Groupe : tg4
SÉDIMENTS PORTUAIRES ET FLUVIAUXValorisation dans les matériaux de construction
Commencer
INTRODUCTION
La valorisation de ces sédiments dans les matériaux de construction représente-t-elle une bonne substitution aux granulats utilisés en Génie Civil ?
Origine des sédiments
- Dépots de particules solides dans ports, fleuves, rivières
Composition des sédiments
- Éléments minéraux (sable, argile, gravier) + matières organiques
- Contaminants : métaux lourds, hydrocarbures, microplastiques
Enjeux liés à leur accumulation
- Envasement -> opérations de dragage
- Perturbation des écosystèmes aquatiques + qualité de l'eau
Crédit photo : ©DEME
Sommaire
Composition et classification des sédiments
1.1
II. Avantages de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
I. Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
I. Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
I. Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
Topic
1.3
1.2
2.1
Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Problématiques liées à l'accumulation des sédiments
Bénéfices environnementaux
II. Avantages de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
III. Inconvénients et limites de la valorisation des sédiments
III. Inconvénients et limites de la valorisation des sédiments
III. Inconvénients et limites de la valorisation des sédiments
3.1
2.2
3.2
3.3
Bénéfices économiques et techniques
Contraintes techniques et industrielles
Risques environnementaux et sanitaires
Freins réglementaires et acceptabilité sociale
1.Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
Start
Crédit photo : ©Cerema
1.1 Composition et classification des sédiments
COMPOSITION
La fraction minérale
La fraction organique
Issues de la décomposition des végétaux, des micro-oranismes et des dechets biologiques
CLASSIFICATION
Granulométrie
Niveau de pollution
Origine
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Ampleur de l'accumulation des sédiments
--> Ecoulement naturel qui pousse à l'accumulation dans les zones à faible débit--> Infrastructures, ports, barrages, pente, ...
Crédit photo : Encyclopédie de l'environnement "Comment concilier barrages et transport des sédiments ?"
--> Exemples concrets au port de Lorient et de Piriac-sur-Mer
Crédit photo : ©"Eléments de Géologie" - Ch. Pomerol - Y.lagabrielle - M.Renard
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Impact économique
--> Diminution du volume de stockage dans les rétentions d'eau--> Obstruction des organes de vidange --> Dégradation de la qualité de l'eau
--> Diminution de la profondeur (Port de Piriac-sur-Mer et de La Gravette)
Crédit photo : ©VNF, "Mot du jour : Tirant d'eau"
Crédit photo : ©Boualem Remini, "La sédimentation dans les barrages, mécanismes et soutirage des courants de densité"
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Impact environnemental
--> Pollution des eaux--> Espèces benthiques en danger dû au dragage
Crédit photo : ©CBLSA, "La couche de sédiments au fond du lac"
--> Prolifération des algues--> Augmentation de la turbidité
Crédit photo : ©Wikipédia, "Benthos"
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Coûts et contraintes du dragage
--> Peu d'entreprises--> Contraintes techniques importantes --> Analyse poussée des sédiments à effectuer
©Cour des Comptes
--> Un investissement à multiplier par 1,5 pour remettre le réseau en état
Crédit photo : ©Lorient Agglomération, "70 000m3 de sédiments retirés du fond des ports"
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Substitution sédiments franciliens
-> Granulat : substitution graviers (4 – 20 mm) / sable (80 μm – 4 mm)
-> Substitution ciment : sédiments fins inertes (<80 µm)
Objectif : - Béton de classe C30/37 - Classe de consistance S4 (fluide pompable)
Maniabilité similaire à celle de béton témoin
Diminution moyenne des performances mécaniques :
8%
10%
Faible réactivité des sédiments fins
Eléments légers (bois, coquillages)
10
Crédit photos : ©Cerema
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Coulis de béton autoplaçant
Sédiments marins traités calcinés à 850 °C/ 1 h Broyage + Tamisage (120 μm)
S/C => 0,070 à 0,346
Crédit photo : ©Artisanbeton
Matériau pouzzolanique
S/C => Effet négatif sur les propriétés mécaniques + Module élasticité
Pas de changement Etat frais (maniabilité et fluidité)
11
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Technique routière/Remblai
Matériaux alternatifs => Matériaux élaborés à partir d’un déchet
Crédit photo : ©HAL open science, thèse de Amine El Mahdi Safhi
12
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Briques de sédiments / Morlaix
Projet de valorisation des sédiments de Morlaix Entreprise : Gwilen
Diagénèse
Propriétés proche terre cuite
Résine/Béton Cuisson haute température
ACV 2021
4 à 5 fois - CO2 / terre cuite 12 fois - CO2 / ciment
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
Résistance compression : 15 à 20 MPa
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
13
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
14
2.Avantages de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
Crédit photo : ©AIPCN
