MAITRE DE L OUVRAGE CLERMONT AUVERGNE METROPOLE

Département du Puy de Dôme (63)

MAITRE DE L’OUVRAGE

CLERMONT AUVERGNE METROPOLE

TRAVAUX D’EXTENSION DES FILIERES DE TRAITEMENT DES EAUX

ET DES BOUES ET DE VALORISATION ENERGETIQUE DE LA

STATION D’EPURATION DES TROIS RIVIERES

ASSISTANT A MAITRISE D’OUVRAGE COORDONNATEUR SECURITE ET

PROTECTION DE LA SANTE CONTROLEUR TECHNIQUE

B 01/09/2020 Mise à jour suite commentaires AMO et CAM BVE CLE FGO

A 30/07/2020 1ére émission BV FG SFE

Révision Date Description Etabli par Vérifié par Validé par

ETUDE DE DANGERS

Contrat Emetteur Discipline Zone Type Chrono Révision Statut

B-001689 SEV HS 00_ RP 001 B PRE

Format : A4 Echelle : Sans

Etude de dangers

Travaux d’extension des filières de traitement des eaux et des boues et de

valorisation énergétique de la station d’épuration des Trois Rivières

Etude de dangers méthanisation et valorisation du biogaz sur la STEP des Trois Rivières

Travaux d’extension des filières de traitement des eaux et des boues et de valorisation énergétique de la station d’épuration des Trois Rivières CLERMONT AUVERGNE METROPOLE SEPTEMBRE 2020

Glossaire – Abréviations 7

Résumé non technique 9

A. Contexte, objectifs et contenu de l’étude 19

A.1. Contexte 19

A.2. Objectifs de l’étude de dangers 19

A.3. Périmètre et contenu de l’étude de dangers 19

B. Documents de référence 31

B.1. Textes réglementaires, normes et guides techniques utilisés 31

B.2. Documents et données liés au projet 32

B.3. Terminologie 32

C. Description des installations projetées et de leur

environnement 33

C.1. Localisation et accès 33

C.2. Description de l’environnement 35

C.3. Description des installations 40

D. Organisation en matière de sécurité – Mesures générales de

prévention, protection et intervention 50

D.1. Organisation du site en matière de sécurité 50

D.2. Dispositions générales de prévention et de protection du risque incendie /

explosion 52



D.3. Dispositions générales de prévention et de protection des risques liés à la

circulation interne 54

D.4. Dispositions générales de prévention et de protection des risques de pollution

des eaux et du sol 55

D.5. Besoin en eau d’extinction incendie et volume à confiner 56

E. Identification et caractérisation des potentiels de dangers 61

E.1. Dangers liés aux produits 61

E.2. Gestion des incompatibilités – Règles de stockage 69

E.3. Gestions des activités sur site 70

E.4. Dangers liés aux procédés et installations 71

E.5. Réduction des potentiels de dangers 71

F. Analyse de l’accidentologie 73

F.1. Bases de données consultées 73

F.2. Exemples d’accidents recensés sur des installations de stockage de boues

(matières ou digestat) 74

F.3. Exemples d’accidents recensés sur des installations de digestion –

méthanisation 76

F.4. Exemples d’accidents recensés sur des installations de stockage de biogaz

84

F.5. Exemples d’accidents recensés liés au transport du biogaz 89

F.6. Exemples d’accidents survenus sur des installations de déshydratation /

stockage du digestat déshydraté 93

F.7. Exemples d’accidents recensés sur des torchères 95

F.8. Exemples d’accidents survenus sur des stockages de produits chimiques au

sein de STEP 99

F.9. Conclusion 106

G. Analyse des risques 107



G.1. Analyse des risques d’origine externe 107

G.2. Analyse des risques liés aux installations 115

H. Analyse détaillée des risques 137

H.1. Phénomènes dangereux retenus à l’issue de l’analyse des risques 137

H.2. Critères retenus pour la détermination des zones de dangers 137

H.3. Modèles de calcul utilisés 141

H.4. Modélisation du PhD1a – Explosion d’un digesteur plein, en fonctionnement

normal (effets de surpression) 150

H.5. Modélisation du PhD1b – Explosion d’un digesteur vide (effets de

surpression) 154

H.6. Modélisation du PhD2 – Explosion d’une bâche à boues digérées (effets de

surpression) 158

H.7. Modélisation du PhD3 – Explosion d’un gazomètre (effets de surpression) 161

H.8. Modélisation du PhD4 – Explosion non confinée de biogaz résultant de la

ruine du gazomètre à double membrane souple (effets thermiques et de surpression)

164

H.9. Modélisation du PhD5 – Explosion dans le container de traitement du biogaz

(effets de surpression) 170

H.10. Modélisation du PhD6 – Explosion dans le poste d’injection de gaz (effets de

surpression) 173

H.11. Modélisation du PhD7 – Explosion de biogaz dans un silo à boues

déshydratées (effets de surpression) 176

H.12. Modélisation du PhD8a – Explosion non confinée de biogaz ou de

biométhane résultant de la rupture guillotine d’une tuyauterie aérienne 179

H.13. Modélisation du PhD8b – Jet enflammé de biogaz résultant de la rupture

guillotine d’une tuyauterie aérienne 182

H.14. Modélisation du PhD9 – Explosion non confinée de biogaz suite à l’extinction

de la torchère 184

H.15. Tableau récapitulatif des distances d’effets des phénomènes dangereux

modélisés 186



I. Analyse détaillée des risques 189

I.1. Analyse détaillée des risques 189

I.2. Tableau récapitulatif des accidents majeurs 193

I.3. Placement des accidents majeurs potentiels dans la matrice de criticité 193

J. Conclusion 194

Annexes 195

J.1. Annexe 1 – Plan d’implantation du site 195

J.2. Annexe 2 – Circuit de visite 197

Etude de dangers STEP des Trois Rivières

Travaux d’extension des filières de traitement des eaux et des boues et de valorisation énergétique de la station d’épuration des Trois Rivières CLERMONT AUVERGNE METROPOLE

