Travaux de démantèlement des Cokes de Drocourt Drocourt

Aspects réglementaires de l’arrêt et de la remise en état d’une installation classée

Jean-Marc DEDOURGE Inspecteur des installations classées à la DRIRE

1. Les textes réglementaires fondateurs

Trois textes principaux réglementent les installations classées :
 le Code de l’environnement (livre V, sur la prévention des pollutions, des risques et des nuisances)
 le décret de 1953, relatif à la nomenclature des installations classées
 le décret de 1977, qui concerne la partie administrative
Dans ce dernier décret, l’article 34-1 stipule que lorsqu’une installation classée est mise à l’arrêt définitif, son exploitant remet son site dans un état tel qu’il ne s’y manifeste aucun des dangers ou inconvénients mentionnés à l’article premier de la Loi du 19 juillet de 1976.
L’exploitant doit notifier au préfet la date de l’arrêt au moins un mois avant celle-ci. Il doit également fournir un mémoire qui reprend l’analyse des inconvénients visés dans la loi de 1976, avec notamment l’évacuation ou l’élimination des produits dangereux, la dépollution, l’insertion du site dans son environnement et la surveillance. De plus, le préfet doit consulter les maires des communes concernées, qui donnent un avis. Un récolement permet finalement de vérifier si les travaux ont été effectués comme il était prévu.
L’article L 511-1, quant à lui, définit les installations classées. Il s’agit des installations présentant des dangers ou des inconvénients pour le voisinage, la santé, la sécurité, la salubrité publique, l’agriculture, la protection de la nature, l’environnement, la conservation des sites et des monuments ou pour des éléments du patrimoine archéologique.
Des décrets, des arrêtés et des circulaires du ministère de l’Environnement viennent préciser cette loi. Huit points principaux retiennent l’attention pour les sites et sols pollués : la maîtrise des risques immédiats, le diagnostic initial, l’évaluation simplifiée des risques, le classement du site, le diagnostic approfondi, l’évaluation détaillée des risques, l’objectif de réhabilitation et la gestion des risques résiduels.

2. La maîtrise des risques immédiats

La maîtrise des risques immédiats ne nécessite pas d’études : les déchets toxiques sont enlevés, le site est clos en cas de risque et les eaux souterraines sont surveillées.
Le risque est fonction de trois critères essentiels : le danger, le transfert et la cible. Pour qu’il y ait un risque, il faut donc que soient présents ces trois éléments. De même, pour éliminer un risque, il faut éliminer l’un de ces trois éléments. Une étude menée permet d’aboutir à un schéma conceptuel définissant une source, un milieu et une cible.

3. Le diagnostic initial et l’ESR

Le diagnostic initial commence par une visite de terrain. Ce diagnostic doit identifier les pollutions potentielles, dresser un constat d’impact éventuel, et faire une collecte des informations pour l’évaluation simplifiée des risques.
L’évaluation simplifiée des risques se déroule en deux étapes :
 l’étape A avec l’enquête préliminaire, l’étude historique documentaire et une inspection du site
 l’étape B (en cas d’insuffisance de l’étape A) avec des investigations sommaires de terrain
L’objectif est de classer le site en fonction des actions à réaliser en utilisant les principes de l’analyse de risque pour un usage donné. Les cibles concernées sont la santé humaine et les ressources en eau. Les informations à acquérir sont l’identification des sources de pollution (sols pollués dangereux : VDSS), l’identification des cibles potentielles et l’intensité des impacts constatés (sols pollués milieu d’exposition : VCI).
En fonction des usages déclarés, un classement du site est arrêté :
 site banalisable ne nécessitant pas d’action (classé 3)
 site nécessitant la mise en place de mesures de surveillance (classé 2)
 site nécessitant une étude plus approfondie (classé 1)
Suite à une circulaire de 1996, certains sites en exploitation ont dû réaliser un diagnostic initial et une évaluation simplifiée des risques (cas de la Cokerie de Drocourt).