15
2.1 Bénéfices environnementaux
Engagement pour la Croissance Verte spécifique aux sédiments de dragage:
--> Diminution de l'exploitation des carrières
--> Diminution de l'extraction des ressources naturelles
Crédit photo: ©cheval-granulat
Crédit photo: ©CD2E
16
2.1 Bénéfices environnementaux
Réduction de l'empreinte carbone
--> substitution de granulats/ sables par des sédiments --> utilisation des sédiments comme couches de formes/ couches d'assises
Crédit: ©groupe pigeon
17
2.2 Bénéfices economiques et techniques
Bénéfices économiques
--> Diminution des coûts de stockageStockage de granulats naturels : --> Diminution des coûts de transport zones côtières => coûts réduits --> Diminution des coûts d'extraction des granulats naturels
- Infrastructures (silos)
- Conditions climatiques
- Gestion logistique
Utilisations dans les remblais
Crédit photo : ©Sud Ouest
18
2.2 Bénéfices economiques et techniques
--> Nouvelles opportunités locales d'emplois
- Techniciens de traitement
- Opérateurs de recyclage
--> Nouvelles opportunités commerciales
Interactivity
Exemple : entreprise Gwilen
8 ans d'expérimentation -> transformer les sédiments marins en carreaux de revêtements muraux et de sols
10
Emplois supplémentaires créés à La Seyne-sur-Mer
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
Crédit photo : ©Plan
19
2.2 Bénéfices economiques et techniques
Bénéfices techniques
--> Amélioration de la compacité --> Augmentation de la résistance à la compression des matériaux de construction
- Sédiments de type silteux
- Ajout possible de fumées de silice = chute du rapport E/C + atténuation phénomènes de gonflement/expansion
40%
- Substituer de sable par les sédiments -> béton C30/37
Analyse des sédiments marins
Augmenter % de sédiments = Diminuer résistance mécanique
Crédit photo : ©Flandres-analyses
--> Sédiments facilement adaptables
20
3.Inconvenients et limites de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
Start
Crédit photo : ©Région Bretagne
21
3.1 Les contraintes économiques et industrielles.
Problématique dans les aires portuaires
Les enjeux économiques et logistiques
- Le dragage des sédiments dans les zones portuaires est une nécessité en raison de l’accumulation naturelle des dépôts, qui peut entraver la navigation, réduire la capacité d’accueil des navires et augmenter les risques d’inondation.
- Environ 50 millions de m³ de sédiments extraits chaque année. Par exemple, les ports de Dunkerque, Boulogne, Le Havre et La Rochelle produisent à eux seuls un volume annuel moyen supérieur à 6 millions de m³.
- Les opérations de dragage et de traitement des sédiments engendrent des coûts considérables pour les autorités portuaires et les collectivités locales. Actuellement en France le budget alloué au dragage portuaire est d'environ 130 millions d'euros par an.
- Le transport des sédiments vers des sites de traitement ou de stockage est assez compliqué et assez couteux, ce qui demande donc beaucoup de négociation.
22
Crédit photo ©L — A Nautisme
3.2 Les risques environnementaux et sanitaires.
Les polluants organique
Les métaux lourd
- 60 000 sont couramment utilisées.
- Le TBT (Tri-Butyl-Étain) : Sa production est interdite depuis 2001 par la Convention de Stockholm en raison de son impact écologique majeur.
- Les HAPs (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) : ces composés, constitués de plusieurs noyaux aromatiques, sont issus de la combustion de matières organiques (bois, pétrole, charbon) et de l’utilisation de carburants fossiles.
- Présents naturellement dans les roches et les sols, les métaux lourds sont des éléments non biodégradables dont la concentration dans l’environnement a fortement augmenté avec l’industrialisation.
- En fonction de ces polluants, le coût de dépollution peut varier entre 50 et 500 €/m³.
Crédit photo
23
3.2 Les risques environnementaux et sanitaires.
Effet sur le millieu physique
Contamination et dégradation de la qualité de l'eau
- Changement du régime de courant.
- La redistribution des dépôts et affectant les habitats naturels, notamment les herbiers marins et les zones de frai de certaines espèces.
- Rendre certains fonds marins plus instables et affecter la durabilité des infrastructures portuaires.
- Une augmentation locale des matières en suspension.
- La dispersion de polluants chimiques.
- Une consommation accrue d’oxygène.
Impact sur la Biodiversité et les Écosystèmes
- Destruction des habitats marin.
- Mortalité des espèces fixes et vulnérables.
- Déséquilibre des chaînes alimentaires,
Crédit photo
24
3.2 Les risques environnementaux et sanitaires.
Le Procédé Novosol : Une Solution pour la Dépollution des Sédiments
- Le procédé Novosol est un procédé couramment utilisé pour dépolluer les sédiments fluviaux et portuaires en vue d’une réutilisation dans le génie civil.
- Après traitement, les sédiments prennent la forme d’une poudre fine, sans odeur, avec une densité avoisinant 2,8 g/cm³, comparable à celle des argiles
- Cependant, il ne permet pas une élimination totale des polluants. En effet, il ne détruit pas les contaminants mais les immobilise seulement.