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SEPTEMBRE 2020

Glossaire – Abréviations

Les termes employés dans les études de dangers sont définis dans la circulaire du 10 mai

2010. Les principaux sigles employés dans la présente étude sont les suivants :

A

ATEX ATmosphère EXplosive

E

EDD Etude De Dangers.

EI Evénement Initiateur ; événement immédiatement en amont d’un

Evénement Redouté Central.

EPR Evaluation Préliminaire des Risques (idem APR)

ERC Evénement Redouté Central.

F

FDS Fiche de Données de Sécurité.

L

LIE Limite Inférieure d’Explosivité.

Un nuage d’air et de gaz (vapeur) inflammable (ou de poussières

combustibles) en concentration inférieure à la LIE du gaz (ou de la

poussière) considéré ne peut s’enflammer et exploser.

LSE Limite Supérieure d’Explosivité.

Un nuage d’air et de gaz (vapeur) inflammable (ou de poussières

combustibles) en concentration supérieure à la LSE du gaz (ou de la

poussière) considéré ne peut s’enflammer et exploser.

M

Mesure de Maîtrise des

Risques (MMR)

Ensemble d’éléments techniques et/ou organisationnels nécessaires et

suffisants pour assurer une fonction de sécurité. On distingue les MMR

de prévention et les MMR de protection (ou de limitation).

P

PhD Phénomène Dangereux.



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SEPTEMBRE 2020

S

SEI Seuil des Effets Irréversibles sur la santé humaine

SEL / SPEL Seuil des premiers Effets Létaux ( 1% de décès sur la population

exposée)

SELS Seuil des Effets Létaux Significatifs ( 5% de décès sur la population

exposée)

U

UVCE Unconfined Vapour Cloud Explosion.

Explosion d’un nuage de gaz ou de vapeur inflammable dans un

environnement non confiné, encombré ou non encombré.

V

VCE Vapour Cloud Explosion.

Explosion d’un nuage de gaz ou de vapeur inflammable dans un

environnement confiné, encombré ou non encombré.

Autres sigles propres aux installations étudiées :

BSR Bassin de Stockage et de Restitution différée

PAC Pompe à chaleur.



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SEPTEMBRE 2020

Résumé non technique

Le présent résumé dit « non technique » a pour objet de fournir à des lecteurs non-

spécialistes du domaine des installations industrielles, une information objective et factuelle,

et leur permettre ainsi de comprendre le projet, les enjeux, et les mesures prises pour que les

risques, liés à l’exploitation de la future installation, soient les plus faibles possibles, dans tous

les cas que ces risques ne mettent pas en péril la sécurité des tiers, à l’extérieur du site .

CONTEXTE

Le projet concerne la construction d’une unité de méthanisation des boues avec valorisation

énergétique du biogaz produit, sur le site de la station d’épuration des eaux (STEP) des Trois

Rivières.

La méthanisation consiste en une digestion anaérobie (en absence d’oxygène, grâce à des

bactéries spécifiques), de matières organiques (boues issues du traitement des eaux et/ou

déchets extérieurs non dangereux tels que déchets alimentaires), dans des conditions

contrôlées (température d'environ 37°C, temps de séjour d'environ 20 jours). Elle produit du

biogaz composé à 65% de méthane (CH4) et 35% de dioxyde de carbone (CO2) (+ traces

d'hydrogène sulfurée (H2S) et de Composés Organiques Volatiles (COV)). Ce biogaz est

ensuite épuré (élimination du CO2 et des autres impuretés). Le gaz résultant, désigné par le

terme biométhane, à une composition très proche du gaz naturel ou gaz de ville (pourcentage

de CH4 de l’ordre de 98%). Il est donc injecté dans le réseau de gaz.

Le méthane est une source d'énergie largement utilisée du fait de son pouvoir calorifique.

Le projet permet donc, à partir de déchets non dangereux, la production d'une énergie locale

et renouvelable, en accord avec les directives européennes.



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SEPTEMBRE 2020

LOCALISATION ET ENVIRONNEMENT DU SITE

La station d’épuration des Trois Rivières est située sur la commune de Clermont-Ferrand.

L’environnement du site est constitué :

de terrains à vocation agricole au nord ;

d’activités industrielles à l’est ;

d’activités industrielles au sud (sucrerie Cristal Union) ;

Le site est bordé par les voies de circulation suivantes :

la rue de Boudon au sud ;

le chemin de Malintrat, l’autoroute A71 puis la départementale D772 à l’ouest.

Les premières habitations sont relativement éloignées (plusieurs centaines de mètres).

L’aéroport le plus proche (Aéroport de Clermont Ferrand) est situé à environ 1km à vol

d’oiseau.

