Lernzettel: Gestion des terres polluées

📋 Plan du Cours

1. Pollution des sols et polluants
2. Dépollution et gestion des sites
3. Techniques in situ de dépollution
4. Traitements sur site et hors site
5. Excavation, confinement et mesures correctives
6. Dépollution pyrotechnique
7. Gestion des terres excavées
8. Critères d'acceptation et analyses
9. Filières des terres inertes
10. Traitement et stockage des terres polluées

📖 1. Pollution des sols et polluants

🔑 Notions clés & Définitions

• Pollution des sols : Un sol est dit pollué lorsque des polluants d’origine exogène entraînent des altérations ou perturbations biologiques, physiques et chimiques.
• Polluants exogènes : Les polluants exogènes sont des substances apportées par des activités humaines qui se retrouvent dans le sol et en affectent les milieux.
• Zones non saturée : La zone non saturée correspond au sol où l’eau n’occupe pas toute la matrice, ce qui influence les transferts des polluants.
• Zones saturée : La zone saturée désigne le milieu où l’eau souterraine occupe les pores, conditionnant la mobilité des polluants vers la nappe.
• Hydrocarbures aromatiques monocycliques BTEX : Les BTEX sont un type de polluants organiques parmi les hydrocarbures, pouvant se retrouver dans les milieux sol, air du sol et eaux souterraines.

📝 Points essentiels

• La pollution des sols peut produire des effets directs ou indirects, stables ou mobiles, immédiats ou différés, et même à long terme.
• Les sources de pollution listées sont notamment industrielles, agricoles, minières, domestiques, atmosphériques et militaires ou guerrières.
• Parmi les familles de polluants figurent métaux et métalloïdes, hydrocarbures, COV/COHV, PCB, dioxines et furannes, pesticides, PFAS, amiante, cyanures, explosifs.
• Les impacts concernent le sol, l’eau souterraine et les gaz du sol, avec des localisations possibles de surface, subsurface ou profondes.
• La pollution est dite presque exclusivement liée à des activités humaines dans le texte.

💡 Astuce mémo

Non saturée = hors nappe, saturée = dans la nappe : même source, transferts différents.

📖 2. Dépollution et gestion des sites

🔑 Notions clés & Définitions

• Réhabilitation des sites : La réhabilitation vise à remettre un site dans un état compatible avec l’usage futur en combinant prévention, réparation et gestion du risque.
• Interprétation de l’état des milieux : L’étape d’interprétation consiste à analyser les milieux pour comprendre la situation après caractérisation de la pollution.
• Plan de gestion : Le plan de gestion formalise les objectifs et la stratégie de dépollution à partir de l’interprétation de l’état des milieux.
• Ingénierie de dépollution : L’ingénierie de dépollution regroupe la conception opérationnelle des interventions choisies après le plan de gestion.
• NF X31-620 : La norme NF X31-620 encadre une méthodologie réglementaire en étapes pour la gestion des sites et sols pollués.

📝 Points essentiels

• Après caractérisation, l’objectif peut être de supprimer la pollution à la source, limiter les impacts, extraire la pollution ou détruire la pollution.
• Le choix des techniques dépend du milieu touché, de la nature et de l’étendue, ainsi que du temps et du budget disponibles.
• La réhabilitation repose sur prévention et réparation, avec une gestion du risque selon l’usage et au cas par cas dans des conditions technico-économiques acceptables.
• La démarche NF X31-620 comporte successivement analyse de l’état, interprétation, plan de gestion, puis ingénierie de dépollution.

💡 Astuce mémo

Analyse → IEM → Plan → Ingénierie : une chaîne en 4 maillons.

📖 3. Techniques in situ de dépollution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dépollution in situ : Une dépollution in situ traite les polluants en place, sans excavation et sans pompage, au moyen de procédés adaptés au milieu.
• Ventilation zone non saturée : Le venting est une extraction de polluants volatils par mise en dépression de la zone non saturée.
• Bioventing : Le bioventing est une variante du venting qui ajoute des nutriments et ou des bactéries pour biodégrader les polluants.
• Barbotage en zone saturée : Le sparging consiste à injecter de l’air dans la nappe afin de favoriser volatilisation et extraction des polluants.
• Confinement physique : Le confinement physique vise à isoler les polluants et à empêcher l’écoulement des eaux souterraines hors de la zone contaminée.

