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BRGMI'lNTIIPdll «U SilVICI 01 lA Tl>ll

COMMUNAUTE URBAINE DE STRASBOURG

ZONE D'AMENAGEiVlENT CONCERTE D'ENTZHEilVl

Etude de la solution de confinementd'un ancien site de décharge

Juillet 1992

M. SAUTER

avec la collaboration de GEÓMETRA CONSEIL

R 35509 ALS 4S 92

BRGM - ALSACE (SGAL)204, routa d« Schirmcck - 67200 Stroabeurg, Franc*Til.: (33) 88.30.12.62 TâUcepUur : (33) 88.28.79.09

BRGMI'lNTIIPdll «U SilVICI 01 lA Tl>ll


ZONE D'AMENAGEiVlENT CONCERTE D'ENTZHEilVl


Juillet 1992

M. SAUTER

avec la collaboration de GEÓMETRA CONSEIL

R 35509 ALS 4S 92

BRGM - ALSACE (SGAL)204, routa d« Schirmcck - 67200 Stroabeurg, Franc*Til.: (33) 88.30.12.62 TâUcepUur : (33) 88.28.79.09


Zone d'aívienageivient concerte d'Entzheiivi


R 35509 ALS 4S 92 JUILLET 1992

RESUME

Le maintien en place d'un dépôt de déchets dans l'emprise de la ZAC d'Entzheimnécessite des mesures de confinement avec étanchéification superficielle, drainage des gaz etmise en place d'une barrière hydraulique.

Dans ce rapport sont présentées les principes des techniques à mettre en oeuvre, lesprincipales contraintes et une estimation des coûts.

Etude réalisée par M. SAUTER, Ingénieur hydrogéologueavec la collaboration de GEÓMETRA CONSEIL

26 pages, 9 figures

BRGM Alsace (SGAL)204., route de Schirmeck - 67200 STRASBOURG


Zone d'aívienageivient concerte d'Entzheiivi


R 35509 ALS 4S 92 JUILLET 1992

RESUME

Le maintien en place d'un dépôt de déchets dans l'emprise de la ZAC d'Entzheimnécessite des mesures de confinement avec étanchéification superficielle, drainage des gaz etmise en place d'une barrière hydraulique.

Dans ce rapport sont présentées les principes des techniques à mettre en oeuvre, lesprincipales contraintes et une estimation des coûts.

Etude réalisée par M. SAUTER, Ingénieur hydrogéologueavec la collaboration de GEÓMETRA CONSEIL

26 pages, 9 figures

BRGM Alsace (SGAL)204., route de Schirmeck - 67200 STRASBOURG

SOMMAIRE

Pages

L INTRODUCTION 1

2. LES MESURES DE CONFINEMENT 3

2.1. Principe 3

2.2. Phasage des travaux 3

3. REALISATION D'UNE COUVERTURE ETANCHE 4

3.1 Etanchéité au niveau de la voirie 5

3.2, Etanchéité au niveaux des bâtiments 5

3.2. Etanchéité des espaces verts 6

4. DRAINAGE DES GAZ DE FERMENTATION 12

4.1. Définition de l'infrastructure de dégazage 12

4.2. Schéma général 13

4.3. Estimation financière 15

5. MISE EN PLACE D'UNE BARRIERE HYDRAULIQUE 20

5.1. Conception du dispositif 20

5.2. Composition de l'eau rejetée 22

5.3. Fonctionnement des puits 23

5.4. Conception et équipement des ouvrages 23

5.5. Estimation des coûts 25

6. CONCLUSIONS 26

BRGM ALSACE - R 35509 ALS 4S 92

SOMMAIRE

Pages

L INTRODUCTION 1

2. LES MESURES DE CONFINEMENT 3

2.1. Principe 3

2.2. Phasage des travaux 3

3. REALISATION D'UNE COUVERTURE ETANCHE 4

3.1 Etanchéité au niveau de la voirie 5

3.2, Etanchéité au niveaux des bâtiments 5

3.2. Etanchéité des espaces verts 6

4. DRAINAGE DES GAZ DE FERMENTATION 12

4.1. Définition de l'infrastructure de dégazage 12

4.2. Schéma général 13

4.3. Estimation financière 15

5. MISE EN PLACE D'UNE BARRIERE HYDRAULIQUE 20

5.1. Conception du dispositif 20

5.2. Composition de l'eau rejetée 22

5.3. Fonctionnement des puits 23

5.4. Conception et équipement des ouvrages 23

5.5. Estimation des coûts 25

6. CONCLUSIONS 26


LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Reconnaissance du dépôt - Echelle 1/500 2

Figure 2 : Schéma de l'étanchéité sous les constructions 7

Figure 3 : Schéma de principe d'une étanchéité avec membrane 9

Figure 4 : Schéma de principe d ' une étanchéité avec voile d 'argile 9

Figure 5 : Réseau de dégazage 16



Figure 8 : Schéma du dispositif de barrière hydraulique (puits à pénétrationpartielle) 21

Figure 9 : Schéma de principe d'un puits de dépollution 24


LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Reconnaissance du dépôt - Echelle 1/500 2

Figure 2 : Schéma de l'étanchéité sous les constructions 7

Figure 3 : Schéma de principe d'une étanchéité avec membrane 9

Figure 4 : Schéma de principe d ' une étanchéité avec voile d 'argile 9




Figure 8 : Schéma du dispositif de barrière hydraulique (puits à pénétrationpartielle) 21

Figure 9 : Schéma de principe d'un puits de dépollution 24


1. INTRODUCTION

Les investigations réalisées dans une ancienne carrière remblayée au niveau de lazone d'aménagement concerté d'Entzheim ont mis en évidence un dépôt d'environ50.000 m3 de matériaux en majorité inertes mais renfermant cependant des proportionsnotables de déchets organiques ou de déchets d'origine industrielle ou commerciale (cf.rapport BRGM R 35278).

L'analyse de la composition des matériaux et de leur impact sur la qualité des eauxsouterraines indique un comportement qui s'apparente à celui de déchets ménagers.

Compte tenu de la situation de ce dépôt, dans le périmètre de protection éloigné ducaptage d'AEP de Lingolsheim, et des projets d'aménagement sur le site, le mainfien dudépôt en place nécessite des mesures de confinement et des aménagements spécifiques afinde supprimer les impacts sur la qualité des eaux et sur les activités en surface, (cf. figure 1)


1. INTRODUCTION

Les investigations réalisées dans une ancienne carrière remblayée au niveau de lazone d'aménagement concerté d'Entzheim ont mis en évidence un dépôt d'environ50.000 m3 de matériaux en majorité inertes mais renfermant cependant des proportionsnotables de déchets organiques ou de déchets d'origine industrielle ou commerciale (cf.rapport BRGM R 35278).

L'analyse de la composition des matériaux et de leur impact sur la qualité des eauxsouterraines indique un comportement qui s'apparente à celui de déchets ménagers.

Compte tenu de la situation de ce dépôt, dans le périmètre de protection éloigné ducaptage d'AEP de Lingolsheim, et des projets d'aménagement sur le site, le mainfien dudépôt en place nécessite des mesures de confinement et des aménagements spécifiques afinde supprimer les impacts sur la qualité des eaux et sur les activités en surface, (cf. figure 1)


12 LJ Tranchée et n*

6,Sm Profondeur du déchet

I Tranchée avec analyse du déchet

c-so'íA

CD 392

/ /

Piézomèlre

Limite de la décharge reconnue

12 LJ Tranchée et n*

6,Sm Profondeur du déchet

I Tranchée avec analyse du déchet

c-so'íA

CD 392

/ /

Piézomèlre

Limite de la décharge reconnue

2. LES MESURES DE CONFINEMENT

2.1. PRINCIPE

Le maintien sur place des déchets nécessite quatre types de mesures :

1) Mise en place d'une couverture étanche pour préserver le dépôt de l'infiltrationdes eaux de pluie et empêcher le lessivage des déchets.

2) Drainage des gaz de fermentation pour éliminer les odeurs et les risquesd'explosion.

3) Réalisation d'un dispositif de dépollution à l'aval et pompage de l'eau en

période de hautes eaux, lorsque la nappe atteint les déchets.

4) Prise en compte des tassements à long terme au niveau des réseaux, de la voirieet des éventuels bâtiments.

Mis à part le dispositif de dépollution qui peut être traité indépendamment, lesdifférents choix techniques sont liés entre eux et dépendent également des équipementsdevant prendre place sur le site et du calendrier de leur réalisation.

Le présent rapport passe en revue les principales contraintes liées aux mesures demise en sécurité.

2.2. PHASAGE DES TRAVAUX

A l'heure actuelle, le tracé des voiries est définitivement établi.

Une étude a été réalisée par la SERUE sur la possibilité d'enlever les déchets sous

le tracé des réseaux et des voiries et de les repartir à la périphérie immédiate de l'empriseactuelle, en dehors des zones limites de constructibilité.

Un dégagement des déchets sous les éventuels bâfiments n'est toutefois pas

envisagé; leur emplacement et leur extension ne sont pas connus à l'heure actuelle.