Carte IGN de la zone d’implantation des installations en projet (Source : Géoportail – échelle

1 : 20 000)

Implantation

des

installations

en projet



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SEPTEMBRE 2020

PR

Vue aérienne du site

PRESENTATION DES INSTALLATIONS ETUDIEES

Sont étudiées les installations nouvelles et/ou modifiées dédiées à la méthanisation des boues et à la valorisation du biogaz. Ces installations comprennent : les installations de méthanisation constituées des ouvrages suivants :

Installations / Fonctions Ouvrages / Equipements

Repères sur le plan

masse d’implantation

en Annexe 1

Homogénéisation des

matières avant digestion

Deux bâches amont (boues

épaissies) de 350 m3 utile

unitaire

51

Digestion des matières

Deux digesteurs de 4 000 m3

utile unitaire associés à une

rétention de 4 000 m3

52A

52B

55 (rétention)



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les installations de valorisation du biogaz constituées des ouvrages suivants :




en Annexe 1

Stockage du biogaz

Un gazomètre primaire de

50 m3

Un gazomètre secondaire de

1 200 m3

60

61

Purification du biogaz

Une unité de prétraitement sur

charbon actif et de purification

par membrane

62

Injection du biogaz dans le

réseau GrDF

Une unité d'injection dans le

réseau de 240 Nm3/h

(bien qu’implantée sur le site,

cette unité est propriété de

GrDF)

82

Réseau biogaz et

biométhane

Tuyauteries aériennes et

enterrées de transfert du biogaz

et du biométhane entre les

différentes installations

-

les installations de stockage et traitement du digestat constituées des ouvrages

suivants :




en Annexe 1

Stockage du digestat

Deux bâches aval (boues

digérées) de 476 m3 utile

unitaire

09


déshydraté

Un silo en béton de 100 m3

utile (existant)

Un nouveau silo métallique de

100 m3 utile

16

16B



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SEPTEMBRE 2020

les utilités nécessaires au fonctionnement des installations listées ci-avant :

Installation / Fonction Equipement / Installation



en Annexe 1

Brûlage du biogaz en excès Une torchère 63

Chauffage des matières

entrant dans les digesteurs

Deux pompes à chaleur de

330 kW de puissance

thermique unitaire

51

Désodorisation du ciel gazeux

des cuves

Désodorisation de l'air vicié

issu des différentes cuves par

traitement acido-basique

Désodorisation sur matériaux

absorbant du bassin BSR

70

33

Stockage des réactifs

chimiques 33, 51, 53, 09, 70

OBJECTIFS, DEMARCHE ET CONTENU DE L’ETUDE DE DANGERS

Le présent document constitue l’étude de dangers des installations nouvelles et/ou modifiées

dédiées à la méthanisation des boues et à la valorisation du biogaz.

Cette étude évalue, au moyen d’une analyse des risques, la probabilité d’occurrence et la

gravité des conséquences des accidents qui pourraient se produire sur les installations

étudiées, et vérifie la pertinence et suffisance des mesures de sécurité afin de garantir un

niveau de risque aussi faible que possible.

La démarche d’analyse de risques, qui a été menée dans l’étude, comprend cinq étapes

successives détaillées ci-après.

1- Identification des dangers intrinsèques à l’installation du fait des produits présents

et/ou des procédés mis en œuvre, et mesures prises pour réduire ces potentiels de

dangers

Les dangers liés aux produits présents sur les installations de méthanisation et valorisation

du biogaz sont :

le biogaz : le biogaz est inflammable du fait de sa teneur en méthane. Il peut donc générer

des phénomènes d’incendie (effets thermiques) ou d’explosion (effets de surpression). Sa

teneur en hydrogène sulfuré, qui est un gaz très toxique, est faible et ne présente pas un

danger pour les populations.



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le biométhane obtenu après purification du biogaz : comme ce dernier, le biométhane est

inflammable. Il peut donc générer des phénomènes d’incendie (effets thermiques) ou

d’explosion (effets de surpression).

Les boues avant et après méthanisation : le principal risque est une pollution des eaux

et du sol en cas de perte de confinement d’un ouvrage contenant ces boues.

les produits chimiques utilisés pour le traitement des boues, de l’air vicié présent

dans les équipements, et du biogaz. Les produits potentiellement dangereux utilisés sont

de l’acide sulfurique, de la soude et de la javel. Ces produits sont corrosifs ou irritants et

présentent un risque de pollution en cas de perte de confinement. Certains, notamment la

javel et l’acide sulfurique, sont incompatibles et généreraient du chlore en cas de mise en

contact.

La réduction des potentiels de dangers a été prise en compte dès la conception des

installations. En effet, la conception des équipements et les conditions opératoires ont été

choisies de façon à minimiser les dangers et/ou limiter les effets des phénomènes dangereux

qui pourraient se produire. En outre, des mesures de prévention et de protection vis-à-vis des

risques identifiées (incendie, explosion, perte de confinement de produits) sont prévues

(détection de gaz, détection incendie, rétention).

2- Analyse de l’accidentologie :

En analysant les accidents déjà survenus sur des installations similaires, l’étude de

l’accidentologie permet de tirer des enseignements quant à la nature des accidents possibles

et à l’adéquation des mesures de sécurité prises.