25
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Statut de déchet
- Sédiments extraits considérés comme des déchets
- Nécessité de perdre ce statut pour être valorisé en génie civil ou aménagement
- Analyses qualité et dangerosité avant prélèvement
Déchet inerte :
- ne subit aucune modification physique, chimique ou biologique importante
- ne se décompose pas
- ne brûle pas
- ne produit aucune réaction physique ou chimique
- n’est pas biodégradable
- ne détériore pas les matières avec lesquelles il entre en contact d’une manière susceptible d’entraîner des atteintes à l’environnement ou à la santé humaine
Déchet dangereux :
- explosif, comburant, inflammable, irritant, nocif, toxique (ou pouvant dégager un gaz toxique au contact de l’eau, de l’air ou d’un acide), cancérogène, corrosif, infectieux, toxique pour la reproduction, mutagène, sensibilisant ou écotoxique
26
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Modes de gestion
Traçabilité
- 3 modes de gestion possibles
- Immersion
- Gestion à terre
- Réutilisation
- renseigner un registre numérique => création d'une base de donnée
- à renseigner : caractéristiques, origine, destination, quantité, leur mode de valorisation ou d'élimination
- facilitation des échanges d'informations avec les services de l'Etat
Réglementation de la réutilisation :
- matériaux provennant d’extractions strictement limitées aux besoins de travaux ou aux opérations d’entretien
- Milieu maritime => prioritairement utilisés pour conserver le domaine public maritime (rechargement d’une plage, création ou restauration d’un cordon dunaire, etc.) et seul le surplus peut être commercialisé
- Domaine fluvial => les produits excédentaires doivent prioritairement être traités et utilisés en tant que granulats
27
Crédit photo : ©Office Français de la biodiversité
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Filières de valorisation
28
Crédit : Guide Sédiments : Trois modes de gestion DREAL - Nord-Pas-de-Calais
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Acceptation des sédiments valorisés
- Avis du public :
- crainte des risques liés à la contamination
- manque de connaissances sur le sujet
- manque de transparence des acteurs de la valorisation
- Avis des entreprises :
- contraintes techniques (décontamination)
- contraintes réglementaires
- contraintes économiques
- rejet global de la nouveauté
Crédit photo : ©Centre de de déploiement de l'éco-transition dans les entreprises et les territoires
29
CONCLUSION
Dragage des sédiments
-> Nécessaire pour exploiter le réseau fluvial français-> Opération complexe, onéreuse, chronophage
+ Limite extraction ressources naturelles+ Préserve écosystèmes+ Réduit l'empreinte carbone+ Favorise une économie circulaire+ Crée des emplois
- Traitement des sédiments contaminés complexe - Manque d'informations sur la qualité de leur valorisation
Here you can put a highlighted title
Améliorer procédés traitementAssouplir normes réglementairesRenforcer la sensibilisation des acteurs
Crédit photo : ©Flandres Analyses
30
Merci pour votre écoute
31
SEDIMENTOS PORTUARIOS Y FLUVIALES Valorización en materiales de construcción
Empezar
INTRODUCCION
La valorización de estos sedimentos en los materiales de construcción representa una buena sustitución a los áridos utilizados en Ingeniería Civil?
Origen de los sedimentos
- depósitos de partículas sólidas que se acumulan en los puertos, los ríos y los arroyos
Problemas con los sedimentos
La acumulación de estos sedimentos conlleva desafíos:
- provoca un embancamiento que limita la circulación de los barcos y requiere operaciones de dragado costosas y contaminantes.
- Perturbación de los ecosistemas acuáticos + calidad del agua
Crédit photo : ©DEME
resumen
Composición y clasificación de los sedimentos
1.1
I. Características y retos de los sedimentos portuarios y fluviales
I. Características y retos de los sedimentos portuarios y fluviales
II. Ventajas de la utilización de sedimentos en los materiales de construcción
I. Características y retos de los sedimentos portuarios y fluviales
Topic
1.3
1.2
2.1
Potencial de reciclado en los materiales de construcción
Problemas asociados a la acumulación de sedimentos
Beneficios medioambientales
II. Ventajas de la utilización de sedimentos en los materiales de construcción
III - Inconvenientes y límites de la recuperación de sedimentos
III - Inconvenientes y límites de la recuperación de sedimentos
III - Inconvenientes y límites de la recuperación de sedimentos
3.1
2.2
3.2
3.3
Ventajas técnicas
Limitaciones técnicas y industriales
Riesgos medioambientales y sanitarios
Barreras normativas y aceptabilidad social
1.Características y desafíos de los sedimentos portuarios y fluviales
Start
Crédit photo : ©Cerema
1.1 Composición y clasificación de los sedimentos
COMPOSICION
La parte orgánica
derivada de la descomposición de vegetales, microorganismos y residuos biológicos
una fracion mineral
influencia de la composición:- cohesión- capacidad para retener contaminantes
CLASIFICACION
Granulometría (arenas, limos, arcillas)
Nivel de contaminación
Origen
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Magnitud de la acumulación de sedimentos
--> Flujo natural provoca una acumulación en zonas de baja velocidad--> Afecta infraestructuras, puertos, presas, pendientes, ...
Crédit photo : Encyclopédie de l'environnement "Comment concilier barrages et transport des sédiments ?"