📝 Points essentiels

• Les techniques in situ sont réalisées dans le sol et permettent de traiter sans excavation ni pompage.
• Le venting cible des polluants organiques volatils dans la matrice sol, avec une limite liée à la perméabilité des sols.
• Le sparging s’applique à la zone saturée et cible des polluants organiques volatils dans les matrices sol et eau, avec une limite liée à la perméabilité.
• L’oxydation chimique in situ injecte un oxydant dans les zones saturée et non saturée pour détruire totalement ou partiellement des polluants.
• La phytoextraction extrait des polluants avec des plantes via absorption racinaire, transfert et accumulation dans les parties aériennes récoltables.

💡 Astuce mémo

Vent ingère la non saturée, Spar ge la saturée : le nom “ing” change avec l’eau.

📖 4. Traitements sur site et hors site

🔑 Notions clés & Définitions

• Techniques sur site : Les techniques sur site sont effectuées sur le chantier avec des installations temporaires après excavation ou pompage.
• Techniques hors site : Les techniques hors site s’appuient sur des centres de traitement fixes pour traiter les terres ou eaux dépolluées.
• Pompage et traitement : Le pompage et traitement extrait les eaux souterraines polluées puis les traite sur site avant rejet ou élimination en centres agréés.
• Bioremédiation : La bioremédiation dégrade des polluants organiques grâce à des micro-organismes, pouvant être complétés par des nutriments.
• Lavage physicochimique : Le lavage physicochimique trie par voie humide, en transférant les polluants vers la fraction aqueuse et les fractions les plus fines.

📝 Points essentiels

• Sur site, les terres peuvent être réutilisées ou les eaux dépolluées évacuées, tandis qu’hors site le traitement est assuré dans des installations fixes.
• Le pompage et traitement vise des polluants organiques et métalliques avec des limites liées à la perméabilité et à l’homogénéité des sols.
• La bioremédiation est limitée par la perméabilité des sols et peut nécessiter ajout de micro-organismes et de nutriments.
• Le lavage physicochimique est limité par la granulométrie trop fine des sols.
• La désorption thermique traite des sols excavés par chaleur pour volatiliser des polluants volatils et semi-volatils entre 90 et 560°C.

💡 Astuce mémo

Sur site = chantier, hors site = usine fixe : mêmes objectifs, lieux différents.

📖 5. Excavation, confinement et mesures correctives

🔑 Notions clés & Définitions

• Excavation des sols : L’excavation est une méthode utilisée quand la pollution est bien délimitée, consistant à retirer les terres pour traitement ou élimination.
• Confinement : Le confinement est une action qui isole les polluants pour éviter qu’ils migrent hors de la zone contaminée.
• Mesures correctives : Les mesures correctives sont des actions complémentaires quand la dépollution par excavation reste incomplète pour sécuriser l’usage.
• Inertage : L’inertage consiste à mélanger des terres fortement polluées avec un liant hydraulique avant un stockage en ISDD.

📝 Points essentiels

• La dépollution par excavation peut être incomplète, ce qui conduit à ajouter des mesures correctives dans le plan de gestion.
• Les mesures correctives visent notamment à limiter les remontées de gaz du sol et à prévenir l’intrusion de substances volatiles dans le bâti ou les réseaux.
• Elles peuvent aussi viser à limiter l’accumulation de volatils, assurer une couverture des sols de surface et limiter la corrosion des biens matériels.
• En cas de forte pollution, une étape d’inertage par liant hydraulique est indiquée avant stockage en ISDD.
• L’élimination en ISDND ou ISDD est mentionnée après excavation pour traitement ou élimination hors site.

💡 Astuce mémo

Si excavation = “pas parfait”, alors correctifs = gaz + intrusion + corrosion.

