Traitement des effluents de chantier - Tour Odéon (Monaco)

Maitrise d'ouvrage: Vinci Construction

Traitement des effluents de chantier - Tour Odéon (Monaco)

FOCUS LEGISLATIF

Les eaux issues des chantiers de construction, de génie civil, de travaux spéciaux, sont à prendre en considération par les normes françaises qui imposent le traitement et l’évacuation des eaux de chantiers. L’arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d'eau ainsi qu'aux émissions de toute nature des installations (article 32 et 34) mentionne que les contraintes de Matières En Suspension Totales (MEST) fondamentales (pour un rejet > 15 kg/j) sont les suivantes :

 
   

 

L’arrêté fixe également des contraintes au niveau pH (5,5 à 8,5), DC0 et DB05, Phosphore, Azote, Hydrocarbures, Métaux lourds, qui peuvent être complétées par des arrêts préfectoraux spécifiques.

Ces eaux issues de chantiers sont généralement altérées par des phases de forage, d’excavation, de fouille et autres, les chargeant en matières en suspension (mélange d’extra-fines/colloïdes/argiles/silts de 50 à 80% et de sables/graviers de 20 à 50%) et également souillées par des hydrocarbures (carburants, huiles, solvants). Dans certains cas, et notamment au contact de béton, ces eaux de chantiers voient leur ph augmenter (laitance à béton) et s’ajouter des substances polluantes dissoutes, incompatible pour un rejet en milieu naturel.

Le rejet de ces eaux nécessite donc un traitement en amont afin de les clarifier et de minimiser l’impact sur l’environnement, cela grâce à un système de traitement des eaux.

PRESENTATION DU PROJET

MS a été sollicitée par Vinci Construction en 2012 pour répondre à cette problématique de traitement des eaux de  chantiers, pour le projet de la construction de la Tour Odéon à Monaco. Avec ses 170 m de haut et ses 49 étages, la Tour Odéon sera la plus haute construction de la Principauté, marquant le retour de la construction de grande  hauteur dans le territoire exigu de Monaco.

Conçue par l’architecte Alexandre Giraldi, cette tour prestigieuse a vu ses fondations débuter en septembre 2009 et le gros œuvre en février 2012, aujourd’hui achevé. L’heure est aux aménagements intérieurs et extérieurs avec une  livraison prévue au second semestre 2014.

Ce chantier atypique devant être réalisé dans un délai très court, a mis en évidence plusieurs contraintes techniques dont l’exiguïté et la localisation du site qui a conduit à la mise en place d’une politique environnementale rigoureuse. La Principauté a imposé la mise en place d’une installation de traitement des eaux de chantier pour dépolluer les eaux chargées issues de l’excavation des matériaux.

 

Vinci Construction a sollicité MS qui grâce à son savoir-faire dans les solutions de séparation liquide/solide, a guidé les échanges avec l’équipe Vinci et proposé ce concept innovant : concevoir, fabriquer et installer une station de traitement des eaux de chantier mobile qui s’implantera de manière optimale sur le site de construction. 

CHALLENGES TECHNIQUES ET SOLUTIONS PROPOSEES

L’étude dans le laboratoire MS, des eaux chargées issues de l’excavation des matériaux a monté une concentration maxi de 25g/l dont 10gr/l après dessablage. L’objectif de cette installation fut donc d’isoler les matières en suspension et d’obtenir une eau recyclée avec un taux maxi après traitement de 30 mgr/l) pour un rejet compatible avec l’environnement.

Dans le cadre du chantier de la Tour Odéon, un traitement du pH par adjonction d'acide a également été nécessaire de par la présence de laitance à béton dans les eaux d’excavation.

Cette station compacte de traitement des eaux de chantier pouvant accepter un débit d’entrée en eau jusqu’à 60 m3/h maxi contenant jusqu’à 600kg/h de MES après dessablage inclue le process suivant :

  • scalpage/dessablage des eaux,
  • tamponnage pour lissage des débits et concentrations,
  • coagulation/floculation des eaux dessablées,
  • pressage des boues,
  • filtration complémentaire avec comme objectif un taux résiduel de MES  de 30 mgr/l.

 

La station se compose de 4 blocs pré-assemblés et pré-câblés en atelier (bloc dessableur, bloc bac tampon, bloc décanteur et bloc bungalow technique). Les 2 sous ensembles "dessableur + bac tampon" et "décanteur + bungalow technique" peuvent être implantés dans différentes configurations en fonction des contraintes d’emprise au sol sur le chantier (en ligne, "cote à cote", perpendiculaire).

