SOMMAIRE - tarn.gouv.fr · 4.3.2.2 Option rehausse modulaire: variante (plusieurs petits ouvrages...

Sites de Mont-Roc et du Moulinal – Concession du Dadou RIO-DAD-v-1509\3 Installation de stockage des boues issues du traitement des eaux - étude technico-économique

pour

7

SOMMAIRE

1 Introduction .................................................................................................................... 11

2 Rappels sur les boues et capacités de stockage ................................................................ 12 2.1 Implantations des zones de stockage sur site ........................................................................ 12 2.2 Caractéristiques des boues ..................................................................................................... 14

2.2.1 Caractéristiques physico-chimiques ......................................................................................... 14 2.2.2 Perméabilité des boues ............................................................................................................ 14

2.3 Capacités de stockage ............................................................................................................ 15 2.3.1 Quantités de boues produites .................................................................................................. 15 2.3.2 Capacités de stockage actuelles................................................................................................ 15

3 Bilan coûts-avantages des options de réhabilitation des casiers à boues .......................... 16 3.1 Objectifs .................................................................................................................................. 16 3.2 Principe général de réhabilitation .......................................................................................... 16

3.2.1 Modelage de la topographie (a) ............................................................................................... 17 3.2.2 Régalage de la couche végétalisable en surface (d) ................................................................. 18

3.3 Solutions étudiées .................................................................................................................. 19 3.3.1 Option Membrane : confinement par membrane géosynthétique (DEG) ............................... 19 3.3.2 Option Argile : confinement par des argiles (DEMN) ............................................................... 21 3.3.3 Option Bentonite : couverture par des remblais mélangés à de la bentonite ......................... 22 3.3.4 Option Remblais : couverture par des remblais ....................................................................... 22

3.4 Comparaison technico-économique des options de réhabilitation des casiers actuels ........ 23

4 Bilan coûts-avantages des options d’extension du stockage sur le site de Mont-Roc ........ 27 4.1 Objectifs visés par l’extension des casiers ............................................................................. 27 4.2 Évaluation du volume de stockage nécessaire ....................................................................... 27 4.3 Solutions étudiées .................................................................................................................. 29

4.3.1 Option nouveau-casier : Création d’un nouveau casier ........................................................... 29 4.3.1.1 Zone d’implantation du casier ...................................................................................... 29 4.3.1.2 Évaluation de la géométrie du casier et des volumes à excaver .................................. 30 4.3.1.3 Variante (nouveau-casier-géomembrane) : casier protégé par géomembrane ........... 32 4.3.1.4 Variante (nouveau-casier - argile) : casier protégé par de l’argile ............................... 32 4.3.1.5 Variante (nouveau-casier - remblais) : casier dans les remblais (sans imperméabilité) .. ...................................................................................................................................... 32

4.3.2 Extension latérale et verticale des casiers actuels par création d’une digue en déblais/remblais ....................................................................................................................... 33

4.3.2.1 Option rehausse simple : un seul grand ouvrage ......................................................... 33 4.3.2.2 Option rehausse modulaire: variante (plusieurs petits ouvrages de stockage contigus) . ...................................................................................................................................... 36

4.3.3 Evacuation des boues en centre de stockage agréé ................................................................. 38

4.4 Comparaison technico-économique des options d’extension des casiers ............................ 39

5 Références ...................................................................................................................... 45

ANNEXES .............................................................................................................................. 47


pour

9

TABLE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1 : Plan de localisation des zones de stockage des boues sur le site de Mont-Roc ........................................... 12 Figure 2 : Photographies des zones de stockage des boues du site de Mont-Roc ....................................................... 12 Figure 3 : Plan de localisation de la zone de stockage des boues sur le site du Moulinal ............................................ 13 Figure 4 : Photographies des modalités de stockage des boues sur le site du Moulinal ............................................. 13 Figure 5 : Evolution de la production de boues selon les différentes hypothèses ....................................................... 28 Figure 6 : Emplacement possible pour la création du nouveau casier à Mont-Roc ..................................................... 30 Figure 7 : Forme générique du casier retenue pour le calcul des volumes .................................................................. 31 Figure 8 : Exemple de mise en œuvre d’une géomembrane en fond de casier ........................................................... 32 Figure 9 : Localisation et profil du projet de digue de rehaussement 2H/V. Le niveau d’eau indiqué correspond au

niveau relevé avant les travaux de drainage et a baissé significativement depuis. .................................... 34 Figure 10 : Schéma de principe et coupe E-W d’un remplissage progressif de casiers unitaires. ................................ 37 Figure 11 : Forme générique du casier retenue pour le calcul des volumes ................................................................ 57 Figure 12 : volume du casier en fonction de sa profondeur......................................................................................... 58 Figure 13 : Coupe schématique du nouveau casier dans les remblais de la découverte ............................................. 58 Figure 14 : abaque d’estimation des déblais/remblais ................................................................................................ 59 Figure 15 : Volumes stockables et à terrasser (déblais/remblais) pour une solution à l’équilibre. ............................. 62 Figure 16 : Volumes du casier d’extension en fonction de sa profondeur. .................................................................. 62

Tableau 1 : Structure type du confinement (du bas vers le haut) ................................................................................ 17 Tableau 2 : Comparaison des différents types de géomembranes disponibles ........................................................... 20 Tableau 3 : Estimation des volumes et des surfaces pour le projet de nouveau casier ............................................... 31 Tableau 4 : Estimation des volumes et des surfaces pour le projet de rehausse ......................................................... 35 Tableau 5 : Coûts d'évacuation en centre de stockage agréé ...................................................................................... 38 Tableau 6 : Synthèse des opérations de fermeture des nouveaux stockages créés .................................................... 43 Tableau 7 : Estimation des coûts de confinement des bassins par géomembranes .................................................... 50 Tableau 8 : Estimation des coûts de confinement des bassins par des argiles ............................................................ 52 Tableau 9 : Estimation des coûts de couverture des bassins par des remblais ............................................................ 53 Tableau 10 : Estimation des coûts de couverture des bassins par des remblais .......................................................... 54 Tableau 11 : Estimation des volumes et des surfaces pour le projet de nouveau casier ............................................. 60 Tableau 12 : Estimation des volumes et des surfaces pour le projet de nouveau casier ............................................. 63 Tableau 13 : Estimation des coûts de création d’un casier d’extension et d’une digue périphérique enserrant

l’ensemble des bassins (extension + casiers existants) ............................................................................... 66 Tableau 14 : Estimation des coûts de création de quatre casiers unitaires superposés aux bassins actuels et d’un

casier excavé dans les remblais à l’ouest des bassins actuels ..................................................................... 66


pour

11

1 Introduction

Les mines de fluorine de Mont-Roc et du Moulinal, localisées sur les communes de Rayssac et de Mont-Roc dans le département du Tarn, sont rattachées à la concession du Dadou dont la SOGEREM est titulaire. Ces sites miniers ont fait l’objet d’une procédure d’arrêt définitif de travaux miniers (DADT) en 2007 au titre de l’article 91 du Code Minier. La réalisation des mesures prévues par cette DADT, notamment de fermeture et de réaménagement, a été encadrée par un arrêté préfectoral en date du 12 août 2008 (dit « AP1 »). Ces mesures ayant été réalisées pour l’essentiel, il ne reste à maintenir sur le long terme que des opérations de collecte et de traitement des eaux issues des anciens sites d’exploitation et de deux verses associées dites « Sepval » et « Méjanes », ces opérations étant actuellement assurées par deux stations de traitement, l’une sur le site du Moulinal et l’autre sur le site de Mont-Roc. Les eaux d’exhaure de ces deux sites sont aujourd’hui soumises à un traitement spécifique permettant d’assurer une concentration en métaux et en fluor ne dépassant pas les seuils réglementaires prescrits avant leur rejet au milieu naturel. Il en résulte la production de boues qui, une fois pressées et égouttées, se présentent sous la forme de galettes entreposées dans des zones de stockage creusées dans les remblais des découvertes des deux sites miniers. Il est important de préciser dès à présent qu’une interprétation de l’état des milieux a conclu à l’absence d’impact et plus généralement de risques pour les milieux naturels environnants en l’état actuel et en conditions normales d’exploitation. Les eaux contenues dans la nappe des remblais sont en effet rabattues par pompage et collectées pour être traitées avant rejet au milieu naturel. Par ailleurs, les envols de poussières sont faibles à négligeables au niveau des deux casiers. Le présent rapport se donne pour objectif d’identifier et de comparer, suivant une méthode de bilan coûts-avantages, les différentes options de réaménagement des installations de stockage des galettes sur les sites du Moulinal et de Mont-Roc, de manière à en optimiser le fonctionnement sur le long terme.