📖 6. Dépollution pyrotechnique

🔑 Notions clés & Définitions

• Étude historique et documentaire : L’étude historique et documentaire recherche l’existence d’événements de guerre et de faits associés pouvant générer un risque pyrotechnique sur le site.
• Diagnostic pyrotechnique : Le diagnostic pyrotechnique cartographie en 3D le sous-sol pour localiser des masses métalliques susceptibles d’être des engins de guerre.
• Magnétométrie : La magnétométrie est une méthode de détection utilisée pour repérer des anomalies liées à des masses métalliques au cours du diagnostic pyrotechnique.
• Radar de sol : Le radar de sol est une méthode de diagnostic mentionnée pour cartographier le sous-sol et localiser des anomalies potentielles.
• Stockage dormant : Le stockage dormant correspond à une mise en sécurité des munitions avant leur destruction.

📝 Points essentiels

• Le processus pyrotechnique commence par une étude historique et documentaire pour vérifier la présence d’un risque et sa probabilité.
• Le diagnostic est une détection de surface non intrusive qui cartographie le sous-sol afin de localiser en (x;y;z) les masses métalliques susceptibles d’être des engins.
• Le traitement implique implantation des cibles au GPS, mise au jour par équipe d’artificiers, identification, stockage dormant, puis destruction soit par pétardage.
• Des distances d’isolement et parfois des blindages ou évacuations temporaires sont requis pour garantir la sécurité, avec un exemple jusqu’à 1 500 m pour une bombe d’aviation.
• Les temporalités recherchées incluent guerre prussienne 1870, guerres mondiales 1914-1918 et 1939-1945.

💡 Astuce mémo

Historique = “où la guerre a frappé”, GPS = “où c’est maintenant”, puis destruction = “fin du risque”.

📖 7. Gestion des terres excavées

🔑 Notions clés & Définitions

• Statut de déchet : Dès que des terres excavées quittent l’emprise du chantier, elles deviennent des déchets au sens de la gestion décrite.
• Traçabilité : La traçabilité impose de suivre les terres jusqu’à leur destination finale, car la responsabilité du producteur est indiquée ad vitam aeternam.
• Sortie du statut de déchet : Sous certaines conditions, les terres excavées peuvent sortir du statut de déchet, ce qui modifie leur devenir administratif.
• Filière de valorisation : Une filière de valorisation réemploie ou transforme les terres, par exemple en remblai technique ou en valorisation matière ou volume.
• Filière de stockage : Une filière de stockage correspond à l’hébergement des terres dans des installations dédiées comme ISDI, ISDND ou ISDD.

📝 Points essentiels

• La dépollution des sols et la gestion des terres excavées sont différentes, et l’optimum technico-économique n’est pas utilisé pour cette gestion.
• Le producteur du déchet est responsable ad vitam aeternam, et la traçabilité doit aller jusqu’à la destination finale.
• Les filières listées couvrent réutilisation, valorisation matière, valorisation volume, stockage (ISDI/ISDND/ISDD), et traitement avant transfert.
• Chaque filière fixe des critères d’acceptation dans son arrêté préfectoral ou permis, souvent indépendants des analyses du site d’origine.
• Les filières ne sont pas des services publics et peuvent durcir leurs critères au cas par cas.

💡 Astuce mémo

Sortie du chantier = déchet : après ça, tout est “filière + critères + traçabilité”.

📖 8. Critères d'acceptation et analyses

🔑 Notions clés & Définitions

• DAP : La DAP (Demande d’Acceptation Préalable) formalise une demande d’acceptation préalable pour l’entrée de terres dans une filière.
• CAP : Le CAP (Certificat d’Acceptation Préalable) est un document d’acceptation préalable exigé dans le dispositif de gestion présenté.
• FID : La FID (Fiche d’Identification de Déchet) sert à identifier le déchet avant son évacuation vers une filière.
• Éluat (lixiviat) : L’éluat, aussi appelé lixiviat, est une matrice d’analyse utilisée pour mesurer des paramètres chimiques des terres.
• Indices organoleptiques : Les indices organoleptiques regroupent l’aspect et l’odeur pour évaluer des critères d’acceptation des terres.

