lundi 26 janvier 2009

EAUX DE RUISSELLEMENT - POLLUTION DE LA NAPPE PHREATIQUE

" Le déchet le plus facile à éliminer est celui que l'on n'a pas produit. "


Eaux de ruissellement: les eaux de ruissellement en surface sont récupérées par des tranchées latérales. Les eaux propres, qui constituent une minorité, sont celles qui n'ont pas été en contact avec les déchets. Les autres sont contaminées en proportion directe de la longueur de leur trajet et de leur temps de contact, tous deux maximum dans le cas où les déchets forment un monticule (dôme); ces eaux polluées constituent une deuxième catégorie de lixiviats.

Pollution de la nappe phréatique: celle-ci est causée par ruptures, perforations accidentelles et attaques chimiques de la bâche de protection sous-jacente, et donc sa mise en contact à terme avec les lixiviats. Cette bâche, malhabilement baptisée par contresens "géo-membrane" (les vraies membranes respirent!), est plutôt supposée garantir une imperméabilité absolue avec le sous-sol. Elle est réalisée préférentiellement dans un matériau tel que le PEHD (polyéthylène haute densité) qui résisterait à toutes les attaques chimiques et mécaniques, contrairement aux PVC (polychlorure de vinyle) et EPDM (éthylène-propylène diène monomère) et autres substituts tels que polyéthylènes chlorés ou chlorosulfurés que l'exploitant pourra préférer pour des impératifs de coût ou de disponibilité immédiate (sans que personne n'y trouve à redire!).

Le PEHD n'est aucunement un matériau d'avant-garde: il est utilisé à cet effet depuis plus de 20 ans aux Etats-Unis, en épaisseur standard de 2.54mm (1/10 de pouce). Malgré son apparence de "linoléum" et sa forte résistance à un grand nombre d'attaques chimiques, le PEHD est pourtant fragilisé par une minorité de produits présents dans les lixiviats: hydrocarbones aromatiques (benzène) ou halogénés (tri- ou -tetrachloroéthylène, tetrachlorure de carbone), toluènes (méthylbenzène), xylènes et naphtalènes. Le plus étonnant est encore à venir: le PEHD est lentement fragilisé par une exposition prolongée à différents types de résidus d'ordures ménagères, dont on peut citer: corps gras (lard, margarine), vinaigres et alcools (fonds de bouteilles et fontaines à vins..), détergents (lessives, détachants..), mousses à raser, soins des cheveux (crèmes et teintures), shampooings, soins du corps, vernis à ongles, cirages, chiffons et résidus de nettoyage ou de bricolage (térébenthine, acétone, essence, solvants, peintures..), etc... Et c'est le fabricant-concepteur qui le dit! A court ou moyen terme, ces différents types d'ordures ménagères ramollissent ou bien rendent cassant le PEHD. Sous la pression des multiples contraintes mécaniques (voir plus bas) ces deux types d'attaques chimiques affaiblissent la résistance de la bâche, causant immanquablement déchirures ou fractures, malgré son épaisseur rassurante de quelques 2mm. Pourquoi une telle fragilité du matériau? Parce que les polymères (tels que le PEHD) sont des composés synthétiques naturellement instables à long terme, et surtout vulnérables à des attaques chimiques spécifiques, brisant certains points faibles des chaines moléculaires.