--> Ejemplos concretos en los puertos de Lorient y de Piriac-sur-Mer
Crédit photo : ©"Eléments de Géologie" - Ch. Pomerol - Y.lagabrielle - M.Renard
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Impacto económico
--> Disminución del volumen de almacenamiento en las retenciones de agua--> Obstrucción de los órganos de drenaje --> Degradación de la calidad del agua
--> Disminución de la profundidad (Puerto de Piriac-sur-Mer y La Gravette)
Crédit photo : ©VNF, "Mot du jour : Tirant d'eau"
Crédit photo : ©Boualem Remini, "La sédimentation dans les barrages, mécanismes et soutirage des courants de densité"
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Impacto ambiental
--> Contaminación del agua--> Especies bentónicas en peligro debido al dragado
Crédit photo : ©CBLSA, "La couche de sédiments au fond du lac"
--> Proliferación de algas--> aumento de la turbidez
Crédit photo : ©Wikipédia, "Benthos"
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Costos y limitaciones del dragado
--> Pocas empresas--> Limitaciones técnicas importantes --> Análisis exhaustivo de los sedimentos a realizar
©Cour des Comptes
--> Una inversión que se multiplicará por 1,5 para rehabilitar la red
Crédit photo : ©Lorient Agglomération, "70 000m3 de sédiments retirés du fond des ports"
1.3 Potencial de valorización en los materiales de construcción
Sustitución de sedimentos
-> Gránulos: sustitución de grava (4 - 20 mm) / arena (80 μm - 4 mm)
-> Sustitución de cemento : sedimentos finos inertes (<80 µm)
Maniobrabilidad similar a la del hormigón testigo
Disminución media del rendimiento mecánicos :
10
Crédit photos : ©Cerema
1.3 Potencial de valorización en los materiales de construcción
Técnica de carreteras/Terraplenes
Materiales alternativos => Materiales elaborados a partir de un residuo
Crédit photo : ©HAL open science, thèse de Amine El Mahdi Safhi
12
1.3 Potencial de valorización en los materiales de construcción
Briques de sédiments / Morlaix
Proyecto de valorización de los sedimentos de Morlaix Empresa: Gwilen
Diagenesis
Propiedades cercanas a la terracota
Resina/Hormigón
Cocción a alta temperatura
ACV 2021
4 a 5 veces - CO2/ terracota 12 veces - CO2/ cemento
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
Resistencia a la compresión: 15-20 MPa
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
13
2.Ventajas del uso de sedimentos en materiales de construcción
Crédit photo : ©AIPCN
15
2.1 Beneficios ambientales
Reducción del uso de recursos naturales : Consecuencia: Reducción de la de la explotación de canteras quien es muy contaminante para la fauna y. la flora cerca
firmo un compromiso para prohibir el vertido de sedimentos a partir de 2025
--> Esta medida hace obligatorio el uso de sedimentos, lo que traerá muchos beneficios para el medioambiente.
--> reducción de la extracción de recursos naturales (ej: arena del hormigon listo para usar)
Crédit photo: ©cheval-granulat
Crédit photo: ©CD2E
16
2.1 Beneficios ambientales
La reutilización de los sedimentos reduce la huella de carbono
--> Sustituir materiales de construcción que provienen de canteras lejanas, se disminuye el transporte y las emisiones asociadas
Gujan-Mestras, en Nueva Aquitania: - la base de una ciclovía- circuito corto (5km hasta el centro de almacenamiento)
Crédit: ©groupe pigeon
17
2.2 Ventajas técnicas
Ventajas técnicas
La incorporación de sedimentos en la fabricación de materiales de construcción mejora sus propiedades- La granulometría fina y contenido en arcilla aumentan la compacidad y la resistencia a la compresión del hormigón
sustituir hasta un 40% de arena por sedimentos permite obtener un hormigón de clase C30/37
desde 50% de sedimentos = Disminución de la resistencia mecánica
Crédit photo : ©Flandres-analyses
20
3.Inconvenientes y limitaciones de la utilización de sedimentos en materiales de construcción
Start
Crédit photo : ©Région Bretagne
21
3.1 Las limitaciones económicas e industriales.
Problemáticas en las zonas portuarias
Los retos económicos y logísticos
- El dragado es una necesidad
- acumulación natural de depósitos, que puede obstaculizar la navegación, reducir la capacidad de los buques y aumentar el riesgo de inundaciones.
- ≈ 50 millones m3 de sedimentos extraídos cada año.
- los puertos de Dunkerque, Boulogne, Le Havre y La Rochelle producen por sí solos un volumen anual medio superior a 6 millones de m3.
- Dragado y tratamiento de sedimentos entrañan costos considerables para las autoridades portuarias y las comunidades locales. Actualmente en Francia el presupuesto asignado al dragado portuario es de unos 130 millones de euros anuales.
- Transporte hacia sitios de tratamiento o almacenamiento es bastante complicado y costoso (lo que requiere mucha negociación).
22
Crédit photo ©L — A Nautisme
3.2 Los riesgos para el medio ambiente y la salud.
Contaminantes orgánicos
Metales pesados
- El TBT (Tri-Butyl-Étain): Su producción está prohibida desde 2001 por el Convenio de Estocolmo debido a su importante impacto ecológico.
- Los HAPs (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos): estos compuestos, constituidos por varios núcleos aromáticos, se derivan de la combustión de materias orgánicas (madera, petróleo, carbón) y del uso de combustibles fósiles.
- Se encuentran de forma natural en las rocas y los suelos, son elementos no biodegradables cuya concentración en el medio ambiente ha aumentado considerablemente con la industrialización.
