Informations techniques - POINT.P Travaux Publics

Informations techniques
Gestion des eaux pluviales
Table des matières
D-Rainclean®
Le concept ........................................................................................................4
Les différents composants ................................................................................7
Le substrat ........................................................................................................8
Homologations ...............................................................................................15
Schémas techniques .......................................................................................16
Utilisations ......................................................................................................17
Utilisations spécifiques ....................................................................................21
Exemple de dimensionnement ........................................................................22
Instructions de pose – Version fermée ............................................................24
Instructions de pose – Version ouverte ...........................................................27
Instructions pour le remplacement du substrat D-Rainclean® ..........................30
Références ......................................................................................................31
D-Raintank®
Le produit ........................................................................................................32
Charge roulante...............................................................................................34
Conditions de pose pour zones de circulation occasionnelle de poids lourds ....35
Un système complet ........................................................................................36
Contrôle de la qualité ......................................................................................41
Utilisations .......................................................................................................42
Exigences.........................................................................................................42
Exemples .........................................................................................................44
Elément hydrocurable nettoyable D-Raintank® DN/OD 250 ...........................48
Dimensionnement des éléments hydrocurables nettoyables ........................49
Entretien d’un bassin D-Raintank® équipé de caissons nettoyables
munis de drains diffuseurs et de regards filtrants amont ..................................50
Etape 1: Contrôle et nettoyage des regards .................................................50
Etape 2: Nettoyage des drains diffuseurs et
des fonds de regard DN/OD 800 ..................................................51
Technique de pose sous charges roulantes .......................................................52
Technique de pose sous espace vert ................................................................54
Schémas techniques ........................................................................................56
Instructions de pose du regard limiteur de débit HSK DN/OD 800 ..................61
Références .......................................................................................................63
Dimensionnement du bassin ............................................................................65
Généralités
Coefficient de perméabilité ..............................................................................66
Coefficient d’écoulement .................................................................................66
Fiche de renseignement pour bassin D-Raintank®............................................67
Liste de matériaux ...........................................................................................68
Copyright Funke Kunststoffe GmbH 2007
Sous réserve de modifications techniques.
3
D-Rainclean®
Le concept
De récentes études montrent que la proportion de métaux lourds présents dans
les eaux et le sol doit être réduite de manière considérable. A titre d‘exemple, la
circulation des véhicules en Allemagne apporte à elle seule par année 930 tonnes
de cuivre, 80 tonnes de plomb et 2078 tonnes de zinc dans les eaux et le sol. On
constate également que les hydrocarbures, certes présents dans les eaux de ruissellement, le sont en revanche avec de faibles concentrations, nécessitant de ce fait
un procédé adapté à leur dépollution.
Le procédé D-Rainclean®, une combinaison d‘un caniveau polypropylène et d‘un
substrat épuratoire, propose une solution professionnelle efficace et pérenne à la
dépollution des eaux pluviales. Le D-Rainclean® nettoie les eaux de toiture et de
voirie des métaux présents en faibles ou fortes concentrations et restitue ces eaux
directement au sol par infiltration.
Le caniveau est composé d‘éléments en polypropylène de 50 cm de long, 40 cm
de large et 37 cm de haut, perforés au fond pour permettre l‘infiltration. Ils sont
équipés de réservoirs d‘eau pour maintenir une humidité au substrat.
Les polluants sont éliminés par filtration, adsorption, fixation, échange d‘ions, précipitation et décomposition biologique. Les remarquables performances du substrat en terme de rejet, permettent de répondre aux exigences et aux contraintes
de protection des nappes phréatiques et des sols. Le caniveau. D-Rainclean® est
proposé:
– en version ouverte: possibilité de plantation dans le substrat
– ou en version fermée, équipé alors d‘une grille de fonte 400 kN pour le passage
des véhicules lourds. Des éléments d‘extrémité ou de trop-plein sont également
disponibles. La durée de vie du substrat est en fonction du degré de pollution
de 15 à 20 ans.
*Rapport UFA-FB, «part du cuivre, zinc, plomb dans les eaux et le sol, analyse des mesures d‘émission ainsi que
des mesures préventives possibles», 11.2004
4
Le D-Rainclean® face à la problématique des eaux pluviales
Les eaux pluviales en milieu urbain drainent diverses pollutions (métaux lourds,
hydrocarbures, etc ...), souvent avec des concentrations critiques dommageables
pour notre environnement. Ces eaux se chargent de polluants tout au long de leur
cheminement sur les surfaces imperméabilisées et pénètrent ensuite nos sols, nos
nappes et nos rivières. Le traitement des eaux pluviales fut pendant longtemps
négligé ou inadapté; il est cependant indispensable pour la protection de notre
précieux patrimoine hydrologique. Il est temps de gérer cette problématique de
manière efficace. Le D-Rainclean® traite et retient les pollutions contenues dans
les eaux pluviales et évite la propagation dans les eaux souterraines et les rivières
protégeant ainsi nos ressources en eaux
Version ouverte
Version fermée
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Echelle non respectée
5
Quelles sont les surfaces pouvant être infiltrées?
Caniveau d’infiltration
D-Rainclean® avec substrat
Types de surfaces
Infiltration directe
dans le D-Raintank®
Toitures en tuiles ou végétalisées
+
+
Surfaces de toits avec teneurs habituelles en
métaux non enduits (cuivre, zinc et plomb)
+
(+)
Aires de stationnement d’automobiles
(sans rotation fréquente)
+
(-)
Aires de stationnement d’automobiles avec
rotation fréquente (par exemple, de centres
commerciaux)
+
-
Routes à forte circulation
+
-
+
(+)
(-)
-
Favorable en règle générale
Favorable en règle générale, après mesures éventuelles de traitement préalable
Défavorable
Fortement défavorable
*on ne parle ici que du cas où le D-Raintank® est utilisé comme ouvrage d’infiltration
Teneurs moyennes en déchets toxiques dans l’écoulement des routes
PEF
DCO
Pb
Cd
Cr
Cu
Zn
Ni
PAK
SIR-IH
mg/l
mg/l
μg/l
μg/l
μg/l
μg/l
μg/l
μg/l
μg/l
mg/l
Min.