On note également la difficulté de manipulation des bâches en PEHD: défauts de fabrication, transport, stockage et nécessité de souder les morceaux ("lés") entre eux de façon imperméable et durable avec différentes colles. Le PEHD est connu pour sa sensibilité à la température, créant des tensions résiduelles sur les collages, généralement réalisés par temps chaud, qui peuvent donc se rompre par temps froid. Un nombre typique de 25 défauts par hectare est avéré, correspondant pour le projet de St-Escobille (18 ha) à près de 500 défauts potentiels (*). Chacun de ces défauts représente autant de points de fuite pour les lixiviats que d'amorces pour des déchirures encore plus conséquentes. Une bâche parfaitement posée sur un terrain plat idéal (!) aurait, selon le constructeur, un taux de fuite de 10 litres/ha/jour (soit pour le projet de St-Escobille, 180 l/j, ou 65.750 l/an, ou environ 66m3/an). Des études réalisées aux Etats-Unis révèlent que sur le terrain, et sous l'effet des autres agressions mécaniques et chimiques, les meilleures bâches type PEHD laissent fuire les lixiviats à un taux très supérieur de 200 litres/ha/jour (ce qui serait l'effet d'un trou de 2mm de diamètre sous une hauteur de liquide de 3cm). Pour le projet de St-Escobille (18ha), ce chifre correspond à 3.600 litres/jour (ou approximativement 3,6m3/jour), représentant 1.315.000 l/an (un peu plus de 1.300 m3/an) de lixiviats passant chaque année sous ladite "géomembrane" et continuant leur course paisible et silencieuse vers la nappe phréatique après s'être frayé un chemin à travers la couche d'argile sous-jacente (voir deux paragraphes plus bas).

Comme dans la science des CET les malheurs n'arrivent jamais seuls, un autre phénomène parasite ety aggravant vient s'ajouter: le colmatage de la couche drainante par l'action des bactéries. Les lixiviats sont en effet récupérés au fond du site par un réseau de drains passant à travers cette couche formée de sable et de graviers. En fonctionnement normal, la couche drainante ne permet aux lixiviats d'atteindre une hauteur de 5cm en fond de casier, correspondant au chiffre précédent de 10 litres/ha/jour pour les fuites (la norme maximale autorisée pour la hauteur des lixiviats étant 30cm). Mais ces vilaines bactéries produisent sur les granulats un certain nombre de dépôts de nature colmatante. Ces dépôts sont formés à 30% de matériaux organiques ("biofilm") et pour le reste de composés minéraux (précipités de sulfures de fer, et carbonates de fer/manganèse/calcium). Il en résulte un colmatage graduel qui à rend progressivement imperméable la couche drainante. Le résultat est une élévation de la hauteur des lixiviats. Pour une élévation d'un facteur dix (e.g. 50cm), le taux de fuite est multiplié approximativement par huit (soit 80 litres/ha/jour). Les chiffres catastrophiques mentionnés au paragraphe précédent doivent donc être revus à la hausse.. Que pour la couche drainante on choisisse le gravier, moins susceptible que le sable de l'effet du colmatage bactérien, ne change rien à l'affaire. Comme le sable, mais trois fois plus lentement, il aura perdu sa porosité à 70% au bout de 5 ans ! Alors les lixiviats, insuffisament drainés et retenus en exces dans la masse de déchets, s'enrichissent en toxiques, ralentissent la bio-dégradation, fuient davantage dans le sous-sol, et de plus.. exercent une pression hydraulique supplémentaire sur la bâche. Son viellissement mécanique comme chimique s'en trouve accéléré, et un chiffre de 200 à 400 litres/ha/jour fait maintenant partie du vraisemblable, encore que sans doute sous-estimé pour le long terme.

Aux risques objectifs décrits ci-dessus s'ajoutent les déchirures de la bâche occasionnées mécaniquement par l'effet de cisaillement, poinçonnement ou percement par déchets tranchants, la possibilité d'éclatement sous la pression locale ou les gradients de force à plus grande échelle dus à la gravité (effet de pente), aux différences de densité), aux tassements naturels mais hétérogènes des masses en décomposition (il s'agit ici de tonnes!) ou mécaniquement induits à partir de la surface par le passage des camions ou des bulldozers (compactage des déchets), ou simplement lors de la mise en place. Dans les connaissances actuelles, il n'existe aucun moyen de vérifier l'état d'une bâche, aussitôt que les matériaux commencent à être déversés. A noter la possibilité de déclenchement spontanés de feux en profondeur (on cite une probabilité de deux incendies par an par site*), ayant pour effet de fondre et percer la bâche. Il y a les petits trous multiples créés par les rongeurs et leur réseau de galeries, quelquefois assez profondément... Les bâches plastiques sont également très sensibles aux rayons ultraviolets (UV) du soleil, ce qui oblige à les recouvrir au tout début de l'exploitation. Puisque l'on ne peut rien savoir sur l'état de la bâche, autant dire que tout problème potentiel est définitivement réglé ou prétendu inexistant!