4. Le diagnostic approfondi et l’EDR

Lorsque le site est classé 1, un diagnostic approfondi est demandé pour vérifier les hypothèses formulées précédemment lors du diagnostic initial, estimer l’extension de la pollution, comprendre les mécanismes de transfert et évaluer les impacts directs, indirects, voire cumulatifs.
Le diagnostic approfondi utilise sondages, piézomètres, analyses, technologie et tests spécifiques à la situation. Les outils d’acquisition des données sont les mesures in situ (paramètres physico-chimiques, concentrations en substances dans les milieux), les mesures en laboratoires, la modélisation et les bases de données de polluants.
Ce travail mène à l’évaluation détaillée des risques. Le but est d’identifier les risques inacceptables, de déterminer les objectifs de réhabilitation et de définir la nature des travaux de réhabilitation. Les cibles concernées sont la santé humaine, les ressources en eau, les écosystèmes (faune, flore) et les biens matériels (bâtiments, équipements publics). Transfert dans le milieu et exposition sont aussi quantifiés.

5. Les objectifs de réhabilitation

Les objectifs de réhabilitation sont fixés selon l’usage envisagé du site et les techniques disponibles, à partir de l’évaluation détaillée des risques.

6. Les risques résiduels

Une fois les travaux remédiant aux risques importants de pollution, les risques résiduels doivent être pris en compte. Des servitudes sont mises en place pour prévenir une exposition dangereuse des personnes, pérenniser la maintenance ou la surveillance du site, prévoir des précautions pour la réalisation d’interventions ou d’aménagements et conserver la mémoire du site. Une restriction d’occupation et/ou d’utilisation du milieu peut être retenue, ainsi que des obligations d’actions, des précautions à prendre et des droits ou restrictions d’accès. Les priorités pour l’inspection des sites classées sont la suppression des risques immédiats, la connaissance et la surveillance de l’impact du site et la maîtrise des risques dans le temps, notamment en mettant en place des procédures de servitudes.
La Cokerie de Drocourt a déjà fait l’objet d’un diagnostic initial, d’une évaluation simplifiée des risques, d’un diagnostic approfondi et d’une évaluation détaillée des risques.

Présentation du site des Cokes de Drocourt, du démantèlement et des études de sols

Yves GUISE Président directeur général des Cokes de Drocourt

La déconstruction sera achevée en fin d’année 2003 et la dépollution des sols en 2004/2005.
Le diagnostic initial, l’étude simplifiée des risques et l’étude détaillée des risques ont été réalisés par le cabinet TAUW ENVIRONNEMENT. Le dossier réglementaire d’arrêt d’installation classée (déposé en préfecture et dans les mairies) a été réalisé par le cabinet AIRELE. Ce dossier s’appuie sur les conclusions et les investigations présentes dans l’ESR et l’EDR.
La deuxième phase, qui débutera en 2004, ne sera pas prise en charge par l’exploitan actuel (Cokes de Drocourt), mais par l’exploitant antérieur (Charbonnages de France) car il s’agit d’une pollution historique. Charbonnages de France est devenu propriétaire du site en 1946 et reprendra aussi la pollution antérieure à 1946 relevant de sociétés privées à qui appartenait la cokerie auparavant. Le maximum d’investigations dans les sols a été réalisé. Cependant, pour certains emplacements, il peut être nécessaire de démanteler d’abord l’installation pour poursuivre les investigations. Ces investigations complémentaires seront donc menées fin 2003, lorsque les installations seront déconstruites. Elles détermineront la nature et l’importance exacte des traitements qui seront faits sur les sols.

1. Historique du site, démantèlement et gestion des déchets

Jean BRAYER, directeur technique des Cokes de Drocourt

1.1 Historique du site

Le site présente trois grandes unités fonctionnelles : l’atelier de préparation des charbons, l’atelier de cokéfaction et de conditionnement du coke, et le traitement du gaz. D’autres unités ont fonctionné sur le site : un lavoir de charbon, qui a fonctionné de 1925 à 1988, une usine de synthèse d’ammoniac (de 1925 à 1960), un carboniseur (de 1970 à 1976) et un calcinateur de schistes houillers (prototype construit en 1983 et arrêté en 1986 avant même sa mise en service faute d’essais concluants).

