Programme de coopération transfrontalière

avec le soutien du Fonds Européen de Développement Régional

VALSE

Informations clés

Opérateur chef de file

ISSeP
Zoning Schweitzer
Rue de la Platinerie 12
7340 Wasmes
BELGIQUE

Personne de contact :

Laurence HAOUCHE

Date de début

01-10-2016

Date de fin

31-03-2022

Eléments budgétaires

Budget Total
4 157 724,60 €

Site Web

https://valse.info/





VALSE

Nouvelles ressources transfrontalières : vers une validation de scenarii de valorisation de sédiments et autres matériaux

axe3

Catégorie

Projet

Objectif spécifique du programme

Développer la gestion intégrée et durable des ressources naturelles et des écosystèmes transfrontaliers

Domaine d'intervention

Protection et amélioration de la biodiversité, protection de la nature et infrastructure verte


<p>Le Nord de la France, la Wallonie et la Flandre sont trois régions dont les voies d’eau sont largement interconnectées. Les reliefs peu marqués entraînent des taux de sédimentation importants et de forts besoins en curage, pouvant être accentués par l’intensification des évènements pluvieux, en relation avec le changement climatique et favorisant le lessivage des sols. Les modes de gestion propres à chaque région ont également leurs limites et le constat est globalement unanime et transfrontalier&nbsp;: aucune d’entre elles ne disposent de solutions suffisantes pour gérer ces matières extraites des voies d’eau. La finalité du projet VALSE tend alors vers réutilisation de ces matières actuellement considérées comme «&nbsp;déchets&nbsp;». Ce travail passera par la mise en œuvre d’ouvrages telles que des buttes paysagères ou des pistes cyclables, qui privilégieront la bonne intégration dans le territoire et l’usage durable de ces matières. Le projet représente une réelle opportunité pour les acteurs de la zone transfrontalière d’avoir une démarche concertée, de confronter les initiatives menées par chacun et d’évaluer leur viabilité.&nbsp;</p>

 