RIO-DAD-v-1509\3 Sites de Mont-Roc et du Moulinal – Concession du Dadou Installation de stockage des boues issues du traitement des eaux - étude technico-économique

12

pour

2 Rappels sur les boues et capacités de stockage

2.1 Implantations des zones de stockage sur site

Les emplacements des zones de stockage sont localisés sur la Figure 1 pour Mont-Roc et sur la Figure 3 pour le Moulinal.

Figure 1 : Plan de localisation des zones de stockage des boues sur le site de Mont-Roc

Vue depuis le sommet du front de taille

Vue depuis la fosse remblayée

Figure 2 : Photographies des zones de stockage des boues du site de Mont-Roc

Zones de stockage

des boues

Zones de stockage

des boues

Zones de stockage des boues


pour

13

Figure 3 : Plan de localisation de la zone de stockage des boues sur le site du Moulinal

Boues stockées en bordure de la zone de stockage avant déversement dans le casier

Figure 4 : Photographies des modalités de stockage des boues sur le site du Moulinal

Zone de stockage des boues


14

pour

2.2 Caractéristiques des boues

2.2.1 Caractéristiques physico-chimiques

Les caractéristiques physico-chimiques des boues produites par les stations de traitement d’eau de Mont-Roc et Moulinal ont fait l’objet d’une étude détaillée1 par le bureau CESAME en 2013. Cette dernière est annexée à la DADT complémentaire.

Les conclusions de cette étude sont les suivantes : Les analyses réalisées montrent que les boues peuvent être considérées comme inertes

au regard des conditions fixées par l'arrêté du 19 avril 2010 (gestion des déchets de

l’Industrie Extractive) ;

Les tests de lixiviation réalisés montrent que les boues produisent des lixiviats : - très pauvres en métaux (teneurs inférieures aux seuils d'acceptation en ISDI) ; - à pH basique (pH>9) ; - riches en fluor et sulfates (supérieures aux seuils ISDI, teneurs en fluor inférieures

aux seuils ISDND).

Du fait de leur basicité (traitement à la chaux), la mise en dépôt des boues dans les milieux acides que constituent les découvertes : - n'est pas de nature à dégrader la situation puisqu'elles ont plutôt tendance à

« tamponner » le milieu,

- ne contribue pas à enrichir les eaux en métaux puisque tous les paramètres analysés sont à des teneurs plus basses dans le casier que dans la découverte.

Ce rapport conclue donc que « les analyses réalisées tant sur les boues que sur les eaux montrent que le stockage des boues dans les découvertes tel qu'il est réalisé actuellement n'a

pas d'impact sur les eaux de surface et ne présente pas de risque pour l'environnement dans la mesure où celui-ci présente localement des caractéristiques particulières (mine remblayée). »

2.2.2 Perméabilité des boues

La perméabilité des boues a été estimée en conditions de laboratoire entre 1.10-8 et 4.10-8

m.s-1 par le Laboratoire ANTEA en mai 20162, le rapport est joint en ANNEXE 4, ce qui permet de les qualifier de peu perméables.

1 « Gestion des boues des stations d’épuration des eaux d’exhaure – Caractérisation et évaluation de l’impact du

stockage » (Réf. AB_MIN/1457_Boues-V5, Février 2013, CESAME) 2 “Essais géotechniques en laboratoire sur boues de station de traitement” (Réf : A82777/A, Mai 2016, ANTEA)


pour

15

2.3 Capacités de stockage

2.3.1 Quantités de boues produites

Le volume de boues produites est directement lié au volume des eaux traitées et ceux-ci se situent en moyenne autour de 10 500 tonnes/an à Mont-Roc et d’environ 4 000 tonnes/an au Moulinal (période 2008-2015).

2.3.2 Capacités de stockage actuelles

Cas de Mont-Roc

Compte-tenu du volume initial du casier (113 000 m3) et du volume estimé des boues stockées depuis la fin de l’exploitation minière (52 à 60 000 m3), on peut évaluer la capacité restante de plein bord dans les casiers de 53 000 m3 à 61 000 m3 en janvier 2015. Cela

implique une durée de remplissage restante maximale de l’ordre de 6 à 7 ans au rythme actuel moyen de 10 531 t/an pour le site de Mont-Roc (période 2008-2015). Cas du Moulinal

La capacité restante du casier du Moulinal est estimée à environ 27 200 m3 en janvier 2015

sur la base des données de production entre 2008 et mi-2015. Ce volume correspond à une durée d’exploitation du stockage de plus de 9 ans jusqu’à plein bord environ pour la seule production du Moulinal au rythme moyen de 3 840 t/an (période 2008-2015).


16

pour

3 Bilan coûts-avantages des options de réhabilitation des casiers à boues

3.1 Objectifs

Dans le cadre de la procédure d’arrêt définitif des travaux miniers et afin d’optimiser la gestion des eaux et des boues de traitement associées, RIO TINTO souhaite aujourd’hui évaluer les diverses options de réaménagement possibles des zones de stockage des boues sur ces deux sites. L’objectif est de choisir une solution adaptée aux exigences environnementales et sanitaires qui présente par ailleurs une mise en œuvre aisée et un coût acceptable.

La réhabilitation des zones de stockage vise en particulier à confiner les boues de manière à limiter ou empêcher les infiltrations d’eaux météoriques à travers elles, et à isoler celles-ci de la surface de manière à supprimer toute possibilité de transfert par contact ou par envols de poussières. Le présent chapitre a pour objectif :

d’identifier et de caractériser les grandes options de réhabilitation des casiers existants à la fin de leur exploitation ;

de comparer les différentes options et leurs variantes suivant une méthode de bilan coûts-avantages, en estimant leurs coûts respectifs, leurs avantages et inconvénients en termes de mise en œuvre, de pérennité et de préservation de l’environnement et de la santé.

3.2 Principe général de réhabilitation

Les boues sont laissées en place dans les zones de stockage. En conséquence les options de réhabilitation sont limitées : il ne s’agit d’étudier que les possibilités de fermeture et de mise en sécurité des stockages. Aucune valorisation des boues n’étant à ce jour envisageable, il convient de confiner les boues qui resteront en place.

Dans le cas présent, la pose d’une couverture imperméable à peu-perméable est donc à privilégier dans l’optique d’empêcher sinon de réduire significativement les infiltrations dans les zones de stockages.


pour

17

Le principe général de confinement consiste en une structure multicouche au-dessus du massif de boues, permettant de limiter les infiltrations d’eau ou le ruissellement vers l’intérieur de l’installation de stockage, comprenant du bas vers le haut :

a Une mise en forme du casier par remodelage et compactage préalable (décrit au §3.2.1)

b Une couche optionnelle (en fonction des solutions étudiées) imperméable à peu-perméable au-dessus du massif de déchets (décrite au §3.3)

c Une couche assurant la protection du casier et de son complexe d’étanchéité éventuel d’au moins 50 cm de remblais et de coefficient de perméabilité au moins

inférieur à 1.10-7m/s, pour limiter au maximum les entrées d’eau dans le stockage (décrite au §3.3)3

d Une couche végétalisable de 30 cm permettant le développement d’espèces locales adaptées, qui permettra de limiter les infiltrations et de favoriser l’absorption par les systèmes racinaires et l’évapotranspiration3 (décrite au 3.2.2).

Tableau 1 : Structure type du confinement (du bas vers le haut)

Les deux dernières couches sont similaires quel que soit le type de couverture imperméable choisie, et sont présentées ci-dessous. En revanche il existe un certain nombre d’options en matière de couverture imperméable qui sont étudiées plus en détail au paragraphe 3.3 suivant.

Quelle que soit l’option de réhabilitation retenue, il sera nécessaire au préalable de remodeler les casiers, d’aménager la topographie de surface de manière à favoriser l’évacuation des eaux météoriques.

3.2.1 Modelage de la topographie (a)

Préalablement à la mise en place de la couverture du casier, il sera probablement nécessaire d’ajuster la topographie sur l’ensemble du secteur de manière à atténuer les effets de reliefs (ruptures de pente, cuvette de rétention des eaux, etc.). Il n’est cependant pas possible d’être plus précis sur les volumes à remodeler à ce stade du projet (cela dépend bien sûr de la cote de la couverture par rapport au relief environnant).

En tout état de cause, l’attention devra être portée sur la capacité des eaux de ruissellement à s’évacuer correctement le plus loin possible du casier sans provoquer de phénomènes érosifs localisés. A cet effet, une légère pente régulière pourra être prévue pour guider les ruissellements vers l’aval et éviter l’accumulation des eaux météoriques. Les phénomènes de tassement consécutifs au remblaiement et à la couverture du casier pourront en outre être anticipés en disposant un volume de remblais légèrement supérieur au volume effectif à combler et en les compactant suffisamment.

3 Option de réhabilitation reprise de l’arrêté relatif à la gestion des déchets des industries extractives (19 avril 2010 –

article 26)


18

pour

Par ailleurs, le remodelage est également adapté à la mise en place de la couverture de confinement sus-jacente destinée à limiter ou empêcher les infiltrations d’eaux météoriques et à supprimer toute possibilité de transfert par contact ou par envols de poussières.