3- Analyse des risques liés aux installations

Une analyse des risques a été réalisée selon une méthode reconnue pour les études de

dangers (méthode de l’Analyse Préliminaire des Risques). Celle-ci a permis de déterminer

tous les scénarios accidentels possibles. A l’issue de cette analyse sont retenus uniquement

les scénarios pouvant conduire à un phénomène dangereux susceptible d’impacter des tiers.

Pour les installations étudiées, les phénomènes dangereux identifiés, quelle que soit leur

probabilité d’occurrence, sont les suivants :

Explosion d’un nuage de gaz inflammable (biogaz) contenu dans un équipement

(digesteurs, bâches à boues digérées, gazomètres, unité de traitement biogaz…), en

raison de la présence de biogaz dans un milieu confiné et de la présence d’une source

d’inflammation. Ce scénario d’explosion confinée de gaz génère des effets de surpression.

Explosion d’un nuage de gaz inflammable (biogaz ou biométhane) en extérieur, en raison

de la fuite (au niveau d’une tuyauterie, d’un gazomètre…) et de la présence d’une source

d’inflammation. Ce scénario d’explosion non confinée de gaz génère des effets thermiques

et de surpression.

Inflammation immédiate de gaz inflammable (biogaz ou biométhane), en raison de la fuite

(au niveau d’une tuyauterie contenant du gaz sous pression) et de la présence d’une



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source d’inflammation. Ce scénario de jet enflammé (ou feu de torche) génère des effets

thermiques.

4- Modélisation des phénomènes dangereux

Cette étape consiste à déterminer les distances d’effets thermiques ou de surpression de

chacun des phénomènes dangereux retenus à l’issue de l’analyse des risques. Les distances

sont évaluées pour les trois seuils d’effets réglementaires suivants :

Le Seuil des effets irréversibles (SEI) qui correspond au seuil à partir duquel les personnes

exposées subiraient des blessures (telles que des brûlures) irréversibles ;

Le Seuil des premiers effets létaux (SPEL) qui correspond au seuil pouvant entrainer le

décès de 1 personne sur 100 exposées ;

Le Seuil des effets létaux significatifs (SELS) qui correspond au seuil pouvant entrainer le

décès de 5 personnes sur 100 exposées.

Nota : Un seuil de surpression correspondant au seuil de destructions de vitres est rajouté

pour les effets de surpression en cas d’explosion mais il n’est pas contraignant.

Dix phénomènes dangereux ont été retenus et modélisés :

PhD1a – Explosion d’un digesteur en fonctionnement normal (effets de surpression) ;

PhD1b – Explosion d’un digesteur, en phase de vidange, quasiment vide de boues (effets

de surpression) ;

PhD2 – Explosion d’une bâche à boues digérées (effets de surpression) ;

PhD3 – Explosion d’un gazomètre (effets de surpression) ;

PhD4 – Explosion non confinée de biogaz consécutive à une perte de confinement du

gazomètre souple (effets thermiques et de surpression) ;

PhD5 – Explosion de biogaz dans le container d’épuration du biogaz (effets de

surpression) ;

PhD6 – Explosion de biométhane au niveau du local d’injection GrDF (effets de

surpression) ;

PhD7 – Explosion de biogaz dans un silo des boues déshydratées (effets de surpression).

PhD8a – Explosion non confinée (UVCE) de biogaz / biométhane résultant de la rupture

guillotine d’une tuyauterie du réseau biogaz (effets de surpression et effets thermiques) ;

PhD8b – Jet enflammé de biogaz / biométhane résultant de la rupture guillotine d’une

tuyauterie du réseau biogaz (effets thermiques).

Pour chaque phénomène dangereux étudié, les distances d’effets correspondant aux seuils

des effets létaux (SELS, SPEL) et aux seuils des effets irréversibles (SEI) définis

précédemment, ainsi que la cartographie sur plan de ces zones d’effets sont disponibles au

§ H.

Aucun phénomène dangereux ne génère d’effets létaux en dehors des limites du site.

Un seul phénomène dangereux génère des effets irréversibles hors site. Il s’agit du PhD1b –

Explosion d’un digesteur vide de boues mais rempli de biogaz – dont le tracé des zones

d’effets est présenté ci-après.



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5- Analyse détaillée des risques

Une analyse détaillée des risques, comprenant une évaluation de la probabilité, de la gravité

et de la cinétique, a été réalisée pour le phénomène dangereux PhD1b – Explosion d’un

digesteur vide de boues mais rempli de biogaz – puisque les effets irréversibles (50 mbar)

générés par ce phénomène sorte légèrement des limites du site côté ouest.

Cette analyse détaillée des risques comprend :

l’évaluation de la gravité des conséquences du phénomène dangereux :

Il s’agit de dénombrer le nombre de personnes susceptibles d’être exposées aux effets

irréversibles. Ce nombre a été estimé à moins de une personne sur la base des règles de

comptage de la circulaire du 10 mai 2010, ce qui correspond à une gravité de niveau

« modéré » selon l’échelle de l’arrêté ministériel du 29 septembre 2005 qui compte cinq

niveau (de « modéré » à « désastreux »).

l’évaluation de la probabilité d’occurrence du phénomène dangereux :

La probabilité d’occurrence d’une explosion d’un digesteur vide a été évaluée à 10-7/an,

soit de niveau E, par référence à l’échelle de l’arrêté ministériel du 29 septembre 2005 qui

compte cinq niveau (de « A » à « E » par ordre de probabilité croissante). Un niveau E

traduit un évènement « Possible mais extrêmement peu probable » et correspond à une

probabilité de 10-5 (peut se produire moins de 1 fois tous les 10 000 000 ans).

l’évaluation de la cinétique du phénomène dangereux :

L’explosion d’un digesteur vide est un phénomène dangereux rapide selon l’arrêté

ministériel du 29 septembre 2005.