84
36
80
1,4
5,2
40
160
8
0,2
Max.
564
141
340
6,4
24
140
620
57
2,9
Moyenne
158
88
180
3,1
11
100
300
20
2,5
PEF = produits élimés par filtrage
DCO = demande chimique en oxygène
Pb = plomb
Cd = cadmium
Cr = chrome
Cu = cuivre
Zn = zinc
Ni = nickel
PAK = hydrocarbures polycycliques aromatiques
KW-IR = spectroscopie à infrarouge indice d’hydrocarbure
Source: Lange et. al., 2001, dans Wasser und Boden 55/2003
6
4,5
Les différents composants
Caniveau d’infiltration
Grille fonte
Dimensions: 500 × 400 × 366 mm
Couleur: noir
Matériau: PP
Classe D, 400 kN,
incluant un cadre en fonte
Longueur 500 mm
Elément d’extrémité
Elément de trop-plein
D-Raintank®
Gauche ou droit
Dimensions: 250 × 400 × 366 mm
Avec raccord DN 110
Dimensions: 500 × 400 × 366 mm
Dimensions: 810 × 840 × 400 mm,
Volume: 0,272 m³, contenance 258 litres
A envelopper sur le chantier dans un
géotextile D-Raintank®, sans perçage.
Substrat
Sac de 20 litres
1 m = 4 sacs
Clé de déverrouillage
Substrat
Emballage gros volume Big Pack,
pour environ 19 mètres linéaires de
caniveaux
7
Le substrat
Zone tampon pH
Limiteur d’acidité
Matrice organique
Espace de colonisation
Composition
Réserve d’eau
Filtre
Domaine d’absorption
Echange
Le D-Rainclean® a une efficacité de nettoyage exceptionnelle grâce aux minéraux naturels soigneusement sélectionnés comportant une capacité d’échange
élevée et une grande efficacité de filtrage. Aucun produit synthétique n’est
utilisé. Une fibre de coco perforée sert
de matrice organique. La composition
exacte est décrite dans l’homologation
délivrée par la DIBt.
Sorption/désorption et précipitation des métaux lourds
Les métaux lourds sont soumis à des processus différents dans le D-Rainclean®:
tandis que le nickel est principalement retenu par sorption, le plomb, le cadmium,
le cuivre et le zinc sont retenus dans le substrat par sorption et précipitation. Le
cadmium fait partie, avec le zinc et le nickel, des métaux lourds mobiles dont le
déplacement est relativement facile. Il est donc important, notamment pour le
cadmium, de maintenir une valeur pH élevée et constante dans le D-Rainclean®. Le
plomb se comporte de manière très immobile dans le sol. De la même manière que
le cuivre, le plomb est combiné à l‘aide de processus spécifiques d‘adsorption. Le
mercure est combiné avant tout à la substance organique contenue dans le D-Rainclean® sous une forme particulièrement fixe. Le chrome est combiné de manière
complexe avec des ions ferreux en maintenant des valeurs pH élevées en Cr(OH)3
et Cr2O3, très difficilement solubles.
Capacité de rétention d‘eau
La microbiologie du sol contribue pour une part importante à la décomposition,
en particulier durant les périodes de chaleur. Un niveau d‘humidité suffisant du
substrat du D-Rainclean® constitue une condition nécessaire à cet effet. La capacité
de rétention d‘eau est atteinte grâce aux volumes poreux importants, à la part importante de substances organiques et d‘agents hydro-absorbeurs dans le substrat
D-Rainclean®. De plus, le caniveau d‘infiltration D-Rainclean® dispose d‘un réservoir d‘eau situé dans le fond, d‘une contenance d‘environ
3 litres par mètre.
Valeurs de contrôle sol-eaux souterraines selon la loi fédérale allemande sur la protection du sol
8
Arsenic
As
10 μg/l
Plomb
Pb
25 μg/l
Cadmium
Cd
5 μg/l
Chrome
Cr
50 μg/l
Cuivre
Cu
50 μg/l
Nickel
Ni
50 μg/l
Mercure
Hg
1 μg/l
Zinc
Zn
500 μg/l
Sorption des déchets toxiques
Avec la valeur kf définie de 5 x 10-4 m/s (perméabilité à l‘eau),
la durée de séjour de l‘eau s‘écoulant dans le caniveau d‘infiltration D-Rainclean® est d‘environ 10 minutes. Après le passage de l‘eau à travers le substrat, les valeurs expérimentales
permettant l‘évaluation de la voie active sol – eaux souterraines sont inférieures à celles préconisées par le paragraphe
8, alinéa 1, section 2 n° 1 de la loi fédérale allemande sur la
protection du sol (voir tableau). Les isothermes de sorption
des métaux lourds significatifs que sont le plomb et le zinc ont
été recensés pour le sol et le D-Rainclean®.
Contrôles en laboratoire
En comparaison avec un sol de bonne qualité, le substrat D-Rainclean® présente de
bien meilleurs résultats en matière d‘absorption. Ainsi, la part de zinc dans le milieu
est absorbée à env. 90 %. Pour le plomb, cette absorption est même supérieure,
avec pratiquement 99 %. Lorsque la concentration limite des valeurs expérimentales permettant l‘évaluation de la voie active sol – eaux souterraines est atteinte, la
capacité de stockage du substrat D-Rainclean® est considérée comme épuisée. Cet
état apparaît selon l‘intensité du trafic routier après une période de 15 à 20 ans.
Une fois ce délai dépassé, il est recommandé de remplacer le substrat.
Coefficient de perméabilité à l‘eau
Le substrat D-Rainclean® dispose d‘une valeur de perméabilité de l‘eau de
5 ×10-4 m/s et présente, de ce fait, un rendement d‘infiltration suffisant. Dans le
même temps, la durée de séjour de l‘eau dans le système D-Rainclean® garantit une
adsorption suffisante des déchets toxiques. Le rendement à l’infiltration du substrat
D-Rainclean® est ainsi de 0,5 l/(S x m2). Il est possible de récupérer 0,15 l par mètre
linéaire de D-Rainclean® (l = 0,3 m).