3.2.2 Régalage de la couche végétalisable en surface (d)

En vue de végétalisée le site, la cote finale des remblais et de la couverture imperméable devra prévoir le régalage d’une couche végétalisable d’une épaisseur de 30 cm destinée à favoriser la reconquête de la végétation. La revégétalisation naturelle des sites implique le développement sur le long terme d’une végétation arborescente dont les racines peuvent atteindre des profondeurs importantes.

L’objectif est d’intervenir le moins possible sur la végétation du site (en dehors des premières étapes d’accompagnement). Il est donc nécessaire de prévoir une épaisseur suffisante de substratum entre la surface et les dispositifs de couverture ou les boues, de manière à les maintenir hors de portée du système racinaire des arbres. A défaut, il conviendra de sélectionner des espèces adaptées à faible horizon racinaire. Dans tous les cas, ce substratum « tampon » sera constitué de remblais sains, compactés, reposant sur le dispositif de confinement ou de couverture retenu (argiles, géomembrane).


pour

19

3.3 Solutions étudiées

Quatre options ont été identifiées concernant les couches b et c.

Confinement par couverture étanche du casier par application d’une membrane géosynthétique, suivi d’un traitement paysager de surface (Option Membrane).

Confinement par couverture du casier par des argiles semi-perméables, suivi d’un traitement paysager de surface (Option Argile).

Couverture du casier par des remblais mélangés à de la bentonite, suivi d’un traitement paysager de surface destiné à limiter les infiltrations (Option bentonites).

Couverture du casier par des remblais, suivi d’un traitement paysager de surface destiné à limiter les infiltrations (Option remblais).

3.3.1 Option Membrane : confinement par membrane géosynthétique (DEG)

Le confinement par mise en place d’une couverture géosynthétique (ou Dispositif d’Étanchéité par Géosynthétique : DEG) est une technique souvent employée dans le cas des sites de stockage. On distingue habituellement :

Les géomembranes qui sont constituées de matériaux géosynthétiques (à base de thermoplastiques et élastomères : polyéthylène, polypropylène et polychlorure de vinyle) ou de matériaux bitumineux. Ces différents types offrent des caractéristiques techniques variables en termes de résistance, de souplesse et d’élasticité, de dégradation et de tenue dans le temps, d’imperméabilité, etc.

Les géosynthétiques bentonitiques (GSB) qui sont des membranes composites de géotextiles ou géofilms entre lesquels est insérée une couche de bentonite (argile imperméable).


20

pour

Applications Constitutions Assemblage Points forts Points faibles

Géomembrane Polypropylène (PP - F)

Toutes applications, exceptées en décharge et stockages chimiques pollués très contraignant

Plastomères mono composant homogène

Thermosoudure, soudure double canal

Souplesse et adaptabilité au support Préfabrication possible Ne contient pas de plastifiant Faible coefficient de dilatation

thermique

Résistance chimique limitée en milieu industriel

Oxydation superficielle en cas de stockage prolongé avant application

Géomembrane Polyéthylène (PEHD)

Protection de l’environnement, particulièrement en dépollution et décharges

Plastomères mono composant semi-cristallin homogène

Soudure double canal

Très grande résistance chimique Rapidité de mise en œuvre grâce à la

grande largeur des rouleaux Meilleur rapport qualité prix pour les

grandes surfaces

Rigidité du produit (mise en œuvre difficile pour formes complexes ou petites surfaces)

Coefficient de dilatation thermique très important

Géomembrane Polychlorure de vinyle (PVC - P)

Eau claire ou peu chargée, généralement pour de petits bassins de forme libre

Plastomères multi composants homogène et plastifié pour le rendre souple

Thermosoudure, soudure simple ou double canal

Souplesse et possibilité de réaliser des ouvrages maçonnés

Possibilité de préfabrication en nappes de grande dimension

Faible résistance chimique Nombreuses soudures liées à la faible

largeur des rouleaux (2 m) Fragilisation par migration dans le temps

des plastifiants sous l’effet d’agression chimique ou des UV

Géomembrane (EPDM)

Bassins décoratifs ou de rétentions d’eau claire ou légèrement chargée

Elastomères (caoutchouc) souple sans plastifiants

Vulcanisation à froid Souplesse et adaptabilité au support Technique très adaptée pour la

préfabrication de grandes nappes

Faible résistance chimique (incompatible avec le stockage d’hydrocarbures ou de lixiviats)

Impossibilité de contrôle des soudures par injection d’air

Caractéristiques mécaniques des joints plusieurs jours après la vulcanisation

Géomembrane Bitumineuse

Ouvrages hydrauliques ou sous protection lourde

A base de bitume oxydé (sans polymères) ou d’élastomère renforcé par une armature en polyester

Soudure à la flamme

Soudure à la flamme simple, peu sensible aux conditions climatiques lors de la pose

Très bonne résistance au poinçonnement (épaisseur et matière)

Adaptation avec les enrobés à chaud

Poids important Prix élevé

Géomembrane Bentonitique (GSB)*

Casiers de décharge comme barrière passive en remplacement ou en complément de l’argile

Couche de bentonite sodique ou calcique insérée entre deux géotextiles polypropylène. La cohésion de l’ensemble est assurée par aiguilletage, collage ou couture

Sans soudures : simple recouvrement complété d’un apport de bentonite aux jointures

Produit autocicatrisant à la perforation Constituant naturel Peu sensible aux conditions

météorologiques lors de la pose

Obligation de confiner sous 40 cm de matériaux granulaires au minimum

Réaction chimique avec les sels Risque de dommages en cas de sous

pression hydraulique (nappe phréatique)

* Ne possède pas l'appellation Géomembrane mais Géocomposite Synthétique Bentonitique (GSB) car sa pose ne se réalise pas par soudure mais par recouvrement

Tableau 2 : Comparaison des différents types de géomembranes disponibles


pour

21

Au regard de la problématique, les géomembranes en PEHD, PVC-P ou à base de bentonite seraient les mieux adaptées. L’étanchéification des casiers à boues par pose d’une géomembrane nécessite les opérations suivantes :

a) Préparation de la structure de support avant pose de la géomembrane (remodelage, compactage, suppression des risques de poinçonnement éventuels…) ;

b) Mise en place d’un géotextile anti-poinçonnement

Déploiement de la géomembrane :

o Plan de pose des lés ; o Modalités d’assemblage et de recouvrement des lés ; o Opérations de pose, de raccordement et d’ancrage de la géomembrane ;

Mise en place d’un complexe de drainage des lixiviats ;

c) Couverture de la membrane par des remblais d’une épaisseur de 0,5 mètre4 ;

d) Mise en place de la couche végétalisable sur une épaisseur de 0,3 mètre4. Il sera nécessaire de prévoir un surplus de matériaux à disposer sur le casier de manière à prévenir tout phénomène de tassement ultérieur susceptible d’affecter la cohésion de la géomembrane. La résistance du dispositif d’étanchéité sera renforcée grâce à l’ajout d’un géotextile anti poinçonnement.

3.3.2 Option Argile : confinement par des argiles (DEMN)

Le confinement par les argiles (ou Dispositif d’Etanchéité en Matériau Naturel : DEMN) consiste à régaler une couverture argileuse faiblement perméable (< 1.10-9 m/s) sur l’ensemble de la surface du casier. La perméabilité de la couverture dépend de la qualité des argiles (coefficient de perméabilité, fraction argileuse, teneur en Matière Organique, etc.) et de l’épaisseur de la couche d’argile mise en place. Les argiles devront être régalées sur un substratum compacté de manière à limiter les tassements sur le long terme. L’épaisseur considérée dans l’étude technico économique est de 0,5 mètre.

L’argile fait ensuite l’objet d’une couverture par des remblais afin d’empêcher sa dessiccation, de permettre la traficabilité et de permettre une végétalisation ad-hoc. L’épaisseur de remblais considérée est de 0,5 mètre auquel vient s’ajouter les 0,3 m de remblais végétalisable.

4 Structure définie en référence à l’article 35 de l’arrêté du 15 février 2016 relatif aux installations de stockage de

déchets non dangereux.


22

pour

La structure est reprise ci-dessous :

a) Préparation de la structure de support avant pose de l’argile (remodelage, compactage, suppression des risques de poinçonnement éventuels ;

b) Mise en place d’une couche d’argile de 0,5 mètre ;

c) Couverture de la couche argileuse par des remblais sur une épaisseur de 0,5 mètre ;

d) Mise en place de la couche végétalisable sur une épaisseur de 0,3 mètre. A ce stade, le gisement reste à identifier car il n’y a pas d’argile disponible sur le site.