6- Synthèse de l’analyse des risques

Les différents accidents envisagés sont, in fine, placés dans la matrice dite de criticité ci-

dessous qui permet d’apprécier le niveau de risque global d’une installation.

Pour les installations en projet, seul l’explosion d’un digesteur vide (PhD1b) est reportée dans

la matrice, les autres phénomènes dangereux ne générant pas d’effets létaux ou irréversibles

sur des tiers à l’extérieur du site.

Rappelons que la gravité de l’explosion d’un digesteur vide résulte exclusivement de l’impact

sur une portion du chemin de Malintrat.



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Probabilité (sens croissant de E vers A)

Gravité E D C B A

Désastreux

Catastrophique

Important

Sérieux

Modéré

PhD1b –

Explosion d’un

digesteur vide

CONCLUSIONS DE L’ETUDE DE DANGERS

Grâce à la réflexion menée en amont pour minimiser les dangers, optimiser l’implantation des

différents équipements et définir les mesures de sécurité nécessaires, il s’avère qu’un seul

phénomène dangereux est susceptible de générer des effets irréversibles sur des tiers. Il

s’agit de l’explosion d’un digesteur vide dont les effets irréversibles (50 mbar) impactent une

portion du chemin de Malintrat (gravité des effets évaluée de niveau « modéré »).

Ce phénomène dangereux est très improbable (probabilité estimée à 10-7/an, niveau E). Il est

placé dans une case verte de la matrice de criticité.

Le niveau de risque des installations de méthanisation et valorisation du biogaz en

projet sur la STEP des Trois Rivières est donc jugé acceptable.



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A. Contexte, objectifs et contenu de l’étude

A.1. Contexte

Le projet concerne la construction d’une unité de méthanisation des boues avec valorisation

énergétique du biogaz produit, sur le site de la station d’épuration des eaux (STEP) des Trois

Rivières.

La méthanisation, aussi appelée digestion, est une fermentation de matières organiques, en

l’absence d’oxygène, et sous l’action de bactéries spécifiques. Cette dégradation produit du

biogaz, qui est un mélange de méthane, de dioxyde carbone et en moindre proportion d’eau,

d’azote et d’hydrogène sulfuré. Ce biogaz est purifié puis injecté, sous forme de biométhane

composé à 96,7% de méthane, dans le réseau GrDF.

A.2. Objectifs de l’étude de dangers

L’étude de dangers expose les dangers que peuvent présenter les installations en décrivant

les principaux accidents susceptibles d’arriver, leurs causes (d’origine interne ou externe),

leur nature et leurs conséquences.

Elle précise et justifie les mesures propres à réduire la probabilité et les effets de ces accidents

à un niveau acceptable.

Elle décrit l’organisation de la gestion de la sécurité mise en place sur le site et détaille la

consistance et les moyens de secours internes ou externes mis en œuvre en vue de combattre

les effets d’un éventuel sinistre.

A.3. Périmètre et contenu de l’étude de dangers

A.3.1. Périmètre de l’étude

Le périmètre de l’étude de dangers comprend les installations nouvelles et/ou

modifiées dédiées à la méthanisation des boues et à la valorisation du biogaz.

Ces installations sont présentées au § C.3.



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A.3.2. Contenu de l’étude

Conformément aux prescriptions réglementaires en vigueur, la présente étude de dangers

(EDD) comprend :

une présentation de l’environnement du site et des installations projetées (§ C.) ;

la description de l’organisation du site en matière de sécurité et les mesures

générales de prévention et de protection (§ D.) ;

l’analyse des risques des installations déployée en 5 étapes :

l’identification des potentiels de dangers des installations et les mesures

proposées pour réduire les dangers à la source (§ E.) ;

l’analyse de l’accidentologie dont l’objectif est de tirer des enseignements sur les

accidents s’étant déjà produits sur des installations similaires (type d’accidents,

causes, conséquences, mesures correctrices prises) et de vérifier leur prise en compte

dans la conception du projet (§ F.) ;

l’Analyse des Risques qui permet d’identifier les phénomènes dangereux (PhD) ou

scénarii potentiellement majeurs, c’est-à-dire dont les effets sont susceptibles de sortir

du site (§ G.) ;

la modélisation des effets des phénomènes dangereux retenus à l’issue de

l’APR, permettant de vérifier si les PhD retenus sont effectivement majeurs (effets

hors site) (§ H.) ;

l’Analyse Détaillée des Risques des PhD avérés majeurs avec évaluation de

l’intensité des effets, de la probabilité, de la gravité et de la cinétique (§ I.) ;

la présentation des différents Phénomènes Dangereux (PhD) majeurs étudiés

dans la matrice de criticité (matrice gravité x probabilité) permettant de rendre

compte du niveau de maîtrise des risques des installations (§ I.2. et I.3).

Un résumé non technique de la présente étude de dangers, explicitant la probabilité, la

cinétique et les zones d’effets des accidents potentiels, est joint en début de rapport.

A.3.3. Démarche d’analyse et d’étude de réduction des risques

La démarche d’analyse des risques est présentée sur le schéma ci-après. Elle est réalisée en

cinq étapes.