- En función de estos contaminantes, el coste de descontaminación puede oscilar entre 50 y 500 €/m3.
Crédit photo
23
3.2 Los riesgos para el medio ambiente y la salud.
Efectos en el medio físico
Contaminación y degradación del agua
- Cambio del régimen de corriente.
- La redistribución de los depósitos afecta los hábitats naturales, en particular las praderas marinas y las zonas de desove de algunas especies.
- Aumentacion la inestabilidad de algunos fondos marinos y afecta tambien a la sostenibilidad de las infraestructuras portuarias.
- Un aumento local de las sustancias en suspensión.
- Dispersión de contaminantes químicos.
- Mayor consumo de oxígeno.
Impacto sobre la Biodiversidad y los Ecosistemas
- Destrucción de hábitats marinos.
- Mortalidad de especies fijas y vulnerables.
- Desequilibrio de las cadenas alimentarias
Crédit photo
24
3.2 Los riesgos para el medio ambiente y la salud.
El Proceso Novosol: Una Solución para la Descontaminación de Sedimentos
- El proceso Novosol es un proceso comúnmente utilizado para descontaminar los sedimentos fluviales y portuarios para su reutilización en la ingeniería civil.
- Después del tratamiento, los sedimentos toman la forma de un polvo fino, sin olor, con una densidad cercana a 2,8 g/cm 3, comparable a la de las arcillas.
- Sin embargo, no permite una eliminación total de los contaminantes. En efecto, no destruye los contaminantes sino que solo los inmoviliza.
25
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Condición de residuo
- Sedimentos extraídos se consideran como residuos
- Necesidad de perder este estatus para ser valorizado en ingeniería civil o ordenación
- Análisis de calidad y peligrosidad antes del muestreo
Residuo inerte:
- no sufre modificaciones físicas, químicas o biológicas importantes
- no se descompone
- no se quema
- no produce reacciones físicas o químicas
- no es biodegradable
- no deteriore los materiales con los que entra en contacto de manera que pueda causar daños al medio ambiente o a la salud humana
Residuo peligroso :
- Explosivo, oxidante, inflamable, irritante, nocivo, tóxico (o que puede liberar un gas tóxico en contacto con el agua, el aire o un ácido), carcinógeno, corrosivo, infeccioso, tóxico para la reproducción, mutagénico, sensibilizante o ecotóxico
26
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Métodos de gestión
Trazabilidad
- 3 modos de gestión posibles
- Inmersión
- Gestión en tierra
- Reutilización
- completar un registro numérico => creación de una base de datos
- a informar : características, origen, destino, cantidad, método de valorización o eliminación
- Facilitación del diálogo con los servicios estatales
Reglamentación de la reutilización :
- materiales procedentes de extracciones estrictamente limitadas a las necesidades de obras o operaciones de mantenimiento
- Medio marítimo => utilizado principalmente para conservar el dominio público marítimo (recarga de una playa, creación o restauración de un cordón dunar, etc.) y solo el excedente puede ser comercializado
- Área fluvial => los productos excedentarios deben tratarse y utilizarse prioritariamente como agregados
27
Crédit photo : ©Office Français de la biodiversité
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Sectores de valorización
28
Crédit : Guide Sédiments : Trois modes de gestion DREAL - Nord-Pas-de-Calais
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Aceptación de sedimentos valorizados
- Opinión del público :
- temor a los riesgos de contaminación
- falta de conocimientos sobre el tema
- falta de transparencia de los actores de la valorización
- Opinión de las empresas :
- limitaciones técnicas (descontaminación)
- restricciones reglamentarias
- limitaciones económicas
- rechazo global de la novedad
Crédit photo : ©Centre de de déploiement de l'éco-transition dans les entreprises et les territoires
29
CONCLUSION
Dragado de sedimentos
-> Necesario para explotar la red fluvial francesa-> Operación compleja, costosa y que requiere mucho tiempo
+ Limitar la extracción de recursos naturales+ Preservar los ecosistemas+ Reducir la huella de carbono+ Promover una economía circular+ Crear empleo
- Tratamiento de sedimentos contaminados complejos - Falta de información sobre la calidad de su valorización
Here you can put a highlighted title
Mejorar los procesos de tratamiento
Flexibilizar las normasMejorar la sensibilización de los actores
Crédit photo : ©Flandres Analyses
30
Gracias por escuchar
31
SÉDIMENTS PORTUAIRES ET FLUVIAUXValorisation dans les matériaux de construction
Ewen Raguénès
Created on March 9, 2025
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Groupe : tg4
SÉDIMENTS PORTUAIRES ET FLUVIAUXValorisation dans les matériaux de construction
Commencer
INTRODUCTION
La valorisation de ces sédiments dans les matériaux de construction représente-t-elle une bonne substitution aux granulats utilisés en Génie Civil ?