*Note: les départs de feu des CET dus à un phènomène de combustion interne spontanée sont fréquents. Si l'on écarte les incendies d'origine criminelle, que les promoteurs ne manquent jamais de dénoncer en guise de toute explication, le phénomène de combustion spontanée est bien réel et encore très mal compris. Ainsi, certains CET vieux de dix ans émettent par endroit des "fumerolles" nauséabondes et toxiques, révélant la présence d'autant de points chauds avec des températures de 80-300°C! Alors que le bois rentre en combustion à 315°C à l'air libre, il est susceptible de se décomposer par pyrolyse à 95°C. Avec la chaleur dégagée, la température du point chaud s'élève, et le phénomène de pyrolyse peut s'auto-entretenir dès lors que le seul de 149°C est atteint. D'autres matériaux combustibles, tels que les papiers, cartons et plastiques, de seuils plus bas, apportent un carburant inépuisable à la réaction pyrolytique. Il s'en dégage des gaz de dioxines, d'halogènes et de COV, qu'on retrouve en surface dans les fumerolles. Ce type d'incendie souterrain est difficilement perceptible et controllable et il très coûteux à neutraliser losqu'il rejoint la surface (récemment, le 17 juin 2005, un incendie spontané en fond de casier dans le CET de Montflanquin, Lot et Garonne, a coûté au moins 200.000 Eu). Les dégats sur la "géomembrane" sont bien entendu catastrophiques, au sens où sa combution en contact avec les points chauds crée autant de vastes ouvertures dans lesquelles peuvent librement s'engouffrer les lixiviats.

Compte-tenu de cette lourde problématique, la pratique est de disposer en-dessous de ladite "géomembrane" (pas si imperméable, comme on vient de le voir) un couche de matériaux argileux dans une tentative de mieux protéger le sous-sol et ses nappes phréatiques. Par définition, un matériau argileux doit comprendre au moins 40% d'argile dans un sens granulométrique, matériau qui en phase hydratée impose ses propriétés à l'ensemble. Les loess et les limons dit "argileux", souvent utilisés comme substituts, ne correspondent en rien à une telle définition, même après compactage. Les matériaux à base de minéraux naturels dits "bentonite" offrent des propriétés très similaires aux argiles. Mais les argiles, naturelles comme synthétiques, ne sont pas nécessairement étanches. Sous l'effet de leur propre compactage, des cycles de gel et dégel, le développement d'un réseau de microfissures (aussi petites que 0.1mm ou 100µm), ou de la simple déshydratation, leur texture peut présenter des propriétés contraires à l'effet voulu, c'est à dire hautement perméables. En particulier, lorsqu'elles sont mises en contact avec les acides contenus dans les lixiviats, et sous l'effet de la chaleur de fermentation (30°C), les argiles ou bentonites se décomposent par solubilisation (lyse) de leur constituants en aluminium et en silice, leur ôtant toutes leurs propriétés initiales de haute étanchéité. L'effet de la chaleur provoque également un phénomène de fissuration à plus grande échelle. Un autre facteur aggravant est l'irrégularité de l'interface géomembrane/argile. La géomembrane étant sujette à des effets de dilatation/rétraction thermiques (formation de "vagues", en particulier lors de la pose et du collage), et de tensions locales sous les contraintes mécaniques du compactage, son contact avec la sous-couche argileuse (qui est meuble) est fortement inégal. Cette non-planéité de l'interface géomembrane/argile avec ses nombreuses poches d'air permet aux lixiviats de fuite de se répandre davantage sur la sous-couche argileuse, augmentant non seulement leur volume, mais aussi leur surface de contact. Les phénomènes d'attaque chimique et de percolation des lixiviats à travers les fissures de la sous-couche s'en trouvent considérablement renforcés.