3.3.3 Option Bentonite : couverture par des remblais mélangés à de la bentonite

L’option bentonite consiste à améliorer l’imperméabilité de la couverture de remblais (stériles miniers disponibles sur le site) par ajout de bentonite. Cette solution nécessite toutefois de vérifier par le biais de planches d’essais les performances obtenues par ce mélange, afin de déterminer la composition optimale (efficacité vs coût) pour obtenir une perméabilité suffisamment faible (10-8 à 10-9 m/s). Le mélange est régalé et compacté sur une épaisseur d’environ 0,5 mètre5. Cette épaisseur est prise en compte dans le calcul des coûts. La structure de couverture est synthétisée ci-dessous :

a) Préparation de la structure de support avant pose de la couche de remblais (remodelage, compactage,…);

c) Couverture par des remblais traités sur 0,5 mètre d’épaisseur5 ;

d) Mise en place de la couche végétalisable sur une épaisseur de 0,3 mètre5.

3.3.4 Option Remblais : couverture par des remblais

Cette solution consiste à limiter les infiltrations par simple recouvrement du massif de boues par des remblais (stériles miniers disponibles sur le site) et à adapter le modelé et le traitement paysager de surface de manière à réduire au maximum les infiltrations d’eau (météoriques et de ruissellement), comme cela est fait sur l’ensemble de la fosse remblayée.

L’épaisseur retenue pour la couverture de remblais est de 0,5 mètre5. La structure de couverture est synthétisée ci-dessous :

a) Préparation de la structure de support avant pose de la couche de remblais (remodelage, compactage …) ;

c) Couverture par des remblais sur 0,5 mètre d’épaisseur ;5

d) Mise en place de la couche végétalisable sur une épaisseur de 0,3 mètre5.

5 Option de réhabilitation reprise de l’arrêté relatif à la gestion des déchets des industries extractives (19 avril 2010 –

article 26)


pour

23

3.4 Comparaison technico-économique des options de réhabilitation des casiers actuels

Le tableau ci-dessous synthétise les différentes options de fermeture et présente pour chacune d’entre elles les avantages et inconvénient afférents. Il est important de noter que quelque soit la solution retenue, l’impact environnemental sur le milieu est maitrisé de manière équivalente tant que les eaux d’exhaures sont pompées et traitées par la station avant rejet au milieu naturel. Le détail de l’estimation des coûts intégrés à ce tableau est joint en ANNEXE 1 du présent document.


pour

25

BILAN COUT-AVANTAGES DES OPTIONS DE REHABILITATION DES CASIERS DE STOCKAGE DE BOUES

OPTIONS GEOMEMBRANE ARGILE REMBLAIS + BENTONITE REMBLAIS

Hypothèses de conception de la couverture

0,3 m couche végétalisable 0,5 m remblais géocomplexe système de drainage Réseau de collecte du pluvial

0,3 m couche végétalisable 0,5 m remblais 0,5 m argiles Réseau de collecte du pluvial

0,3 m couche végétalisable 0,5 m remblais/bentonite Réseau de collecte du pluvial

0,3 m couche végétalisable 0,5 m remblais Réseau de collecte du pluvial

ASPECTS TECHNIQUES

Complexité des travaux

-Préparation préalable des terrains sous la géomembrane pour limiter

risques de tassement et poinçonnement

-Qualité des soudures irréprochable pour garantir l'étanchéité

-Réseau de drainage des lixiviats indispensable

Réseau de collecte des eaux pluviales

-Mise en œuvre des argiles délicate

- Réseau de collecte des eaux pluviales est un plus

-Mélange remblais-bentonite délicat

- Réseau de collecte des eaux pluviales est un plus

-Aucune difficulté technique - Réseau de collecte des eaux pluviales

est un plus

Stabilité/pérennité de la solution

-Risque de dégradation des membranes à long terme (durée

estimée 20 ans) -Risque de dommages liés aux

tassements

Solution pérenne

Entretien/ maintenance requis

Le traitement paysager doit être maitrisé afin d'éviter que les systèmes racinaires ne traversent la couche étanche/faiblement perméable

--> Surveillance et entretien réguliers pour éviter l'installation d'espèces arbustives Surveillance et entretien du système de gestion des eaux pluviales

-Traitement paysager en surface sans contrainte particulière; une végétation

dense est préférable car elle accroit l'évapotranspiration

-Aucun entretien nécessaire

ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX ET SOCIAUX

Réduction de l'impact paysager

Amélioration de l'impact paysager par remodelage de surface et végétalisation (qui doit cependant rester maitrisée : uniquement strate herbacée)

Amélioration de l'impact paysager par remodelage de surface et retour

possible à un état "naturel"

Réduction des émissions de poussières

Quelle que soit la solution, suppression totale des émissions de poussières liées au stockage de boues par couverture de surface

Réduction des infiltrations au droit du casier

-Suppression des infiltrations verticales d'eaux météorique Toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

-Forte réduction des infiltrations verticales d'eaux météoriques - Toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

-Forte réduction des infiltrations verticales d'eaux météoriques - Toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

-limitation notable des infiltrations verticales d'eaux météoriques par le biais: i) du remodelage de surface (incluant un réseau de drainage) favorisant le ruissellement vers la périphérie du casier, et ii) l'installation d'une végétation dense favorisant l'évapotranspiration - Toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

Bénéfice pour le milieu aquatique et la ressource en eau

Aucune des solutions n'apporte de bénéfice particulier par rapport aux autres vis à vis du milieu aquatique : -il n'est pas observé de dégradation locale de la qualité des eaux dans la nappe des remblais au droit des casiers, du fait de la

stabilité et de l'alcalinité des boues -toutes les eaux contenues dans la nappe des remblais y compris les lixiviats issus du lessivage des boues sont collectées et traités

avant rejet au milieu naturel

Développement durable, recyclage, revalorisation

Approvisionnement géomembrane

Approvisionnement des argiles en quantité

importante (gisement de ressources naturelles)

Approvisionnement bentonite en quantité modérée (gisement de ressources naturelles)

Réutilisation de matériaux disponibles sur site (stériles issue des activités

minières)

Impact riverains et usagers

Trafic routier limité Trafic routier

potentiellement important Trafic routier limité Trafic routier nul hors site

ASPECTS FINANCIERS

investissement (k€)

ML 242 198 140 125

MR 1 017 833 590 528

Cout entretien (k€/an)

3,4 1,4

CLASSEMENT GENERAL

Au regard de ces éléments, la solution de couverture par des remblais traités semble être la plus pertinente d’un point de vue technico-

économique.


pour

27

4 Bilan coûts-avantages des options d’extension du stockage sur le site de Mont-Roc

4.1 Objectifs visés par l’extension des casiers

Le site de Mont-Roc accueillera prochainement, dans le cadre du projet de modernisation des stations, le traitement des eaux d’exhaure de Mont-Roc et du Moulinal. Les options de réaménagement doivent donc intégrer un espace de stockage des boues de capacité suffisante sur le long terme. La durée de vie des casiers existants de Mont-Roc, au rythme de production actuel6 est

estimée à environ 6 ans. Il est donc nécessaire d’anticiper les besoins futurs de stockage sur ce site.

Le présent chapitre a pour objectif :

d’étudier les possibilités d’extension du casier du Mont-Roc ;

de comparer les différentes options et leurs variantes suivant une méthode de bilan coûts-avantages, en estimant respectivement leurs coûts, leurs avantages et inconvénients en termes de mise en œuvre, de pérennité et de préservation de l’environnement et de la santé.

4.2 Évaluation du volume de stockage nécessaire

Les dimensions du nouvel espace de stockage sont liées aux prévisions de production des boues et doivent permettre une exploitation sereine sur le long terme. Les productions prévisionnelles de boues qui ont servi de base à l’étude de RAMBOLL-ENVIRON de 2015 ont été utilisées ici afin d’évaluer les volumes à excaver pour créer le nouveau casier. Trois hypothèses sont donc envisagées :

Hypothèse 1 : le cas d’une production moyenne stable de 10 531 t/an à Mont-Roc et de 3 840 t/an au Moulinal (à compter de mi-2017), soit une production constante moyenne de 14 371 t/an dès 2017.

Hypothèse 2 : le cas d’une production moyenne stable de 10 531 t/an à Mont-Roc et

de 3 225 t/an prenant en compte la légère décroissance observée sur les 8 dernières années au Moulinal (décroissance liée à la baisse de la charge contaminante (et donc à la quantité de chaux utilisée), soit une production constante moyenne de 13 756 t/an dès 2017.

Hypothèse 3 : le cas d’une production moyenne stable de 10 531 t/an à Mont-Roc et d’une production complémentaire issue du Moulinal et de la verse de Sepval de 4 586 t/an, soit une production constante moyenne de 15 117 t/an dès 2017 (hypothèse majorante).

6 Cette hypothèse est majorante dans la mesure où la production de boues est amenée à décroitre avec l'amélioration

de la qualité des eaux.


28

pour

Selon ces trois hypothèses de production prévisionnelle et en considérant une masse volumique moyenne des boues de 1 300 kg/m3, il est possible de représenter la durée de vie du casier projetée en fonction des volumes excavés, c'est-à-dire le volume disponible pour le stockage des boues (ANNEXE 2).