Temps de séjour de l’eau
Lors du passage de l’eau, les volumes poreux à drainage lent sont tout d’abord
remplis. La première poussée hydraulique contient la plus forte charge de produits
polluants. Cette charge est transportée et stockée avec l’eau dans le volume poreux
approprié pour y être:
• filtrée
• absorbée par les échangeurs
• recueillie par la microflore (avec un décalage dans le temps).
Temps de séjour des produits polluants
La sorption des produits polluants dans le substrat entraîne un retard dans le transport du produit par rapport à la vitesse d’infiltration de l’eau pure (phénomène de
retardement).
Si par exemple le produit polluant n’est pas ralenti du fait d’un passage dans des
pores à drainage rapide, désignés par le terme de possibilités de passage privilégiés
(preferential flow), l’adsorption suivie de la décomposition microbienne est rendue
plus difficile. Cet effet est évité dans le substrat D-Rainclean® grâce à la répartition
homogène du produit dans le substrat.
Les analyses en laboratoire et les estimations théoriques peuvent servir de base de
données pour les pronostics de retardement spécifiques aux produits polluants.
Il est possible de calculer de manière théorique la sorption et le retardement. A partir
des données mesurées en laboratoire, les isothermes de sorption ont été définis
pour le substrat. Ils représentent la répartition entre les fractions de métaux lourds
absorbés et dissous dans des conditions définies.
Ainsi, des règles de pédotransfert pour le substrat ont été mises en place, rendant,
par exemple, la capacité de sorption des valeurs seuils et la durée d’enrichissement
prévisibles en fonction de la teneur en argile.
Capacité de rétention et taux d’infiltration
Déroulement des essais, LGA Würzburg
Un substrat prévu pour le traitement des eaux d’écoulement de pluie doit posséder
une capacité élevée de rétention de produit, étant donné que les eaux d’écoulement des voies de circulation ont des teneurs élevées en particules d’hydrocarbures
et de métaux lourds. Dans le même temps, il est nécessaire d’éviter le colmatage
de la surface et le facteur de correction de perméabilité à l’eau doit être conservé
durablement. Ces deux exigences sont remplies grâce à la composition constante
définie avec précision du substrat. Les essais effectués par le laboratoire LGA de
Würzburg le prouvent. Lors de ces essais, 15 kg de poudre de quartz (diamètre des
9
particules inférieur à 200 µm, médiane 12 µm) furent déversés sur 1 m2 de substrat
D-Rainclean®, avec les résultats suivants:
• 99 % des produits pouvant être séparés par filtration ont été retenus et
• le facteur de correction de perméabilité à l’eau du substrat D-Rainclean® était
ensuite ≥ 5 × 10-4 m/s!
Déchets toxiques organiques
Le substrat D-Rainclean® comporte une matrice organique qui favorise la combinaison et la décomposition des déchets toxiques organiques. Sont également
bien décomposés les huiles minérales hydrocarbonées, ainsi que les hydrocarbures
halogénés très volatiles dans les concentrations et l‘état (répartition résiduelle) dans
lesquels ils apparaissent sur les surfaces fixes des passages de véhicules. Ils sont ainsi
éliminés du système. Les microorganismes à l‘intérieur du caniveau d‘infiltration
D-Rainclean® forment une colonie sur les surfaces humidifiées; l‘ensemble de la
surface du D-Rainclean® constitue une caractéristique importante pour la décomposition des matières organiques. Dans le cas du D-Rainclean®, cette surface est
très importante.
Sel de déneigement
Microorganismes
Afin de déterminer si, lors de l‘utilisation de sel de déneigement (NaCl), il existe un
danger de blocage des espaces d‘adsorption par le sodium et si les déchets toxiques déjà fixés ne risquent pas d‘être lavés, l‘effet à court et à long terme du sel
de déneigement sur la capacité de rendement et la durée d‘utilisation du substrat
D-Rainclean® a été analysé. Les résultats montrent que le sel de chlorure de sodium
n‘a qu‘une faible influence sur la capacité d‘adsorption des métaux lourds dans le
substrat D-Rainclean®. Même en cas de charge par à-coups avec du chlorure de
sodium comme cela se réalise en pratique, aucun déversement brutal de métaux
lourds déjà fixés ne s‘est produit dans le sous-sol. Les métaux lourds restent fixés
de manière durable dans le substrat même en cas d‘utilisation de sel de déneigement. La durée d‘utilisation du D-Rainclean® est, certes, différente en fonction de
la quantité et de la fréquence d‘application du sel, mais les analyses montrent que
la durée d‘utilisation prévue de 15 ans pouvait être respectée en bordure d‘une
route avec une densité de trafic quotidienne moyenne de 5 000 à 15 000 véhicules, même en cas d‘utilisation hivernale de moyens de déneigement contenant du
chlorure de sodium.
Température
Sur les zones de circulation, des huiles minérales hydrocarbonées sont rejetées, par
exemple sous forme de gouttelettes ou de résidus de carburant. La décomposition
de ces déchets polluants organiques a lieu dans le D-Rainclean® au cours d’une
période de plusieurs mois.
Avec des températures hivernales inférieures à 10 °C, la décomposition est fortement ralentie, mais n’est pas entièrement interrompue. Il est important que les
hydrocarbures dans le substrat soient fixés de telle sorte que, lorsque les températures remontent, la décomposition puisse être poursuivie de manière plus intensive.
Une réserve d’eau supplémentaire dans le sol du caniveau d’infiltration permet de
maintenir une humidité suffisante pour la décomposition des microorganismes au
cours des périodes très chaudes et à faibles précipitations. L’absorption des métaux
lourds s’effectue tout long de l’année.
En cas de gel, aucun élément gelé et fermé n’apparaît dans le caniveau d’infiltration
puisque, après écoulement en cas de précipitation, il reste un volume poreux d’air
d’env. 37 l par mètre de caniveau. Ce volume poreux est disponible pour l’écoulement de l’eau en cas de dégel.