Date de rapport 04-11-2021

Le projet Valse a pour finalité la validation de filières transfrontalières de valorisation de matières (sédiments et terres excavées). Ce travail tend vers l’opérationnalité par la mise en œuvre d’ouvrages en vraie grandeur (butte paysagère, piste cyclable) qui privilégie une bonne intégration dans le territoire et un usage durable des matières. Il s’appuie sur un partenariat regroupant des opérateurs flamands (MOW et VITO), français (Armines, BRGM, IMT Lille Douai, Université de Lille et VNF) et wallons (CTP, LRH-SPW IM, ISSeP, Sedisol/Ecoterres) aux compétences complémentaires pour atteindre les objectifs du projet. Différents sites d’études ont été choisis pour mettre en œuvre le projet Valse : - un site de dépôt de sédiments à Saint Omer pour la réalisation des activités relatives à la valorisation de sites de dépôt et l’intégration dans le territoire de ces ouvrages (module 3) ; - la lagune de Sedisol à Farciennes d’où sont issus les sédiments constituant la matière première (wallonne) pour la réalisation des tests « valorisation Béton » (Module 5) ; - le centre de regroupement d’Ampsin d’où un second lot de sédiments a été extrait pour la réalisation de la piste cyclable. - la butte paysagère de Farciennes pour le suivi environnemental d’une valorisation paysagère (module 5) ; - le canal Gand-Terneuse dont les sédiments font l’objet des tests de valorisation en granulats et pouzzolanes. L’ensemble des sédiments français et belges ont été préparés de manière à satisfaire aux exigences des applications à tester : valorisation par ajout pouzzolanique au ciment (fraction inférieure à 63 µm) ; valorisation par incorporation dans la fabrication de ciment/béton (séchage passif et désagglomération). Le suivi des performances mécaniques des bétons et des tests de lixiviats réalisés sur les monolithes produits montre que le facteur limitant, pour le taux de substitution massique du sable par le sédiment fluvial du canal de Bruxelles-Charleroi étudié, s’avère être davantage la performance mécanique au jeune âge (en lien avec le début de prise) que l’acceptabilité environnementale. Les causes de ce retard sont étudiées notamment via des comparaisons d’essais entre sédiments calcinés et non calcinés. La matière organique s’avère bien être un élément non négligeable dans les phénomènes de retard de prise observés. Des tests réalisés sur un nouveau sédiment wallon (Ampsin) dont les caractéristiques (teneur en matière organique et en contaminants inorganiques) semblent plus favorables ont permis une formulation de béton dont les résistances mécaniques sont jugées suffisante pour l’application visée. Une formulation détaillée a donc été fournie dans le cahier des charges rédigé pour la mise en œuvre de la piste cyclable. Fin janvier 2021, le marché a été attribué à la société Colas Belgium - Agence Sud Est pour une mise en œuvre de la piste pédagogique prévue au printemps 2021. Pour ce qui est d’une potentielle valorisation de la fraction inférieure à 63 µm (additif pouzzolanique), la réactivité des sédiments calcinés de manière optimale est 2 à 5 fois supérieure à celle du produit de départ. Cette réactivité est similaire à sensiblement supérieure à celle des cendres volantes de charbon pulvérisé, additif pour ciment de référence. Un suivi écologique et écotoxique de la butte paysagère de Farciennes est réalisé depuis l’été 2017. Ce suivi a été dupliqué sur le site de dépôt de sédiments de Saint Omer (TD26). Les résultats indiquent que les sédiments ne semblent affecter ni la flore qui est supposée s’y implanter naturellement, ni la survie de la faune (même si cette dernière n’est pas très diversifiée). Il en est de même pour les essais d’écotoxicité qui ne révèlent pas de toxicité du substrat (sédiments) vis-à-vis de la reproduction des vers de terre, ni sur l’activité des bactéries nitrifiantes qui se rapproche de celle observée dans un sol de référence agricole. S’agissant des travaux relatifs à l’étude de l’évolution et à la prédiction du comportement des sédiments, en vue de proposer des pistes d’harmonisation des législations entre sédiments et terres excavées, un modèle thermo-statistique, qui vise à interpréter les données de vieillissement accéléré au laboratoire et qui permet de calculer la solubilité des éléments en tenant compte de leur teneur totale et de la composition chimique du sédiment, a été développé. La question posée est celle de la réactivité des sédiments de dragage à leur sortie de l’eau qui peut être à l’origine d’une plus grande mobilité des éléments traces qu’ils sont susceptibles de contenir. Ce point explique pourquoi les déblais de dragage sont exclus du guide de valorisation des terres excavées en France. En Belgique, un texte commun aux deux gisements est en cours de préparation. Mais finalement, dans quelle proportion cette mobilité est-elle augmentée ? Ne pourrait-on pas définir un seuil sécuritaire en deçà duquel, elle ne poserait aucun problème et qui permettrait aux sédiments de suivre le même guide de valorisation que les terres excavées ? Pour répondre à cette question, un modèle semi-mécanistique (thermo-statistique) a été établi dans le cadre de VALSE et grâce à un jeu de données de 7 sédiments vieillis au laboratoire, obtenus antérieurement grâce au projet MTES CASTOR (Ministère de l’Environnement français – 2015-2017). Le modèle permet de calculer la solubilité des éléments en tenant compte de leur teneur totale et de la composition chimique du sédiment (pH, teneurs en matière organique, en fer, en manganèse, etc). En plus de fournir les matières premières aux essais, les sites sélectionnés ont permis de valider l’utilisation d’outils de mesures sur sites (module 4). C’est le cas de l’outil électrochimique (électrode d’or) pour l’analyse des Zn, Pb et Cu, et du protocole de mesure d’AVS (Acid Volatils Sulfides). Dans ce dernier cas, l’application spectraphone a vu le jour et permet de mesurer la concentration en AVS en comparant les photographies des solutions de concentration inconnue à celles de concentrations d’étalons. C’est également le cas de la XRF dont le protocole d’utilisation a été standardisé pour la caractérisation d’éléments métalliques et dont l’utilisation est testée dans le cadre de la mesure de terres rares. Les essais relatifs à l’utilisation d’échantillonneurs passifs (DGT) pour la mesure de métaux dans les eaux, ont montré que l’outil DGT donne des mesures intégratives avec une précision relativement faible. Concernant le volet dédié aux microplastiques, une procédure de séparation et d’extraction a été optimisée pour permettre la quantification des macro et microplastiques dans les sédiments. Le module dédié aux terres excavées a démarré. Un point relatif au processus de gestion dans chacune des régions est fait et les nœuds législatifs à éclaircir pour une meilleure opérationnalité sont identifiés. Fort de son expérience sur la présence néfaste d’argiles gonflantes dans la valorisation des sédiments, le partenariat a décidé d’orienter les essais sur l’extraction de ces argiles gonflantes de terres à valoriser. Le protocole d’extraction est en cours de validation. Concernant le volet communication, les résultats du projet sont présentés lors de conférences qui traitent spécifiquement des sédiments et de leur gestion mais aussi de valorisation de matières, comme SedNet, les assises nationales de la valorisation des sédiments, International Conference on Sustainable Building Materials, I2SM. De plus, le projet est régulièrement abordé lors de groupes de travail du réseau SedNet où il est fait mention de son accroche « sites de démonstration » ; les avancées du projet sont plus particulièrement évoquées dans le groupe de travail relatif à l’économie circulaire. Les résultats du projet ont conduit à la rédaction de plusieurs publications : -« A metallurgical approach towards bloating of canal dredging sediments » dans Journal of the European Ceramic Society (VITO) - « Direct determination of rare earth elements in natural water and digested sediment samples by inductively coupled plasma quadrupole mass spectrometry using collision cell » dans Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy (ULille) -« Possible Pitfalls in the Analysis of Minerals and Loose Materials by Portable XRF, and How to Overcome Them dans Minerals (BRGM) -« To What Extent Can Micro- and Macroplastics Be Trapped in Sedimentary Particles? A Case Study Investigating Dredged Sediments » dans Environmental Science and Technology (IMT Lille Douai et ULille). L’ensemble des activités du projet peuvent être suivies sur le site https://valse.info.