L'avancement des travaux liés aux voiries départementales et de la ZAC ainsiqu'aux réseaux impose une intervention quasi-immédiate. La mise en place des mesures

d'étanchéité et de drainage des gaz nécessite, par contre, des études préliminaires ouprésente une complexité ou un coût qui ne permettent pas de les intégrer dans la phase detravaux actuels.


2. LES MESURES DE CONFINEMENT

2.1. PRINCIPE

Le maintien sur place des déchets nécessite quatre types de mesures :

1) Mise en place d'une couverture étanche pour préserver le dépôt de l'infiltrationdes eaux de pluie et empêcher le lessivage des déchets.

2) Drainage des gaz de fermentation pour éliminer les odeurs et les risquesd'explosion.

3) Réalisation d'un dispositif de dépollution à l'aval et pompage de l'eau en

période de hautes eaux, lorsque la nappe atteint les déchets.

4) Prise en compte des tassements à long terme au niveau des réseaux, de la voirieet des éventuels bâtiments.

Mis à part le dispositif de dépollution qui peut être traité indépendamment, lesdifférents choix techniques sont liés entre eux et dépendent également des équipementsdevant prendre place sur le site et du calendrier de leur réalisation.

Le présent rapport passe en revue les principales contraintes liées aux mesures demise en sécurité.

2.2. PHASAGE DES TRAVAUX

A l'heure actuelle, le tracé des voiries est définitivement établi.

Une étude a été réalisée par la SERUE sur la possibilité d'enlever les déchets sous

le tracé des réseaux et des voiries et de les repartir à la périphérie immédiate de l'empriseactuelle, en dehors des zones limites de constructibilité.

Un dégagement des déchets sous les éventuels bâfiments n'est toutefois pas

envisagé; leur emplacement et leur extension ne sont pas connus à l'heure actuelle.

L'avancement des travaux liés aux voiries départementales et de la ZAC ainsiqu'aux réseaux impose une intervention quasi-immédiate. La mise en place des mesures

d'étanchéité et de drainage des gaz nécessite, par contre, des études préliminaires ouprésente une complexité ou un coût qui ne permettent pas de les intégrer dans la phase detravaux actuels.


On peut donc envisager, pour éviter le blocage des différents chantiers, de réaliserdans l'immédiat une purge des déchets sur le tracé des VRD, avec enfouissement des

déchets ainsi extrait sur la périphérie, puis de traiter ultérieurement le problème duconfinement des déchets dans leur nouvelle répartition.

Cette substitution conceme un volume d'environ 20.000 m3, soit 40 % du volumetotal des déchets.

Les déchets pourront être enfouis en gardant au minimum un épaisseur de terrainde 1 m au dessus de la cote des plus hautes eaux (estimée à 141,80 m), ce qui conduit à unecote de 143 m pour le fond des fouilles.

Il est souhaitable lors de la remobilisation des déchets de procéder à un trisommaire et d'évacuer les déchets particuliers tels que carcasses métalliques, fûts, pneus de

camions, etc..

Il est probable, que ce mouvement de déchets s'accompagnera de nuisancesolfactives. Un recouvrement provisoire par une membrane est cependant déconseillé pouréviter les risques liés à l'accumulation de gaz. On pourra, par contre, réaliser unrecouvrement avec du tout-venant.

La mise en oeuvre rapide de l'étanchéification est souhaitable pour éviter lelessivage de ces déchets.

3. REALISATION D'UNE COUVERTURE ETANCHE

La couverture étanche du dépôt a une double fonction :

1) Empêcher la pénétration des eaux de pluie et le lessivage du dépôt.

2) Empêcher les émanations des gaz de fermentation et augmenter l'efficacité deleur récupération (cf. chapitre drainage des gaz).

Trois cas de figures sont à considérer :

- l'étanchéité au niveau de la voirie,

- l'étanchéité au niveau des bâtiments,

- l'étanchéité au niveau des espaces verts.


On peut donc envisager, pour éviter le blocage des différents chantiers, de réaliserdans l'immédiat une purge des déchets sur le tracé des VRD, avec enfouissement des

déchets ainsi extrait sur la périphérie, puis de traiter ultérieurement le problème duconfinement des déchets dans leur nouvelle répartition.

Cette substitution conceme un volume d'environ 20.000 m3, soit 40 % du volumetotal des déchets.

Les déchets pourront être enfouis en gardant au minimum un épaisseur de terrainde 1 m au dessus de la cote des plus hautes eaux (estimée à 141,80 m), ce qui conduit à unecote de 143 m pour le fond des fouilles.

Il est souhaitable lors de la remobilisation des déchets de procéder à un trisommaire et d'évacuer les déchets particuliers tels que carcasses métalliques, fûts, pneus de

camions, etc..

Il est probable, que ce mouvement de déchets s'accompagnera de nuisancesolfactives. Un recouvrement provisoire par une membrane est cependant déconseillé pouréviter les risques liés à l'accumulation de gaz. On pourra, par contre, réaliser unrecouvrement avec du tout-venant.

La mise en oeuvre rapide de l'étanchéification est souhaitable pour éviter lelessivage de ces déchets.

3. REALISATION D'UNE COUVERTURE ETANCHE

La couverture étanche du dépôt a une double fonction :

1) Empêcher la pénétration des eaux de pluie et le lessivage du dépôt.

2) Empêcher les émanations des gaz de fermentation et augmenter l'efficacité deleur récupération (cf. chapitre drainage des gaz).

Trois cas de figures sont à considérer :

- l'étanchéité au niveau de la voirie,

- l'étanchéité au niveau des bâtiments,

- l'étanchéité au niveau des espaces verts.


3.1 ETANCHEITE AU NIVEAU DE LA VOIRIE

Cela conceme la voirie mais aussi les parkings.

Ce volet ne sera pas développé ici car il n'est pas spécifique au problème des

déchets.

On peut donc ici appliquer les techniques d'étanchéification classiques, utilisées en

particulier pour les ouvrages d'art et qui sont :

- les matériaux à base d'asphalte coulé, naturel ou synthétique,

- les résines synthétiques. Actuellement seules deux familles sont utilisées : résinesepoxydiques et polyuréthanés,

- les feuilles préfabriquées.

3.2. ETANCHEITE AU NIVEAUX DES BATIMENTS

La conception d'une étanchéité au niveau du dépôt sous-entend de prendre en

compte une configuration du site dans laquelle est connue précisément l'emprise des

équipements prévus : VRD, bâtiments, parkings, espaces verts.

Nous considérons donc principalement l'hypothèse dans laquelle l'étanchéificationdes espaces verts n'interviendra que lorsque sera connue l'emprise des bâtiments et des

surfaces annexes (accès, parkings).

L'hypothèse dans laquelle une étanchéification préalable serait réalisée, puis des

bâtiments prendraient place ultérieurement est difficilement concevable. Outre des

problèmes techniques liés à la réalisation des fondations, cette solution remettrait en cause

le confinement définitif préexistant.

Une solution de confinement provisoire semble être la seule altemative. Sa

faisabilité et son coût devront être étudiés le cas échéant.

Principe de l'étanchéité au niveau des bâtiments

Le problème de l'infiltration des eaux de pluie ne se pose pas et il n'y a donc àconsidérer que le problème des émanations de gaz qui peut créer des nuisances olfactives etdes risques d'explosion en cas d'accumulation.

Même en cas de purgeage des déchets sous le bâtiment, la présence de déchets en

périphérie et les infiltrations possibles dans les remblais conduisent à déconseiller la créationde sous-sol.


3.1 ETANCHEITE AU NIVEAU DE LA VOIRIE

Cela conceme la voirie mais aussi les parkings.

Ce volet ne sera pas développé ici car il n'est pas spécifique au problème des

déchets.

On peut donc ici appliquer les techniques d'étanchéification classiques, utilisées en

particulier pour les ouvrages d'art et qui sont :

- les matériaux à base d'asphalte coulé, naturel ou synthétique,

- les résines synthétiques. Actuellement seules deux familles sont utilisées : résinesepoxydiques et polyuréthanés,

- les feuilles préfabriquées.

3.2. ETANCHEITE AU NIVEAUX DES BATIMENTS

La conception d'une étanchéité au niveau du dépôt sous-entend de prendre en

compte une configuration du site dans laquelle est connue précisément l'emprise des

équipements prévus : VRD, bâtiments, parkings, espaces verts.

Nous considérons donc principalement l'hypothèse dans laquelle l'étanchéificationdes espaces verts n'interviendra que lorsque sera connue l'emprise des bâtiments et des

surfaces annexes (accès, parkings).

L'hypothèse dans laquelle une étanchéification préalable serait réalisée, puis des

bâtiments prendraient place ultérieurement est difficilement concevable. Outre des

problèmes techniques liés à la réalisation des fondations, cette solution remettrait en cause

le confinement définitif préexistant.

Une solution de confinement provisoire semble être la seule altemative. Sa

faisabilité et son coût devront être étudiés le cas échéant.

Principe de l'étanchéité au niveau des bâtiments

Le problème de l'infiltration des eaux de pluie ne se pose pas et il n'y a donc àconsidérer que le problème des émanations de gaz qui peut créer des nuisances olfactives etdes risques d'explosion en cas d'accumulation.