1901 : les premiers fours sont construits en 1901.
1918 : la Cokerie est entièrement détruite lors de la première guerre mondiale.
1924 : 25 fours sont reconstruits. La production journalière est alors de 400 tonnes par jour.
1934 : la station d’émission de gaz de ville est construite.
1938 : la première extension est faite et la production atteint 875 tonnes par jour.
1949 : la production passe à 1 600 tonnes par jour avec la nationalisation.
1959 : la production est portée à 3 400 tonnes par jour.
1969 : la cokerie est à son apogée, avec 16 batteries, 5 050 tonnes par jour (3 000 tonnes de cokes pour la sidérurgie et 2 000 tonnes de cokes de fonderie). Elle est alors la plus grande cokerie d’europe.
1988 : la production des cokes sidérurgiques est arrêtée et la cokerie se replie sur la production des cokes de fonderie avec 1700 tonnes par jour.
1990 : la société Cokes de Drocourt SA est créée.
1994 : la demande étant en baisse, 2 batteries sont arrêtées et la production passe à 1 300 tonnes par jour.
2001 : deux autres batteries sont arrêtées, la production baisse jusqu’à 1 000 tonnes par jour.
Mars 2002 : la production est définitivement arrêtée. La production de goudrons est passée de 50 000 tonnes par an en 1987 à 13 500 tonnes par an en 2001. Le sulfate d’ammonium est passé de 9 400 tonnes à 4 380 tonnes. La production annuelle du gaz, quant à elle, est passée de 410 millions de Nm3 à 109 millions de Nm3. Ce gaz était destiné à des industriels. Le benzol représentait 16 600 tonnes par an en 1987, sa production a été arrêtée en 1988.
Le site rassemblait donc des produits aussi complexes et divers que du charbon, du gaz de combustion, de l’eau ammoniacale, le coke, du gaz brut, de l’acide sulfurique, du fuel domestique, des goudrons, du fuel naphtaliné, du benzol, de la chaux, des eaux résiduaires, de l’eau brute de forage, de l’acide phosphorique, de l’acide sulfurique, de la soude, des phosphates trisodiques, de l’eau de refroidissement, de l’eau de javel.

1.2 Le démantèlement : état des lieux et actions préparatoires

A la fermeture de l’usine, les déchets suivants ont été recensés :
 ferraille (en quantités très faibles), béton, terres épurantes (150 m3), terres cyanurées (700 m3, soit 1260 tonnes)
 résidus goudronneux (350 m3), résidus d’acide (6 tonnes), résidus de soude (2 tonnes), sulfate d’ammonium (15 tonnes), eaux ammoniacales (20 tonnes)
 déchets de fioul (10 tonnes), huiles de transformateur (30 tonnes), eau de javel, acide phosphorique, chaux, boues de station, boues de décantation
 palettes de bois, des papiers et cartons, piles usées, batteries, déchets mixtes, laine de verre
Tous ces déchets ont dû être traités avant le début du démantèlement (certains ont été revendus pour être utilisés par d’autres industries). Les travaux préparatoires au démantèlement ont été la réduction de 14 mètres de la hauteur d’une cheminée, le traitement des eaux de la cuve du gazomètre (20 000 m3) grâce à l’épuration biologique, le vidage et rinçage des cuves, fosses et bassins (à l’exception de 2, qui n’étaient pas accessibles avant le démantèlement et qui sont traités actuellement), la vidange des cuves à huiles des transformateurs, la vidange des carters des réducteurs, l’enlèvement et la récupération des bandes des transporteurs, le décolmatage et dépoussiérage des silos et tours à charbon (16 silos), la dépose des tuyauteries enterrées (tout n’a pas pu être fait avant le démantèlement) et l’élimination des terres cyanurées (environ 700 m3, qui ont été mis en décharge de classe 1).