10
Fixation et décomposition de l‘huile
Si des gouttes d‘huile pénètrent dans le substrat D-Rainclean®, l‘huile arrive dans
un large espace poreux au niveau de la zone non saturée en eau. L‘huile perd ainsi
sa fluidité et se dépose sous forme d‘une fine pellicule à la surface de l‘espace poreux. Dans cette répartition „pendulaire“, les microorganismes peuvent attaquer
l‘huile dans les meilleures conditions. Avec un volume poreux de 60 % minimum,
le substrat D-Rainclean® offre pour cela des conditions optimales. Les résultats
d’analyse montrent que l’huile d’écoulement sur les aires de stationnement à forte
fréquentation est entièrement éliminée même en prenant en compte les mois d’hiver pendant lesquels la décomposition est moins importante.
Le substrat D-Rainclean® a de très bonnes propriétés de fixation de l‘huile. En cas
d‘accident, il peut absorber immédiatement jusqu‘à 10 litres d‘huile par mètre linéaire de caniveau d‘infiltration et éviter le rejet dans le sous-sol pendant environ
24 heures. Durant cette période, le substrat pollué doit être retiré du caniveau
d‘infiltration et éliminé de manière appropriée.
Adaptation en tant que site de plantation de végétaux
Il est recommandé de planter des végétaux dans le caniveau d‘infiltration D-Rainclean®, mais cela n’est pas nécessaire. Même si le substrat a été élaboré avec très
peu de substances nutritives, certaines plantes tapissantes sélectionnées en trouveront en quantités suffisantes. Un caniveau ouvert peut ainsi être planté avec
2 pachysandras, ou 2 mahonies et 2 vinca minor ou 1 cotoneaster. Il est également
possible de planter des sédums, tels que représentés sur la figure en exemple.
Valeur pH
D-Rainclean® avec plantation de sédums
Une valeur pH supérieure à 6,5 garantit une fixation optimale des métaux lourds
dans le médium filtrant. Ainsi, la solubilité du cadmium augmente fortement avec
des valeurs pH inférieures à 6. C’est pour cette raison que la valeur pH du D-Rainclean® est définie largement au-dessus de 6,5. La zone tampon de carbonate du
substrat D-Rainclean® est supérieure à 7,2 pH.
Capacité d‘échange des cations
La capacité d‘échange des cations (CECpot) définit la quantité maximale de cations
pouvant être absorbés, tels que les métaux lourds. Pour les processus d‘échanges
caractérisés par le type d’ions, une capacité d‘échange des cations d‘au moins
20 cmolc/kg est souhaitée. Cette valeur est atteinte principalement par addition de
composants absorbants et de zéolithes sélectionnées.
La capacité du substrat D-Rainclean® à faire fonction d‘échangeur d‘ions garantit la
combinaison des ions de métaux lourds, ce qui contribue activement à la protection
des eaux souterraines.
Durées d’utilisation
Charge faible – env. 20 ans
Eau d‘écoulement des toits, surfaces de cours, voies piétonnes et pistes cyclables,
parkings de véhicules légers, routes avec 300 véhicules/jour maximum en moyenne, (catégories 1 – 5 DWA-A 138).
Aire de stationnement à Homburg
Charge moyenne – env. 18 ans
Eau d‘écoulement des toits dans des zones industrielles avec une pollution de l‘air
significative, routes avec 300 à 5 000 véhicules/jour en moyenne, (catégories 6 – 8
DWA-A 138).
Charge importante – env. 15 ans
Surfaces dans les zones industrielles, parkings de véhicules légers avec passages
fréquents, routes de 5 000 à 15 000 véhicules/jour en moyenne, (catégories 9 – 11
DWA-A 138).
11
Elimination
La classification du substrat D-Rainclean® usagé dans une catégorie de déchets
résulte de l‘état de charge du substrat. Cet état dépend de la durée de vie et du
niveau de charge de déchets toxiques. Pour des niveaux normaux, l‘élimination
du substrat sur des décharges de classe I ou II est possible (les teneurs en déchets
lessivables, et non pas les teneurs totales en déchets, sont déterminantes dans le
choix de la classe de déchets).
Analyses secondaires
Entrée de magasin de bricolage, Würzburg
Quatre installations de caniveaux d’infiltration D-Rainclean® ont été sélectionnées
pour une analyse sur le long terme:
•
•
•
•
une route située à Warendorf
une aire de stationnement d’une entreprise à Berlin
une entrée de magasin de bricolage à Würzburg
un chantier sur une voie ferrée à Augsburg
Elles font l’objet d’analyses à intervalles réguliers afin d’étudier le processus d’accumulation des déchets toxiques et de modification de la valeur pH. Pour de plus
amples informations, n’hésitez pas à nous contacter.
Réserves d’eau potable
C’est notamment dans les zones de captage que le nettoyage des eaux de pluie
polluées est absolument nécessaire avant infiltration.
Paramètres
Eluat
Objectif de protection
Zones II et III A
sable/gravier/marne
Zones de captage
VOTrinkwV 2001
Plomb
μg/l
< 10
< 20
< 10
Cadmium
μg/l
< 0,2
< 0,1
<5
Chrome total
μg/l
<5
< 20
< 50
Cuivre
μg/l
<5
< 25
< 2.000
Nickel
μg/l
<5
< 15
< 20
Mercure
μg/l
< 0,2
< 0,05
<1
Zinc
μg/l
< 20
< 50
< 50
A titre d’exemple le tableau présente les objectifs de protection des zones de
protection des catégories II et IIIA en Allemagne, ainsi que les prescriptions de la
directive sur l’eau potable.
Entretien du caniveau
Un caniveau équipé d’une grille en fonte ne nécessite que très peu d’entretien. En
raison de la pénétration réduite de la lumière et du passage des véhicules, seuls
de petits végétaux et des mousses réussissent à se développer. Il est néanmoins
nécessaire de procéder à un contrôle à intervalles réguliers.
Des feuilles et d’autres résidus de végétaux peuvent demeurer dans le caniveau
tant que la totalité de la capacité de retenue n’est pas ainsi encombrée. Les résidus
de végétaux servent de base d’alimentation pour la faune présente dans le sol, qui
elle-même maintient le substrat meuble et perméable.