Le descriptif des installations (produits, procédés, plans, schémas, …) et de leur

environnement constitue les données d’entrée de l’analyse.

Le produit de sortie de l’analyse est constitué par la liste des phénomènes dangereux majeurs,

caractérisés par leur probabilité, gravité, intensité et cinétique, et hiérarchisés dans la matrice

de criticité Gravité (G) x Probabilité (P) permettant d’apprécier le niveau de maîtrise des



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SEPTEMBRE 2020

risques du site et, le cas échéant, de proposer des Mesures de Maitrise des Risques (MMR)

supplémentaires.

Logigramme présentant la démarche d’analyse et d’étude de réduction des risques

Les différentes étapes de la démarche sont détaillées ci-après.

Remarque sur le niveau de détail de l’analyse des risques :

L’analyse des risques réalisée est orientée vers les risques susceptibles de porter atteinte à

l’environnement, en particulier aux personnes à l’extérieur du site. Elle complète l’analyse des

risques pour les salariés au sein de l’établissement, réalisée au titre du Code du Travail, et

formalisé par le document unique d’évaluation des risques professionnels (sécurité du

personnel – décret du 5 novembre 2001).

Potentiels de dangers Quels sont les potentiels de dangers ?

Quelles mesures / technologies sont prévues pour réduire ces dangers ?

Accidentologie Quels incidents/accidents se sont produits sur des installations similaires

Quelles mesures sont prévues ?

Analyse Préliminaire des Risques Quels PhD majeurs potentiels ?

Analyse Détaillée des Risques

Modélisation des PhD

Evaluation de la criticité du risque

(P x G)

Recherche et études de Mesures

de Réduction du RisquesRisque acceptable

Effets hors site

Placement dans une zone verte de

la matrice P x G

Placement dans une zone jaune

ou orange de la matrice P x G

oui

non

oui

non

oui



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A.3.3.1. 1ère étape : Identification des potentiels de dangers

Cette première étape de l’analyse des risques a pour objectif d’identifier et caractériser les

potentiels de dangers.

La méthode employée pour identifier les potentiels de dangers consiste à :

identifier les potentiels de dangers liés aux produits, en examinant les propriétés et les

quantités de produits susceptibles d’être présents sur le site ;

identifier les équipements qui ne mettent pas en œuvre de matière dangereuse mais qui

représentent un danger du fait de leurs conditions opératoires.

Les données d’entrée sont :

la liste des produits et des Fiches de Données de Sécurité (FDS) ;

la liste des équipements présents sur le site.

A la suite de cette identification, une réflexion est menée sur les possibilités éventuelles de

réduire les potentiels de dangers du site telles que la réduction, suppression ou substitution

des produits et/ou des procédés dangereux par des produits et/ou des procédés moins

dangereux.

A.3.3.2. 2ème étape : Analyse de l’accidentologie

L’analyse de l’accidentologie est la première étape de l’analyse des risques. Elle porte sur les

accidents survenus sur des installations similaires. Elle permet de tirer des enseignements

qui seront analysés ensuite (scénarios accidentels, adéquation des mesures de maîtrise des

risques, …).

A.3.3.3. 3ème étape : Analyse des risques

Cette 3ème étape de l’analyse des risques s’articule en deux parties :

1- l’analyse des risques d’origine externe, liés à l’environnement naturel ou aux activités à

proximité du site, qui constituent des agresseurs potentiels pour les installations. En

fonction de leur intensité et des mesures prises, ces risques seront ou non retenus par la

suite en tant qu’événements initiateurs (ou causes) d’un événement redouté.

2- L’analyse des risques internes, propres aux installations, ou analyse des dérives. Il s’agit

d’une analyse systématique des risques. Elle vise à :

lister tous les Evènements Redoutés Centraux possibles (ERC) ;

identifier les causes (ou Evénements Initiateurs (EI)) et les conséquences (ou

Phénomènes Dangereux (PhD)) de chacun des ERC envisagés ;

recenser les mesures de prévention, de détection et de protection prévues ;



Page I 23 sur 197

SEPTEMBRE 2020

évaluer la gravité sur les tiers de chaque phénomène dangereux pour, in fine, identifier

et retenir tous les phénomènes dangereux majeurs potentiels devant, de ce fait, être

analysés et quantifiés dans le cadre de l’Analyse Détaillée des Risques. Les

phénomènes dangereux majeurs potentiels sont tous les PhD susceptibles de

conduire, directement ou par effet-domino, à des effets sur les tiers (personnes en

dehors du site), sans tenir compte des éventuelles mesures de protection existantes

sauf si celles-ci sont des barrières passives.

Le produit de sortie de l’analyse est constitué de tableaux contenant les colonnes suivantes :

Colonne 1 Evènements redoutés

Colonne 2 Causes (événements initiateurs)

Colonne 3 Conséquences (phénomènes dangereux et effets)

Colonne 4 Mesures de prévention et de protection

Colonne 5 Gravité potentielle (évaluée en ne tenant compte que des éventuelles

barrières passives)

Colonne 6 Commentaires

A ce stade de l’analyse des risques, la gravité est évaluée de façon binaire :

Mineure = Pas d’effets hors site ;

Majeur = Effets hors site ( dans ce cas, le PhD est dit majeur) ou à vérifier par la

modélisation.