Dessablage des eaux

Les eaux à traiter  du chantier de la Tour Odéon  contenaient des fines, du sable et même des graviers > à 4 mm, un poste de scalpage/dessablage était donc impératif pour optimiser la floculation et protéger le décanteur d’un éventuel bourrage, d’une usure prématurée des pompes à boue et d’une surconsommation de floculant.Les eaux étaient tout d’abord scalpées sur le 1er compartiment d’un crible vibrant pour élimination des graviers et corps étrangers. Les passants étaient quant à eux transférés dans une cuve de pompage alimentant un cyclone pour coupure à 60 µm. L’underflow du cyclone alimentait le 2ème compartiment du crible vibrant (équipé de grilles d’essorage # 600 µm) pour essorage du sable récupéré. Les eaux dessablées (overflow du cyclone) étaient alors transférées vers le bac tampon.

Bac tampon et alimentation de la station

La station pouvant être alimentée depuis plusieurs points de pompage, les débits et concentrations des effluents du chantier étaient susceptibles de varier considérablement. Afin d’optimiser la floculation, il a été important de pouvoir lisser le flux et notamment la concentration des eaux alimentant le décanteur, cela grâce au bac tampon d’une capacité de 30 m3 (soit une ½ heure d’inertie).

Décantation

Les eaux sales en provenance du bac tampon alimentaient une boite à chicanes dans laquelle elles étaient mélangées avec une solution floculante (préparée par le "DOSAFLOC") et du coagulant, puis étaient dirigées vers la cheminée centrale du décanteur. Le dosage du floculant est automatisé grâce à la mesure de la vitesse de sédimentation effectuée par le "CONTROLFLOC".

Les boues décantaient et se concentraient rapidement au fond du décanteur grâce au lent mouvement du racleur, puis étaient reprises par 2 pompes à boue (gavage du filtre presse et circulation de boue). En surverse, les eaux clarifiées débordaient et étaient transférées vers une cuve de stockage conçue de manière à pouvoir piéger les éventuelles huiles. Les eaux clarifiées étaient renvoyées vers le réseau d'égouts de la Principauté.

Pressage des boues

La boue en partie basse du décanteur était concentrée jusqu’à une valeur d’environ 500 - 600 gr/l, puis transformée en un déchet solide et facilement évacuable sans aucune précaution particulière. Un filtre presse (d’une capacité de 200 à 600 kg de matières sèches par heure) permettait d’effectuer cette opération. Situé dans le bungalow technique, ce filtre presse est entièrement automatisé.

Traitement du pH

De par la présence de laitances à béton dans les effluents de ce chantier, les eaux clarifiées nécessitaient un traitement du pH (valeur de 11,5 à 12 sur site). Pour baisser le pH, 2 technologies peuvent être utilisées : ajout d’acide ou de CO2. C’est une solution acide qui a été utilisée à sur le site de Monaco.

Filtration complémentaire

Le taux résiduel de matières sèches dans les eaux de débordement du décanteur était de l’ordre de 50 mgr/l en moyenne avec une garantie à 80-100 mgr/l. L’objectif étant de descendre à 30 mgr/l, un traitement complémentaire (par filtre à sable) était nécessaire. Les eaux clarifiées étaient donc envoyées dans un filtre à sable ayant une granulométrie adaptée pour piéger les éventuels micro-flocs, puis renvoyées vers la cuve de stockage (circuit fermé).

Supervision et instrumentation

L’ensemble de l’installation était géré par automate programmable avec écran tactile pour visualisation du fonctionnement et accès aux différents paramètres. Un lot d’appareils de mesure et un PC de supervision équipaient la station permettant de générer des statistiques sur les eaux entrantes et sortantes, de mesurer le débit d’eau alimentant la station, le volume total d’eau traitée, la température, le pH et la turbidité des eaux rejetées…

MISE A DISPOSITION ET IMPLANTATION SUR SITE

Pour le cas de la Tour Odéon, MS a monté à blanc l’ensemble de la station en atelier assurant un transport optimal, un montage sur site rapide et aisé, ainsi qu’une mise en service plus efficace sur le chantier.

Départ de nos atelier à Veyre-Monton (63)

Manutention de la station sur site

 

Implantation sur site


CONCLUSION

Sous forme d’offre locative incluant la mise à disposition de la station ainsi que les prestations de services s’y référant, ce dispositif a permis de valoriser et traiter les effluents de chantier de la Tour Odéon pendant 15 mois. Aujourd’hui démontée et reconditionnée dans les ateliers de MS pour une nouvelle location ou acquisition, cette installation a mis en exergue cette volonté de répondre aux problématiques environnementales et de traitement des eaux. L’ampleur de ce chantier, ses contraintes techniques et son aspect innovant en ont fait un projet phare en France et chez MS.

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