Même en cas de purgeage des déchets sous le bâtiment, la présence de déchets en

périphérie et les infiltrations possibles dans les remblais conduisent à déconseiller la créationde sous-sol.


La solution à adopter dans tous les cas est la mise en place d'un vide sanitaireventilé.

Si la ventilation peut suffire éventuellement à éliminer le risque d'accumulation etdonc d'explosion, elle ne supprime pas le risque de nuisance olfactives. Il y a donc lieu deprévoir une étanchéité au sol constitué par exemple par une membrane (cf. infra §

membranes).

Le schéma de principe est donné par la figure 2.

Une attention particulière sera portée à l'étanchéité des passages de réseaux en

sous-sol, ainsi qu'au raccordement avec l'étanchéité extérieure.

3.2. ETANCHEITE DES ESPACES VERTS

Deux techniques principales existent pour créer un voile étanche ; les membranes etla couche d'argile.

Les membranes

Les plus courantes sont :

- les matières plastiques,

- les élastomères,

- les produits bitumeux,

auxquelles il convient d'ajouter les feuilles métalliques qui ne seront citées que pourmémoire.

- Les matières plastiques :


. le polyethylene,

. l'hypalon,

. le polychlorure de vinyle dont on assure la souplesse par l'addition deplastifiants.

Elles sont commercialisées sous forme de rouleaux. Les assemblages entre lés sonteffectués par soudure (thermique, ultrasons), soit en usine pour la conception de nappes

pouvant atteindre 2.(XX) m^, soit sur le chantier pour l'assemblage des nappes entre elles.


La solution à adopter dans tous les cas est la mise en place d'un vide sanitaireventilé.

Si la ventilation peut suffire éventuellement à éliminer le risque d'accumulation etdonc d'explosion, elle ne supprime pas le risque de nuisance olfactives. Il y a donc lieu deprévoir une étanchéité au sol constitué par exemple par une membrane (cf. infra §

membranes).

Le schéma de principe est donné par la figure 2.

Une attention particulière sera portée à l'étanchéité des passages de réseaux en

sous-sol, ainsi qu'au raccordement avec l'étanchéité extérieure.

3.2. ETANCHEITE DES ESPACES VERTS

Deux techniques principales existent pour créer un voile étanche ; les membranes etla couche d'argile.

Les membranes


- les matières plastiques,

- les élastomères,

- les produits bitumeux,

auxquelles il convient d'ajouter les feuilles métalliques qui ne seront citées que pourmémoire.

- Les matières plastiques :


. le polyethylene,

. l'hypalon,

. le polychlorure de vinyle dont on assure la souplesse par l'addition deplastifiants.

Elles sont commercialisées sous forme de rouleaux. Les assemblages entre lés sonteffectués par soudure (thermique, ultrasons), soit en usine pour la conception de nappes

pouvant atteindre 2.(XX) m^, soit sur le chantier pour l'assemblage des nappes entre elles.


Figure 2

SCHEMA DE L'ETANCHEITE SOUS LES CONSTRUCTIONS

Radier

y^^^^^>sVide sanitaire ventilé

^^^i;^::^^^

^Déchet ou remblai

menbrane

Etanchéité extérieure

Fondations(semelle et/ou pieux)

Figure 2

SCHEMA DE L'ETANCHEITE SOUS LES CONSTRUCTIONS

Radier

y^^^^^>sVide sanitaire ventilé

^^^i;^::^^^

^Déchet ou remblai

menbrane

Etanchéité extérieure

Fondations(semelle et/ou pieux)

- Les élastomères

L'élastomère le plus utilisé est le caoutchouc butyl. L'assemblage entre lés est

assuré par recouvrement et soudure thermique avec en général apport soit d'un cordonvulcanisable, soit d'un couvre joint. La préfabrication en nappes est également possible en

usine.

- Les membranes bitumineuses

Elles sont composées d'une armature tissée ou non, polyester ou polyamide,imprégnée de bitume.

Le conditionnement est effectué en rouleaux dont la longueur est fonction de

l'épaisseur afin de faciliter la manutention. L'assemblage des lés se fait par recouvrement etimprégnation à chaud de bitume. Cette opération est effectuée au chalumeau à propane.

La couche d'argile

Les argiles sont des minéraux naturels dont une des caractéristiques est leur trèsfaible perméabilité. Les matériaux composés d'argile sont donc aptes à constituer un voileétanche.

La perméabilité d'un matériau argileux dépend de la nature et la proportiond'argile, mais aussi et surtout des conditions de mise en oeuvre.

Dans le cas présent pour l'objectif d'étanchéité recherché, on est amené àpréconiser une couche d'argile de 30 cm d'épaisseur au minimum et ayant une perméabilitéà l'eau inférieur ou égale à 1 . 10-' m/s.

Principe de la mise en oeuvre d'une étancliéité.

Le schéma de principe du dispositif est le suivant, de bas en haut du déchet (cf.figures 3 et 4) :

- une couche de forme constitué de sable ou tout-venant non concassé, d'épaisseur0,1 m minimum,

- un textile anti-contaminant (facultatif pour les membranes),- le voile étanche constitué d'une membrane ou d'une couche d'argile,- une couche drainante pour l'évacuation des eaux de ruissellement (épaisseur 0,1

m à 0,2 m),- la terre végétale nécessaire pour les plantations.

Une pente suffisante sera donnée à ce dispositif afin d'éviter, lors de tassementsultérieurs, la stagnation de l'eau sur la couche d'étanchéité.

BRGM ALSA CE - R 35509 ALS 4S 92 8

- Les élastomères

L'élastomère le plus utilisé est le caoutchouc butyl. L'assemblage entre lés est

assuré par recouvrement et soudure thermique avec en général apport soit d'un cordonvulcanisable, soit d'un couvre joint. La préfabrication en nappes est également possible en

usine.

- Les membranes bitumineuses

Elles sont composées d'une armature tissée ou non, polyester ou polyamide,imprégnée de bitume.

Le conditionnement est effectué en rouleaux dont la longueur est fonction de

l'épaisseur afin de faciliter la manutention. L'assemblage des lés se fait par recouvrement etimprégnation à chaud de bitume. Cette opération est effectuée au chalumeau à propane.

La couche d'argile

Les argiles sont des minéraux naturels dont une des caractéristiques est leur trèsfaible perméabilité. Les matériaux composés d'argile sont donc aptes à constituer un voileétanche.

La perméabilité d'un matériau argileux dépend de la nature et la proportiond'argile, mais aussi et surtout des conditions de mise en oeuvre.

Dans le cas présent pour l'objectif d'étanchéité recherché, on est amené àpréconiser une couche d'argile de 30 cm d'épaisseur au minimum et ayant une perméabilitéà l'eau inférieur ou égale à 1 . 10-' m/s.

Principe de la mise en oeuvre d'une étancliéité.

Le schéma de principe du dispositif est le suivant, de bas en haut du déchet (cf.figures 3 et 4) :

- une couche de forme constitué de sable ou tout-venant non concassé, d'épaisseur0,1 m minimum,

- un textile anti-contaminant (facultatif pour les membranes),- le voile étanche constitué d'une membrane ou d'une couche d'argile,- une couche drainante pour l'évacuation des eaux de ruissellement (épaisseur 0,1

m à 0,2 m),- la terre végétale nécessaire pour les plantations.

Une pente suffisante sera donnée à ce dispositif afin d'éviter, lors de tassementsultérieurs, la stagnation de l'eau sur la couche d'étanchéité.


Ch

Terre végétale 0,3m ou plus

Couche drainante gravier outout-venant minimum ü,1m

l'iembrane

Couche de forme (sable)minimum 0,1m

Déchet

Figure 3 : SCHEI^A DE PRINCIPE D'UNE ETANCHEITE AVEC MENBRANE

Drain

Terre végétale

Couche drainante

Argile compactée 0,3m

Géotextile anti-contaminant

Couche de forme (tout-venant)

Déchet

Figure 4 : SCHEMA DE PRINCIPE D'UNE ETANCHEITE AVEC VOILE D'ARGILE

Ch

Terre végétale 0,3m ou plus

Couche drainante gravier outout-venant minimum ü,1m

l'iembrane

Couche de forme (sable)minimum 0,1m

Déchet

Figure 3 : SCHEI^A DE PRINCIPE D'UNE ETANCHEITE AVEC MENBRANE

Drain

Terre végétale

Couche drainante

Argile compactée 0,3m

Géotextile anti-contaminant

Couche de forme (tout-venant)

Déchet

Figure 4 : SCHEMA DE PRINCIPE D'UNE ETANCHEITE AVEC VOILE D'ARGILE

On peut recommander une pente minimum de 3 à 4 %, ce qui amènera laformation de petits dômes au niveau des espaces verts.

Un système de drainage périphérique sera mis en place pour éliminer les eaux deruissellement.

Avantages et inconvénients

Une membrane présente théoriquement une étanchéité totale sous réserve durespect de certaines conditions.

Le choix du type de membrane doit être effectué en fonction de la nature des

produits dont on veut empêcher la migration : il doit y avoir compatibilité entre la nature dela feuille utilisée et la composition chimique du produit stocké.

Dans le cas présent, il s'agit essentiellement d'une étanchéité à l'eau.