📝 Points essentiels

• Les critères d’acceptation cités incluent analyses chimiques (matière brute et éluat), indices organoleptiques, granulométrie et absence de déchets indésirables.
• Les analyses sur éluât portent sur 18 paramètres et incluent notamment 12 métaux et métalloïdes, plus fluorures, chlorures, sulfates, COT, indice phénol, fraction soluble.
• Les analyses sur matière brute portent sur 5 paramètres : COT, HCT (C10 à C40), PCB (7 congénères), HAP (16 éléments) et BTEX.
• Des biais d’analyse peuvent venir de l’hétérogénéité du sol, de l’échantillonnage, de la préparation, et de l’intercalibration des laboratoires.
• Les variations analytiques peuvent atteindre 40%, ce qui impacte la comparaison avec les seuils de filières.

💡 Astuce mémo

Éluat = 18 paramètres, Brut = 5 paramètres : double clé “eau” vs “sol” pour les seuils.

📖 9. Filières des terres inertes

🔑 Notions clés & Définitions

• ISDI : ISDI correspond à une installation de stockage de déchets inertes, mentionnée avec un niveau K3 pour les terres inertes.
• Terres sulfatées TS : Les terres sulfatées (TS) sont gérées dans une logique associée à un comblement de carrière de gypse (CCG).
• ISDI+ : ISDI+ (ou K3+, ISDI+, K3x3) désigne une filière avec des dépassements sur éluât jusqu’à 3 fois le seuil ISDI pour certains paramètres.
• Terres naturelles TN+ : Les terres naturelles TN+ correspondent à des terres avec surconcentration naturelle de certains paramètres sur éluât, avec seuils variables selon les sites.
• AM du 12 décembre 2014 : L’AM du 12 décembre 2014 est citée comme texte relatif aux conditions d’admission des déchets inertes dans les ISDI.

📝 Points essentiels

• Les terres inertes sans dépassements des seuils ISDI peuvent aller en ISDI (K3), en comblement de carrière pour terres inertes, ou en aménagement.
• Pour les terres sulfatées TS, les dépassements des seuils ISDI ne concernent que sulfates et fraction soluble, avec évacuations dans les carrières de gypse.
• Pour ISDI+ (ou K3+, ISDI+, K3x3), les dépassements sur éluât peuvent atteindre 3 fois le seuil ISDI, tandis que les paramètres sur brut restent ceux de l’ISDI.
• Les terres naturelles TN+ sont soumises à des seuils variables selon les sites en raison de la surconcentration naturelle sur éluât.
• Les prescriptions citées incluent aussi l’AM du 22 septembre 1994 sur les exploitations de carrières et des guides BRGM/CEREMA (notamment pour sortie de statut de déchet).

💡 Astuce mémo

ISDI = seuil OK, TS = passe seulement sulfates/fraction soluble, ISDI+ = x3 sur éluât, TN+ = naturel donc seuils modulés.

📖 10. Traitement et stockage des terres polluées

🔑 Notions clés & Définitions

• Plateforme de tri : Une plateforme de tri et/ou de traitement prépare les terres polluées, notamment via des procédés comme le lavage physicochimique.
• Désorption thermique : La désorption thermique chauffe des terres excavées pour extraire par volatilisation des polluants volatils et semi-volatils jusqu’à une plage de 90 à 560°C.
• Incinération : L’incinération consiste en une combustion aérobie dans un four à des températures élevées, visant à détruire ou volatiliser des polluants.
• Vitrification : La vitrification solidifie/stabilise un mélange de sols excavés et de fritte de verre, puis produit un déchet vitrifié refroidi.
• ISDND et ISDD : ISDND et ISDD sont des installations de stockage, respectivement pour déchets non dangereux et déchets dangereux.

