MEMOIRE DE COMPLEMENT D'INFORMATION A L AVIS DE L'AUTORITE ENVIRONNEMENTALE - DODT DE VENDENHEIM - PER DE STRASBOURG
SOMMAIRE 1. PUITS PRIVE DE LA SOCIETE ALSACE LAIT 3 1.1. CARACTERISTIQUE DU PUITS D'ALSACE LAIT 3 1.2. PROTECTION DE LA RESSOURCE LORS DE LA REALISATION DES TRAVAUX DE FORAGE 5 2. RESEAU DE SURVEILLANCE PIEZOMETRIQUE 7 2.1. PROTECTION DE LA NAPPE RHENANE EN COURS DE FORAGE 7 2.2. PROTECTION DE LA NAPPE RHENANE EN COURS D'EXPLOITATION 8 3. ALEA INONDATION DE TYPE REMONTEE DE NAPPE DEBORDANTE 9 4. PRECAUTIONS A PRENDRE POUR LE REMANIEMENT DE SOLS POLLUES 10 4.1. POLITIQUE DE GESTION DES SITES ET SOLS POLLUES 10 4.2. PLAN DE GESTION DES TRAVAUX DE DEPOLLUTION 11 5. SOLUTIONS COMPATIBLES AVEC LA DOCTRINE DE LA MISE 12 5.1. DEFINITION 12 5.2. GESTION QUALITATIVE DES EAUX DE RUISSELLEMENT 13 6. MODE D'EPURATION ET DESHUILEUR MIS EN PLACE 14 7. REFROIDISSEMENT DE LA CENTRALE DE SURFACE : 17 8. COMMUNICATION AVEC LE PUBLIC 17 LISTE DES ILLUSTRATIONS Figure 1 : Lignes piézométrique en basses eaux (sans barrière hydraulique «Brownfields») (source : APRONA) 4 Figure 2 : Lignes piézométriques moyennes (avec barrière hydraulique «Brownfields») (source : APRONA) 4 Figure 3 : Coupe géologique de surface et positionnement du Tube Guide cimenté (Conducteur Pipe) 5 Figure 4 : Protection de la nappe jusqu'au substratum argileux (diamètre non définitif) 6 Figure 5 : Illustration du procédé d'étanchéification dans un forage 6 Figure 6 : Schéma de principe de réalisation d'un puits (les échelles verticale et horizontale ne sont pas respectées) 7 Figure 7 : Positionnement prévisionnel des piézomètres de contrôle 8 Figure 8 : Aléa remontées de nappes au niveau de l'implantation du projet (encadré rouge) (source : inondationsnappes) 9 1
Figure 9 : Profondeur de la nappe et positionnement des puits de contrôle (Aprona) 10 Figure 10 : Schéma de principe d'un séparateur 14 Figure 11 : Fiche technique du séparateur cylindrique 16 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Prescriptions établies par la MISE 12 Tableau 2 : Seuils des valeurs maximales à ne pas dépasser après traitement 13 2
AVANT-PROPOS Fonroche Géothermie envisage de réaliser un ou deux doublets géothermiques, sur le site de Vendenheim - Raffinerie. L installation a pour objectif de produire de l électricité et de la chaleur à partir d une eau chaude circulant en boucle fermée à 350 m 3 /h à une température en tête de puits supérieure à 150 C, par l'intermédiaire d'un puits producteur et d'un puits injecteur. Le présent document reprend les points à préciser issus de l'avis de l'autorité Environnementale, en date du 12 juin 2015, sur la Demande d'autorisation d Ouverture de Travaux (DODT) de forage de géothermie profonde sur le banc communal de Vendenheim. 1. PUITS PRIVE DE LA SOCIETE ALSACE LAIT 1.1. Caractéristique du puits d'alsace Lait Le puits d Alsace Lait est situé à 1800 m au nord-est de la zone d implantation du projet géothermique de Fonroche Géothermie. Ce puits Alsace Lait rencontre le niveau de la nappe à une altitude de 131 m ; le niveau de la nappe se situe en dessous de 129 m d'altitude au niveau de la zone d'implantation du projet de géothermie. D'après l'aprona, ce puits Alsace Lait est donc bien en amont hydraulique. De plus, les lignes piézométriques en basses eaux indiquent un sens d'écoulement ouest - est, ce qui met en configuration parallèle les 2 zones étudiées. Le puits Alsace Lait se trouve donc en dehors des lignes de courant évoluant au droit du site d'implantation du projet de géothermie. 3
Figure 1 : Lignes piézométrique en basses eaux (sans barrière hydraulique «Brownfields») (source : APRONA) Comme le montre la figure suivante, la mise en place d'une barrière hydraulique au niveau de la raffinerie de Reichstett indique clairement une convergence concentrique des lignes de courant vers le point de pompage, préservant de même le puits d'alsace Lait. Figure 2 : Lignes piézométriques moyennes (avec barrière hydraulique «Brownfields») (source : APRONA) 4