Puisque les fuites de lixiviats à travers la bâche sont plus que simplement probables, cette couche argileuse superficielle, faussement qualifiée de "barrière active", n'offre qu'une protection toute symbolique et certainement pas faite pour durer. Une étude scientifique réalisée en Belgique montre qu'en considérant seulement les attaques chimiques, la fameuse "double barrière active" (bâche/argile) est traversée en moins d'un an. Encore une fois, on ne pourra jamais rien savoir à aucun moment ni sur l'état de la bâche, ni sur l'état de la couche d'argile, sauf à constater un beau jour le "fait accompli" que les lixiviats ont enfin rejoint la nappe phréatique..

Aussi efficace qu'il puisse paraître à l'inauguration d'un site, le tapis argileux ne concerne que la protection du sol situé immédiatement en dessous, et non celle des versants. Même en tapissant ceux-ci superficiellement, les lois de la gravité pour un matériau meuble veulent que ceux-ci s'affaissent progressivement, se scindent physiquement en créant un réseau de fissures, exposant directement les flans de l'excavation avec les lixiviats à travers la bâche (assurément perforée/déchirée par les contraintes ou défauts précités et attaquée chimiquement). Que les lixiviats fuient par dessous ou par les côtés ne fait strictement aucune différence lorsque le sous-sol est hautement perméable! Pour éviter ce phénomène inévitable de fuites latérales des lixiviats, une stratégie alternative consiste à ne pas enfouir les déchets mais plutôt à les empiler pour former un monticule ou dôme. La base du dôme est alors entourée d'ne "barrière de confinement", à comprendre une ceinture périphérique de remblais bâchés sur fond d'argile. Les mêmes risques que décrits ci-dessus s'appliquent au cas du remblais, sauf que la masse des déchets, et donc les contraintes mécaniques qui en sont à l'origine sont sensiblement plus importants. Mais hélas le constat ne s'arrête pas là. Premièrement, la surface des déchets exposée à la pluie est quasiment doublée par rapport au cas enfoui, ce qui augmente le volume des lixiviats de ruissellement. Ces lixiviats additionnels sont captés à la périphérie par des tranchées, avec plus ou moins d'efficacité et des risques de fuites élevés. Ceci notamment en cas de fortes intempéries (pluviométrie saisonnière exceptionnelle, forte averse), de saturation des capacités de pompage ou de panne de celles-ci, ou simplement de saturation momenténée des capacités de stockage des lixiviats sur site. Deuxièmement, le rendement de captage des biogaz issus d'un dôme est très inférieur à celui qu'on peut obtenir dans le cas de déchets enfouis, doublant les risques liés à leur rejet direct dans l'atmosphère (voir ci-dessous). La stratégie du dôme introduit également de nouveaux risques: les accidents constatés dans le monde ont montré que les pentes du dôme sont naturellement instables, ce qui provoque des effondrements et glissements de terrain imprévisibles, la barrière de confinement ne contrôlant alors plus rien. Dans cette description des nouveaux risques introduits par la stratégie du CET en dôme, on aura aisément oublié ce qu'il advient du fond du CET. La réponse est simple: les risques de fuite des lixiviats à travers la double "double barrière active" sont strictement inchangés qualitativement, sauf qu'ils sont quantitativement plus grands du fait de la masse plus élevée qui pèse dessus.

Alors pourquoi le CET en dôme (comprendre maintenant Centre d'Entassement Technique ?), puisque le principe comporte davantage de risques que le CET enfoui ? Comme toujours dans ces questions, il faut chercher la réponse dans le facteur de profit. Le dôme est plus avantageux pour l'exploitant, puisqu'en stockant les déchets en hauteur, (1) il économise le coût d'excavation et d'évacuation (ou de stockage sur site) des matériaux du sous-sol, et (2) peut entasser autant de fois plus de déchets que les lois de la gravité et de la physique du tassement le permettent (tant pis pour l'impact paysager si on arrive à des hauteurs de 20-50m!).