La nature et structure de la feuille doivent présenter de bonnes garanties de

pérennité notamment vis-à-vis du vieillissement (attaques physiques, enfouissement,rongeurs, etc).

Toutes les précautions devront être prises au moment de la pose pour éviter unedétérioration brutale (déchirure) ou une altération plus lente des caractéristiques mécaniques(accumulation de tensions permanentes) au cours de l'exploitation : préparation adéquate dusupport, ancrages suffisants et bien conçus, drainage éventuel sous ou sur l'étanchéité.

Un contrôle doit pouvoir être effectué après la pose (réception provisoire etdéfinitive des ouvrages).

L'argile est un matériau naturel qui présente peu de risques d'altération dans lesconditions d'emploi projetée.

Il est cependant sujet à dessication avec des fentes de retrait en cas d'exposition àl'air par temps sec. Un recouvrement rapide est donc nécessaire.

Par ailleurs, sa mise en oeuvre nécessite un compactage énergique qui ne peut se

faire qu'en dehors des périodes pluvieuses.

La réalisation d'une étanchéité avec de l'argile impose, pour être efficace, des

contraintes de chantier relativement lourdes.

En fonction de la configuration définitive du site et en ne prenant pas en compted'éventuels bâtiments, il semble qu'il faille prévoir une surface à étancher de l'ordre de

10.000 à 12.000 m^, soit 3000 à 3600 m3 d'argile. Il se pose dans ces conditions leproblème de l'approvisionnement local de ce volume d'argile dans un temps relativementcourt.

BRGM ALSA CE - R 35509 ALS 4S 92 W

On peut recommander une pente minimum de 3 à 4 %, ce qui amènera laformation de petits dômes au niveau des espaces verts.

Un système de drainage périphérique sera mis en place pour éliminer les eaux deruissellement.

Avantages et inconvénients

Une membrane présente théoriquement une étanchéité totale sous réserve durespect de certaines conditions.

Le choix du type de membrane doit être effectué en fonction de la nature des

produits dont on veut empêcher la migration : il doit y avoir compatibilité entre la nature dela feuille utilisée et la composition chimique du produit stocké.

Dans le cas présent, il s'agit essentiellement d'une étanchéité à l'eau.

La nature et structure de la feuille doivent présenter de bonnes garanties de

pérennité notamment vis-à-vis du vieillissement (attaques physiques, enfouissement,rongeurs, etc).

Toutes les précautions devront être prises au moment de la pose pour éviter unedétérioration brutale (déchirure) ou une altération plus lente des caractéristiques mécaniques(accumulation de tensions permanentes) au cours de l'exploitation : préparation adéquate dusupport, ancrages suffisants et bien conçus, drainage éventuel sous ou sur l'étanchéité.

Un contrôle doit pouvoir être effectué après la pose (réception provisoire etdéfinitive des ouvrages).

L'argile est un matériau naturel qui présente peu de risques d'altération dans lesconditions d'emploi projetée.

Il est cependant sujet à dessication avec des fentes de retrait en cas d'exposition àl'air par temps sec. Un recouvrement rapide est donc nécessaire.

Par ailleurs, sa mise en oeuvre nécessite un compactage énergique qui ne peut se

faire qu'en dehors des périodes pluvieuses.

La réalisation d'une étanchéité avec de l'argile impose, pour être efficace, des

contraintes de chantier relativement lourdes.

En fonction de la configuration définitive du site et en ne prenant pas en compted'éventuels bâtiments, il semble qu'il faille prévoir une surface à étancher de l'ordre de

10.000 à 12.000 m^, soit 3000 à 3600 m3 d'argile. Il se pose dans ces conditions leproblème de l'approvisionnement local de ce volume d'argile dans un temps relativementcourt.

BRGM ALSA CE - R 35509 ALS 4S 92 W

A long terme, l'argile présente un avantage au niveau fiabilité et maintenance vis-à-vis de la pénétration de racines par exemple, ou des mouvements de sol.

Dans le cas d'une intervention sur d'éventuels réseaux sous l'étanchéité, la couched'argile permet une excavation et une remise en état de l'étanchéité, qui est techniquementplus difficile avec une membrane.

Enfin, la membrane offre un gain de volume puisque à hauteur égale du sol final,elle permet de stocker une épaisseur supplémentaire de 30 cm de déchets.

Coût de l'étanchéité

- Membrane

Les coûts sont variables suivant la nature, mais surtout suivant l'épaisseur de lamembrane.

Une épaisseur relativement importante est un gage de fiabilité.

Dans le cas présent, pour une surface de l'ordre de 10.(XX) à 12.000 m^, le coûtd'une membrane s'établit entre 50 et 80 F/m^, pose comprise mais hors terrassement.

A cela s'ajoute la couche de forme et la couche drainante ainsi que la récupérationdes eaux, soit environ 40 F/m^, terrassement compris.

Total : 90 à 120 F H.T./m^ - terre végétale en sus (coût possible jusqu'à 60 F/m').

- Argile

Le coût d'une étanchéité avec de l'argile est d'environ 200 F/m' d'argile, transportet mise en oeuvre compris, ceci pour une source d'approvisionnement dans le département.

Pour une épaisseur de 30 cm, cela revient à 60 F/m^.

S'ajoutent également la couche de forme et la couche drainante, soit 40 F/m^.

Total environ 100 F H.T./m^ - terre végétale en sus.

Dans le cas du voile d'argile, il est nécessaire de procéder à des mesures de

perméabilité en fin de chaque phase des travaux pour vérifier les caractéristiquesd'étanchéité. Coût : environ 100 KF sur la totalité du site,

- En conclusion

Les coûts sont du même ordre de grandeur et le choix entre une membrane etl'argile se fera essentiellement suivant des critères de disponibilité et de facilité de mise en

oeuvre pour la membrane, et de fiabilité et maintenance à long terme pour l'argile.

BRGM ALSA CE - R 35509 ALS 4S 92 U

A long terme, l'argile présente un avantage au niveau fiabilité et maintenance vis-à-vis de la pénétration de racines par exemple, ou des mouvements de sol.

Dans le cas d'une intervention sur d'éventuels réseaux sous l'étanchéité, la couched'argile permet une excavation et une remise en état de l'étanchéité, qui est techniquementplus difficile avec une membrane.

Enfin, la membrane offre un gain de volume puisque à hauteur égale du sol final,elle permet de stocker une épaisseur supplémentaire de 30 cm de déchets.

Coût de l'étanchéité

- Membrane

Les coûts sont variables suivant la nature, mais surtout suivant l'épaisseur de lamembrane.

Une épaisseur relativement importante est un gage de fiabilité.

Dans le cas présent, pour une surface de l'ordre de 10.(XX) à 12.000 m^, le coûtd'une membrane s'établit entre 50 et 80 F/m^, pose comprise mais hors terrassement.

A cela s'ajoute la couche de forme et la couche drainante ainsi que la récupérationdes eaux, soit environ 40 F/m^, terrassement compris.

Total : 90 à 120 F H.T./m^ - terre végétale en sus (coût possible jusqu'à 60 F/m').

- Argile

Le coût d'une étanchéité avec de l'argile est d'environ 200 F/m' d'argile, transportet mise en oeuvre compris, ceci pour une source d'approvisionnement dans le département.

Pour une épaisseur de 30 cm, cela revient à 60 F/m^.

S'ajoutent également la couche de forme et la couche drainante, soit 40 F/m^.

Total environ 100 F H.T./m^ - terre végétale en sus.

Dans le cas du voile d'argile, il est nécessaire de procéder à des mesures de

perméabilité en fin de chaque phase des travaux pour vérifier les caractéristiquesd'étanchéité. Coût : environ 100 KF sur la totalité du site,

- En conclusion

Les coûts sont du même ordre de grandeur et le choix entre une membrane etl'argile se fera essentiellement suivant des critères de disponibilité et de facilité de mise en

oeuvre pour la membrane, et de fiabilité et maintenance à long terme pour l'argile.

BRGM ALSA CE - R 35509 ALS 4S 92 U

4. DRAINAGE DES GAZ DE FERMENTATION

La production de gaz de fermentation a été mise en évidence de façon certaine surle site. L'importance des dégagements n'a cependant pas été mesurée.

Les méthodes utilisables pour pallier le risque de nuisances olfactives oud'incendies et d'explosion sont présentées ci-après. Il ne s'agit cependant que de schémas deprincipe qui devront être affinés par des études complémentaires.

4.1 . DEFINITION DE L'INFRASTRUCTURE DE DEGAZAGE

Production d'effluents gazeux

La production d'effluents gazeux en provenance d'anciens dépôts de déchets est

liée à deux sources principales :

- La mise en dépôt de déchets à composante organique tels que les orduresménagères. En absence d'oxygène, la dégradation de ces matières organiquesconduit à la formation de biogaz, constitué de dioxyde de carbone et de méthane,entraînant à l'état de traces des composés soufrés nauséabonds.

- La mise en dépôt de déchets industriels volatils, tels que des solvants. Dans ce

cas, l'évaporation progressive et ces solvants dans l'atmosphère peut conduire à

l'émission de composés indésirables voire dangereux.