1.3 Objectifs du démantèlement

L’objectif est de rendre une zone libre en surface, exempte de toute installation industrielle, permettant par la suite la dépollution des sols en vue d’une viabilisation du site. Le démantèlement fait appel aux techniques les plus modernes. Les responsables ont à respecter les règlements (mémoire de cessation d’activité, présentation aux autorités locales), l’environnement (procédure déchets, valorisation des matériaux, gestion environnementale), la sécurité (un coordinateur de chantier a été nommé, un Plan général de coordination a été mis en place), les délais (fin 2003) et le budget (23 000 000 ’).
Les Cokes de Drocourt et les bureaux d’études ont à charge le management et la gestion du chantier (par 2 personnes de la cokerie), la direction des ressources humaines (1 personne), la communication, l’aspect juridique, la sécurité (1 coordinateur du BUREAU VERITAS et 2 agents des Cokes de Drocourt), un service environnement (2 ingénieurs aidés par un expert du cabinet AIRELE), des techniciens généralistes (mécanique, levage, chaudronnerie, BTP, gaz) et un exploitant.
Le site a été décomposé en 4 lots pour les besoins du démantèlement : le lot 1 rassemble l’ensemble du traitement du gaz et a été confié à une entreprise de Reims qui connaît bien le site pour y avoir travaillé depuis 1990.
Le lot 2 concerne les lignes et les batteries de fours. Les tâches sont les suivantes : abattage et désamiantage. Les quantités d’amiante friable sur le site sont faibles (50 tonnes) mais l’amiante est disséminé sur 407 cellules.
Le lot numéro 3 reprend la manutention du charbon, le criblage de cokes et le chauffage.
Le lot 4 concerne le traitement des réseaux ferrés (internes à la cokerie, mais aussi externes) et des wagons et ouvrages d’art attenant.
Un cinquième lot concerne le traitement du réseau gaz hors site (environ 300 Km de tuyauteries dans toute la région Nord ? Pas de Calais).

1.4 Gestion des déchets et impacts potentiels sur l’environnement

La gestion environnementale consiste à mener plusieurs actions : les travaux de dépollution préalables au démantèlement, le nettoyage des équipements pollués avant et pendant le démantèlement (tout ce qui a pu être nettoyé avant l’a été), les itinéraires d’accès et les modalités, la gestion des eaux d’incendie (stockage des eaux avant leur envoi dans le réseau), l’analyse des impacts potentiels et des mesures prévues, et la procédure de gestion globale des déchets.
Le dynamitage (réduit au minimum) et la démolition des bâtiments provoquent des émissions de projectiles et de poussières ainsi que des nuisances sonores et des vibrations. Pour diminuer l’impact, les bâtiments sont humidifiés avant tout déclenchement et les riverains sont informés.
Le transport des déchets à l’intérieur du site peut entraîner des émissions de poussière. La plupart des voies sont donc imperméabilisées. En cas de temps très sec, il est possible d’asperger les voies.
Le nettoyage des certains résidus (béton souillé, ferrailles, ...) génère aussi des pollutions. Des aires bétonnées, étanches, drainées et rétentionnées ont été créées pour effectuer le nettoyage, et même le découpage des pièces métalliques. Le risque d’incendie lié à ce nettoyage a également été pris en compte, avec une consigne visant le confinement des eaux dans le réseau interne.
Le transport des déchets hors du site est également géré : deux circuits ont été établis, un pour les DIS et un pour les autres déchets. La majorité des gravats sont réutilisés sur le site.
Enfin, les actes de malveillance peuvent générer des pollutions diverses. Pour y faire face, un gardiennage de chantier est organisé.
De nombreux produits sont générés par le démantèlement : 80 000 tonnes de ferraille, 400 000 tonnes de béton inerte, 1 200 tonnes de béton souillé, 1 550 tonnes de résidus goudronneux, 10 tonnes de boues de station biologique, 500 tonnes de boues de bassins de décantation, des bâches souillées, du coke mélangé à de la terre, des poussières de coke et de charbon, des terres polluées (environ 22 000 tonnes), 12 000 tonnes de matériaux réfractaires souillés, 25 tonnes de matériaux d’amiante friable et 25 000 m2 d’amiante non friable, du bois, du carton, du verre.
Autour du site, des analyses ont été faites et ont montré qu’aucune pollution des sols n’a été induite par la cokerie. La nappe phréatique est elle aussi surveillée. Les équipements utilisés lors des forages sont des équipements classiques. Environ 170 sondages de sols ont été faits sur le site. Le sol du site est favorable, car les produits sont bloqués par la première couche de craie.