L étude hydrogéologique de détail qui sera développée par Fonroche Géothermie, avec le simulateur d'écoulement (Feflow ), avant l ouverture les travaux de forage, permettra de préciser ces évaluations. 1.2. Protection de la ressource lors de la réalisation des travaux de forage Comme expliqué dans le paragraphe 1.9 «Equipement du puits» et 3.6.4 «Interventions pour le suivi de la nappe et sa protection» de la Pièce 4 de la DODT de Vendenheim, les risques de pollution de la nappe liés aux fuites du tubage sont nuls, en regard des précautions mises en place par Fonroche Géothermie. Le paragraphe suivant reprend ces précautions, qui ont été validées et jugées satisfaisantes par l'ineris. Le premier tubage, appelé tube guide ou conducteur pipe, est utilisé sur les puits afin d'empêcher les côtés (paroi) du trou de s'effondrer dans les couches supérieures non consolidées, composées par les alluvions graveleuses et sableuses. Ce tube guide sera mis en position lors des travaux préliminaires de génie civil par la technique dite de havage ou de forage par circulation inverse, particulièrement adaptée à la géologie de la nappe rhénane. Il sera ensuite cimenté au terrain sur toute sa longueur. Figure 3 : Coupe géologique de surface et positionnement du Tube Guide cimenté (Conducteur Pipe) Le forage se poursuit en diamètre inférieur jusqu'à 130 m de profondeur. Un cuvelage en acier au carbone sera alors mis en place et cimenté au jour (sur toute sa longueur). Ensuite 5
un trou de diamètre inférieur sera foré jusqu'à 1048 m. Un nouveau cuvelage sera descendu et cimenté une nouvelle fois au jour. Voir schéma ci dessous : Figure 4 : Protection de la nappe jusqu'au substratum argileux (diamètre non définitif) La partie amont du puits comporte donc une triple couche "métal et ciment d'isolation" sur l aquifère de surface. Figure 5 : Illustration du procédé d'étanchéification dans un forage Le forage se prolonge par trois autres diamètres jusqu au réservoir final, avec à chaque phase une nouvelle cimentation qui remonte jusqu à la partie amont. 6
Figure 6 : Schéma de principe de réalisation d'un puits (les échelles verticale et horizontale ne sont pas respectées) La mise en place de ces cuvelages multiples et leur cimentation offrent donc la protection nécessaire pour la nappe phréatique et lui évite tout contact lors du forage et lors de la production ultérieure. 2. RESEAU DE SURVEILLANCE PIEZOMETRIQUE 2.1. Protection de la nappe rhénane en cours de forage Comme indiqué, un soin particulier sera porté sur le suivi quantitatif et qualitatif de la nappe, par trois piézomètres, un amont et deux en aval du site d'exploitation géothermique. 7
En parallèle, la pression et le débit sont mesurés de façon permanente sur les têtes de puits de l'exploitation. Si le débit et la pression diminuent, un seuil d'alerte est déclenché entrainant des mesures de conductivités, de ph dans les piézomètres de contrôle de la nappe alluviale. Vu le grand nombre de piézomètres déjà présents en amont, un piézomètre existant sera utilisé. En aval, deux piézomètres nouveaux seront installés à une profondeur atteignant le niveau argileux de référence de la nappe rhénane de profondeur de l'ordre de 75 m (SIGES Aquifère Rhénan). Dans le cas où les piézomètres en amont s avèrent inappropriés pour un suivi effectif de la nappe, Fonroche installera un nouveau piézomètre pour répondre aux exigences fixées. La barrière hydraulique existante avec pompage mis en place par les exploitants historiques du site engendrent la déviation des lignes d écoulement (voir les cartes en isopièzes des figures suivantes). En cours de pompage de la barrière hydraulique, les puits de géothermie profonde se trouvent dans une dépression hydraulique (zone de drainage), ce qui empêcherait toute propagation de pollution. Le positionnement précis des piézomètres est en cours d affinage avec la société Brownfield. Piézomètres de contrôle positionnés par Fonroche Géothermie Figure 7 : Positionnement prévisionnel des piézomètres de contrôle 2.2. Protection de la nappe rhénane en cours d'exploitation En cours d'exploitation, le suivi quantitatif et qualitatif est identique, ce qui permettra de contrôler d éventuelles fuites d'eaux géothermales. 8
