F iltration des eaux de chantiers de ter rassement: étude in-vitro des mécanismes de filtration et validation in-situ

Abstract

Sur les chantiers de terrassement, la mise à nu des sols (décapage de la couche végétale), entraîne lors des évènements pluvieux, une mise en suspension des particules. En absence de traitement, les eaux de ruissellement chargées peuvent dégrader la qualité des cours d’eau (diminution de la pénétration lumineuse, de la photosynthèse, etc.). Or, les normes actuelles obligent les terrassiers à contrôler les concentrations en matières en suspension des eaux de ruissellement. Le stage a eu pour objectif principal l’élaboration de dispositifs de filtration adaptés aux conditions de débits et de charges particulaires des chantiers de terrassement ainsi que de faibles impacts environnementaux. Il s’est agit d’étudier l’efficacité de filtration des matériaux naturels, non polluants, biodégradables, à faibles coûts de fabrication et/ou nécessitants de faibles entretiens. Le déroulement du stage s’est articulé autour de trois étapes complémentaires : l’étude bibliographique, essais en laboratoire, essais en conditions (semi‐) réelles. L’étude bibliographique a servi à approfondir les connaissances générales relatives aux travaux de terrassement, aux normes en vigueur ainsi qu’à l’étude plus ciblée du (des) mécanisme(s) de filtration. Les essais en laboratoire se sont déroulés en deux temps. Le premier temps a été dédié à la caractérisation de chaque matériau pris séparément au moyen de colonnes de filtration. Lors du second temps, des essais en conditions semi‐réelles ont été réalisés afin d’évaluer l’efficacité / le colmatage des structures multiples de matériaux. L’intérêt des essais en colonne de filtration réside dans le fait qu’ils fournissent en conditions contrôlées des valeurs reproductibles de porosité, de perméabilité et de temps de colmatage de chaque matériau ainsi que sur la granulométrie des eaux entrantes et des effluents. Les essais en conditions semi‐réelles ont permis une première validation des résultats obtenus sur colonne de filtration. Ils ont également contribué à l’obtention de résultats à des débits proches de ceux observables in‐situ. Finalement ils nous avons pu identifier les difficultés liées au changement d’échelle avant d’intervenir sur le terrain. Les essais en conditions réelles ont permis de valider l’utilisation du dispositif de filtration. Ils ont également permis de proposer un jeu de filtres adaptés aux différentes conditions de débit et de charge particulaire observables sur les chantiers de terrassement. Globalement, ce stage a constitué une première étude exploratoire pour l’Ifsttar de l’utilisation de filtres à faibles impacts environnementaux sur les chantiers de terrassement. Elle a réunit des professionnels du monde du terrassement, de la fabrication de matériaux filtrants naturels et de la recherche publique en vue de la mise au point d’un dispositif fonctionnel. Il devrait permettre d’ouvrir de nouvelles voies de recherche et d’ingénierie dans le domaine de la réduction des impacts des chantiers.