Il semble que ces deux sources soient présentes sur le site d'Entzheim et qu'àpriori, seuls les gaz de fermentation sont présents en quantité significative.

Afin de pallier à l'incertitude sur la composition et le débit des dégagements, un

diagnostic des émanations de surface par campagne de mesures doit permettre de déterminerla réactivité du site et sa capacité bioénergétique.

Dimensionnement de l'infrastructure

L'hétérogénéité du site, telle qu'elle a pu être appréhendée par les études

préliminaires, montre que certains endroits ne sont que faiblement réactifs en raison de laprésence abondante de déchets inertes. La localisation de ces zones doit être prise en comptepour le dimensionnement correcte du réseau.

BRGM ALSA CE - R 35509 ALS 4S 92 ¡2

4. DRAINAGE DES GAZ DE FERMENTATION

La production de gaz de fermentation a été mise en évidence de façon certaine surle site. L'importance des dégagements n'a cependant pas été mesurée.

Les méthodes utilisables pour pallier le risque de nuisances olfactives oud'incendies et d'explosion sont présentées ci-après. Il ne s'agit cependant que de schémas deprincipe qui devront être affinés par des études complémentaires.

4.1 . DEFINITION DE L'INFRASTRUCTURE DE DEGAZAGE

Production d'effluents gazeux

La production d'effluents gazeux en provenance d'anciens dépôts de déchets est

liée à deux sources principales :

- La mise en dépôt de déchets à composante organique tels que les orduresménagères. En absence d'oxygène, la dégradation de ces matières organiquesconduit à la formation de biogaz, constitué de dioxyde de carbone et de méthane,entraînant à l'état de traces des composés soufrés nauséabonds.

- La mise en dépôt de déchets industriels volatils, tels que des solvants. Dans ce

cas, l'évaporation progressive et ces solvants dans l'atmosphère peut conduire à

l'émission de composés indésirables voire dangereux.

Il semble que ces deux sources soient présentes sur le site d'Entzheim et qu'àpriori, seuls les gaz de fermentation sont présents en quantité significative.

Afin de pallier à l'incertitude sur la composition et le débit des dégagements, un

diagnostic des émanations de surface par campagne de mesures doit permettre de déterminerla réactivité du site et sa capacité bioénergétique.

Dimensionnement de l'infrastructure

L'hétérogénéité du site, telle qu'elle a pu être appréhendée par les études

préliminaires, montre que certains endroits ne sont que faiblement réactifs en raison de laprésence abondante de déchets inertes. La localisation de ces zones doit être prise en comptepour le dimensionnement correcte du réseau.

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A l'inverse, il s'agit de réaliser un réseau périphérique complet de captage des

zones réactives, afin d'empêcher la diffusion souterraine des gaz. Cette précaution est

indispensable surtout dans le cas d'un confinement superficiel du site. L'exemple del'ancienne décharge de Colmar montre qu'un réseau incomplet peut se révélercatastrophique.

La cartographie précise des zones réactives et l'estimation de leur productiongazeuse constitue donc également un préalable au dimensionnement du réseau nécessaire.

Contraintes à prendre en considération

Les réseaux de captage de biogaz sont constitués en général de puits verticauxcomplétés éventuellement de drains horizontaux, et reliés entre eux par un réseau superficielinterconnecté. Pour des raison de résistance des matériaux utilisés et de maintenance duréseau, il est déconseillé de mettre en place ce réseau sous des voiries publiques.

Lors de son dégagement, le biogaz, saturé d'humidité, a tendance à relarguer de

l'eau qui s'accumule dans les points bas du réseau et réduit l'efficacité du dégazage. Lepositionnement de ces points bas doit être pris en compte pour faciliter la purge régulière duréseau.

Enfin, la position des têtes de puits et des installations de combustion doit êtreétudiée pour ne pas perturber l'utilisation des terrains et la vie des riverains, surtout dans

une ZAC nouvellement créée,

La prise en considération de ces contraintes propres au site implique là encore lerecours à des études préalables fines afin d'établir une cohérence entre la mise en sécuritécomplète et l'utilisation ultérieure des terrains.

4.2. SCHEMA GENERAL

Principe de base

L'objectif du réseau de dégazage est de mettre l'ensemble du site en légèredépression, de façon à capter la totalité des effluents gazeux potentiel provenant de la masse

des déchets entreposés.

Cette mise en dépression s'effectue au moyen de puits forés dans la masse des

déchets et reliés entre eux par un réseau de tuyaux disposés à la surface du terrain. Ce

réseau aboutit à une installation de combustion qui comprend une turbine à double effet.Elle induit par aspiration une dépression de l'ordre de quelques dizaines de millibars dans leréseaux et elle refoule les gaz aspirés vers une torchère où ils sont brûlés sous pression.

L'ensemble est complété par des points de contrôle et de sécurité empêchant toutrisque d'explosion ou de combustion accidentelle.


A l'inverse, il s'agit de réaliser un réseau périphérique complet de captage des

zones réactives, afin d'empêcher la diffusion souterraine des gaz. Cette précaution est

indispensable surtout dans le cas d'un confinement superficiel du site. L'exemple del'ancienne décharge de Colmar montre qu'un réseau incomplet peut se révélercatastrophique.

La cartographie précise des zones réactives et l'estimation de leur productiongazeuse constitue donc également un préalable au dimensionnement du réseau nécessaire.

Contraintes à prendre en considération

Les réseaux de captage de biogaz sont constitués en général de puits verticauxcomplétés éventuellement de drains horizontaux, et reliés entre eux par un réseau superficielinterconnecté. Pour des raison de résistance des matériaux utilisés et de maintenance duréseau, il est déconseillé de mettre en place ce réseau sous des voiries publiques.

Lors de son dégagement, le biogaz, saturé d'humidité, a tendance à relarguer de

l'eau qui s'accumule dans les points bas du réseau et réduit l'efficacité du dégazage. Lepositionnement de ces points bas doit être pris en compte pour faciliter la purge régulière duréseau.

Enfin, la position des têtes de puits et des installations de combustion doit êtreétudiée pour ne pas perturber l'utilisation des terrains et la vie des riverains, surtout dans

une ZAC nouvellement créée,

La prise en considération de ces contraintes propres au site implique là encore lerecours à des études préalables fines afin d'établir une cohérence entre la mise en sécuritécomplète et l'utilisation ultérieure des terrains.

4.2. SCHEMA GENERAL

Principe de base

L'objectif du réseau de dégazage est de mettre l'ensemble du site en légèredépression, de façon à capter la totalité des effluents gazeux potentiel provenant de la masse

des déchets entreposés.

Cette mise en dépression s'effectue au moyen de puits forés dans la masse des

déchets et reliés entre eux par un réseau de tuyaux disposés à la surface du terrain. Ce

réseau aboutit à une installation de combustion qui comprend une turbine à double effet.Elle induit par aspiration une dépression de l'ordre de quelques dizaines de millibars dans leréseaux et elle refoule les gaz aspirés vers une torchère où ils sont brûlés sous pression.

L'ensemble est complété par des points de contrôle et de sécurité empêchant toutrisque d'explosion ou de combustion accidentelle.


Puits de captage

L'éventualité d'un confinement superficiel empêche le recours à des drainshorizontaux et il est préférable ici d'utiliser des puits verticaux.

Le maillage des puits de captage dépend de la réactivité des zones de production.Dans des zones très réactives ou très vulnérables, comme en bordure de voiries, le rayond'action des puits est de l'ordre de 15 mètres, soit un puits pour 700 m* environ. Cemaillage peut être plus lâche dans les zones moins réactives où l'on peut compter un puitstous les 30(X) m'. Un maximum de 12 puits peut donc être prévu pour l'ensemble du sitedans sa configuration actuelle.

Chaque puits est foré dans les déchets sur une hauteur de 5 mètres pour unediamètre de 500 mm. Il est équipé ensuite d'une sonde en PolyEthylène Haute Densité(PEHD) de diamètre 200 mm entourée de géotextile et de graviers non calcaires, La tête depuits et munie d'un tampon obturateur et d'un système à pointeau permettant le réglage dudébit d'aspersion,

La présence de voiries importantes peut rendre nécessaire le forage de puitsobliques en bordure de ces voiries si les études préalables le confirment.

Réseau interconnecté

Chaque puits est relié au réseau général en parallèle, ce qui permet un réglageindépendant de chaque puits selon ses caractéristiques de dégazage. Le réseau est constituéde tuyaux en PEHD de diamètre 160 mm, aboutissant à des émissaires principaux de

2(X) mm de diamètre. Ces émissaires principaux sont reliés à une nourrice principalealimentant la torchère.

L'emplacement final de la torchère n'étant pas encore déterminé, la longueur duréseau ne peut être établie avec précision. D'autre part, la présence de voirie prévue peutrendre indispensable la constitution de deux réseaux séparés, de part et d'autre de cettevoirie. Dans tous les cas, il est vraisemblable que la longueur totale du réseau n'excéderapas 6(X) mètres.

Installation de combustion

L'installation de combustion doit créer la dépression nécessaire à l'aspiration des

puits et doit brûler en toute sécurité les gaz extraits.