Figure 5 : Evolution de la production de boues selon les différentes hypothèses

Ce graphe montre qu’un volume de 210 000 à 240 000 m3, selon les différentes hypothèses de production retenues, permet d’envisager le stockage des boues jusqu’en 2037 (domaine grisé). Compte tenu de l’espace disponible restant dans le casier de Mont-Roc (~50 000 m3), le dimensionnement prévisionnel est donc basé sur

un volume de 190 000 m3.

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

2017 2022 2027 2032 2037

Vo

lum

e d

e b

ou

es

pro

du

ite

s (m

3 )

Années

Hypothèse 1

Hypothèse 2

Hypothèse 3


pour

29

4.3 Solutions étudiées

Dans ce cadre, plusieurs possibilités s’offrent à RIO TINTO :

La création d’un nouveau casier adapté au stockage des boues de Mont-Roc et du Moulinal à compter de mi-2018 (option nouveau-casier).

L’extension de la capacité du stockage actuel :

o Par agrandissement latéral et surélévation des zones de stockages existantes, les déblais de l’extension latérale étant utilisés pour ériger les bordures de la rehausse (création d’une digue) et ainsi augmenter la capacité de stockage (option rehausse simple).

o Par la création progressive de nouveaux casiers contigus de dimensions réduites superposés aux zones de stockages existantes, permettant également leur fermeture progressive et limitant ainsi la surface exploitée à un instant donné (option rehausse modulaire).

L’évacuation des boues hors site, en installation de stockage agréée adaptée (ISDND).

Note : Les options de fermeture de ces nouveaux casiers demeurent similaires à celles développées dans le chapitre précédent.

4.3.1 Option nouveau-casier : Création d’un nouveau casier

Cette hypothèse étudie la solution consistant à fermer les zones de stockages actuelles une fois pleines et à créer un nouveau casier afin d’y stocker les futures galettes de traitement des effluents de Mont-Roc et du Moulinal. Afin d'optimiser les coûts de réalisation, la conception des casiers s'appuie sur le principe

d’un équilibre des déblais/remblais dans la mesure où les digues du nouveau casier sont constituées par réemploi des matériaux excavés pour le creusement du casier (aucun apport de matériaux extérieurs). 4.3.1.1 Zone d’implantation du casier

La configuration et l’implantation du casier doivent éviter que sa base n’atteigne le niveau

de battement de la nappe des remblais de manière à maintenir en permanence les boues hors d’eau. Les espaces relativement plans disponibles sur les remblais de la découverte sont situés au nord des bassins actuels, mais la topographie y est assez basse et il est à craindre que le niveau de la nappe, même en travaillant à l’abaisser, ne remonte jusqu’à la base du casier, ne serait-ce que de manière temporaire. D’autre part, le puits d‘exhaure et le réseau de drainage mis en place en 2015 dans la découverte serait inévitablement affectés par les travaux d’excavation du nouveau casier. Pour toutes ces raisons, cet emplacement n’est donc pas souhaitable.


30

pour

La solution proposée consiste à creuser le casier dans la partie à l’ouest de la fosse. Le volume de remblais excavés dans la pente servira à ériger la digue des flancs Est, Nord et Ouest. Le flanc sud pourra en revanche s’appuyer directement sur le substratum rocheux à la manière des deux zones de stockages actuelles. Les accès au casier pourront être aménagés à partir des accès existants au nord de l’emprise du nouveau casier (cf. Figure 6).

Figure 6 : Emplacement possible pour la création du nouveau casier à Mont-Roc

4.3.1.2 Évaluation de la géométrie du casier et des volumes à excaver

Nous avons donc cherché les dimensions du casier à créer qui permettent d’atteindre un volume de 190 000 m3 (cf. §4.2 Évaluation du volume de stockage nécessaire) à partir d’une géométrie simple de forme trapézoïdale et pour des pentes de rapport 2H/V7 (cf. Figure 7).

7 Les pentes ont été prise à 2 pour 1 soit 26°, hypothèse très sécuritaire pouvant être adaptée en fonction des résultats

des calculs de stabilité.


pour

31

Figure 7 : Forme générique du casier retenue pour le calcul des volumes

Cette géométrie doit également correspondre à l’espace disponible pour l’implantation du casier. La Figure 6 matérialise une emprise possible de l’ouvrage (225 mètres de longueur pour une largeur de 110 mètres environ) à l’ouest des bassins actuels. La méthodologie de dimensionnement utilisée est jointe en ANNEXE 2 et permet d’obtenir les caractéristiques principales du projet de nouveau casier (volumes et surfaces pris en compte pour l’évaluation des coûts). Ces dernières sont synthétisées ci-après :

Ca

sier

Emprise de plein bord du nouveau casier 225×110 m

Profondeur totale du casier 10,5 m

Dénivelé des terrains sur l’emprise à excaver 7 m

Volume à excaver dans la pente 45 000 m3

Volume à excaver pour approfondir le casier de 2,25 mètres 30 000 m3

Volume final de stockage disponible 190 000 m3

Volume de déblais/remblais 75 000 m3

Emprise totale du casier (avec digue) 266×130 m soit 34 713 m2

Surface du fond de casier 12 444 m²

Surface totale estimée (fond + flancs intérieurs des casiers) 27 000 m²

Dig

ue

Surface des flancs intérieurs du casier (hors fond) 14 556 m²

Hauteur de la digue 8,25 m

Linéaire total de la digue (cartographique / équivalent) 445 m

Largeur totale de la digue (2H/V, hauteur de 8,25 m) 37 m

Volume estimé de la digue (2H/V, hauteur de 8,25 m) 75 000 m3

Tableau 3 : Estimation des volumes et des surfaces pour le projet de nouveau casier


32

pour

En outre, un fossé de collecte des eaux de ruissellement autour du casier détournera les

ruissellements en dehors de l’emprise du casier. Deux variantes distinctes sont proposées

dans les paragraphes qui suivent concernant le revêtement du casier.

4.3.1.3 Variante (nouveau-casier-géomembrane) : casier protégé par géomembrane

Après excavation, profilage et compactage des talus et du fond de casier, un dispositif d’imperméabilisation est installé jusqu’en plein bord et ancré dans le substratum (remblais de la découverte ou substratum rocheux au sud du casier). Une géomembrane PEHD ou équivalent est mise en place en fond de casier et sur les talus afin de garantir une bonne étanchéité, associée à un ouvrage de soutirage (mise en place

d’une couche drainante granulaire ou par géocomposite associée aux ouvrages d’évacuation) des effluents résiduels d’infiltration à travers les boues. Ces derniers seront redirigés vers la station de traitement. La surface de géomembrane à prévoir pour le projet de casier étudié est d’environ 27 000 m² (cf. Tableau 3) et la photographie suivante illustre la mise en œuvre de la géomembrane (assemblée et soudée sur place).

Figure 8 : Exemple de mise en œuvre d’une géomembrane en fond de casier

4.3.1.4 Variante (nouveau-casier - argile) : casier protégé par de l’argile

Une solution similaire de type barrière passive peut cependant être envisagée par régalage

d’une couche d’argile de 0,5 mètre et la mise en place d’un géocomplexe assurant une fonction de filtration et de drainage. 4.3.1.5 Variante (nouveau-casier - remblais) : casier dans les remblais (sans imperméabilité)

Dans le cas de Mont-Roc, l’imperméabilisation du fond du casier n’apparait pas nécessaire dans la mesure où il a été démontré (voir §2.2) que le stockage des boues dans les découvertes tel qu'il est réalisé actuellement n'a pas d'impact sur les eaux de surface et ne présente pas de risque pour l'environnement. Les eaux de lixiviation des boues rejoindraient par ailleurs la nappe des remblais de la découverte dont les eaux sont pompées et traitées avant rejet au milieu naturel.


pour

33

Ainsi, en l’absence de semelle imperméable, aucun ouvrage de soutirage des effluents n’est nécessaire, réduisant d’autant le coût final du casier et d’entretien sur le long terme. En revanche, afin de limiter les infiltrations dans la digue et ainsi en améliorer la stabilité, il est proposé la mise en place d’une géomembrane sur les flancs de cette dernière mais pas en fond de casier, les lixiviats s’infiltrant par la suite dans les remblais de la fosse.

4.3.2 Extension latérale et verticale des casiers actuels par création d’une digue en déblais/remblais

4.3.2.1 Option rehausse simple : un seul grand ouvrage

Cette option consiste à étendre la capacité de stockage des bassins existants en rehaussant

leurs bordures (création d’une digue ceinturant les bassins). Les matériaux nécessaires à son élévation pourraient être excavés dans la pente à l’ouest des bassins actuels de manière à étendre davantage encore le volume de stockage latéralement en créant un nouveau casier également inclus en arrière de la digue. L’idée est donc de creuser avant tout un casier d’extension dans la pente située à l’ouest des bassins actuels et de réutiliser les déblais excavés pour ériger une digue de rapport 2H/V. L’ensemble enserrant les deux anciens bassins ainsi que le nouveau casier et venant en appui sur la pente naturelle du terrain au sud. La Figure 9 illustre la localisation et le profil du nouveau casier, ainsi que la configuration de la digue périphérique.