Origine des sédiments
Composition des sédiments
Enjeux liés à leur accumulation
Crédit photo : ©DEME
Sommaire
Composition et classification des sédiments
1.1
II. Avantages de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
I. Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
I. Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
I. Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
Topic
1.3
1.2
2.1
Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Problématiques liées à l'accumulation des sédiments
Bénéfices environnementaux
II. Avantages de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
III. Inconvénients et limites de la valorisation des sédiments
III. Inconvénients et limites de la valorisation des sédiments
III. Inconvénients et limites de la valorisation des sédiments
3.1
2.2
3.2
3.3
Bénéfices économiques et techniques
Contraintes techniques et industrielles
Risques environnementaux et sanitaires
Freins réglementaires et acceptabilité sociale
1.Caractéristiques et enjeux des sédiments portuaires et fluviaux
Start
Crédit photo : ©Cerema
1.1 Composition et classification des sédiments
COMPOSITION
La fraction minérale
La fraction organique
Issues de la décomposition des végétaux, des micro-oranismes et des dechets biologiques
CLASSIFICATION
Granulométrie
Niveau de pollution
Origine
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Ampleur de l'accumulation des sédiments
--> Ecoulement naturel qui pousse à l'accumulation dans les zones à faible débit--> Infrastructures, ports, barrages, pente, ...
Crédit photo : Encyclopédie de l'environnement "Comment concilier barrages et transport des sédiments ?"
--> Exemples concrets au port de Lorient et de Piriac-sur-Mer
Crédit photo : ©"Eléments de Géologie" - Ch. Pomerol - Y.lagabrielle - M.Renard
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Impact économique
--> Diminution du volume de stockage dans les rétentions d'eau--> Obstruction des organes de vidange --> Dégradation de la qualité de l'eau
--> Diminution de la profondeur (Port de Piriac-sur-Mer et de La Gravette)
Crédit photo : ©VNF, "Mot du jour : Tirant d'eau"
Crédit photo : ©Boualem Remini, "La sédimentation dans les barrages, mécanismes et soutirage des courants de densité"
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Impact environnemental
--> Pollution des eaux--> Espèces benthiques en danger dû au dragage
Crédit photo : ©CBLSA, "La couche de sédiments au fond du lac"
--> Prolifération des algues--> Augmentation de la turbidité
Crédit photo : ©Wikipédia, "Benthos"
1.2 Problématiques liées à l'acccumulation des sédiments
Coûts et contraintes du dragage
--> Peu d'entreprises--> Contraintes techniques importantes --> Analyse poussée des sédiments à effectuer
©Cour des Comptes
--> Un investissement à multiplier par 1,5 pour remettre le réseau en état
Crédit photo : ©Lorient Agglomération, "70 000m3 de sédiments retirés du fond des ports"
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Substitution sédiments franciliens
-> Granulat : substitution graviers (4 – 20 mm) / sable (80 μm – 4 mm)
-> Substitution ciment : sédiments fins inertes (<80 µm)
Objectif : - Béton de classe C30/37 - Classe de consistance S4 (fluide pompable)
Maniabilité similaire à celle de béton témoin
Diminution moyenne des performances mécaniques :
8%
10%
Faible réactivité des sédiments fins
Eléments légers (bois, coquillages)
10
Crédit photos : ©Cerema
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Coulis de béton autoplaçant
Sédiments marins traités calcinés à 850 °C/ 1 h Broyage + Tamisage (120 μm)
S/C => 0,070 à 0,346
Crédit photo : ©Artisanbeton
Matériau pouzzolanique
S/C => Effet négatif sur les propriétés mécaniques + Module élasticité
Pas de changement Etat frais (maniabilité et fluidité)
11
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Technique routière/Remblai
Matériaux alternatifs => Matériaux élaborés à partir d’un déchet
Crédit photo : ©HAL open science, thèse de Amine El Mahdi Safhi
12
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
Briques de sédiments / Morlaix
Projet de valorisation des sédiments de Morlaix Entreprise : Gwilen
Diagénèse
Propriétés proche terre cuite
Résine/Béton Cuisson haute température
ACV 2021
4 à 5 fois - CO2 / terre cuite 12 fois - CO2 / ciment
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
Résistance compression : 15 à 20 MPa
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
13
1.3 Potentiel de valorisation dans les matériaux de construction
14
2.Avantages de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
Crédit photo : ©AIPCN
15
2.1 Bénéfices environnementaux
Engagement pour la Croissance Verte spécifique aux sédiments de dragage:
--> Diminution de l'exploitation des carrières
--> Diminution de l'extraction des ressources naturelles
Crédit photo: ©cheval-granulat
Crédit photo: ©CD2E
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2.1 Bénéfices environnementaux
Réduction de l'empreinte carbone
--> substitution de granulats/ sables par des sédiments --> utilisation des sédiments comme couches de formes/ couches d'assises
Crédit: ©groupe pigeon
17
2.2 Bénéfices economiques et techniques
Bénéfices économiques
--> Diminution des coûts de stockageStockage de granulats naturels : --> Diminution des coûts de transport zones côtières => coûts réduits --> Diminution des coûts d'extraction des granulats naturels
Utilisations dans les remblais
Crédit photo : ©Sud Ouest
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2.2 Bénéfices economiques et techniques
--> Nouvelles opportunités locales d'emplois
--> Nouvelles opportunités commerciales
Interactivity
Exemple : entreprise Gwilen
8 ans d'expérimentation -> transformer les sédiments marins en carreaux de revêtements muraux et de sols
10
Emplois supplémentaires créés à La Seyne-sur-Mer
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
Crédit photo : ©Plan
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2.2 Bénéfices economiques et techniques
Bénéfices techniques
--> Amélioration de la compacité --> Augmentation de la résistance à la compression des matériaux de construction
40%
Analyse des sédiments marins
Augmenter % de sédiments = Diminuer résistance mécanique
Crédit photo : ©Flandres-analyses
--> Sédiments facilement adaptables
20
3.Inconvenients et limites de la valorisation des sédiments dans les matériaux de construction
