Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Inciter à l’utilisation plus systématique de matériaux alternatifs dans une logique de développement durable et de valorisation de co-produits industriels est une bonne chose. Encore est-il essentiel de pouvoir s’assurer que cette utilisation est sans danger majeur pour l’environnement. C’est tout l’enjeu du projet de recherche industrielle ECLAIR qui vise à étudier le mécanisme de relargage potentiel et l’impact des polluants d’un laitier LD d’aciérie de conversion utilisé en particulier en techniques routières. Cet article présente les principes de l’étude et ses principales conclusions, très encourageantes d’un point de vue environnemental, quant à l’utilisation de laitiers LD pour les projets d’infrastructures routières.
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Encouraging a more systematic use of alternative materials in a logic of sustainable development and valorization of industrial sub-products is a good thing. However, it is essential to ensure that such use does not present a major danger to the environment. This is the very challenge of the industrial research project ECLAIR whose aim is to study the mechanism of potential release and the impact of pollutants from LD steel conversion slags used in particular in road building techniques. This article presents the principles of the study and its main conclusions which are very encouraging from an environmental viewpoint concerning the use of LD slags for road infrastructure projects.
Auteur(s)
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Michel LEGRET : IFSTTAR, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, Département Géotechnique, Eau et Risques - Article extrait de la revue « Laitiers sidérurgiques » n° 98, octobre 2011, avec l’aimable autorisation du Centre Technique et de Promotion des Laitiers Sidérurgiques (http://www.ctpl.info)
INTRODUCTION
Domaine : Matériaux
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées :
Domaines d’application : génie civil, construction routière
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Gestion des risques et vulnérabilité des territoires
Centres de compétence : Centre Technique et de Promotion des Laitiers, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, Centre Européen de Recherche et d’Enseignement en Géosciences de l’environnement (UMR 6635 Université Paul Cézanne-Aix/Marseille III et CNRS Provence), Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques (INERIS Méditerranée), Laboratoire de Toxicologie Environnementale (UMR 406 INRA/Université d’Avignon et des Pays du Vaucluse).
Industriels : ARCELOR MITTAL
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Altération du laitier et dynamique des contaminants5. Suivi de la qualité des eaux de percolation sur un ouvrage expérimental
Afin de tester le comportement des laitiers dans des conditions réalistes, un plot expérimental a été construit à Fos-sur-Mer, sur le site de production des laitiers. Le choix s’est porté sur une plate-forme industrielle compactée, non revêtue et non cir-culée, soumise aux conditions atmosphériques, mesurant 10,9 m x 6,4 m. Le fond de l’ouvrage a été recouvert par une géomembrane imperméable et équipé d’un système de collecte afin de récupérer les eaux de percolation. Deux couches de 0,26 m de laitiers ont été déposées et compactées sur la plate-forme (environ 70 tonnes). Un suivi de la qualité des eaux de percolation a été mis en place de mai 2007 à juin 2009. En complément de cette approche, un lysimètre de 2 m3 a également été installé sur le site de la plate-forme ARDEVIE, située à proximité de Fos-sur-Mer. Il a été rempli avec le même laitier et soumis également aux conditions atmosphériques pendant la même période (figure 1).
De la même manière que lors des tests de lixiviation en laboratoire, les eaux de percolation recueillies sur le terrain se caractérisent par un pH très alcalin, supérieur à 12. Les valeurs de conductivité sont également très élevées, comprises entre 5 330 et 9 540 µS/cm, ainsi que celles du résidu sec, comprises entre 1 070 et 4 430 mg/L, traduisant une concentration en sels dissous importante dans les solutions. Enfin, la concentration en calcium est très importante, comprise entre 430 et 1 070 mg/L, et les valeurs élevées de ces paramètres peuvent être expliquées par la présence de chaux libre dans les laitiers, qui réagit fortement avec l’eau.
La concentration en fer est très faible, inférieure à 30 µg/L et celle du silicium est généralement inférieure à 1 mg/L. Les minéraux silicatés et riches en fer ne semblent pas mis en solution de façon notable. Excepté pour le baryum, les concentrations en éléments traces sont très faibles, inférieures ou proches des limites de détection des méthodes analytiques utilisées. Les concentrations en chrome et vanadium n’excèdent pas respectivement 20 et 30 µg/L, la valeur limite pour les eaux destinées à la consommation humaine étant de 50 µg/L pour...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LEGRET (M.), CHAURAND (P.), DOMAS (J.), CAPOWIEZ (Y.), DENEELE (D.), REYNARD (J.), LASSABATÈRE (L.), YILMAZ (D.), ROSE (J.), BÉNARD (A.), BÉCHET (B.), RICHARD (D.), BOTTÉRO (J.-Y.) - Environmental assessment of the behavior of a BOF steel slag used in road construction : the PRECODD-ÉCLAIR research program - Int. Conf. WasteEng 08, Patras, Greece (2008).
-
(2) - LEGRET (M.), BÉNARD (A.), DENEELE (D.), CHAURAND (P.), DOMAS (J.), ROSE (J.) - Evaluation of pollutant potential release from a BOF steel slag used in a civil engineering scenario - Int. Conf. WasteEng10, Beijing, China (2010).
-
(3) - MOTZ (H.), GEISELER (J.) - Products of steel slags an opportunity to save natural resources - Waste Management, 21, 285-293 (2001).
-
(4) - PROCTOR (D.M.), FEHLING (K.A.), SHAY (E.C.), WITTENBORN (J.L.), AVENT (C.), BIGHAM (R.D.), CONNOLLY (M.), LEE (B.), SHEPKER (T.O.), ZAK (M.A.) - Physical and chemical characteristics of blast furnace, Basic Oxygen Furnace, and Electric Arc Furnace steel industry slags - Environmental Science & Technology, 34, 1576-1582 (2000).
-
(5) - TOSSAVAINEN (M.), ENGSTROM (F.), YANG (Q.), MENAD...
ANNEXES
Rapport de l'IFSTTAR – Évaluation environnementale du comportement d'un laitier LD utilisé en infrastructure routière. – (Sous la direction de M. Legret). Collection Études et recherches des LPC. Série Routes et Sécurité routière, 57 (2011).
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