Cf. coupe ci-dessous


34

pour

Figure 9 : Localisation et profil du projet de digue de rehaussement 2H/V. Le niveau d’eau indiqué

correspond au niveau relevé avant les travaux de drainage et a baissé significativement depuis.

Création d’une extension latérale à l’ouest :

Un casier de 120×80 m environ sera creusé dans les remblais qui présentent un dénivelé de 3 m environ sur cette emprise. Le volume excavé pour creuser le casier dépend de sa profondeur. Le volume de remblais à excaver pour compenser le dénivelé est estimé à 13 800 m3 environ.

Création d’une digue ceinturant l’ensemble de la zone de stockage :

La géométrie de la digue retenue et testée admet un rapport 2H/V (cas très sécuritaire). Elle enserre l’ensemble des deux bassins en plus du nouveau casier de stockage créé dans la

pente à l’ouest. Les volumes nécessaires pour bâtir le linéaire proposé sur le plan, le volume stockable en arrière de la digue et le volume du casier créé ont été estimés en fonction de la hauteur de la digue. Le détail des calculs est joint en ANNEXE 2.

La combinaison requise pour créer un volume de stockage supplémentaire de 190 000 m3 (durée de remplissage de 20 ans environ) à partir des données d’entrée consiste :

à creuser un casier d’extension de rapport 2H/V dans la pente à l’ouest des bassins actuels (emprise de plein bord de 120×80 m) sur une profondeur de 3,7 m environ à partir de la cote +375 m NGF (cote de bordure du casier ouest actuel) ;

à ériger une digue périphérique enserrant l’ensemble (casier d’extension + emprise

totale des bassins actuels) de rapport 2H/V pour une largeur en crête de 4 m et une hauteur d’environ 4,3 m.

Recouvrir de géomembrane le flanc intérieur de la digue pour limiter les infiltrations et en augmenter la stabilité.


pour

35

Le volume de déblais à excaver (pente + casier d’extension) est de l’ordre 38 800 m3 qui seront nécessaires à l’édification de la digue. La capacité nominale de stockage du casier d’extension sera dans ce cas d’environ 25 000 m3.

Ca

sier

Emprise de plein bord du nouveau casier 550×80 m

Dénivelé des terrains sur l’emprise à excaver 3 m

Volume à excaver dans la pente (sur l’emprise du nouveau casier)

13 800 m3

Volume à excaver pour approfondir l’extension de 3,7 mètres 25 000 m3

Profondeur d’excavation de l’extension 3,7 m

Volume final de stockage disponible (hors espace résiduel dans les zones de stockages existantes estimé à 50 000 m3)

190 000 m3

Emprise totale du casier (avec digue) 575×92 m soit 5,3 ha

Dig

ue

Surface des flancs intérieurs de la digue 6 830 m2

Hauteur de la digue 4,3 m

Linéaire total de la digue (cartographique / équivalent) 710 m

Largeur totale de la digue (2H/V, hauteur de 4,3 m) 21,2 m

Volume estimé de la digue (2H/V, hauteur de 4,3 m) 38 800 m3

Tableau 4 : Estimation des volumes et des surfaces pour le projet de rehausse

L’ensemble des paramètres géométriques pris en compte ici peuvent être ajustés pour optimiser la conception du nouveau casier. La mise en œuvre de cette solution nécessite néanmoins des études préalables de stabilité et de dimensionnement et conception de l’ouvrage de rehaussement (digue).


36

pour

4.3.2.2 Option rehausse modulaire: variante (plusieurs petits ouvrages de stockage contigus)

Une variante de la solution précédente consiste à reprendre le schéma de stockage de l’option rehausse simple en créant non pas une unique digue périphérique enserrant l’ensemble, mais en segmentant l’espace en plusieurs casiers unitaires superposés aux anciens bassins de stockage une fois ceux-ci remplis. Il devient ainsi envisageable de procéder au remplissage progressif de l’espace de stockage en plusieurs étapes selon un principe de segmentation du volume de stockage en plusieurs casiers distincts de dimensions plus modestes. Cette méthode de stockage offre l’avantage :

de réduire l’impact visuel et paysager en limitant l’emprise des zones de stockage en activité ;

de limiter significativement la surface exploitée à un instant donné et donc les infiltrations associées ;

de traiter progressivement dans le temps la problématique du stockage et de la réhabilitation des bassins (travaux par tranches et investissements répartis dans le

temps). Une fois la capacité maximale des casiers actuels atteinte, une partie de la nouvelle surface est aménagée de manière à y ériger une digue pour stocker de nouvelles galettes dans le casier superposé ainsi créé. A l’approche de la limite de stockage de ce premier casier, un second casier adossé au précédent prend le relais et ainsi de suite. Le nombre de casiers

unitaires dépend bien entendu de leurs dimensions nominales de manière à atteindre l’objectif de stockage voulu, c’est-à-dire un volume total de l’ordre de 240 000 m3. Le schéma de principe de la Figure 10 illustre une option de stockage par création de trois casiers unitaires superposés aux anciennes zones de stockage de Mont-Roc. Un quatrième casier est creusé dans les remblais à l’ouest des bassins actuels pour extraire les matériaux nécessaires à l’édification des digues. Préalablement au montage des nouveaux casiers sur les anciens, une couverture végétalisée pourra être mise en place pour limiter les infiltrations sur les anciens casiers restant à nu et non encore exploités. Selon les cas, les déblais issus de l’excavation du casier (emplacement à l’ouest des bassins

actuels) peuvent être repris :

pour ériger la digue périphérique autour de chaque casier ;

pour façonner la couche de support des nouveaux casiers superposés et protéger les zones de stockages sous-jacentes ;

pour aménager la bordure permettant d’adosser un nouveau casier ;

pour couvrir les casiers remplis destinés à la fermeture ;

pour niveler le terrain environnant les casiers (plates-formes, voies d’accès, etc.).


pour

37

Figure 10 : Schéma de principe et coupe E-W d’un remplissage progressif de casiers unitaires.

Comme dans le cas de la rehausse simple, le volume disponible dans les bassins actuels de

Mont-Roc en janvier 2016 est estimé à 50 000 m3 avant d’atteindre le plein-bord. La combinaison requise pour créer un volume total de stockage d’environ 240 000 m3 (durée de remplissage de 20 ans environ) à partir des données d’entrée exposées dans l’encart ci-dessus consiste :

à poursuivre le remplissage des deux bassins actuels jusqu’à plein bord (et même un peu plus de manière à former une concavité facilitant l’évacuation des eaux météoriques) ;

à creuser un casier d’extension de rapport 2H/V dans la pente à l’ouest des bassins actuels (emprise de plein bord de 120×80 m) sur une profondeur de 6,5 m sous la

cote +375 m NGF (cote de bordure du casier ouest actuel), la profondeur est plus importante que dans la variante non modulaire pour intégrer le volume complémentaire des digues intermédiaires (13 000 m3 en plus). Le volume occupé par les digues étant libéré dans le casier d’extension ;

à protéger les casiers existants une fois remplis par une couche végétalisée ;

à ériger les digues (2H/V) délimitant trois casiers unitaires de 135×80 m, sur une hauteur de 4,3 m environ ;

à ériger une digue (2H/V) délimitant le casier d’extension creusé à l’ouest, en fin d’exploitation du stockage, sur une hauteur d’environ 4,3 m au-dessus de la cote +375 m NGF ;

Zones de stockages actuelles


38

pour

à couvrir et réhabiliter progressivement les casiers unitaires remplis. Pour un décaissement de 6,5 m du casier d’extension, le volume de déblais à excaver (pente + casier d’extension) est de l’ordre 51 800 m3, correspondant au volume de remblais nécessaire à l’édification de l’ensemble des digues d’environ, en prenant en compte le dénivelé sur l’emprise du casier d’extension. La capacité nominale de stockage du casier d’extension sera dans ce cas d’environ 38 000 m3 auxquels il convient de rajouter les 41 500 m3 en arrière de la digue, et celle de chaque casier unitaire d’environ 41 500 m3. Il conviendra de prévoir en sus les volumes nécessaires à la couverture progressive des casiers. Le décaissement et les dimensions du casier d’extension peuvent servir de variable d’ajustement pour accroître les volumes de déblais utiles et/ou augmenter le nombre de

casiers unitaires. En cas de couverture par géomembrane des digues, il conviendra de rajouter aux 6 830 m2 de la digue principale, une surface de 1 375 m2 par digue soit un total de 4 125 m2 pour les 3 digues intermédiaires. Cela porte à 10 955 m2 la surface à traiter pour imperméabiliser les digues et augmenter ainsi leur stabilité. Comme pour la solution précédente, l’ensemble des paramètres géométriques peuvent être optimisés, et cette solution nécessite des études préalables de stabilité et de dimensionnement (digue).