Il s'agit d'une véritable installation industrielle qui comprend :

- un mélangeur d'entrée muni d'un filtre amont et d'ouïes d'aspiration avec vannesde laminage permettant l'équilibrage des dépressions entre les différentsémissaires du réseau,

- un ventilateur anti-déflagrant adapté aux dépressions et aux débits,- un ensemble de tuyauteries de stabilisation équipé de prises pour mesures diverses

et prises d'échantillons,- un filtre anti-retour de flamme en aval des tuyauteries,

BRGM ALSACE - R 35509 ALS 4S 92 77

Puits de captage

L'éventualité d'un confinement superficiel empêche le recours à des drainshorizontaux et il est préférable ici d'utiliser des puits verticaux.

Le maillage des puits de captage dépend de la réactivité des zones de production.Dans des zones très réactives ou très vulnérables, comme en bordure de voiries, le rayond'action des puits est de l'ordre de 15 mètres, soit un puits pour 700 m* environ. Cemaillage peut être plus lâche dans les zones moins réactives où l'on peut compter un puitstous les 30(X) m'. Un maximum de 12 puits peut donc être prévu pour l'ensemble du sitedans sa configuration actuelle.

Chaque puits est foré dans les déchets sur une hauteur de 5 mètres pour unediamètre de 500 mm. Il est équipé ensuite d'une sonde en PolyEthylène Haute Densité(PEHD) de diamètre 200 mm entourée de géotextile et de graviers non calcaires, La tête depuits et munie d'un tampon obturateur et d'un système à pointeau permettant le réglage dudébit d'aspersion,

La présence de voiries importantes peut rendre nécessaire le forage de puitsobliques en bordure de ces voiries si les études préalables le confirment.

Réseau interconnecté

Chaque puits est relié au réseau général en parallèle, ce qui permet un réglageindépendant de chaque puits selon ses caractéristiques de dégazage. Le réseau est constituéde tuyaux en PEHD de diamètre 160 mm, aboutissant à des émissaires principaux de

2(X) mm de diamètre. Ces émissaires principaux sont reliés à une nourrice principalealimentant la torchère.

L'emplacement final de la torchère n'étant pas encore déterminé, la longueur duréseau ne peut être établie avec précision. D'autre part, la présence de voirie prévue peutrendre indispensable la constitution de deux réseaux séparés, de part et d'autre de cettevoirie. Dans tous les cas, il est vraisemblable que la longueur totale du réseau n'excéderapas 6(X) mètres.

Installation de combustion

L'installation de combustion doit créer la dépression nécessaire à l'aspiration des

puits et doit brûler en toute sécurité les gaz extraits.

Il s'agit d'une véritable installation industrielle qui comprend :

- un mélangeur d'entrée muni d'un filtre amont et d'ouïes d'aspiration avec vannesde laminage permettant l'équilibrage des dépressions entre les différentsémissaires du réseau,

- un ventilateur anti-déflagrant adapté aux dépressions et aux débits,- un ensemble de tuyauteries de stabilisation équipé de prises pour mesures diverses

et prises d'échantillons,- un filtre anti-retour de flamme en aval des tuyauteries,


- un brûleur à induction d'air prolongé d'une chemise coupe-vent,- un châssis rigide permettant le déplacement de l'ensemble sans démontage,- un ensemble de matériel électrique avec armoire de commande, de sécurité et de

régulation de température de flamme.

Un automatisme intégré réalise les opérations de mise en route du ventilateur,d'ouverture de la vanne de sécurité, d'étincelage, de contrôle de l'allumage et de la prise en

charge de la température de flamme pour régulation.

Les éléments sont regroupés sur le panneau avant de l'armoire électrique et

permettent de surveiller en temps réel :

- la température d'entrée du gaz,- la dépression à la nourrice du réseau,

- la température de flamme,- le débit instantané,- le temps de service,- la régulation de retour de flamme.

Enfin, les voyants lumineux complètent ces indications, notamment pour les

défauts éventuels tels que le défaut de ventilation, l'arrêt de la torchère, l'ouverture de lavanne de sécurité, l'étincelage en cours et l'ouverture du pointeau de démarrage.

Cette torchère est prévue pour brûler un biogaz contenant une concentrationminimum de 25 % de méthane. En deçà de cette concentration, il est nécessaire de prévoirun brûleur complémentaire alimenté par un combustible d'appoint qui permet d'assurer lacombustion du mélange gazeux aspiré et donc la suppression des nuisances olfactives. Cetteéventualité est à prévoir dans le cas étudié, en absence de données chiffrées sur lacomposition des effluents gazeux actuels.

Les schémas ci-joints (cf, figures 5, 6 et 7) explicitent le fonctionnement des

différents éléments de l'installation et proposent un montage possible pour le dégazage du

site d'Entzheim. Ce schéma de principe n'a pas de valeur technique tant que les étudespréalables n'auront pas été effectuées.

4.3. ESTIMATION FINANCIERE

La première phase est constituée obligatoirement par les études préalables destinéesà dimensionner correctement l'installation et déterminer la faisabilité du dégazage. Lemontant de ces études peut être estimé à 150.000 F. HT..

L'implantation du réseau, en première approximation, en comprenant le foraged'une douzaine de puits et leur branchement sur un réseau superficiel en tuyaux PEHD est

de l'ordre de 350.000 F. HT., considéré comme prix de base sans options particulière. Leforage de puits inclinés, le passage du réseau sous voirie avec protection donneront lieu à

des plus-values éventuelles.


- un brûleur à induction d'air prolongé d'une chemise coupe-vent,- un châssis rigide permettant le déplacement de l'ensemble sans démontage,- un ensemble de matériel électrique avec armoire de commande, de sécurité et de

régulation de température de flamme.

Un automatisme intégré réalise les opérations de mise en route du ventilateur,d'ouverture de la vanne de sécurité, d'étincelage, de contrôle de l'allumage et de la prise en

charge de la température de flamme pour régulation.

Les éléments sont regroupés sur le panneau avant de l'armoire électrique et

permettent de surveiller en temps réel :

- la température d'entrée du gaz,- la dépression à la nourrice du réseau,

- la température de flamme,- le débit instantané,- le temps de service,- la régulation de retour de flamme.

Enfin, les voyants lumineux complètent ces indications, notamment pour les

défauts éventuels tels que le défaut de ventilation, l'arrêt de la torchère, l'ouverture de lavanne de sécurité, l'étincelage en cours et l'ouverture du pointeau de démarrage.

Cette torchère est prévue pour brûler un biogaz contenant une concentrationminimum de 25 % de méthane. En deçà de cette concentration, il est nécessaire de prévoirun brûleur complémentaire alimenté par un combustible d'appoint qui permet d'assurer lacombustion du mélange gazeux aspiré et donc la suppression des nuisances olfactives. Cetteéventualité est à prévoir dans le cas étudié, en absence de données chiffrées sur lacomposition des effluents gazeux actuels.

Les schémas ci-joints (cf, figures 5, 6 et 7) explicitent le fonctionnement des

différents éléments de l'installation et proposent un montage possible pour le dégazage du

site d'Entzheim. Ce schéma de principe n'a pas de valeur technique tant que les étudespréalables n'auront pas été effectuées.

4.3. ESTIMATION FINANCIERE

La première phase est constituée obligatoirement par les études préalables destinéesà dimensionner correctement l'installation et déterminer la faisabilité du dégazage. Lemontant de ces études peut être estimé à 150.000 F. HT..

L'implantation du réseau, en première approximation, en comprenant le foraged'une douzaine de puits et leur branchement sur un réseau superficiel en tuyaux PEHD est

de l'ordre de 350.000 F. HT., considéré comme prix de base sans options particulière. Leforage de puits inclinés, le passage du réseau sous voirie avec protection donneront lieu à

des plus-values éventuelles.


ANTENNES DE RACCORDEMENT

PUITS BETON

PUITS PEHD AVC DRAINPUITS PEHD SIMPLE

SCHEMA DE PRINCIPE DU RESEAU DE DEGAZAGE(QC-JÎD

VALT - GEÓMETRA CONSEIL

ANTENNES DE RACCORDEMENT

PUITS BETON

PUITS PEHD AVC DRAINPUITS PEHD SIMPLE

SCHEMA DE PRINCIPE DU RESEAU DE DEGAZAGE(QC-JÎD


J

DÇii

__.¿aKa

anteimL

1'I

--II

.¡Lj

PARALLELE

ai

AVEC DRAIN HORIZONTAL

RACCORDEMENTS DES TETES DE PUITS

(QC


J

DÇii

__.¿aKa

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1'I

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PARALLELE

ai

AVEC DRAIN HORIZONTAL

RACCORDEMENTS DES TETES DE PUITS

(QC


LEC5EMDE

TORCHERE 100M3/H AUTOMATIQUE

TURBINE SOLYVEMT

B-VBnLATBiiaLY«n'Z-T[EE.TMai£fíBJiD-VAMCUVifii£E - somE woiwc EVBmei£F - FLTC AWl lEIUJl , fUU£C-BUfiKH-oa»ccafE\9n'I-ETRVOfiJtL-DV»£SB

i2S - pnwB pcui RhE aHJwnim2-BscïmM*£patmmm\ctot4 - nCEGGETAT E HBEZM IM7 - RBJ PUL n fBlUTO» fi/UCa-BBmCCBDMUMEB - 'DfiUUmi r REOLATDi R/UC1 - MOE anmOlE AVS IKWffDUkTHR irAUIUC-OATmfX

/JÏ.COC

i-CÈ>-

I

33

(QC

ro

VALT- GEÓMETRA CONSEIL

LEC5EMDE

TORCHERE 100M3/H AUTOMATIQUE

TURBINE SOLYVEMT

B-VBnLATBiiaLY«n'Z-T[EE.TMai£fíBJiD-VAMCUVifii£E - somE woiwc EVBmei£F - FLTC AWl lEIUJl , fUU£C-BUfiKH-oa»ccafE\9n'I-ETRVOfiJtL-DV»£SB

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/JÏ.COC

i-CÈ>-

I

33

(QC

ro

VALT- GEÓMETRA CONSEIL

L'installation d'une unité d'extraction alimentant une torchère en biogazcorrespond à un investissement supplémentaire de 250.000 F.HT. pour un débit de

1(X) m3/heure. L'alimentation au moyen de combustible d'appoint et toute sujétionparticulière mise en évidence lors des études préalables entraînerait également des plus-values non chiffrables actuellement.