Start
Crédit photo : ©Région Bretagne
21
3.1 Les contraintes économiques et industrielles.
Problématique dans les aires portuaires
Les enjeux économiques et logistiques
22
Crédit photo ©L — A Nautisme
3.2 Les risques environnementaux et sanitaires.
Les polluants organique
Les métaux lourd
Crédit photo
23
3.2 Les risques environnementaux et sanitaires.
Effet sur le millieu physique
Contamination et dégradation de la qualité de l'eau
Impact sur la Biodiversité et les Écosystèmes
Crédit photo
24
3.2 Les risques environnementaux et sanitaires.
Le Procédé Novosol : Une Solution pour la Dépollution des Sédiments
25
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Statut de déchet
Déchet inerte :
Déchet dangereux :
26
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Modes de gestion
Traçabilité
Réglementation de la réutilisation :
27
Crédit photo : ©Office Français de la biodiversité
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Filières de valorisation
28
Crédit : Guide Sédiments : Trois modes de gestion DREAL - Nord-Pas-de-Calais
3.3 Les freins réglementaire et l'acceptabilité sociale.
Acceptation des sédiments valorisés
Crédit photo : ©Centre de de déploiement de l'éco-transition dans les entreprises et les territoires
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CONCLUSION
Dragage des sédiments
-> Nécessaire pour exploiter le réseau fluvial français-> Opération complexe, onéreuse, chronophage
+ Limite extraction ressources naturelles+ Préserve écosystèmes+ Réduit l'empreinte carbone+ Favorise une économie circulaire+ Crée des emplois
- Traitement des sédiments contaminés complexe - Manque d'informations sur la qualité de leur valorisation
Here you can put a highlighted title
Améliorer procédés traitementAssouplir normes réglementairesRenforcer la sensibilisation des acteurs
Crédit photo : ©Flandres Analyses
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Merci pour votre écoute
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SEDIMENTOS PORTUARIOS Y FLUVIALES Valorización en materiales de construcción
Empezar
INTRODUCCION
La valorización de estos sedimentos en los materiales de construcción representa una buena sustitución a los áridos utilizados en Ingeniería Civil?
Origen de los sedimentos
Problemas con los sedimentos
La acumulación de estos sedimentos conlleva desafíos:
Crédit photo : ©DEME
resumen
Composición y clasificación de los sedimentos
1.1
I. Características y retos de los sedimentos portuarios y fluviales
I. Características y retos de los sedimentos portuarios y fluviales
II. Ventajas de la utilización de sedimentos en los materiales de construcción
I. Características y retos de los sedimentos portuarios y fluviales
Topic
1.3
1.2
2.1
Potencial de reciclado en los materiales de construcción
Problemas asociados a la acumulación de sedimentos
Beneficios medioambientales
II. Ventajas de la utilización de sedimentos en los materiales de construcción
III - Inconvenientes y límites de la recuperación de sedimentos
III - Inconvenientes y límites de la recuperación de sedimentos
III - Inconvenientes y límites de la recuperación de sedimentos
3.1
2.2
3.2
3.3
Ventajas técnicas
Limitaciones técnicas y industriales
Riesgos medioambientales y sanitarios
Barreras normativas y aceptabilidad social
1.Características y desafíos de los sedimentos portuarios y fluviales
Start
Crédit photo : ©Cerema
1.1 Composición y clasificación de los sedimentos
COMPOSICION
La parte orgánica
derivada de la descomposición de vegetales, microorganismos y residuos biológicos
una fracion mineral
influencia de la composición:- cohesión- capacidad para retener contaminantes
CLASIFICACION
Granulometría (arenas, limos, arcillas)
Nivel de contaminación
Origen
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Magnitud de la acumulación de sedimentos
--> Flujo natural provoca una acumulación en zonas de baja velocidad--> Afecta infraestructuras, puertos, presas, pendientes, ...
Crédit photo : Encyclopédie de l'environnement "Comment concilier barrages et transport des sédiments ?"