4.3.3 Evacuation des boues en centre de stockage agréé

La solution consistant à évacuer les boues en centre de stockage agréé a fait l’objet d’une évaluation économique à titre comparatif. Les centres retenus sont celui de Montech (ISDND-150km) et celui de Graulhet (ISDI-40 km). Ces évaluations sont basées sur un coût de location d’un semi de 30T à 700€/jour.

Occitanis Graulhet

ISDD / 40km

DRIMM Montech

ISDND / 150Km

Nombre A/R par/ Jour 6 2

cout transport/m3 3,89 € 11,67 €

cout prise en charge /t 130,00 € 55,00 €

nb t/an 15 000 T

Cout annuel 2,0 M€ 1,0 M€

Cout 20 ans (hors réévaluation TGAP) 40,16 M € 20 M€

Tableau 5 : Coûts d'évacuation en centre de stockage agréé

Les coûts de gestion annuels des boues rendent cette solution inapplicable (Ils sont de l’ordre de grandeur des coûts d’investissement d’un nouveau casier).


pour

39

4.4 Comparaison technico-économique des options d’extension des casiers

Le tableau ci-dessous synthétise les différentes options d’extension et présente pour chacune d’entre les avantages et inconvénient afférents. Il est important de noter que quelque soit la solution retenue, l’impact environnemental sur le milieu est maitrisé tant que les eaux d’exhaures sont pompées et traitées par la station avant rejet au milieu naturel. Le détail de l’estimation des coûts intégrés à ce tableau est joint en ANNEXE 3 du présent document.


pour

41

OPTIONS CREATION D'UN NOUVEAU CASIER EXTENSION LATERALE ET VERTICALE DES CASIERS EXISTANTS

SOUS-OPTIONS GEOMEMBRANE ARGILES REMBLAIS (idem casiers

actuels) EXPLOITATION D'UN SEUL

GRAND OUVRAGE

EXPLOITATION EN PLUSIEURS CASIERS DE MOYENNE CAPACITE

A L'AVANCEMENT

Hypothèses de conception du casier

-géocomplexe en fond/flancs -ouvrage de soutirage en fond de casier -système de drainage -Réseau de collecte du pluvial

-0,5 m argiles en fond/flancs -ouvrage de soutirage en fond de casier -système de drainage -Réseau de collecte du pluvial

-casier creusé dans les remblais de la fosse -Réseau de collecte du pluvial

-casier latéral creusé dans les remblais de la fosse -casier hors sol pourvu de digues en remblais -Réseau de collecte du pluvial

-casier latéral creusé dans les remblais de la fosse -casiers unitaires hors sol pourvus de digues en remblais -Réseau de collecte du pluvial

ASPECTS TECHNIQUES

Complexité des travaux

-Travaux de terrassement importants

-Préparation préalable des terrains sous la

géomembrane pour limiter risques de tassement et

poinçonnement -Qualité des soudures

irréprochable pour garantir l'étanchéité

-Importance de l'ancrage de la membrane sur les

bords

-Travaux de terrassement

importants -Mise en œuvre des

argiles délicate

-Travaux de terrassement importants, mais aucune

difficulté technique particulière

-Travaux de terrassement importants -Ne nécessite pas la fermeture préalable des casiers existants, mais contraintes techniques potentielles liées à ces casiers (études préalables) -Stabilité des digues (études préalables)

-Travaux de terrassement progressifs, souplesse de mise en œuvre et ajustement dans le temps en fonction de l'évolution des besoins '-Ne nécessite pas la fermeture préalable des casiers existants, mais contraintes techniques potentielles liées à ces casiers (études préalables) -Stabilité des digues (études préalables)

Stabilité/pérennité de la solution

-Risque de dégradation des membranes à -long terme

(durée estimée 20 ans) -Risque de colmatage du

système de drainage -Risque de dommages liés

aux tassements

Solution pérenne -Risque de colmatage

du système de drainage

Solution pérenne Solution pérenne Solution pérenne

Entretien/maintenance requis

Surveillance et entretien de l'ouvrage de soutirage en

fond de casier

Surveillance et entretien de l'ouvrage

de soutirage en fond de casier

Aucun entretien particulier Aucun entretien particulier Aucun entretien particulier

ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX ET SOCIAUX

Réduction de l'impact paysager/empreinte du stockage

-Impact visuel lié à: i) la grande dimension du

casier, et ii) la géomembrane (qui peut être atténué par un choix de couleur adapté)

-Augmente l'empreinte du stockage de boues

-Impact visuel lié à la grande dimension du

casier -Augmente l'empreinte du stockage de boues

-Impact visuel lié à la grande dimension du casier -Augmente l'empreinte du

stockage de boues

-Impact visuel lié à la grande dimension du casier

-Optimisation de l'empreinte du stockage de boues

-Impact visuel réduit par des tailles de casier plus modestes et

réhabilités au fur et à mesure -Optimisation de l'empreinte du

stockage de boues

Réduction des infiltrations au droit du casier

Suppression des infiltrations verticales d'eaux météorique et des infiltrations latérales

Forte réduction des infiltrations verticales d'eaux météorique et des infiltrations latérales

-Réduction des infiltrations verticales d'eaux météoriques par le biais: i) d'un compactage systématique des boues (qui ont déjà une faible perméabilité) permettant d'optimiser l'imperméabilisation, ii) de la collecte des eaux pluviales en périphérie du casier NB: toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

-Réduction des infiltrations verticales d'eaux météoriques dans le casier latéral par le biais: i) d'un compactage des boues (qui ont déjà une faible perméabilité) en fond de casier, et ii) de la collecte des eaux pluviales en périphérie du casier NB: toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

-Réduction des infiltrations verticales d'eaux météoriques: i) au droit des zones de stockages actuelles par: une couverture de surface avec remodelage et végétalisation ii) dans les nouveaux casiers par: le compactage systématique des boues (qui ont déjà une faible perméabilité) permettant d'optimiser l'imperméabilisation, et iii) par la collecte des eaux pluviales en périphérie du casier NB: toutefois des infiltrations latérales par les flancs du casier restent possibles

Bénéfice pour le milieu aquatique et la ressource en eau

Aucune des solutions n'apporte de bénéfice particulier par rapport aux autres vis à vis du milieu aquatique : Il n'est pas observé de dégradation locale de la qualité des eaux dans la nappe des remblais au droit des casiers, du fait de la stabilité et de

l'alcalinité des boues Toutes les eaux contenues dans la nappe des remblais (y compris les lixiviats générés par les boues) sont collectées et traitées avant rejet au

milieu naturel

Développement durable, recyclage, revalorisation

-Approvisionnement géomembrane

-Matériaux d'apport éventuellement nécessaires pour la stabilité des digues

-Approvisionnement des argiles en quantité importante (gisement

de ressources naturelles)

-Matériaux d'apport éventuellement

nécessaires pour la stabilité des digues

-Approvisionnement géomembrane pour la couverture de la digue Aucun autre apport de matériau nécessaire,

excepté des matériaux de qualité spécifique pour les

digues si nécessaire

-Approvisionnement géomembrane pour la couverture de la digue

Aucun autre apport de matériau nécessaire, excepté des matériaux

de qualité spécifique pour les digues si nécessaire

-Approvisionnement géomembrane pour la couverture de la digue

Aucun autre apport de matériau nécessaire, excepté des matériaux

de qualité spécifique pour les digues si nécessaire

Impact riverains et usagers

Trafic routier limité Trafic routier

potentiellement important

Trafic routier très limité Trafic routier très limité Trafic routier très limité

ASPECTS FINANCIERS

Création nouvelles capacités : investissement (k€)

1 493 1 298 1 030 657 956

Fermeture casiers actuels (option remblais)

528 528 528 528 528

Montant global (k€) 2 021 1 826 1 558 1 185 1 484

CLASSEMENT GENERAL


pour

43

Les coûts indiqués ci-dessus ne prennent pas en compte :

Les coûts d’entretien des ouvrages créés (bassins, digue, etc.) sur le long terme ;

Les coûts liés à la valorisation paysagère des bassins couverts (végétalisation et entretien sur le long terme) ;

Les coûts de fermeture des nouveaux stockages créés à l’issue de leur exploitation (hors coûts de valorisation paysagère) :

Coût de la fermeture des stockages créés

coûts estimés (€ HT)

minimum maximum

Nouveau casier 1 M€ 1,6 M€

Rehausse 1,6 M€ 2,3 M€

Rehausse modulaire

Tableau 6 : Synthèse des opérations de fermeture des nouveaux stockages créés

Il est important de noter que dans le cas des deux projets de rehausse, il n’est pas nécessaire de fermer les zones de stockages existantes, ce qui représente une économie de 528 K€ dans le cas d’une couverture par remblais simple (option remblais). Enfin, rappelons que les surcoûts liés aux études préalables, à la maîtrise d’œuvre des

travaux et à la préparation des chantiers est évaluée à hauteur d’un montant correspondant à 10% du montant global HT des travaux projetés. L’ensemble des paramètres pris en compte dans cette étude sera à affiner et à modifier le cas échéant de manière à minimiser les coûts en optimisant notamment les surfaces et les

volumes de déblais/remblais à mobiliser en fonction des capacités de stockage souhaitées. Le projet de nouveau casier est, de loin, le plus coûteux. Il implique d’importants travaux de terrassement et d’excavation dans les remblais de la découverte et l’édification d’une digue aux dimensions importantes.