Il y a lieu de prévoir de plus l'alimentation électrique en bordure de terrain.

Le dégazage du terrain en toute sécurité dans sa configuration actuelle, représentedonc un investissement total compris entre 700.(X)0 et 900.(XX) F. HT., sous réserve de toustravaux spéciaux nécessités par la nature du terrain et/ou la composition des déchetsentreposés.

Dans l'hypothèse d'une répartition des déchets autour de l'emprise actuelle, cetinvestissement serait compris entre 1.000.000 à 1.200.000 F. HT..


L'installation d'une unité d'extraction alimentant une torchère en biogazcorrespond à un investissement supplémentaire de 250.000 F.HT. pour un débit de

1(X) m3/heure. L'alimentation au moyen de combustible d'appoint et toute sujétionparticulière mise en évidence lors des études préalables entraînerait également des plus-values non chiffrables actuellement.

Il y a lieu de prévoir de plus l'alimentation électrique en bordure de terrain.

Le dégazage du terrain en toute sécurité dans sa configuration actuelle, représentedonc un investissement total compris entre 700.(X)0 et 900.(XX) F. HT., sous réserve de toustravaux spéciaux nécessités par la nature du terrain et/ou la composition des déchetsentreposés.

Dans l'hypothèse d'une répartition des déchets autour de l'emprise actuelle, cetinvestissement serait compris entre 1.000.000 à 1.200.000 F. HT..


5. MISE EN PLACE D'UNE BARRIERE HYDRAULIQUE

Les analyses réalisées sur les piézomètres à une quarantaines de mètres à l'aval dudépôt ont montré des indices de contamination de l'eau souterraine.

Cet impact est probablement plus élevé encore lorsque la nappe atteint la base des

déchets en période de hautes eaux.

Le rôle de la barrière hydraulique est de stopper et de récupérer les eauxsouterraines contaminées pour éviter leur migration vers l'aval.

Un dispositif de barrière hydraulique est constitué classiquement d'un ou deplusieurs puits situés à l'aval direct du dépôt sur lesquels des pompages sont réalisés.

Les chiffres présentés ci-dessous concement le dépôt actuel. Dans l'hypothèse del'étalement des déchets à la périphérie et au cas où l'étanchéification devrait être différéeau-delà de quelques mois, il y aurait lieu d'envisager d'étendre la barrière hydraulique àl'emprise totale des déchets. Cela ne modifie pas forcément les installations prévues maispeut être obtenu par l'accroissement des débits de pompage.

5.1. CONCEPTION DU DISPOSITIF

Le problème consiste à récupérer la totalité des eaux de nappe contaminées tout en

limitant le débit prélevé.

Il s'agit donc d'écrémer la surface de la nappe sur une épaisseur d'environ 3 à 4 men évitant de pomper les eaux propres en profondeur.

Sur une largeur de 80 m et une épaisseur de 4 m, cela correspond à un débit de

nappe d'environ 1,5 m3/h.

L'un des dispositifs qui permettrait de réaliser cette récupération avec unrendement optimum est une tranchée drainante de 80 m situé à la surface de la nappe, soitentre 7 et 10 m de profondeur. Un tel dispositif est techniquement difficile à réaliser et desurcroît relativement coûteux. Il n'est donc présenté que pour mémoire,

La solution pratique est donc le pompage dans un ou plusieurs puits (cf. figure 8),Le calcul précis de la zone d'influence d'un pompage (ou plusieurs) est complexe car il doittenir compte de la pénétration partielle des puits, ainsi que de l'anisotropie éventuelle dumilieu (rapport Kh/Kv entre les perméabilités horizontale et verticale du milieu).

Ce calcul a pour but d'optimiser le nombre de puits et le débit à prélever. Onutilisera ici des approximations dont la précision est ici suffisante.


5. MISE EN PLACE D'UNE BARRIERE HYDRAULIQUE

Les analyses réalisées sur les piézomètres à une quarantaines de mètres à l'aval dudépôt ont montré des indices de contamination de l'eau souterraine.

Cet impact est probablement plus élevé encore lorsque la nappe atteint la base des

déchets en période de hautes eaux.

Le rôle de la barrière hydraulique est de stopper et de récupérer les eauxsouterraines contaminées pour éviter leur migration vers l'aval.

Un dispositif de barrière hydraulique est constitué classiquement d'un ou deplusieurs puits situés à l'aval direct du dépôt sur lesquels des pompages sont réalisés.

Les chiffres présentés ci-dessous concement le dépôt actuel. Dans l'hypothèse del'étalement des déchets à la périphérie et au cas où l'étanchéification devrait être différéeau-delà de quelques mois, il y aurait lieu d'envisager d'étendre la barrière hydraulique àl'emprise totale des déchets. Cela ne modifie pas forcément les installations prévues maispeut être obtenu par l'accroissement des débits de pompage.

5.1. CONCEPTION DU DISPOSITIF

Le problème consiste à récupérer la totalité des eaux de nappe contaminées tout en

limitant le débit prélevé.

Il s'agit donc d'écrémer la surface de la nappe sur une épaisseur d'environ 3 à 4 men évitant de pomper les eaux propres en profondeur.

Sur une largeur de 80 m et une épaisseur de 4 m, cela correspond à un débit de

nappe d'environ 1,5 m3/h.

L'un des dispositifs qui permettrait de réaliser cette récupération avec unrendement optimum est une tranchée drainante de 80 m situé à la surface de la nappe, soitentre 7 et 10 m de profondeur. Un tel dispositif est techniquement difficile à réaliser et desurcroît relativement coûteux. Il n'est donc présenté que pour mémoire,

La solution pratique est donc le pompage dans un ou plusieurs puits (cf. figure 8),Le calcul précis de la zone d'influence d'un pompage (ou plusieurs) est complexe car il doittenir compte de la pénétration partielle des puits, ainsi que de l'anisotropie éventuelle dumilieu (rapport Kh/Kv entre les perméabilités horizontale et verticale du milieu).

Ce calcul a pour but d'optimiser le nombre de puits et le débit à prélever. Onutilisera ici des approximations dont la précision est ici suffisante.


Puits unique

80m

Puits multiples

\ Zone d'alimentation du .

\ puits /

VUE EN COUPE

Zone non saturée

Aquifère

Zones d'alimentationdes puits

VUE EN PLAN

Sens d'écoulementde la nappe

Figure 8 : SCHEMA DU DISPOSITIF DE BARRIERE HYDRAULIQUE ( Puits à pénétration partielle )

Puits unique

80m

Puits multiples

\ Zone d'alimentation du .

\ puits /

VUE EN COUPE

Zone non saturée

Aquifère

Zones d'alimentationdes puits

VUE EN PLAN

Sens d'écoulementde la nappe

Figure 8 : SCHEMA DU DISPOSITIF DE BARRIERE HYDRAULIQUE ( Puits à pénétration partielle )

Le tableau ci-dessous indique le débit total et le débit par puits pour réaliser unebarrière hydraulique efficace. Les débits indiqués intègrent un coefficient de sécurité dedeux, destiné à tenir compte de l'incertitude sur les paramètres hydrodynamiques locaux.

Nombre de puits

1

2

3

4

5

10

Débit par puits(m3/h)

257

3,52,11,50,5

Débit total(m3/h)

2514

10,58,57,55

Le choix du nombre de puits sera un compromis entre l'investissement et lescontraintes liées au rejet de l'eau (débit et composition de l'eau). Il apparaît toutefois que legain en débit devient faible au delà de trois puits et le choix est donc à priori restreint à un,deux ou trois puits.

5.2. COMPOSITION DE L'EAU REJETEE

L'examen des résultats d'analyses sur led piézomètres et sur les tests de lixiviationpermet d'avoir une indication sur la composition prévisible de l'eau pompée.

Il s'agira d'une eau minéralisée contenant de l'azote ammoniacal et du carboneorganique. Des métaux lourds pourront être présents mais à des teneurs voisines de cellesadmises pour l'eau potable.