L aquifère Rhénan est protégé par 3 couches de cuvelages métalliques et trois couches de ciments adaptés, permettant d'isoler le puits de géothermie de l'aquifère. Le réseau de surveillance permanent par piézomètre, et le suivi de la pression en tête d échangeur, permettent une réaction immédiate. Si l'un de ces paramètres de pression indiquent une éventuelle fuite, la production est stoppée immédiatement de façon à stopper la diffusion de l'eau géothermale. Les prélèvements sur les piézomètres sont alors renforcés de façon à s'assurer de la qualité de l'eau échantillonnée et de l absence de mélange avec l eau salée. La fuite serait alors recherchée dans le forage et colmatée avant test en pression et reprise du pompage. 3. ALEA INONDATION DE TYPE REMONTEE DE NAPPE DEBORDANTE Selon le BRGM, la zone d'étude est concernée par l'aléa "remontée de nappes" avec une sensibilité très faible. Le PPR "Inondations" de l'aléa "remontée de nappes" de Vendenheim traduit l'exposition aux risques telle que connue actuellement dans l'état d'aménagement. Figure 8 : Aléa remontées de nappes au niveau de l'implantation du projet (encadré rouge) (source : inondationsnappes) De plus, l observation des variations historiques du plan d eau (données APRONA) a mis en évidence que la nappe n a jamais dépassé le niveau du terrain. Voir ci-dessous un tableau récapitulatif et l emplacement des puits de contrôle. Puits Hauteur nappe moyen H nappe max (m) Date Niveau terrain (m) (m) 02347x0025/318A 132.06 133.5 21/07/1987 137 02347/0018/318C 130.22 131.25 31/05/1983 132 9
0237x0014/316 129.46 130.4 13/02/1979 133 02347x0022/314 132.39 135.28 17/03/1959 137 02347x0025/318A Projet Fonroche 02347x0018/318C 02347x0014/316 02347x0022/314 Figure 9 : Profondeur de la nappe et positionnement des puits de contrôle (Aprona) 4. PRECAUTIONS A PRENDRE POUR LE REMANIEMENT DE SOLS POLLUES Les travaux préalables de préparation de la plate-forme de forage sont décrits dans le paragraphe 5.2 de la Pièce 2 de la DODT. C'est uniquement au cours de ces opérations de génie-civil que peut intervenir un remaniement des sols pollués. Comme précisé dans le paragraphe 5.4.2.1.4 de la Pièce 2 de la DODT (page 81), un tube conducteur d environ 42" (1067 mm) sera descendu par battage ou havage jusqu à environ 75 m de profondeur lors de la phase de génie civil et servira de première couche d'isolation avec les aquifères de surface. 4.1. Politique de gestion des sites et sols pollués Les préoccupations liées à l état des sols se sont renforcées ces dernières années, pour plusieurs raisons : les importantes mutations de l industrie amènent des arrêts nombreux d exploitations, parfois remplacées par de nouvelles industries. Ces changements d exploitants sont souvent l occasion de faire un état des lieux, notamment en lien avec l obligation de remise en état qui incombe à l ancien exploitant. La pression démographique et la concentration des populations dans les zones urbanisées créent également une demande foncière forte : des terrains laissés sans 10
usage depuis de nombreuses années sont alors redécouverts, parfois pour y implanter de nouvelles activités industrielles mais également pour y construire de l habitat. La découverte de pollutions oubliées à cette occasion appelle une réponse adaptée à ces enjeux qui sont au croisement des préoccupations de santé publique, de protection de l environnement et d utilisation durable de l espace. La politique de gestion des sites et sols pollués s est d abord fondée sur un important travail initial de recensement. Puis suivant les avancées des autres pays dans ce domaine, la politique de réhabilitation et de traitement des sites s est infléchie à la fin des années 1990 vers une politique de gestion des risques en fonction de l usage. A cet effet, la circulaire du 10 décembre 1999 a introduit les outils méthodologiques appropriés à la mise en œuvre de cette politique que sont le diagnostic approfondi et l évaluation détaillée des risques (EDR). Fondée sur l examen et la gestion du risque plus que sur le niveau de pollution intrinsèque, cette politique nécessite de garder la mémoire des pollutions et des actions de réhabilitations mises en œuvre, mais aussi de fixer des usages des sols compatibles avec les pollutions résiduelles après traitement du site. Enfin les actions de prévention des pollutions et de surveillance de l environnement autour des installations classées font bien entendu partie intégrante de la politique de gestion des sites et sols pollués. La loi du 30 juillet 2003 relative à la prévention des risques technologiques et naturels et à la réparation des dommages et article R512-74 du code de l environnement ont permis des avancées notables en modifiant les conditions de cessation d activité des installations classées industrielles. Ces textes clarifient les responsabilités en matière de remise en état du site : un exploitant ne peut être tenu responsable d un changement d usage dont il ne serait pas à l origine après l arrêt, conformément à la législation, de son activité. Ils inscrivent dans le code de l environnement