12
Si un caniveau ouvert comporte des plantes tapissantes, il est conseillé de les tailler
à un rythme pluriannuel. Les jeunes arbres en début de pousse doivent être supprimés.
Activité microbienne
La décomposition des déchets toxiques organiques par les microorganismes dépend
du type d’hydrocarbures et des conditions du milieu présents dans le substrat. Les
alcanes compris dans les hydrocarbures, dont les carburants et les huiles moteur
font également partie, sont dans une large mesure biodégradables. Le carbone des
alcanes est rejeté sous forme de gaz carbonique, celui-ci s’échappant du substrat
sous forme gazeuse par voie aérienne.
Organismes vivant dans le sol: araignées,
nématodes, acariens, collemboles, enchytrées, larves d’insectes (10 000 à 30 000/m
de caniveau)
Une partie des déchets toxiques provient des pertes de gouttelettes de liquide de
frein, de liquide antigel, de carburant et, tout particulièrement, des huiles moteur et
de boîte. Les gaz d’échappement constituent une autre source importante d’émission de déchets toxiques organiques.
Les carburants et les huiles moteur contiennent en outre divers additifs qui, pour
une bonne partie, ne sont que difficilement décomposables, voire même pratiquement pas décomposables. Ces additifs sont en grande partie fixés dans un premier
temps avec les métaux lourds dans le substrat et sont fixés en tant qu’additifs non
décomposables (appelés aussi «Bound Residues»).
En plus des aromates polycycliques, des aromates monocycliques sont libérés, tels
que le benzol, le toluol, le xylol et le phénol.
L’activité microbienne du substrat D-Rainclean® est très importante en raison des
conditions favorables du milieu. Le contrôle de la décomposition des huiles minérales par le substrat D-Rainclean® a démontré que 2 400 mg de fioul par kilogramme
de substrat peuvent être décomposés par mois. La décomposition microbienne
après une contamination est élevée au cours des premiers mois. Elle se réduit au
cours des mois suivants de manière exponentielle.
Le substrat D-Rainclean® fixe efficacement les hydrocarbures, de telle sorte qu’ils
puissent être composés dans le milieu aérobie (riche en oxygène) du caniveau d’infiltration. La bonne ventilation (volume poreux) et, ainsi, le bon apport en oxygène
du caniveau d’infiltration D-Rainclean® permettent d’obtenir ce milieu aérobie.
Toiture en métal
Le cuivre et le zinc sont utilisés de longue date dans la fabrication des toitures,
des noues, des gouttières et des tuyaux de descentes d’eaux pluviales. D’après
les estimations, les surfaces exposées en cuivre en Allemagne seraient d’environ
60 millions de m2 et d’environ 260 millions de m2 pour le zinc.
Selon les propriétés des eaux de pluie et l’exposition de la toiture, des zones de
corrosion apparaissent sur les surfaces métalliques, pouvant former une couche de
carbonate de cuivre basique sous forme de patine verte.
En conséquence à cela, des produits de corrosion à base de cuivre et de zinc peuvent
être charriés lors des précipitations.
D’après les dernières expériences, le taux de dégorgement est estimé aujourd’hui
en moyenne à 1,35 g de cuivre par m2 et par an et à 3,0 g de zinc par m2 et par an
en Europe centrale.
Le substrat D-Rainclean® est capable d’absorber le cuivre et le zinc dissous dans
l’écoulement des eaux de pluie depuis les toits métalliques d’une manière plus ap-
13
Adsorption du cuivre par le D-Rainclean® en
comparaison avec un sol argileux, légèrement
humique (présentation cumulée).
Droite: ajout de cuivre en tant que courbe de
répartition
propriée qu’un sol naturel. Le schéma montre la saturation prématurée en cuivre du
sable argileux. Dans la présentation cumulée, il apparaît clairement que seuls 20 %
environ du cuivre ont été absorbés par la couche de sable.
Dans les mêmes conditions d’expérience, le substrat D-Rainclean® a absorbé env.
99 % du cuivre avant qu’une saturation apparaisse.
Le cuivre est fixé notamment grâce à sa liaison intensive composée de manganèse
et d’oxydes ferreux, en plus des alliages organométalliques, dans le substrat. Une
teneur élevée en alliages organométalliques est également à prévoir dans le substrat
D-Rainclean®, riche en carbonate.
Test Open End
A l’aide du test appelé Open End, il est possible de déterminer les taux d’infiltration
d’un site de manière fiable. Ce test est effectué dans un montage expérimental
simple (expérimentation à un seul tube, voir graphique). Lors de l’expérience, la
quantité d’eau infiltrée passe avec une charge d’eau constante directement dans
l’équation permettant de déterminer le taux d’infiltration.
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Montage expérimental du test Open End
14
Q
k = 5,5 · r · H
k
Q
r
H
=
=
=
=
taux d’infiltration [m/s]
ajout d’eau [m3/s]
rayon [m]
hauteur de pression constante [m]
Homologations
En 2006, la société Funke Kunststoffe
GmbH a obtenu l‘homologation de contrôle général de l‘Institut allemand des
techniques de construction (DIBt) pour
le D-Rainclean®. Les homologations de
la DIBt sont attribuées aux produits de
construction pour lesquels il n‘existe pas
de règles techniques généralement reconnues (notamment les normes DIN)
ou pour lesquels ces règles sont différentes. Ces homologations constituent
des justificatifs d‘utilisation fiables de
produits de construction ou des justificatifs d‘application pour les types de
construction compte tenu des exigences
en matière de technique de construction des bâtiments. Ceci est un aspect
déterminant, puisque l‘homologation
de contrôle général (Funke étant la première entreprise à l‘avoir obtenu pour
un système de traitement des écoulements d‘eaux de pluie) constitue un plus
en matière de sécurité pour le client et
l‘utilisateur. Avec le D-Rainclean®, ces
derniers disposent d‘un système défini et homologué pour un traitement
professionnel efficace des écoulements
d‘eaux de pluie.