2. Les investigations sols et la procédure globale de gestion des déchets

Sylvain LECIGNE, ingénieur environnement, service industrie, société AIRELE

2.1 La procédure globale de gestion des déchets

Une procédure globale de gestion des déchets a été élaborée au début de démantèlement.
Elle retient trois catégories de déchets : les déchets inertes, les déchets banals (DIB) et les déchets spéciaux (DIS).
La question du nettoyage sur le site des déchets spéciaux s’est posée. Si ces déchets ne peuvent pas être nettoyés sur place, ils sont placés sur des aires rétentionnées, où ils peuvent alors être nettoyés ou grattés. L’efficacité du nettoyage est vérifiée.
Les déchets inertes sont ensuite broyés. S’ils ne sont pas inertes, ils sont évacués en tant que déchets générateurs de nuisances (il faut noter qu’aucun déchet ne sort du site sans qu’on ne connaisse sa destination).
Deux protocoles de vérification de la nature des déchets (avant ou après nettoyage) ont été définis : le premier est une recherche des paramètres inorganiques au sein des déchets (sulfates, phénols, chlorures), l’autre est une recherche des paramètres organiques (HAP et HCT).
Depuis le début du démantèlement, environ 45 tonnes de déchets banals ont été générés (essentiellement : laine de verre et bois). Concernant les DIS, 2 600 tonnes ont été éliminées (environ 500 tonnes provenant du réseau de gaz, et 2 100 tonnes de déchets issus d’opérations de grattage).

2.2 Bilan des études de sol et étude santé

2.2.1 Généralités

Des études de sols et des investigations ont été menées : diagnostics initiaux (étape A) qui reprend l’histoire du site et une étude de la vulnérabilité du milieu, investigations du site, avec une série de prélèvements et d’analyses (étape B), suivis d’une ESR.
Un plan de surveillance des eaux souterraines a été mis en place en 1999, suite à une étude menée par ANTEA. Un diagnostic approfondi a aussi été conduit, ainsi que des EDR (à la fois sur la ressource en eaux souterraines et la santé humaine).

2.2.2 Vulnérabilité du milieu

Le site est réparti sur trois communes (Hénin-Beaumont, Rouvroy et Drocourt).
Le sol du site est constitué de limons de quelques mètres d’épaisseur.
Des captages d’alimentation en eau potable et captages à usage industriel existent à proximité du site.

2.2.3 Délimitation des zones

Suite aux phases A et B et aux ESR, il est apparu nécessaire de délimiter l’extension des zones polluées précédemment identifiées et de définir les objectifs de réhabilitation pour différentes sources : les remblais et sols dans la zone de traitement de gaz, les eaux souterraines sur les piézomètres 3 et 8, les remblais et les sols contenant des terres ferrocyanurées, qui ont été éliminées, certaines zones de stockages et de dépotages dans la zone de traitement du gaz. Ont été définis des zones à dépolluer considérant les usages prévus dans l’EDR, des zones présentant des concentrations supérieures à la VCI usage industriel, des zones retenues pour l’ESR et des zones n’ayant fait l’objet d’aucune structure, en dehors des voies ferrées.

