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Efficacité dépolluante des eaux de percolation dans les structures routières drainantes

L’imperméabilisation des sols, sujet de préoccupation majeur, a pour conséquences non seulement un appauvrissement des sols et de la biodiversité, mais aussi un risque accru d’inondation. Pour lutter contre ce phénomène, la mise en œuvre de revêtements perméables constitue l’une des solutions proposées. En Belgique, les revêtements en pavages de béton drainants ont été mis au point pour répondre à ce besoin. Leur mise en place contribue favorablement à l’optimalisation de la gestion de l’eau grâce à leur aptitude à stocker temporairement une grande partie des eaux de ruissellement. L’eau stockée dans la structure drainante est, par la suite, soit infiltrée directement dans le sol sous-jacent puis dans la nappe phréatique, soit évacuée de manière différée vers le réseau d’égouttage.

DPOD et DPODRAIN

Les projets de recherche collective DPOD (RC 2011) et DPODRAIN (RC 2014), financés par la Direction générale opérationnelle de l'Économie, de l'Emploi et de la Recherche (DGO6), du Service Public de Wallonie ont été menés afin d’obtenir des données chiffrées concernant les risques liés au déversement d’hydrocarbures sur les structures en pavages drainants et d’évaluer l’impact et la pertinence d’une incorporation de micro-organismes dans ce type de structures sur l’effet dépolluant. Ces projets de recherche ont été menés en collaboration avec le laboratoire Microbial Processes and Interactions (MiPI), le Centre d’Etudes Wallon d’Assemblage et du Contrôle des matériaux (CEWAC) et le Centre de services scientifiques et techniques agréé par la Région wallonne (CELABOR). La recherche porte non seulement sur l’incorporation de micro-organismes dans la structure drainante (pavés en béton poreux), mais aussi sur l’effet de l’utilisation d’un géotextile (combiné ou non aux micro-organismes). Les différents essais ont été généralement réalisés sur des structures assemblées dans des pilotes de forme cylindrique d’un diamètre de 40 à 60 cm. Un essai sur un parking drainant en service a également été réalisé. Différentes combinaisons ont pu être comparées en déversant l’agent polluant (diesel) à intervalles réguliers sur la surface du revêtement. Les deux projets de recherche se sont enchaînés, le projet DPOD étant plutôt focalisé sur la validation du principe dépolluant avec et sans bactéries, et le projet DPODRAIN visant plutôt l’étude de la durabilité du principe dépolluant et l’évaluation de structures alternatives (utilisation de géotextiles et de matériaux différents).

DPODRAIN

Recommandations

Sur base de ces résultats, les recommandationssuivantes ont été formulées pour la mise en application de structures drainantes.

Tout d’abord, l’incorporation d’un géotextile anti-contaminant dansla structure permet de limiter le risque de pollution de la nappe par les hydrocarbures (effet barrière vis-à-vis des polluants). L’incorporation de micro-organismes dans la structure a un effet favorable sur les teneurs en hydrocarbures du percolat tant que le seuil d’ajout de 3 l/m² n’est pas atteint. Si on considère la durée de vie à la conception de l’ouvrage (vingt ans en général),la probabilité d’atteindre ce seuil est très faible.
Une autre mesure préventive consisterait à mettre en place un système d’entretien de l’efficacité dépolluante par un épandage récurrent d’une solution bactérienne liquide à la surface du revêtement. Ce point constitue une autre perspective de recherche complémentaire. En effet, la méthode d’inoculation par aspersion ests imple à mettre en œuvre dans le cadre d’un chantier et s’est révélée aussi efficace que la méthode par enrobage des granulats de la couche de pose.

Ces mesures de protection du sol et de la nappe devraient être complétées par l’imposition d’une hauteur minimale entre le niveau supérieur de la nappe et le fond de coffre. Actuellement, les règles de bonne pratique recommandent une hauteur minimale de 1 m, mais il y aurait probablement lieu de moduler cette exigence en fonction de la perméabilité du sol.

Un article plus détaillé sur ce sujet a été publié dans le Bulletin CRR 114.

