GeDSeT : gestion durable des sédiments transfrontaliers

29.11.2013
Le projet européen GeDSeT vise à identifier les options de gestion durable des sédiments transfrontaliers, en développant un outil d’aide à la décision et en alimentant cet outil grâce aux résultats d’actions de recherches et au recueil de données auprès des acteurs du domaine.

Logos projet GeDSeT

La gestion des sédiments de curage est un enjeu majeur dans les régions Nord-Pas de Calais et Wallonie, traversées par des voies d’eau d’intérêt majeur pour l’Europe du Nord (navigation de gros tonnages, 680 km dans la région Nord-Pas de Calais, 460 km en Wallonie). Les volumes à curer sont considérables, de l’ordre du million de m3/an, souvent pollués par l'histoire industrielle et la forte urbanisation.

Outre la gestion de ces volumes, les objectifs de qualité de l’eau superficielle imposés par la directive cadre sur l’eau doivent être pris en compte. Au regard des enjeux liés à la voie d’eau et des contraintes environnementales, sociétales et économiques de plus en plus marquées, les modes de gestion des sédiments pollués (ou non) doivent démontrer leur pertinence en terme de développement durable.

Dragage mécanique de sédiments pollués sur le canal de Lens

Dragage mécanique de sédiments pollués sur le canal de Lens. © BRGM - Bruno Lemière

Un projet européen pour une gestion durable des sédiments

Le projet GeDSet (Gestion Durable des Sédiments Transfrontaliers), financé par l'Union Européenne (programme InterReg IV FWF), le BRGM, les régions wallonnes et Nord-Pas de Calais, et les Voies Navigables de France, vise à identifier les options de gestion de sédiments à partir d’une approche qui :   

  • considère l’ensemble des composantes du développement durable (efficacité environnementale, faisabilité économique, acceptabilité sociale),         
  • prend en compte toutes les étapes de la filière (opération de curage, transport, tri, réutilisation, stockage,…) pour une approche intégrée.

Ce projet vise à favoriser une meilleure cohésion des modes de gestion des canaux à l’échelle de l’eurorégion, tout en tenant compte des spécificités réglementaires ou sociétales propres à chaque pays.

Les volumes considérables à gérer ne sont pas compatibles avec la mise en dépôt, en raison des emprises foncières et des impacts dans une région densément peuplée. Seule la valorisation des sédiments pour de nouveaux usages permettra la gestion durable du réseau navigable.

Développement d'un outil d'aide à la décision

Pour aider à identifier des méthodes de traitement possibles et des voies de valorisation économiquement viables, le projet GeDSeT vise à développer un outil :    

  • destiné aux décideurs et aux opérateurs  pour simuler la gestion de sédiments,
  • pour tester les conséquences de différentes options de traitement en fonction de nombreux critères,
  • pour trouver des voies de traitements nouvelles, originales et plus durables.

Estimer les conséquences de différentes options de traitement des sédiments

Cet outil permettra d'estimer les conséquences de différentes options de traitement en termes de :      

  • coûts financiers (directs et indirects),
  • impacts environnementaux,  
  • acceptation sociale,
  • développement économique local.

Prendre en compte les retombées directes et indirectes, positives et négatives

Cet outil ne vise pas à préconiser une solution optimale mais proposera :

  • des résultats de simulation de différents types (émissions environnementales, coût, prise de risques, etc.),
  • des critères non hiérarchisés,
  • un choix de l’utilisateur guidé par ses priorités.

L'objectif est de réunir autour d’un même cadre d’évaluation tous les acteurs et parties prenantes :

  • les opérateurs et administrations,
  • les entreprises de travaux,
  • les collectivités territoriales,
  • les éco-entreprises, etc.

Il s'agit de prendre en compte les retombées directes et indirectes, positives et négatives, le territoire et ses habitants, au-delà du seul projet de curage.

Transport de sédiments dragués sur le canal de Lens vers leur site de dépôt

Transport de sédiments dragués sur le canal de Lens vers leur site de dépôt. © BRGM - Bruno Lemière

L’analyse sur site

Une gestion optimisée des sédiments nécessite de disposer de moyens d’analyse sur site des principaux polluants minéraux et organiques, et des propriétés géotechniques. Ces moyens permettent une caractérisation spatiale bien plus détaillée que les analyses de laboratoire lors des reconnaissances avant curage. Pendant les phases de travaux, ils permettent de gérer les différents lots de sédiments en fonction de leur contamination et leur aptitude au réemploi dans les délais très courts nécessaires aux opérations.