Nota : La gravité est évaluée pour les personnes tierces (hors personnel, sous-traitants, etc.

travaillant sur le site), selon les attentes de l’étude de dangers.

A.3.3.4. 4ème étape : Analyse détaillée des risques

Les phénomènes dangereux (PhD) majeurs potentiels, identifiés lors de l’APR, sont

modélisés.

Les distances d’effets obtenues par la modélisation permettent :

1- de confirmer s’il s’agit effectivement de PhD majeurs (effets à l’extérieur du site) pour

lesquels une analyse détaillée – et quantifiée – est réalisée.

2- d’examiner les risques d’effets dominos.

Par effets dominos, on entend nouveau phénomène dangereux potentiellement majeur

résultant d’un PhD majeur. A noter, dans l’évaluation de l’effet domino, les effets du PhD

initiateur et ceux du PhD résultant par effets dominos ne sont pas à cumuler.

L’analyse détaillée et quantifiée des PhD majeurs comprend :

l’évaluation de la gravité du PhD ;

l’évaluation de la probabilité du PhD ;



Page I 24 sur 197

SEPTEMBRE 2020

l’évaluation de la cinétique des PhD ;

l’identification et la caractérisation des mesures de Maitrise des Risques (MMR).

Evaluation de la probabilité :

L’échelle de probabilité de référence est celle de l’Arrêté Ministériel du 29/09/2005 [R1] :

Niveau de

fréquence E D C B A

Qualitative

Possible mais

extrêmement peu

probable

Très improbable Improbable Probable Courant

N’est pas

impossible au vu

des

connaissances

actuelles mais

non rencontré au

niveau mondial

sur un très grand

nombre

d’installations en

exploitation

depuis des

années

S’est déjà produit

dans ce secteur

d’activité mais a

fait l’objet de

mesures

correctives

réduisant

significativement

sa probabilité

S’est déjà produit

dans ce secteur

d’activité ou dans

ce type

d’organisation au

niveau mondial,

sans que les

éventuelles

corrections

intervenues

depuis apportent

une garantie de

réduction

significative de sa

probabilité

S’est déjà

produit et/ou

peut se

reproduire

pendant la durée

de vie de

l’installation

S’est produit sur

des sites

considérés et/ou

peut se produire

à plusieurs

reprises pendant

la durée de vie

de l’installation

malgré

d’éventuelles

mesures

correctrices

½

quantitative

Cette échelle est intermédiaire entre les échelles qualitative et quantitative, et permet de tenir

compte des mesures de maîtrise des risques mises en place

Quantitative

(par unité et

par an)

L’évaluation de la probabilité est réalisée de façon quantitative ou qualitative en se basant sur

des bases de données reconnues et le retour d’expérience.

Elle tient compte des Mesures de Maitrise des Risques éventuelles, qui interviennent en

prévention ou protection dans le déroulement accidentel. La notion de MMR est développée

plus loin.

L’évaluation de la probabilité peut s’appuyer sur une construction type « nœud papillon » qui

est une représentation graphique sous forme de double arborescence, combinant un arbre de

défaillance et un arbre d’événements. La partie gauche du nœud papillon correspond à un

arbre de défaillances et permet d’identifier les causes et combinaisons de causes de

l’événement redouté (dit événement redouté central ERC). La partie droite du nœud papillon

est un arbre d’événements et permet de déterminer les conséquences de l’ERC.

10-4 10-3 10-2 10-5



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SEPTEMBRE 2020

Dans cette représentation, pour un même événement redouté central, chaque chemin

conduisant d'une défaillance d’origine (évènement indésirable ou courant) jusqu’à l’apparition

de dommages au niveau des cibles (effets majeurs) désigne un scénario particulier (un

chemin = un scénario).

Les Mesures de Maîtrise des Risques (MMR) sont représentées sur le nœud papillon par des

barres verticales symbolisant le fait qu’elles s’opposent au développement du scénario

d’accident.

Une même barrière ne peut pas apparaître plusieurs fois sur un même chemin allant de l’EI

au PhD et à ses effets en passant par l’ERC.

Les différents Evénements Initiateurs (EI) sont reliés par des portes logiques « ET » et « OU »

suivant que l’événement aval nécessite ou non pour se produire, la réalisation de plusieurs

EI :

Porte « ET » : la réalisation de tous les EI (ou causes) est nécessaire à la réalisation de

l’événement aval.

Porte « OU » : la réalisation d’un des EI (ou causes) suffit à la réalisation de l’événement

aval.

Cet outil permet d’apporter une démonstration renforcée de la bonne maîtrise des risques en

présentant clairement l’action des mesures de maîtrise des risques sur le déroulement d’un

phénomène accidentel.