L’imperméabilisation des sols, sujet de préoccupation majeur, a pour conséquences non seulement un appauvrissement des sols et de la biodiversité, mais aussi un risque accru d’inondation. Pour lutter contre ce phénomène, la mise en œuvre de revêtements perméables constitue l’une des solutions proposées. En Belgique, les revêtements en pavages de béton drainants ont été mis au point pour répondre à ce besoin. Leur mise en place contribue favorablement à l’optimalisation de la gestion de l’eau grâce à leur aptitude à stocker temporairement une grande partie des eaux de ruissellement. L’eau stockée dans la structure drainante est, par la suite, soit infiltrée directement dans le sol sous-jacent puis dans la nappe phréatique, soit évacuée de manière différée vers le réseau d’égouttage.

DPOD et DPODRAIN

Les projets de recherche collective DPOD (RC 2011) et DPODRAIN (RC 2014), financés par la Direction générale opérationnelle de l'Économie, de l'Emploi et de la Recherche (DGO6), du Service Public de Wallonie ont été menés afin d’obtenir des données chiffrées concernant les risques liés au déversement d’hydrocarbures sur les structures en pavages drainants et d’évaluer l’impact et la pertinence d’une incorporation de micro-organismes dans ce type de structures sur l’effet dépolluant. Ces projets de recherche ont été menés en collaboration avec le laboratoire Microbial Processes and Interactions (MiPI), le Centre d’Etudes Wallon d’Assemblage et du Contrôle des matériaux (CEWAC) et le Centre de services scientifiques et techniques agréé par la Région wallonne (CELABOR). La recherche porte non seulement sur l’incorporation de micro-organismes dans la structure drainante (pavés en béton poreux), mais aussi sur l’effet de l’utilisation d’un géotextile (combiné ou non aux micro-organismes). Les différents essais ont été généralement réalisés sur des structures assemblées dans des pilotes de forme cylindrique d’un diamètre de 40 à 60 cm. Un essai sur un parking drainant en service a également été réalisé. Différentes combinaisons ont pu être comparées en déversant l’agent polluant (diesel) à intervalles réguliers sur la surface du revêtement. Les deux projets de recherche se sont enchaînés, le projet DPOD étant plutôt focalisé sur la validation du principe dépolluant avec et sans bactéries, et le projet DPODRAIN visant plutôt l’étude de la durabilité du principe dépolluant et l’évaluation de structures alternatives (utilisation de géotextiles et de matériaux différents).

DPODRAIN

Recommandations

Sur base de ces résultats, les recommandationssuivantes ont été formulées pour la mise en application de structures drainantes.

Tout d’abord, l’incorporation d’un géotextile anti-contaminant dansla structure permet de limiter le risque de pollution de la nappe par les hydrocarbures (effet barrière vis-à-vis des polluants). L’incorporation de micro-organismes dans la structure a un effet favorable sur les teneurs en hydrocarbures du percolat tant que le seuil d’ajout de 3 l/m² n’est pas atteint. Si on considère la durée de vie à la conception de l’ouvrage (vingt ans en général),la probabilité d’atteindre ce seuil est très faible.
Une autre mesure préventive consisterait à mettre en place un système d’entretien de l’efficacité dépolluante par un épandage récurrent d’une solution bactérienne liquide à la surface du revêtement. Ce point constitue une autre perspective de recherche complémentaire. En effet, la méthode d’inoculation par aspersion ests imple à mettre en œuvre dans le cadre d’un chantier et s’est révélée aussi efficace que la méthode par enrobage des granulats de la couche de pose.

Ces mesures de protection du sol et de la nappe devraient être complétées par l’imposition d’une hauteur minimale entre le niveau supérieur de la nappe et le fond de coffre. Actuellement, les règles de bonne pratique recommandent une hauteur minimale de 1 m, mais il y aurait probablement lieu de moduler cette exigence en fonction de la perméabilité du sol.

Un article plus détaillé sur ce sujet a été publié dans le Bulletin CRR 114.