La présence de polluants (solvants et hydrocarbures) dans les sols de cette usine avec des concentrations supérieures aux critères de définition des sources a abouti à un classement du site en “catégorie 2” (site à surveiller), après avoir vérifié si les sources de pollution étaient susceptibles d’exposer les cibles présentes dans les environs du site. Compte tenu de la présence de points sensibles dans le périmètre proche du site (captages d'eau potable de la commune) le site est passé “catégorie 1”, à la suite de quoi il aurait dû faire l’objet d’une étude approfondie des sources de pollution et d’une étude détaillée des risques pour la santé publique. Parallèlement, cette usine a été rachetée par un groupe étranger. En fonction des clauses contractuelles du contrat de vente, ou pour être en accord avec sa politique interne en matière de sécurité et environnement pour ses sites, ce groupe a exprimé le besoin de connaître plus précisément :
- - L’étendue des pollutions ;
- - Leurs impacts éventuels sur la santé publique et l'environnement ;
- - Les scénarii de traitement et les coûts associés.
Le site a été construit sur des terres agricoles dans les années 1890. Jusqu’en 1920, l’activité consistait à la manufacture de verre. De 1920 jusqu’à il y a environ 15 ans,
[Photo : Unités mobiles de traitement d’eau.]
Le site a été utilisé pour l’assemblage de produits plastiques. Depuis 1946 et en parallèle de l’activité plastique, le site a également développé un atelier de production de peinture qui reste la seule activité aujourd'hui. Le site est implanté sur les formations alluvionnaires d'un cours d'eau. Les captages d'eau potable sont situés en aval dans ces mêmes alluvions. Les coupes de sondages réalisées lors du diagnostic initial ont révélé une succession de sables moyens grossiers, graviers, galets, sables fins.
Le diagnostic initial, réalisé en juillet 1997, a mis en évidence la présence de trois types de pollutions des sols et des eaux souterraines : deux pollutions par hydrocarbures, l’une près d’un stockage d’huile, l’autre près de la chaufferie. Enfin, une contamination des sols et des eaux souterraines par des solvants aromatiques au droit de l’ancien stockage souterrain de solvant a été mise en évidence. La contamination par hydrocarbures ne présentait aucun risque vis-à-vis des captages (absence d’impact sur les points de contrôle en aval). Par contre, la contamination des sols par des solvants halogénés a été observée jusqu’à 8 mètres de profondeur.
L’origine de cette contamination peut être liée :
- soit à une fuite d'une des cuves du stockage souterrain ;
- soit à un déversement accidentel lors du remplissage des cuves ou lors de la manipulation de solvants.
Le puits de contrôle, situé le plus en aval du stockage, sur la base des relevés du mois de juillet 1997, présentait une contamination au niveau des eaux souterraines.
Un programme pragmatique de prévention des risques
Compte tenu du sens d’écoulement de la nappe, des concentrations observées et de la proximité des captages d’alimentation en eau potable, cette zone nécessitait un traitement prioritaire. Ce traitement a été confié à GRS VALTECH. La zone polluée occupait une surface estimée de 400 à 500 m² dont une partie située sous les ateliers ; le site était encore en exploitation et la zone polluée située sur un axe de passage très fréquenté de l'usine. Pour les raisons explicitées précédemment, la solution retenue sur ce site a consisté en un traitement in-situ permettant de ne pas trop affecter l'activité de l'usine.
Afin de traiter la zone saturée, un traitement par stripping a été mis en place, technique très efficace pour traiter des pollutions de nappes par des composés volatils. En ce qui concerne la zone insaturée, un traitement par venting a été associé à un traitement des rejets gazeux par adsorption sur charbon actif. Le traitement a débuté en février 2001. Pour le sol, zone insaturée, le traitement par venting a été arrêté en avril 2002. Pour les eaux souterraines, zone saturée, le traitement par stripping a été arrêté en octobre 2002.
Des moyens de traitements standards, peu onéreux
Pour permettre le pompage des eaux (stripping) et l'extraction des vapeurs du sol (venting), deux puits mixtes ont été installés. Le site étant en activité et la zone concernée par la pollution située au droit de la voie de passage, le réseau permettant le transfert des eaux et vapeurs extraites du sol a été protégé par un enfouissement et la mise en place de regards. Un regard coulé en béton avec une couverture métallique a été installé au niveau de chacun des deux puits mixtes. Chaque puits mixte d’extraction a été équipé d’une tête de puits permettant l'aspiration via un tuyau PVC, ainsi que le passage des tuyaux d’alimentation et de refoulement de la pompe immergée.
Sur la tête de puits ont également été aménagés des points pour permettre la mesure du niveau de la nappe, la mesure de la dépression en aspiration, et le prélèvement et la mesure des teneurs sur les vapeurs du sol. Chaque regard est relié, via une tranchée, à un regard de sortie aux abords des unités de traitement.
[Photo : Évolution des teneurs en composés organiques volatils (COV) dans les puits : traitement des sols par Venting.]
Le site présentant une surface semi-étanche (enrobé), pour faciliter les opérations d’aspiration des vapeurs du sol, des puits périphériques de faible profondeur et diamètre ont été réalisés, facilitant l’entrée d’air autour des deux puits mixtes d’extraction.
Pour mesurer l'influence du traitement de la zone insaturée par venting, des implants ou canules de contrôle ont également été installés. Ces implants sont des tubes crépinés en inox de faible diamètre (environ 1 cm), enfoncés dans le sol à une hauteur choisie. Ils sont reliés à la surface par un tube en téflon de faible diamètre protégé par un petit tuyau et un bouchon.
L'implant en contact direct avec le sol permet un prélèvement des vapeurs du sol pour mesure des teneurs, et des mesures de dépression pour évaluer l'influence du traitement par venting.