Homologation DIBt
Contrôle LGA
Rapport d’analyse ALA
Homologation en Pologne
15
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Schémas techniques
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean® avec grille en fonte
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16
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Toutes les indications en [mm].
Utilisations
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• Sol affleurant:
bonne perméabilité à l’eau
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
avec grille fonte dans un revêtement
en asphalte avec bordures
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
avec grille fonte dans un revêtement
en asphalte avec bordures et stockage
supplémentaire (bassin) en ballast
combiné au D-Raintank®
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• Sol affleurant:
faible perméabilité à l’eau
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Sous réserve de modifications techniques.
17
Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
avec grille fonte en bordure de route
en combinaison avec un stockage
cailloux
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• Sol affleurant:
perméabilité moyenne à l’eau
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
avec grille fonte sur une voie de circulation en combinaison avec une tranchée drainante
• Sol affleurant:
perméabilité moyenne à l’eau
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Toutes les indications en [mm].
18
Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
en version ouverte en bord de parking
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
en version ouverte entre deux places
de stationnement
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Vue de dessus
Sous réserve de modifications techniques.
19
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
avec grille fonte sur une voie de circulation avec trop-plein relié à un drain
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Caniveau d’infiltration D-Rainclean®
avec grille fonte sur une voie de circulation avec trop-plein relié à un
exutoire
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Toutes les indications en [mm].
20
Utilisations spécifiques
Exemple: Deutsche Bahn
Coupe
Lignes de D-Rainclean®
Lignes de D-Rainclean®
Regard de
prélèvement
d’échantillon
Vue de dessus
Regard de répartition
Deutsche Bahn
La Deutsche Bahn AG (compagnie ferroviaire allemande)
utilise aussi le système D-Rainclean® avec succès, par exemple, dans le cadre de l‘extension de la ligne entre Munich et
Augsbourg ou sur les travaux à Germerswang, en Bavière.
Dans les deux cas, des matériaux de remblai contaminés sont
entreposés temporairement pour le compte de la DB Netz
AG sur une surface d‘approvisionnement imperméabilisée.
Les eaux de pluie arrosant ces surfaces sont récupérées dans
un bassin de décantation et dérivées à l‘aide d‘un regard de
pompage ou d‘une conduite d‘alimentation dans un regard
de distribution. A partir de là, les eaux de pluie arrivent dans
le système D-Rainclean®. Dans le substrat, les eaux de pluie
enrichies en divers déchets toxiques sont nettoyées par filtration, absorption et stockage, échange d‘ions, précipitation et
décomposition biologique avant d‘atteindre les eaux souterraines, jusqu‘à ce qu‘elles répondent aux exigences légales de
la loi de protection du sol et de l‘eau.
21
Exemple de dimensionnement
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22
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Dimensionnement du D-Rainclean® d‘après DWA 138
Client:
Jean Dupont
Projet:
pluies 1 an
L 1 = (Au * 10-7 * rD(n)) / [ bR * (hZone1 / (D * 60 * fZ) - (10-7 * rD(n) - kf, Substrat) ) ]
L 2 = (Au * 10-7 * rD(n)) / [ bR * (hZone2 * sRR / (D * 60 * fZ) - (10-7 * rD(n) - 0,42*kf, Substrat) ) ]
L 3 = (Au * 10-7 * rD(n)) / [ bR * (hZone2 * sRR / (D * 60 * fZ) - (10-7 * rD(n) - kf, Sol/2) ) ]
Données à traiter:
Asphalte / Pavage béton (Coef. Pond. = 0,9)
AE, Asphalte
m2
Pavages avec joints (Coef. Pond. = 0,75)
AE, Pavés, d
m2
Pavages ouverts (Coef. Pond. = 0,5)
AE, Pavés, o
m2
AE, Graviers filtrant
m2
Coef. pond moyen
Ψm
1
Surface imperméabilisée
Au
m
1800
Coef. perméabilité du sol
kf, Sol
m/s
5,0E-04
Hauteur D-Rainclean® zone 1 sans substrat
hZone 1
m
0,100
Hauteur D-Rainclean® zone 2 sans substrat
hZone 2
m
0,365
0,30
Dalles Gazon (Coef. Pond. = 0,25)
2000
0,90
2
bR
m
sRR
1
0,49
kf, Substrat
m/s
5,0E-04
Retour pluies
n
1/année
1
Coef. sécurité
fZ
1
1,10
Largeur D-Rainclean
®
Coef. rétention D-Rainclean® zone 2
Coef. perméabilité substrat D-Rainclean®
Données de précipitations locales:
Calcul:
D [min]
rD(n) [l/(s*ha)]
L 1 [m]
L 2 [m]
L 3 [m]
6
144,44
117,42
133,57
122,46
15
87,78
88,93
137,68
119,32
30
55,56
61,17
112,96
94,17
60
35,00
40,25
83,39
67,59
120
21,11
24,81
54,94
43,77
180
16,11
19,07
43,25
34,24
360
9,68
11,54
26,8
21,08
720
5,93
7,09
16,68
13,07
7,55
1440
3,40
4,08
9,65
2880
2,04
2,44
5,80
4,53
5760
1,31
1,58
3,75
2,93
11520
0,90
1,08
2,57
2,01
Infiltration avec le D-Rainclean®
Résultats:
Durée de pluie décisive
D
min
15
Débit de pluie décisive
rD(n)
l/(s*ha)
87,78
L
m
137,7
a
Stk
276
Lvorh
m
138,0
Longueur nécessaire D-Rainclean®
Nombre d‘éléments D-Rainclean
®
Longueur D-Rainclean®
Important:
Outre la perméabilité du sol en présence et la surface
imperméabilisée à reprendre, le dimensionnement (calcul du
linéaire) du caniveau D-Rainclean® dépend directement de
la durée de retour de pluie choisie (6 mois, 1 an, 2 ans ∑)
23
Instructions de pose – Version fermée
Matériel nécessaire:
– Clé de déverrouillage
– Gravier 3/8 mm ou 2/5 mm
– Béton C12/15 et 20/25 (ancienne
dénomination B15/25)
– Fil à plomb, cordeau
– Niveau d’eau, mètre
– Pelle
– Coffrage (si nécessaire)
– Maillet en caoutchouc
Des schémas de mise en place peuvent être demandés au fabricant.