A flux de pollution constant récupéré, la concentration sera inversementproportionnelle au débit. Dans tous les cas de figure, on peut considérer que l'eau pompéeest légèrement en dessous des limites admises pour les eaux usées rejetées dans le réseau

d'assainissement de la C.U.S,

La solution à privilégier dans cette hypothèse serait donc de minimiser le débit.

Les possibilités de rejet dans le milieu naturel avec les eaux pluviales dépendent parcontre directement des concentrations en éléments polluants, en particulier pourl'ammonium, et également du milieu récepteur choisi.

Il n'est actuellement pas possible de prévoir l'évolution des concentrations dans lanappe, en particulier lors des périodes de hautes eaux.


Le tableau ci-dessous indique le débit total et le débit par puits pour réaliser unebarrière hydraulique efficace. Les débits indiqués intègrent un coefficient de sécurité dedeux, destiné à tenir compte de l'incertitude sur les paramètres hydrodynamiques locaux.

Nombre de puits

1

2

3

4

5

10

Débit par puits(m3/h)

257

3,52,11,50,5

Débit total(m3/h)

2514

10,58,57,55

Le choix du nombre de puits sera un compromis entre l'investissement et lescontraintes liées au rejet de l'eau (débit et composition de l'eau). Il apparaît toutefois que legain en débit devient faible au delà de trois puits et le choix est donc à priori restreint à un,deux ou trois puits.

5.2. COMPOSITION DE L'EAU REJETEE

L'examen des résultats d'analyses sur led piézomètres et sur les tests de lixiviationpermet d'avoir une indication sur la composition prévisible de l'eau pompée.

Il s'agira d'une eau minéralisée contenant de l'azote ammoniacal et du carboneorganique. Des métaux lourds pourront être présents mais à des teneurs voisines de cellesadmises pour l'eau potable.

A flux de pollution constant récupéré, la concentration sera inversementproportionnelle au débit. Dans tous les cas de figure, on peut considérer que l'eau pompéeest légèrement en dessous des limites admises pour les eaux usées rejetées dans le réseau

d'assainissement de la C.U.S,

La solution à privilégier dans cette hypothèse serait donc de minimiser le débit.

Les possibilités de rejet dans le milieu naturel avec les eaux pluviales dépendent parcontre directement des concentrations en éléments polluants, en particulier pourl'ammonium, et également du milieu récepteur choisi.

Il n'est actuellement pas possible de prévoir l'évolution des concentrations dans lanappe, en particulier lors des périodes de hautes eaux.


En conclusion, deux orientations sont possibles à l'heure actuelle :

1) Création d'un seul puits dans l'hypothèse d'un rejet possible dans le circuit des

eaux pluviales.

2) Création de plusieurs puits (optimum à priori trois) pour réduire le débit à

rejeter dans le réseau des eaux usées.

5.3. FONCTIONNEMENT DES PUITS

Dans un premier temps, jusqu'à la couverture des déchets, le pompage devra êtrecontinu.

Après la couverture des déchets, il y aura un phénomène de drainage etd'égouttement sur une période de plusieurs mois. Il faut donc envisager un fonctionnementen continu de la barrière hydraulique pendant un à deux ans suivant l'évolution des

concentrations.

Par la suite, le pompage pourra être remis en route lors des périodes de hauteseaux, en fonction du niveau atteint par la nappe. La durée de fonctionnement sera de trois àsix mois au delà de la durée des hautes eaux pour tenir compte là aussi de l'égouttement des

déchets noyés.

Ces durées devront bien sûr être adaptées au vu des résultats des analyses.

On peut estimer, à long terme, un fonctionnement moyen de ce dispositif pendantsix mois par an, mais avec possibilité de fonctionnement continu ou arrêt total de plusieursannées suivant le niveau de la nappe.

5.4. CONCEPTION ET EQUIPEMENT DES OUVRAGES

Le schéma d'un puits de dépollution est donné par la figure 9.

Le diamètre du puits et de l'équipement sont fonction du débit à prélever.

Dans l'hypothèse d'un puits unique, on peut envisager un équipement de 300 mmet une partie crépinée de 6 m.

Pour des puits multiples, le diamètre de l'équipement pourra être réduit à 200 mmet la partie crépine à 4 m.


En conclusion, deux orientations sont possibles à l'heure actuelle :

1) Création d'un seul puits dans l'hypothèse d'un rejet possible dans le circuit des

eaux pluviales.

2) Création de plusieurs puits (optimum à priori trois) pour réduire le débit à

rejeter dans le réseau des eaux usées.

5.3. FONCTIONNEMENT DES PUITS

Dans un premier temps, jusqu'à la couverture des déchets, le pompage devra êtrecontinu.

Après la couverture des déchets, il y aura un phénomène de drainage etd'égouttement sur une période de plusieurs mois. Il faut donc envisager un fonctionnementen continu de la barrière hydraulique pendant un à deux ans suivant l'évolution des

concentrations.

Par la suite, le pompage pourra être remis en route lors des périodes de hauteseaux, en fonction du niveau atteint par la nappe. La durée de fonctionnement sera de trois àsix mois au delà de la durée des hautes eaux pour tenir compte là aussi de l'égouttement des

déchets noyés.

Ces durées devront bien sûr être adaptées au vu des résultats des analyses.

On peut estimer, à long terme, un fonctionnement moyen de ce dispositif pendantsix mois par an, mais avec possibilité de fonctionnement continu ou arrêt total de plusieursannées suivant le niveau de la nappe.

5.4. CONCEPTION ET EQUIPEMENT DES OUVRAGES

Le schéma d'un puits de dépollution est donné par la figure 9.

Le diamètre du puits et de l'équipement sont fonction du débit à prélever.

Dans l'hypothèse d'un puits unique, on peut envisager un équipement de 300 mmet une partie crépinée de 6 m.

Pour des puits multiples, le diamètre de l'équipement pourra être réduit à 200 mmet la partie crépine à 4 m.


Figure 9

SCHEMA DE PRINCIPE D'UN PUITS DE DEPOLLUTION

m\\\\\\\\\\\m\v

S;

.Avant-puits

Tube plein

w Niveau moyen des hautes eaux

Tube crépine

'Massif filtrant

-Tube plein

Groupe de pompage

Figure 9

SCHEMA DE PRINCIPE D'UN PUITS DE DEPOLLUTION

m\\\\\\\\\\\m\v

S;

.Avant-puits

Tube plein

w Niveau moyen des hautes eaux

Tube crépine

'Massif filtrant

-Tube plein

Groupe de pompage

5.5. ESTIMATION DES COUTS

Investissement

Réalisation du ou des puits, équipement avec pompe, dispositif de rejet,raccordement électrique, coffret de commande et télégestion.

Coût : 300 KF (1 puits) à 500 KF (3 puits).

Frais de fonctionnement

Comprenant consommation électrique, télésurveillance et télégestion, analysesd'eau : 100 KF/an

Taxe d'assainissement (à titre indicatif)

En cas de rejet au réseau d'assainissement, sur la base de 2 F/m3 en fonctionne¬ment 6 mois/an :

-à25m3/h 216 KF/an

- à 14 m3/h 122 KF/an

- à 10,5 m3/h 92 KF/an


5.5. ESTIMATION DES COUTS

Investissement

Réalisation du ou des puits, équipement avec pompe, dispositif de rejet,raccordement électrique, coffret de commande et télégestion.

Coût : 300 KF (1 puits) à 500 KF (3 puits).

Frais de fonctionnement

Comprenant consommation électrique, télésurveillance et télégestion, analysesd'eau : 100 KF/an

Taxe d'assainissement (à titre indicatif)

En cas de rejet au réseau d'assainissement, sur la base de 2 F/m3 en fonctionne¬ment 6 mois/an :

-à25m3/h 216 KF/an

- à 14 m3/h 122 KF/an

- à 10,5 m3/h 92 KF/an


6. CONCLUSIONS

Les différentes techniques à mettre en oeuvre pour assurer le confinement des

déchets ont été présentées dans ce rapport, avec leurs contraintes et une estimation des coûtscorrespondants.

Les différentes configurations possibles du site peuvent ainsi être chiffrées.

Il apparaît toutefois que la compatibilité de bâtiments avec l'étanchéificationprésente des contraintes importantes. Nous sommes donc actuellement très réservés sur lapossibilité de construction de bâtiments sur l'emprise du dépôt.

f- o L' Ingénieur chargé d ' Etude Le Directeur du BRGM ALSACJ(SGAL)

M. SAUTER J.J. RISLER


6. CONCLUSIONS

Les différentes techniques à mettre en oeuvre pour assurer le confinement des

déchets ont été présentées dans ce rapport, avec leurs contraintes et une estimation des coûtscorrespondants.

Les différentes configurations possibles du site peuvent ainsi être chiffrées.

Il apparaît toutefois que la compatibilité de bâtiments avec l'étanchéificationprésente des contraintes importantes. Nous sommes donc actuellement très réservés sur lapossibilité de construction de bâtiments sur l'emprise du dépôt.

f- o L' Ingénieur chargé d ' Etude Le Directeur du BRGM ALSACJ(SGAL)

M. SAUTER J.J. RISLER


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