Les deux projets de rehausse sont assez similaires puisqu’ils supposent l’excavation d’un casier latéral permettant d’extraire les matériaux nécessaires à la construction des digues de rehausse. La grande différence provient du dimensionnement des casiers de stockage (petits casiers unitaires séparés par des digues intermédiaires ou vaste casier unique en arrière de la digue périphérique). La différence de coûts entre ces deux projets est liée au volume des digues (environ 13 000 m3 de différence) et donc aux volumes à excaver nécessaire à leur édification.


44

pour

Le projet modulaire permet de travailler sur une emprise d’exploitation plus réduite (casiers unitaires de 135×80 m environ), réduisant d’autant l’impact paysager et environnemental du projet et permettant de lisser les investissements et les travaux dans le temps au rythme de production des boues. Il est également notable que les coûts de fermeture de ces deux projets sont bien supérieurs à ceux du nouveau casier mais permettent l’économie de la fermeture des zones de stockages existantes. Les investissements liés à la fermeture des casiers modulaires seront toutefois lissés dans le temps selon la progression de leur remplissage. Il est important de souligner ici que les paramètres pris en compte dans cette étude

devront être affinés au cours de la phase projet de manière à minimiser les coûts en optimisant notamment :

Les volumes de déblais/remblais à mobiliser en fonction des capacités de stockage souhaitées ;

Les options de fermeture des stockages créés ;

Le système de gestion des boues dans les casiers ;

Les dimensions des ouvrages à créer.


pour

45

5 Références

ADEME-BRGM. « Guide pour le dimensionnement et la mise en œuvre des couvertures de sites de stockage de déchets ménagers et assimilés », ouvrage (mars 2001). CESAME. « Gestion des boues de stations d’épuration des eaux d’exhaure – caractérisation et évaluation de l’impact du stockage », étude (février 2013). CT2MC. « Mesures bathymétriques et multiphysiques des bassins miniers de Mont-Roc », rapport d’investigations (juin 2015).

MINELIS. « Interprétation de l’État des Milieux – Concession du Dadou », étude (juin 2015). RAMBOLL-ENVIRON. « Volumes de boues stockées dans les casiers de Mont-Roc et capacités résiduelles de stockage », mémo (septembre 2015). SETRA. « Éléments de coût des mesures d’insertion environnementales », note d’information du Sétra, série économie-environnement-conception n°88 (2009).


pour

47

ANNEXES

ANNEXE 1 : Estimation des coûts de fermeture des casiers ....................................................................... 49

ANNEXE 2 : Calculs de dimensionnement des extensions .......................................................................... 57

ANNEXE 3 : Estimation des coûts d’extension du stockage de Mont-Roc .................................................. 65

ANNEXE 4 : Rapport de détermination de la perméabilité des boues (ANTEA – 2016) .............................. 67


pour

49

ANNEXE 1 : Estimation des coûts de fermeture des casiers

1.1 Confinement par géomembrane

La fermeture par géomembrane est décomposée en différents postes, le premier poste concerne le modelage des casiers par nivelage et apports de matériaux du site. Il est estimé comme étant équivalent à la mise en place d’une couche de remblais d’un mètre d’épaisseur compactés. Puis, la pose de la géomembrane est estimée à 20 €/m². Elle comprend la fourniture, la pose et l’ancrage du dispositif, y compris la préparation des surfaces avant pose. Ce coût est une moyenne et peut varier en fonction du type de géomembrane, du dispositif de protection et d’accompagnement de la géomembrane (géotextiles, complexe drainant, etc.). La surface considérée pour ce poste correspond à la surface de plein bord augmentée de 10% pour les débords et ancrages. Un demi-mètre de remblais sera ensuite régalé sur la membrane avant la végétalisation. Pour terminer, la végétalisation du site est prise en compte et estimée à 25 €/m3 (apport terre végétale ou amendement) Il faut en outre ajouter les coûts liés aux travaux préparatoires, à l’installation et au repli du chantier, aux études préalables, à la maîtrise d’œuvre, etc. Nous avons estimé ces coûts sous forme d’une plus-value de 10% du montant HT estimé des travaux.

Le coût unitaire est détaillé comme suit :

Opérations de confinement du casier du MOULINAL par géomembrane

unité quantités coût

unitaire (€ HT)

coût (€ HT)

Modelage et préparation du support (estimé équivalent à la mise en œuvre de remblais ordinaires) (hors transport et fourniture)

m3 4 800 10,00 48 000

Fourniture, pose et ajustement d'une géomembrane protégée par géotextile (300 g/m²)

m² 5 280 20,00 105 600

Mise en œuvre de remblais ordinaires y compris compactage sur la membrane (hors transport et fourniture) sur 50cm

m3 2 640 10 26 400

Fourniture, transport, régalage de couche végétalisable (30 cm) m3 1 584 25 39 600

Travaux préparatoires, études préalables, montage/démontage du chantier, MOE, etc.

forfait +10% 21 960

Coût total estimé (€ HT) 241 560


50

pour

Opérations de confinement du casier Ouest de MONT-ROC par géomembrane


unitaire (€ HT)

coût (€ HT)

Mise en œuvre de remblais ordinaires y compris compactage (hors transport et fourniture) pour un mètre de couverture

m3 12 000 10,00 120 000


m² 13 200 20,00 264 000

Mise en œuvre de remblais ordinaires y compris compactage (hors transport et fourniture) pour un mètre de couverture) sur 50cm

m3 6 600 10,00 66 000

Fourniture, transport, régalage de couche végétalisable (30 cm) m3 3 960 25,00 99 000


forfait +10% 54 900


Opérations de confinement du casier Est de MONT-ROC par géomembrane (MR-f-1)


unitaire (€ HT)

coût (€ HT)


m3 8 200 10,00 82 000


m² 9 020 20,00 180 400


m3 4 510 10,00 45 100

Fourniture, transport, régalage de couche végétalisable (30 cm) m3 2 706 25,00 67 650


forfait +10% 37 515


Tableau 7 : Estimation des coûts de confinement des bassins par géomembranes


pour

51

1.2 Confinement par des argiles imperméables

Le premier poste concerne le modelage des casiers par nivelage et apports de matériaux du site. Il est estimé comme étant équivalent à la mise en place d’une couche de remblais d’un mètre d’épaisseur compactés. Le coût de mise en place d’une couverture argileuse d’environ un demi-mètre d’épaisseur est estimé à 25 €/m3 d’argile (fourniture des argiles, transport et régalage). Il est important de préciser ici que cette valeur est une moyenne et que le coût effectif dépend de la proximité d’un fournisseur d’argile. L’argile est ensuite recouverte de remblais pour éviter sa dessiccation, permettre la traficabilité et la végétalisation. Une épaisseur d’environ un demi-mètre est considérée à cet effet auxquels se rajoute les 30cm de couche végétalisable. Le surcoût lié au transport n’est pas pris en compte dans le cadre de la présente estimation. La surface considérée pour ce poste correspond à la surface de plein bord augmentée de 10% pour les débords. La végétalisation du site est prise en compte et estimée à 25 €/m3 (apport terre végétale ou amendement). Il faut en outre ajouter les coûts liés aux travaux préparatoires, à l’installation et au repli du chantier, aux études préalables, à la maîtrise d’œuvre, etc. Nous avons estimé ces coûts sous forme d’une plus-value de 10% du montant HT estimé des travaux.

Opérations de confinement du casier du MOULINAL par des argiles


unitaire (€ HT)

coût (€ HT)

Mise en œuvre de remblais ordinaires y compris compactage (hors transport et fourniture)

m3 4 800 10,00 48 000

Fourniture, transport, régalage d'argiles imperméables (matériaux classe C) par moyens mécaniques (50 cm)

m3 2 640 25,00 66 000

Mise en œuvre de remblais ordinaires y compris compactage (hors transport et fourniture) sur 50cm

m3 2 640 10

SOMMAIRE - tarn.gouv.fr · 4.3.2.2 Option rehausse modulaire: variante (plusieurs petits ouvrages...

Documents

Transcript of SOMMAIRE - tarn.gouv.fr · 4.3.2.2 Option rehausse modulaire: variante (plusieurs petits ouvrages...