Deux unités de traitement ont été installées sur le site :
- une unité de traitement par stripping, logée dans un grand conteneur comprenant un séparateur à hydrocarbures et un stripper pour traiter les eaux polluées par des BTEX. Sa capacité de traitement est de 15 m³/h ;
- une unité de traitement par venting, placée dans un plus petit conteneur localisé sur le précédent, incluant l’appareil d’aspiration et un ensemble de traitement des vapeurs extraites par charbon actif.
[Photo : Unité mobile de venting.]
Des résultats concrets, un site définitivement réhabilité
Sur une période d’environ un an et demi, ont été extraits et traités un total de 79 500 m³. Le contrôle des teneurs en BTEX sur les eaux a été effectué toutes les deux semaines, sur deux, voire trois prélèvements ; les eaux traitées (rejet stripper) ont été systématiquement prélevées et analysées.
Sur les eaux pompées
Au démarrage du traitement, les eaux étaient polluées sur une importante épaisseur avec des résultats d’analyses allant de 9 871 µg/l en profondeur à 9 327 µg/l. Le résultat des analyses effectuées sur les échantillons prélevés depuis le mois de juillet 2002 a montré que le traitement était efficace et que la pollution était résorbée. Les teneurs en polluants étaient très faibles.
Sur les eaux traitées
L'ensemble des contrôles ont montré des teneurs très faibles voire nulles dans les eaux traitées (rejet stripper) et nettement inférieures aux seuils admis en France.
Ces résultats démontrent la qualité d’un traitement des eaux contenant des BTEX par stripping. Le principe du traitement par stripping étant une volatilisation des composés organiques volatils (dans ce cas les BTEX) par ventilation forcée d’air à contrecourant, il convenait de contrôler les rejets gazeux du stripper. Les valeurs mesurées ont été nettement inférieures aux valeurs limites d’exposition professionnelle aux agents chimiques en France. Notamment la valeur en xylène (polluant dominant sur le site), mesurée à 10 ppmv, inférieure à la VME fixée à 100 ppmv.
Pour suivre l’évolution du traitement par venting, des mesures ont été effectuées chaque semaine.
L’extraction de l'air du sol a permis de traiter environ 835 000 m³ de vapeur du puits P1 et 2 450 000 m³ du puits P2. Lors de chaque visite, sur les vapeurs issues du sol, la teneur en composés volatils a été mesurée à l'aide d'un PID. Ponctuellement, la teneur en xylène, polluant dominant sur ces vapeurs, a été contrôlée.
La teneur en COV a rapidement diminué, de 580 à 50 ppmv, le démarrage du traitement causant un abaissement de la teneur dans l’air extraite. Par la suite, le comportement général durant la période estivale et hivernale a montré une décroissance continue des teneurs pour atteindre des teneurs proches et inférieures à 10 ppmv.
Les teneurs mesurées (composés volatils au PID) lors d’opérations de redémarrage de l’extraction par venting sont restées très faibles, prouvant l’efficacité du traitement des vapeurs par ce procédé pour l'ensemble de la zone insaturée concernée.
Ont également été mesurées les teneurs en xylène (tube Dräger) dans les vapeurs du sol ayant retrouvé son équilibre (hors dépression). Les mesures ont montré que ces te-
Bilan du programme
| Date |
Composés volatils PID |
Xylène Tube Dräger |
Composés volatils PID |
Xylène Tube Dräger |
|
PUITS P1 |
|
PUITS P2 |
|
| 08/03/02 |
4,3 |
< 10 |
4,3 |
< 10 |
| 15/03/02 |
5,2 |
< 10 |
5,2 |
< 10 |
| 21/03/02 |
4,4 |
< 10 |
3,8 |
< 10 |
| 02/04/02 |
|
|
|
|
[Photo : Sondes de contrôle.]
Les teneurs étaient faibles et inférieures au seuil de détection. En conséquence, après avoir permis le traitement de plus de 3 millions de m³ de vapeurs des sols, le venting a définitivement été arrêté en avril 2002.
Le suivi du traitement de la zone saturée par contrôle des teneurs en BTEX sur les eaux pompées a montré, de juillet à septembre 2002, des teneurs très faibles, voire inférieures au seuil de détection.
Les teneurs en BTEX, et en particulier en xylènes, étaient toutes inférieures au seuil de détection du laboratoire et inférieures aux valeurs de référence, seuil de rejet pour les ICPE et valeurs guide pour les eaux de boisson (annexe 2, OMS 1994).
Les teneurs en BTEX observées lors des deux derniers mois de traitement ont montré que le traitement des eaux souterraines avait permis d’extraire et de traiter les eaux au droit de la zone de traitement. De ce fait, le traitement des eaux souterraines par stripping a été arrêté en octobre 2002.
Conclusion
Sans nécessiter l'arrêt de l'activité industrielle, un traitement in situ par pompage et stripping pour la zone saturée et par venting pour la zone insaturée a permis d’extraire et de traiter les eaux et les vapeurs du sol présentant de fortes teneurs en BTEX.
Après un an de traitement (de février 2001 à fin mars 2002) pour le venting, et un an et demi pour le stripping (de février 2001 à fin septembre 2002), les vapeurs du sol et les eaux souterraines présentaient des teneurs en BTEX inférieures au seuil de détection analytique. Ces teneurs très faibles démontrent l'efficacité de ces traitements par venting et stripping pour les composés reconnus (BTEX) aux abords des anciennes cuves de stockage de solvants de peinture.
Cette opération de dépollution a été simple, efficace, peu onéreuse et a permis de solder définitivement ce problème de pollution.
[Photo : Foration des puits de contrôle.]
[Publicité : GRS VALTECH]