le principe d une concertation avec le maire et le propriétaire du terrain pour l usage futur du site. Ils détaillent également les mesures de mise en sécurité du site. le principe de la réhabilitation des sites en fonction de leur usage, utilisé dans d autres pays européens, est inscrit dans la loi. l obligation d un bilan environnemental lors des phases d administration judiciaire est introduite par la loi. La modification du code du commerce impose à l administrateur judiciaire de compléter le bilan économique et social de l entreprise en difficulté par un bilan environnemental comportant les informations nécessaires à la mise en sécurité du site et à la maîtrise des impacts en cas d arrêt de l installation. 4.2. Plan de gestion des travaux de dépollution Les terres de la parcelle attribuée à Fonroche Géothermie seront donc à minima compatibles à un usage industriel, conformément à la loi, préalablement au démarrage des travaux de génie civil. Vu la topographie subhorizontale de la parcelle, actuellement occupée par la torchère de l ancienne raffinerie, les déblais proviendront essentiellement des bassins et de la cave. Ils 11
seront utilisés en remblais sur le site même pour les merlons des bassins et pour le stock d attente pour la refermeture des bassins. De façon à assurer la sécurité des travailleurs intervenant sur le site pendant le forage et pendant l exploitation, les merlons des bassins seront recouvert par la géomembrane et le stock de rebouchage sera clôturé par un marquage de sécurité. Les terres issues du forage de l avant trou profond représentent quelques 20 m 3. Ces terres seront idéalement traitées dans le cadre des travaux de dépollution de la raffinerie engagés par Brownfields (Lettre en date du 23 juin 2015 par Brownfields en annexe). A ce jour, le plan de gestion de Brownfields est en cours d'instruction par les administrations. Un Arrêté Préfectoral est en cours de projet. 5. SOLUTIONS COMPATIBLES AVEC LA DOCTRINE DE LA MISE 5.1. Définition La Mission InterServices de l'eau (MISE) est une instance de coordination visant à renforcer la cohérence de l'action de l'etat sous l'autorité des préfets. La mission interservices de l'eau doit réunir les directeurs des principaux services déconcentrés et des établissements publics locaux (en particulier : DREAL, DDTM, DDCSPP, Gendarmerie, ONEMA, agence de l'eau, ONCFS, Préfecture, DIRM) pour débattre des priorités et des modalités de mise en œuvre de la politique de l'eau et de son articulation avec les politiques sectorielles, en veillant à la bonne association des outils régaliens, financiers et d'ingénierie publique. Le chef de la MISE est le DDT. La DREAL a un rôle de coordination des MISE au niveau régional. La MISE réglemente de manière stricte le choix du milieu récepteur des eaux pluviales. Le tableau ci-dessous récapitule l'ensemble des prescriptions. Tableau 1 : Prescriptions établies par la MISE D'après la MISE, tout rejet d'eau pluviale en provenance des voiries faiblement circulées directement dans la nappe est proscrit. 12
5.2. Gestion qualitative des eaux de ruissellement Toutes les eaux collectées seront traitées au travers des équipements de décantation et déshuilage prévus dans la plate forme de forage. Ces eaux seront prioritairement utilisées dans les procédés de forage et plus tard de production de Fonroche Géothermie. Dans le cas d un rejet, La MISE définit les seuils de concentration dans les eaux après traitement, comme indiqués ci-dessous : Tableau 2 : Seuils des valeurs maximales à ne pas dépasser après traitement Dans le dossier de Demande d'autorisation d'ouverture de travaux miniers, la mention suivante (paragraphe 2.2.1 p. 69 de la Pièce 4) est corrigée comme suit : "Les caractéristiques des rejets d'eaux pluviales de la plate-forme du forage sont comparables à celles issues d un milieu urbain. Elles contiennent des métaux lourds, des poussières, des hydrocarbures (lubrifiants, graisse). Les eaux pluviales sont recueillies par des fossés de drainage autour de la plate-forme. Ces eaux sont dirigées vers un premier bassin tampon dimensionné pour récolter l intégralité des eaux de ruissellement en cas d orage (1 000m3). Un déshuileur est connecté à ce dernier permettant de traiter l eau qui sera par la suite stockée, épurée dans un bassin de rétention (1 000m). Cette eau sera réutilisée sur le chantier, notamment en vue de la fabrication de boue de forage. Aucun rejet n'est réalisé directement dans les eaux superficielles." Aucun rejet direct ne sera réalisé dans les eaux superficielles, donc dans la nappe. Les eaux pluviales ayant ruisselées sur les surfaces imperméabilisées du chantier de forage seront amenées dans le bassin de rétention dédié. Ce bassin est connecté à un déshuileur qui permettra de traiter l'eau. Les caractéristiques et mode de traitement du déshuileur mis en place sont décrits dans le paragraphe 6 de la présente note. 13