Terrassement, délimitation de hauteur
Repérer à l’aide d’un cordeau le niveau supérieur présumé fini des caniveaux. Ce
niveau varie en fonction du projet et des variantes de pose (avec ou sans grille
fonte D 400 kN). Attention, le niveau final de la surface imperméabilisée ramenant les eaux vers le caniveau doit se trouver 2 mm plus haut.
La hauteur totale du terrassement dépend des options de pose et du fond de
forme/structure sous le caniveau.
Réalisation du lit de pose
Nous conseillons comme lit de pose un
gravier 3/8 ou 2/5 sur une épaisseur
de 50 mm environ (important: le lit de
pose ne doit pas comporter de fines!).
La distance entre le haut du lit de pose
et le niveau supérieur fini du caniveau
doit être de:
– environ 380 mm en version ouverte
(sans grille fonte),
– environ 470 mm en version fermée
(avec grille fonte).
Fixer la hauteur maximum de la couverture en vérifiant la hauteur totale
des éléments.
Pose des éléments de caniveau
Commencer et terminer une rangée
de D-Rainclean® avec un élément
d’extrémité. (Si possible un élément
gauche pour faciliter l’emboîtement
des éléments suivants.) Positionner les
éléments et ajuster correctement la
hauteur. Les éléments sont emboîtés
les uns dans les autres grâce à un système d’accroche spécial empêchant un
«dérapage» latéral.
24
Si nécessaire, fixer les éléments de
caniveau à l’aide de clous appropriés
ou de fiches en fer. Utiliser dans ce cas
les encoches à la base du caniveau.
Positionnement du cadre
et de la grille en fonte
En version fermée, poser le cadre sur
les éléments de caniveaux alignés.
Important:
Les barres horizontales du cadre fonte
doivent être positionnées au droit des
séparations verticales des éléments de
caniveaux, si bien que le début d’un
cadre fonte se trouve situé au milieu
d’un élément de caniveau. Attention
à bien respecter cet alignement pour
chaque cadre. Il en résulte un petit
espace de quelques mm entre chaque
cadre.
Réalisation du socle béton sur
les cotés
Réaliser le socle latéral en béton.
Pour bétonner mise en place du coffrage.
Largeur du socle latéral environ 20 à
25 cm.
Mise en place du béton C12/15 et
C20/25 (ancienne dénomination
B15/25) par couche d’environ 15 à
20 cm et compactage.
Réaliser les 5 à 10 derniers cm du
socle latéral avec un béton fin et lisser
C20/25 (B25).
25
Important:
Les «pattes de support» du cadre
fonte supportant la charge par la suite,
doivent être totalement prises et enrobées dans le béton fin, afin d’assurer
une assise parfaite. Poser les pavés
directement dans le béton fin ou les
mettre en place ultérieurement à l’aide
d’un mortier. Couvrir si nécessaire le
caniveau pendant la phase de pavage
avec une planche ou un film plastique.
En cas de mouvements latéraux de la
surface imperméabilisée ou de dilatation thermique (exemple surface
béton), il convient de mettre en place
des joints de dilatation parallèlement
au caniveau.
Verser le substrat D-Rainclean® dans les
caniveaux seulement lorsque la couche
finition est terminée. Précisément 4 sacs
par mètre linéaire. En cas d’utilisation
de Big Packs répartir le substrat régulièrement jusqu’à la hauteur de la paroi
centrale.
Sortir la grille fonte de son cadre à
l’aide de la clé appropriée, verser le
substrat.
Replacer la grille fonte sur le cadre et
verrouiller.
26
Instructions de pose – Version ouverte
Matériel nécessaire:
– Gravier 3/8 mm resp. 2/5 mm
– Béton C12/15 (si nécessaire)
– Fil à plomb, cordeau
– Niveau à eau, mètre
– Pelle
– Coffrage (si nécessaire)
– Maillet en caoutchouc
Terrassement, délimitation de hauteur
Repérer à l’aide d’un cordeau le niveau supérieur présumé fini des caniveaux. Ce
niveau varie en fonction du projet et des variantes de pose (avec ou sans grille
fonte D 400 kN). Attention, le niveau final de la surface imperméabilisée ramenant les eaux vers le caniveau doit se trouver 2 mm plus haut. La hauteur totale
du terrassement dépend des options de pose et du fond de forme/structure sous
le caniveau.
Réalisation du lit de pose
Nous conseillons comme lit de pose un gravier 3/8 ou 2/5 sur une épaisseur de
50 mm environ (important: le lit de pose ne doit pas comporter de fines!).
La distance entre le haut du lit de pose et le niveau supérieur fini du caniveau
doit être d’environ 380 mm en version ouverte (sans grille fonte).
Fixer la hauteur maximum de la couverture en mesurant la hauteur totale.
Pose des éléments de caniveau
Commencer et terminer une rangée de D-Rainclean® avec un élément d’extrémité. (Si possible un élément gauche pour faciliter l’emboîtement des éléments
suivants.)
Positionner les éléments et ajuster correctement la hauteur. Les éléments sont
emboîtés les uns dans les autres grâce à un système d’accroche spécial empêchant un «dérapage» latéral.
27
Si nécessaire fixer les éléments de caniveau à l’aide de clous appropriés ou de
fiches en fer. Utiliser dans ce cas les encoches à la base du caniveau.
Si la surface voisine est utilisée comme aire de stationnement d’automobiles, il
est nécessaire de mettre en place un socle en béton comportant une bordure
surélevée. L’espace restant entre le caniveau et la bordure surélevée est également rempli de béton.
Verser le substrat D-Rainclean® dans les caniveaux seulement lorsque la couche de
finition est terminée. Précisément 4 sacs par mètre linéaire. En cas d’utilisation de
Big Packs répartir le substrat régulièrement jusqu’à la hauteur de la paroi centrale.