Le projet GeDSeT a mis au point une technique de mesure des composés inorganiques (éléments majeurs, métaux "lourds" et métalloïdes) par fluorescence X portable. Pour les contaminants organiques, de nouveaux développements sont en cours.

Caractérisation des impacts environnementaux

Le projet GeDSeT s'est attaché à mieux connaître et quantifier les impacts des sédiments contaminés sur le milieu aquatique :

  • avant curage, ou si l'on ne cure pas, par diffusion vers la voie d'eau,     
  • pendant le curage, par dissémination de particules ou de contaminants remobilisés.    

Deux techniques innovantes ont été plus particulièrement explorées :      

  • la mesure en continu de la qualité de l'eau par une sonde multiparamétrique,   
  • la mesure de l'exposition du milieu par des échantillonneurs passifs.

L'impact des sédiments gérés à terre après curage a fait l'objet d'un autre ensemble de travaux :       

  • observation détaillée d'un profil pédologique développé sur un site de dépôt de sédiments,      
  • expérimentation sur le relargage des contaminants en fonction des conditions saisonnières,   
  • modélisation du régime des émissions potentielles d'un site de dépôt dans le temps.

Technologies de traitement

Une action spécifique du projet visait à comparer et tester l’efficacité de différents procédés de l'industrie minérale pour la séparation ou la stabilisation des contaminants, définir leur domaine d’application et leurs conditions, et identifier les technologies émergentes applicables.

Elle a été mise en application en deux phases par le CTP, partenaire du projet, avec la collaboration du BRGM :            

  • conception sur mini-pilote, tests et calibration de procédés sur différents types de sédiments et de polluants,
  • upscaling à l’échelle d'un pilote industriel (SOLINDUS).

POUR ALLER PLUS LOIN

Consulter le site internet du projet

Des scénarios de gestion durable des sédiments

Scénario 1 : dragage sélectif

  • Mesures préliminaires sur site pour localiser les hot spots de pollution et définition d'un plan précis de travaux,
  • curage sélectif des zones les plus polluées avant le dragage global, afin de réduire le niveau de contamination des sédiments extraits à gérer ou valoriser,
  • vérification à l'avancement du niveau de contamination des lots de sédiments curés.

Scénario 2 : traitement sur site

Traiter autant que possible le sédiment avec une installation sur barge. Une déshydratation sur site permet d’obtenir des matériaux plus faciles à manipuler, et un tri granulométrique faciliter le réemploi. Conséquences :         

  • réduction des volumes dragués à gérer, éliminer ou valoriser,    
  • l’eau peut être rejetée sur site après traitement

Scénario 3 : traitement sélectif

Une analyse rapide sur site de la contamination des sédiments pendant le curage permet de les orienter vers la filière de traitement la plus appropriée lorsqu’ils sont dirigés vers un centre de traitement modulaire le long du canal. Les lots les moins contaminés peuvent être dirigés vers le réemploi sans déchargement.

Scénario 4 : usages alternatifs des sédiments

La stratégie de gestion des sédiments de curage (sélectif ou planifié) la plus efficace pour les gros volumes est le réemploi en fonction de leur niveau de contamination et des contraintes réglementaires : 

  • emploi brut là où c’est possible (couverture de décharge, génie civil, mur anti bruit, butte paysagère, backfill après excavation),
  • emploi en composite (mélange avec les granulats de béton de démolition),
  • emploi comme ressource minérale de substitution (cimenterie).

Cette stratégie entraîne des conséquences positives au sens du développement durable :

  • réduction des besoins en extraction de minéraux primaires, remplacés par les sédiments, 
  • réduction du stockage de sédiments dragués et du besoin en occupation de sol,
  • accroissement des possibilités de curage de voies d’eau pour un budget donné, et bénéfice pour le transport fluvial durable.

Scénario 5 : usages alternatifs des sites de dépôt

Les sédiments mis à terre sont fertiles et riches en matière organique mais souvent impropres pour les cultures alimentaires. On peut y envisager des cultures énergétiques (bois pour granulé, oléagineux) pourvu que l’utilisation maîtrise les éventuelles émissions de polluants (par exemple, chauffage collectif ou industriel). Conséquences:         

  • réduction des usages indésirables du sol,  
  • développement des cultures énergétiques sur sol fertile sans qu'il y ait compétition avec les cultures alimentaires.