📝 Points essentiels

• Pour les terres polluées, les filières de traitement mentionnées incluent plateforme de tri/lavage, centre biologique, désorption thermique et incinération.
• Les filières de stockage citées sont ISDND (ou K2) pour non dangereux et ISDD (ou K1) pour dangereux.
• En stockage de terres très polluées, une étape de stabilisation par mélange au béton précède le stockage définitif.
• Les filières de traitement ne sont pas soumises à la TGAP, sauf certaines incinérations, tandis que les filières de stockage y sont soumises.
• Le devenir décrit : stockage ISDND/ISDD pour stockage définitif, ou traitement/tri avec évacuation des dépollutions vers filières inertes et résidus vers ISDND/ISDD.

💡 Astuce mémo

Traitement = transformer, stockage = confiner définitivement : TGAP vise surtout le stockage dans le texte.

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

In situ vs sur site/hors site

Traitements et stockage des terres polluées

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre dépollution des sols et gestion des terres excavées, qui poursuivent des objectifs différents avec des logiques de critères distinctes.
2. Croire que les critères d’acceptation des filières dépendent des analyses du site : le texte indique qu’ils sont souvent indépendants des analyses réalisées pour caractériser le site.
3. Inverser venting et sparging : venting vise la zone non saturée, tandis que sparging vise la zone saturée dans la nappe.
4. Oublier que l’in situ n’implique ni excavation ni pompage, alors que sur site et hors site s’appuient sur des opérations après excavation ou pompage.
5. Mélanger éluat et matière brute dans les analyses : les paramètres mesurés et leur nombre diffèrent entre éluat et matière brute.
6. S’imaginer que la dépollution pyrotechnique est uniquement de la cartographie : le texte décrit ensuite la mise en sécurité et la destruction des cibles.
7. Penser que les variations analytiques sont négligeables : le texte annonce jusqu’à 40% de variations possibles.

✅ Checklist Examen

1. Définir la pollution des sols comme présence de polluants exogènes causant des perturbations biologiques, physiques et chimiques.
2. Lister les voies de prise en compte des milieux touchés : sol, eau souterraine et gaz du sol, avec localisations possibles de surface à profond.
3. Associer les sources de pollution citées à des catégories humaines : industrielles, agricoles, minières, domestiques, atmosphériques, militaires ou guerrières.
4. Reproduire la chaîne NF X31-620 : analyse de l’état des milieux, interprétation, plan de gestion, puis ingénierie de dépollution.
5. Donner au moins trois exemples de procédés in situ et préciser qu’ils traitent en place sans excavation ni pompage.
6. Distinguer venting, bioventing, sparging et biosparging par la zone visée (non saturée vs saturée) et l’objectif (volatilisation/extraction vs biodégradation).
7. Expliquer le rôle du confinement physique et le type de polluants visés selon le texte (utilisé essentiellement pour les pollutions métalliques).
8. Connaître les traitements sur site/hors site et citer au moins un objectif : réutilisation des terres sur site ou évacuation des eaux dépolluées.
9. Citer les limites/conditions de traitements mentionnées : perméabilité pour certaines techniques, homogénéité et perméabilité pour pompage et traitement, granulométrie trop fine pour lavage.
10. Rappeler que la dépollution par excavation peut être incomplète et lister au moins deux mesures correctives de sécurisation issues du plan de gestion.
11. Décrire le processus pyrotechnique en étapes : étude historique, diagnostic 3D (x;y;z), mise au jour, identification, stockage dormant, destruction, avec notion de périmètre de sécurité.
12. Lister les filières de gestion des terres excavées (réutilisation, valorisations, stockage ISDI/ISDND/ISDD, traitement) et préciser que les critères d’acceptation sont propres à chaque filière.
13. Donner les critères d’acceptation cités (chimie sur éluat et matière brute, indices organoleptiques, granulométrie, absence de déchets indésirables).
14. Connaître les familles de seuils pour terres inertes : ISDI/K3, TS (fraction soluble et sulfates), ISDI+ (jusqu’à 3x sur éluat), et TN+ (seuils variables).