28
Cas des éléments de caniveau avec trop-plein:
(si nécessaire)
Installer et mettre à niveau le caniveau D-Rainclean avec
trop-plein. Utiliser les possibilités de branchement latéral
(gauche ou droite) pour relier au drain ou aux caissons
D-Raintank® ou encore pour la dérivation vers l’exutoire.
Fermer les branchements non-utilisés avec un bouchon de
diamètre DN/OD 110.
Les trop-pleins peuvent être réduits ou allongés en hauteur
en vissant ou en dévissant le bouchon.
Informations générales
Pose en ligne:
Poser en ligne une longueur maximale de 30 mètres et
séparer chaque tronçon par des éléments pour extrémité et
séparer chaque tronçon par un pavé.
1) Cas exceptionnel de courbure:
Mettre en place plusieurs segments avec des éléments
d’extrémité et les séparer par des pavés. (L’installation selon
une courbe ininterrompue n’est pas possible).
2) Cas exceptionnel d’angle à 90°:
Munir les éléments individuels d’éléments d’extrémité et les
séparer par des pavés.
3) Pose en pente:
Une pose avec une pente de 1 % est permise. Pour des
inclinaisons plus importantes, il faut procéder à des calculs
complémentaires.
29
Instructions pour le remplacement
du substrat D-Rainclean®
Lorsque le substrat doit être remplacé, suivez la procédure suivante:
Ouvrir la grille en fonte du caniveau
d’infiltration D-Rainclean® en utilisant
la clé de montage.
Le substrat D-Rainclean® peut être
retiré facilement et rapidement à l’aide
d’un camion citerne équipé d’un système d’aspiration.
Aspirer lentement le substrat.
Le substrat doit être retiré jusqu’à ce
que les ouvertures au niveau de la
bordure inférieure du caniveau soient
visibles. De cette manière, la couche
de base reste intacte.
Verser le nouveau substrat
D-Rainclean® dans le caniveau. Quatre
sacs de substrat sont nécessaires
pour le remplissage de chaque mètre
linéaire de caniveau. Un sac grand
format (Big pack) correspond env. à
19 mètres linéaires de caniveaux.
Afin d’accélérer le processus, il est
possible de s’aider d’un jet d’eau léger.
Pour terminer, remettre les grilles en
fonte en place dans les cadres et les
verrouiller.
30
Références
Gare, à Doberlug-Kirchhain (Allemagne)
Gare, à Doberlug-Kirchhain (Allemagne)
St Sulpice (France)
Centre logistique, à Weisskirchen (Autriche)
Quartier résidentiel, Dresden-Cossebaude (Allemagne)
Aire de stationnement du château Schloss Charlottenburg, à Berlin
(Allemagne)
31
Tél:
04.78.30.11.88
Fax: 04.78.30.43.77
[email protected] • www.funkegruppe.de
Liste d‘articles pour commande D-Raintank®/D-Rainclean®
A joindre à la commande
_________________________________________
Désignation
Caisson D-Raintank® élément de base
Caisson D-Raintank® prémanchonné
810 x 840 x 400 mm
810 x 840 x 400 mm
DN/OD 110
DN/OD 160
DN/OD 200
Caisson D-Raintank® - diffuseur hydro curable 810 x 840 x 400 mm
Caisson D-Raintank® - diffuseur hydro curable - Element d‘entrée
avec manchon dia. 250 mm
Kit de fermeture pour caisson diffuseur
Caisson D-Raintank® avec plaque pour event
Regard de contrôle nettoyable dia. 315 mm sortie 160 mm
Regard de contrôle limiteur de débit dia. 315 mm caissons sur
1 hauteur (40 cm)
(débit à préciser ………………. l/s)
Regard de contrôle limiteur de débit dia. 315 mm caissons sur
2 hauteurs (80 cm)
(débit en ……………….l/s et haut. couverture à préciser ………………cm)
Regard de contrôle limiteur de débit dia. 315 mm caissons sur
3 hauteurs (120 cm)
(débit en ……………….l/s et haut. couverture à préciser …………..….cm)
Tampon fonte 12,5 t. pour regard nettoyable dia. 315 mm
Tampon fonte 40 t. pour regard nettoyable dia. 315 mm
Réhausse 500 mm prémanchonnée pour regard nettoyable ou
limiteur dia. 315 mm
Regard de contrôle nettoyable dia. 800 mm H maxi 2100 mm
avec filet filtrant entrée/sortie 250 mm
Regard de contrôle nettoyable dia. 800 mm H maxi 2100 mm
avec filtre inox vertical entrée/sortie 250 mm
Regard de pompage dia. 800 mm H. maxi 2100 mm
Entrée 160 mm
Regard de répartition dia 800 mm H maxi 2100 mm
1 entrée 315 mm + 2 sorties 250 mm
Regard de contrôle limiteur de débit dia. 800 mm
H maxi 2100 mm (débit à préciser en ………………..l/s)
Réhausse 1,15 m pour regard dia. 800 mm
Clips de fixation PETITS par carton de 500
Clips de fixation MOYENS par carton de 150
Clips de fixation GRANDS par carton de 80
Dispositif pour aération DN/OD 110 mm Hauteur 340 mm
D-Rainclean Eléments de fond x 50 cm
D-Rainclean® Eléments de trop-plein x 50 cm
D-Rainclean® Extrémité droite x 25 cm
D-Rainclean® Extrémité gauche x 25 cm
D-Rainclean® Sacs de substrat
Grille fonte 400 KN
Clé pour déverrouillage des grilles fontes
®
68
Quantité
Référence
pièce
60000100
pièce
60000200
60000210
60000220
pièce 60000300
pièce
pièce
pièce
60000310
60000350
pièce 60000250
pièce 60000600
pièce
pièce
60000650
pièce
SO.HSSCHACHT
pièce
SO.HSSCHACHT
KGSCHACHTGB300
pièce KGSCHACHTGD300
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
carton
carton
carton
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
pièce
HSRR0530
25180000121
25180000191
25180000171
25180000161
2518000131
25980015001
60000800
60000810
60000820
60001050
70000200
70000301
70000310
70000320
70000100
70000605
70000610
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