Fonroche Géothermie s'engage à ne pas réinjecter dans la nappe alluviale rhénane les eaux de ruissellement. Un raccordement à l'émissaire vers le Rhin est prévu. En annexe se trouve l autorisation de Brownfield d utiliser l émissaire vers le Rhin, présent sur le site de l ex raffinerie de Reichstett, pour le rejet des eaux de pluie résiduelles, pour un débit de 30 m 3 /h. Les normes de rejet seront conformes à l Arrêté Préfectoral. Actuellement cet émissaire sert essentiellement à l évacuation des eaux de pompage de la barrière hydraulique de confinement (Puits Est et Sud) dont l exploitation est pour le moment encore sous la responsabilité de Wagram Terminal, et pour une moindre part aux rejets de la société Alsace Lait. La distance entre le bac de rétention de Fonroche Géothermie et cet émissaire est de l'ordre de 1000 m. 6. MODE D'EPURATION ET DESHUILEUR MIS EN PLACE Sur toute l'emprise de la zone forage, une géomembrane étanche sera mise en place afin de drainer l'ensemble des eaux pluviales. Toutes ces eaux provenant des voiries et de la zone de l'outil de forage seront ensuite dirigées vers un bassin de rétention. Elles seront traitées avant leur rejet dans le bassin eaux propres par la mise en place d ensembles séparateurs d hydrocarbures classe 1 (Déshuileur). Le séparateur à hydrocarbures contiendra un débourbeur en tôle d acier contenance 300 L, un séparateur volume 600 L avec obturation automatique et un bypass (Déshuileur marque TECHN EAU ou équivalent, type ADHLF103A). Un séparateur à hydrocarbures est destiné à piéger les hydrocarbures en suspension dans les eaux pluviales. Il est doté d'un débourbeur, qui permet de décanter les matières lourdes. Il est dimensionné pour traiter toutes les eaux pluviales, en fonction de la région, de la surface exposée et de la taille du bassin de rétention. Figure 10 : Schéma de principe d'un séparateur Le séparateur installé sera de Classe I: Rejet inférieur à 5 mg/l suivant la norme NF EN 858-1 et les préconisations de la MISE. 14
En complément de ce dispositif, une alarme permettant de détecter le niveau d hydrocarbure dans les séparateurs avant obturation du système sera installée, suivant la norme NF EN 858-1. 15
Figure 11 : Fiche technique du séparateur cylindrique 16
7. REFROIDISSEMENT DE LA CENTRALE DE SURFACE : Fonroche Géothermie prévoit d utiliser les pompages existants dans la nappe pour refroidir le cycle de production d électricité de surface. Cette technique présentera deux effets connexes importants à caractère d utilités publiques, outre son caractère économique vertueux ; Continuer l effet barrière hydraulique sur le confinement de la pollution historique Réduire l effet inondation par submersion sur une zone sud et est de l ancienne raffinerie 8. COMMUNICATION AVEC LE PUBLIC Un soin particulier sera consacré à l'information du public, notamment sur les dispositifs préventifs, la redondance des systèmes de surveillance et de sécurité, la compétence et savoir faire des intervenants et les contrôles externes pour la qualité de la nappe et la sismicité. Fonroche Géothermie prolongera les actions de communication qu il a déjà mis en place sur ses autres projets concernant l'agglomération strasbourgeoise. En préalable à l enquête publique de la DODT de Vendenheim, plusieurs journées d information vont être organisées dans les mairies concernées avec invitation de la population par voie de presse. 17
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ANNEXES Annexe 1 Courrier de Brownfields d autorisation de rejet des eaux usées Annexe 2 Courrier de Brownfields pour l acceptation du traitement de terres polluées issues des opérations de forage 19
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Annexe 1 - Courrier de Brownfields d autorisation de rejet des eaux usées 21
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Annexe 2 : Courrier de Brownfields pour l acceptation du traitement de terres polluées issues des opérations de forage 25