2.2.4 Surveillance du site

La problématique sites et sols pollués est concentrée au c’ur du site, et non à la périphérie.
Des discussions sur l’usage futur du site sont en cours avec les collectivités, en fonction de ses caractéristiques, de façon à mettre les activités futures sensibles à la pollution sur des zones non sensibles à la pollution, et vice versa (ces activités futures ne sont pas encore connues). Un maximum d’informations sur le site est fourni, de manière que les projets futurs soient compatibles avec le passé industriel du site. Les zones (sur une partie restreinte du site) qui font l’objet de pollutions dures peuvent faire l’objet de surveillances et de servitudes.
Au cours de l’EDR sur la ressource en eau, la modélisation des écoulements a révélé qu’entre le piézomètre PZ8 et le piézomètre PZ5, se produisait un phénomène d’atténuation naturelle qui explique la chute de concentration en polluants entre ces deux points. Dans ces conditions, les captages d’alimentation en eau potable ne sont pas touchés par le panache de pollution.
En revanche, les eaux pompées par les captages industriels, pour lesquels on ne dispose pas de données portant sur les paramètres à considérer, pourraient ne pas respecter la valeur de constat d’impact.

Les prescriptions pour le suivi des eaux souterraines portent sur le suivi de quatre piézomètres, pour les paramètres tels que les HAP, les BTEX, les phénols, les cyanures et les métaux. En complément, un suivi semestriel de la qualité des eaux au droit des piézomètres sera effectué (en période de hautes eaux et de basses eaux).
Par ailleurs, 4 à 5 nouveaux ouvrages sont mis en place avant mars : 2 à 3 entre PZ2 et PZ5 et 1 à 2 en aval de PZ5. Le suivi portera sur le benzène. En cas de problème, les recherches seront étendues aux autres paramètres.

2.2.5 La santé humaine

La seconde EDR a porté sur la santé humaine. Trois scénarios avaient été retenus : le premier est une conversion du site en espaces verts, le second en bureaux d’activités sans sous-sol et les troisième en parkings extérieurs. Les hypothèses concernent la cible (homme adulte et enfant), l’usage du site (deux usages retenus : industriel et espace vert) et les voies d’expositions (inhalation de vapeur de sol, ingestion d’eau...). L’EDR a permis de définir des seuils en dessous desquels le risque sanitaire est nul. Les seuils de réhabilitation sont établis sur la base du scénario le plus pénalisant. Le volume des terres à traiter pour respecter le seuil de réhabilitation pour l’usage considéré est ainsi défini. Finalement, trois scénarios d’aménagement sont retenus, dont le plus sévère est le scénario 1 (espaces verts).
La restriction d’usage la plus forte est l’absence de tout contact direct avec les sols, ceci pouvant être obtenu grâce à la couverture des matériaux inertes, par des revêtements des bâtiments et parkings ou par l’utilisation de terre arable.

3. Echanges avec la salle

Blanche CASTELAIN (Nord Nature)
Quelle est la superficie polluée qui nécessite un traitement de dépollution ?

Yves GUISE
La réponse définitive tombera lors de la prochaine réunion de S3PI : il n’est pas possible pour le moment de répondre à cette question pour les sols situés en dessous de certaines installations. Le zonage sera donc affiné après les opérations de démantèlement et de déconstruction.

Pierre LEMAIRE (Chlorophylle Environnement)
Que signifie HAP ?

Yves GUISE
Les HAP sont les hydrocarbures aromatiques polycycliques. Les HAP sont des polluantes très présent sur des sites comme celui de la cokerie de Drocourt et dégradables grâce à des bactéries.

Journaliste
Les zones libérées seront-elles aménagées pour le commerce ?

Didier HIEL, président de la commission techniques Sites et sols
Ces informations peuvent être obtenues en s’adressant à la communauté d’agglomération d’Hénin-Carvin.

Jean-Marc DEDOURGE
La société Cray Valley (classé Seveso) jouxte le site et un projet de zone d’activités en à l’ouest du périmètre Seveso est en cours.

Dominique WATRIN (maire de Rouvroy)
Il n’y a pas de possibilités de création économique sur le site. 50 ha sont disponibles à l’ouest de la zone classée Seveso, dont 6 ha qui pourraient être rattachés à la zone de la Chesnaie. De plus, tous les projets de la communauté d’agglomération ne sont que des projets à Haute qualité environnementale.

4. Sigles

BTP : bâtiments travaux publics
EDR : étude détaillée des risques
ESR : étude simplifiée des risques
VCI : valeur de constat d’impact
VDSS : valeurs de définition de source-sol

Comptes-rendus