Conscient de tous ces risques avérés, l'exploitant compte finalement sur l'imperméabilité naturelle du substrat géologique, la fameuse "barrière naturelle passive". Il a une confiance mystique et résolument inébranlable dans l'imperméabilité absolue du sous-sol de tout terrain sélectionné n'importe où au hasard, surtout là où il aurait la "maîtrise foncière" (propriété ou bail). Sa compréhension de la géologie du sous-sol est invariablement rudimentaire, et d'une simplicité lumineuse: le résultat des études d'experts donne "fond d'argile imperméable sur socle rocheux uniforme". On fera quelques petits carottages sur le site pour s'assurer qu'il y a ici où la un peu des deux (et si on n'en trouve pas, ce sera un carottage "raté", sans intérêt pour la statistique). Il se trouve qu'à Saint-Escobille comme sur le reste du plateau de Beauce, le sous-sol est formé de matériaux rocheux fracturées et inhomogènes: calcaires de Beauce et d'Etampes en blocs, fracturés ou fissurés, calcaires marneux, marnes, poches d'argiles et sables variés (cf. page Géographie et Géologie). Cette propriété en fait une véritable éponge, d'où l'importance de l'aquifère, par endroits située à seulement 25 mètres de la surface. Cette propriété unique du sous-sol de Beauce de ne pas pouvoir retenir l'eau de pluie (pourtant exceptionnellement abondante ici !), forçe les agriculteurs à irriguer leurs plantations à partir de nombreux puits de forage. Cet aspect évident de la géologie locale semble avoir été mystérieusement "oublié" dans les études préalables au projet de CET, ce qui en dit long sur les compétences mises en jeu dans ces études, comme sur la transparence de l'information résultante. L'important est de faire avaler aux autorités décisionnelles que la barrière passive (soit les 10-20m situés entre le fond du CET et le haut de la nappe) est imperméable "comme un roc", même si on sait fort bien que le dit socle rocheux est fracturé de partout et constitué de matériaux inhomogènes, formant un réseau de failles de nature exceptionellement perméable! L'exploitant potentiel étant généralement le seul à pouvoir répondre à l'appel d'offres des pouvoirs publics, le premier saura mettre en oeuvre tous les moyens pour convaincre ces derniers que le petit lopin dont il a la maîtrise foncière se trouve être situé -juste par hasard- sur un substrat "imperméable comme un roc". C'est ce qu'on pourrait apeller "l'autre géologie", une discipline para-scientique d'un genre nouveau, qui n'exige aucune formation ni qualification particulière, sauf l'art du mentir vrai devant un auditoire confiant et impressionnable.

Un grand nombre d'études menées à l'étranger depuis les dix dernières années (où il y a plus d'expérience et de tragédies) concluent invariablement que les protections contre les fuites de lixiviats par bâches plastiques et sous-couches argileuses sont totalement inadéquates lorsqu'il s'agit de garantir la sécurité de l'eau et de l'environnement à l'échelle de plusieurs décennies. Malgré le fameux "état de l'art" atteint en cette matière, les spécialistes s'accordent à dire que dans les meilleures conditions, ces protections ne font que retarder de quelques décennies la mise en contact inéluctable des lixiviats avec les nappes aquifères situées en-dessous des décharges. A noter que la poIlution d'une aquifère par les lixiviats comporte un caractère quasiment irréversible et irréparable, sauf à l'échelle géologique. Il vaudrait mieux pour les exploitants et décideurs de s'inspirer de ces études, au lieu de recommencer l'histoire sur notre territoire national, à moins que le but avoué soit d'ignorer, en toute connaissance de cause, les conséquences sur la l'environnement et la Vie, et donc de faire le choix de nuire à l'humanité par opportunisme et obsession de la rentabilité et du profit immédiat.

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