--> Ejemplos concretos en los puertos de Lorient y de Piriac-sur-Mer
Crédit photo : ©"Eléments de Géologie" - Ch. Pomerol - Y.lagabrielle - M.Renard
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Impacto económico
--> Disminución del volumen de almacenamiento en las retenciones de agua--> Obstrucción de los órganos de drenaje --> Degradación de la calidad del agua
--> Disminución de la profundidad (Puerto de Piriac-sur-Mer y La Gravette)
Crédit photo : ©VNF, "Mot du jour : Tirant d'eau"
Crédit photo : ©Boualem Remini, "La sédimentation dans les barrages, mécanismes et soutirage des courants de densité"
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Impacto ambiental
--> Contaminación del agua--> Especies bentónicas en peligro debido al dragado
Crédit photo : ©CBLSA, "La couche de sédiments au fond du lac"
--> Proliferación de algas--> aumento de la turbidez
Crédit photo : ©Wikipédia, "Benthos"
1.2 Problemas relacionados con la acumulación de sedimentos
Costos y limitaciones del dragado
--> Pocas empresas--> Limitaciones técnicas importantes --> Análisis exhaustivo de los sedimentos a realizar
©Cour des Comptes
--> Una inversión que se multiplicará por 1,5 para rehabilitar la red
Crédit photo : ©Lorient Agglomération, "70 000m3 de sédiments retirés du fond des ports"
1.3 Potencial de valorización en los materiales de construcción
Sustitución de sedimentos
-> Gránulos: sustitución de grava (4 - 20 mm) / arena (80 μm - 4 mm)
-> Sustitución de cemento : sedimentos finos inertes (<80 µm)
Maniobrabilidad similar a la del hormigón testigo
Disminución media del rendimiento mecánicos :
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Crédit photos : ©Cerema
1.3 Potencial de valorización en los materiales de construcción
Técnica de carreteras/Terraplenes
Materiales alternativos => Materiales elaborados a partir de un residuo
Crédit photo : ©HAL open science, thèse de Amine El Mahdi Safhi
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1.3 Potencial de valorización en los materiales de construcción
Briques de sédiments / Morlaix
Proyecto de valorización de los sedimentos de Morlaix Empresa: Gwilen
Diagenesis
Propiedades cercanas a la terracota
Resina/Hormigón Cocción a alta temperatura
ACV 2021
4 a 5 veces - CO2/ terracota 12 veces - CO2/ cemento
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
Resistencia a la compresión: 15-20 MPa
Crédit photo : ©Bretagne Circulaire
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2.Ventajas del uso de sedimentos en materiales de construcción
Crédit photo : ©AIPCN
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2.1 Beneficios ambientales
Reducción del uso de recursos naturales : Consecuencia: Reducción de la de la explotación de canteras quien es muy contaminante para la fauna y. la flora cerca
firmo un compromiso para prohibir el vertido de sedimentos a partir de 2025
--> Esta medida hace obligatorio el uso de sedimentos, lo que traerá muchos beneficios para el medioambiente.
--> reducción de la extracción de recursos naturales (ej: arena del hormigon listo para usar)
Crédit photo: ©cheval-granulat
Crédit photo: ©CD2E
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2.1 Beneficios ambientales
La reutilización de los sedimentos reduce la huella de carbono
--> Sustituir materiales de construcción que provienen de canteras lejanas, se disminuye el transporte y las emisiones asociadas
Gujan-Mestras, en Nueva Aquitania: - la base de una ciclovía- circuito corto (5km hasta el centro de almacenamiento)
Crédit: ©groupe pigeon
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2.2 Ventajas técnicas
Ventajas técnicas
La incorporación de sedimentos en la fabricación de materiales de construcción mejora sus propiedades- La granulometría fina y contenido en arcilla aumentan la compacidad y la resistencia a la compresión del hormigón
sustituir hasta un 40% de arena por sedimentos permite obtener un hormigón de clase C30/37
desde 50% de sedimentos = Disminución de la resistencia mecánica
Crédit photo : ©Flandres-analyses
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3.Inconvenientes y limitaciones de la utilización de sedimentos en materiales de construcción
Start
Crédit photo : ©Région Bretagne
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3.1 Las limitaciones económicas e industriales.
Problemáticas en las zonas portuarias
Los retos económicos y logísticos
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Crédit photo ©L — A Nautisme
3.2 Los riesgos para el medio ambiente y la salud.
Contaminantes orgánicos
Metales pesados
Crédit photo
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3.2 Los riesgos para el medio ambiente y la salud.
Efectos en el medio físico
Contaminación y degradación del agua
Impacto sobre la Biodiversidad y los Ecosistemas
Crédit photo
24
3.2 Los riesgos para el medio ambiente y la salud.
El Proceso Novosol: Una Solución para la Descontaminación de Sedimentos
25
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Condición de residuo
Residuo inerte:
Residuo peligroso :
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3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Métodos de gestión
Trazabilidad
Reglamentación de la reutilización :
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Crédit photo : ©Office Français de la biodiversité
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Sectores de valorización
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Crédit : Guide Sédiments : Trois modes de gestion DREAL - Nord-Pas-de-Calais
3.3 Los obstáculos reglamentarios y la aceptación social.
Aceptación de sedimentos valorizados
Crédit photo : ©Centre de de déploiement de l'éco-transition dans les entreprises et les territoires
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CONCLUSION
Dragado de sedimentos
-> Necesario para explotar la red fluvial francesa-> Operación compleja, costosa y que requiere mucho tiempo
+ Limitar la extracción de recursos naturales+ Preservar los ecosistemas+ Reducir la huella de carbono+ Promover una economía circular+ Crear empleo
- Tratamiento de sedimentos contaminados complejos - Falta de información sobre la calidad de su valorización
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Mejorar los procesos de tratamiento Flexibilizar las normasMejorar la sensibilización de los actores
Crédit photo : ©Flandres Analyses
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Gracias por escuchar
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