Formalisme d’une séquence accidentelle avec la méthode des nœuds papillons



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SEPTEMBRE 2020

Désignation Signification Définition Exemples

EIn Evènement

Indésirables

Dérive ou défaillance sortant du cadre

des conditions d'exploitation usuelles

définies

Le surremplissage ou un départ

d’incendie à proximité d’un

équipement dangereux peuvent

être des évènements initiateurs

EC Evénement

Courant

Evénement admis survenant de façon

récurrente dans la vie d'une

installation

Les actions de test, de

maintenance ou la fatigue

d'équipements sont généralement

des événements courants

EI Evénement

Initiateur

Cause directe d’une perte de

confinement ou d’intégrité physique

La corrosion, l'érosion, les

agressions mécaniques, une

montée en pression sont

généralement des événements

initiateurs

ERC Evénement

Redouté

Central

Perte de confinement sur un

équipement dangereux ou perte

d’intégrité physique d'une substance

dangereuse

Rupture, brèche, ruine ou

décomposition d’une substance

dangereuse dans le cas d’une

perte d’intégrité physique

ERS Evènement

Redouté

Secondaire

Conséquence directe de l’événement

redouté central, l’événement redouté

secondaire caractérise le terme

source de l’accident

Formation d’une flaque ou d’un

nuage lors d’un rejet d’une

substance diphasique

Ph D Phénomène

Dangereux

Phénomène physique pouvant

engendrer des dommages majeurs

Incendie, explosion, dispersion

d’un nuage toxique

EM Effets Majeurs Dommages occasionnés au niveau

des cibles (personnes, environnement

ou biens) par les effets d’un

phénomène dangereux

Effets létaux ou irréversibles sur la

population

synergies d’accident

Légende des événements figurant sur le modèle de nœud papillon



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SEPTEMBRE 2020

Evaluation de la gravité :

L’échelle de gravité de référence est celle de l’AM du 29/09/2005 [R1] :

Niveau de gravité

Zone délimitée par

le seuil des effets

létaux significatifs


le seuil des effets

létaux


le seuil des effets

irréversibles sur la

vie humaine

Désastreux Plus de 10 personnes

exposées (1)

Plus de 100 personnes

exposées

Plus de 1 000

personnes exposées

Catastrophique Moins de 10 personnes

exposées

Entre 10 et 100

personnes exposées

Entre 100 et 1 000

personnes exposées

Important Au plus 1 personne

exposée

Entre 1 et 10

personnes exposées

Entre 10 et 100

personnes exposées

Sérieux Aucune personne

exposée

Au plus 1 personne

exposée

Moins de 10 personnes

exposées

Modéré Pas de zone de létalité hors établissement

Présence humaine

exposée à des effets

irréversibles inférieure

à « une personne » (1) Personnes exposées : personnes exposées à l’extérieur des limites du site, en tenant compte le

cas échéant des mesures constructives visant à protéger les personnes contre certains effets et la

possibilité de mise à l’abri des personnes en cas d’occurrence d’un phénomène dangereux si la

cinétique de ce dernier et de la propagation de ses effets le permettent.

Les règles de comptage utilisées sont celles proposées dans la circulaire du 10 mai 2010 [R2].

Nota : Comme précisé en bas du tableau ci-dessus, les personnes comptabilisées dans la

gravité sont « les personnes exposées à l’extérieur des limites du site ». En effet, l’étude de dangers

a pour objet de protéger les tiers, présents dans l’environnement du site. La protection du personnel de

la STEP est garantie par le respect du Code de Travail. Quant aux visiteurs, leur présence est

occasionnelle, de courte durée en un même point. De plus, avant tout déplacement au sein de la STEP,

ils reçoivent une information sur les risques des installations et les consignes à respecter (téléphone

éteint, interdiction de fumer, interdiction de sortir du circuit clairement signalé, …). Enfin, lors de la

visite, ils sont encadrés par a minima deux personnes qualifiées de la STEP (une en tête et une en

queue de groupe).

Evaluation de la cinétique :

La cinétique est à relier au temps d’atteinte des cibles par les effets.

L’échelle de cinétique retenue compte deux niveaux :

cinétique lente : le développement du phénomène accidentel, à partir de sa détection, est

suffisamment lent pour permettre de protéger les populations exposées avant qu’elles ne

soient atteintes.

cinétique rapide : le développement du phénomène accidentel, à partir de sa détection,

ne permet pas de protéger les populations exposées avant qu’elles ne soient atteintes.



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SEPTEMBRE 2020

L’estimation de la cinétique d’un accident permet de valider l’adéquation des mesures de

protection prises ou envisagées ainsi que l’adéquation des plans d’urgence mis en place pour

protéger les personnes exposées à l’extérieur des installations avant qu’elles ne soient

atteintes.



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SEPTEMBRE 2020

Identification et caractérisation des Mesures de Maitrise des Risques (MMR) :

Une Mesure de Maîtrise des Risques ou MMR est une chaîne de sécurité, constituée de un

ou plusieurs équipements, qui remplit une fonction de sécurité et satisfait un certains nombres

de critères : indépendance, efficacité, temps de réponse et testabilité / maintenabilité (ou

maintien dans le temps).

Sont distinguées :

les MMR humaines ou organisationnelles (BHS – Barrières Humaines de Sécurité)

(exemple : contrôle d’une opération par une tierce personne) (cf. Rapport d’étude de

l’INERIS Omega 20) ;

les MMR techniques (BTS) qui comprennent :

les dispositifs de sécurité actifs (soupape de décharge, clapet limiteur de débit, …) ou

passifs (disque de rupture, arrête-flammes, cuvette de rétention, …)

les Systèmes Instrumentés de Sécurité (SIS) (ensembles constitués d’une détection,

d’un traitement du signal et d’un actionneur).

les MMR qui associent un dispositif technique et une action humaine (BTHS) (par

exemples : fermeture manuelle d’une vanne suite à la détection visuelle d’une

augmentation anormale de la pression du réacteur, mise en sécurité d’une vanne par

actionnement d’un bouton d’arrêt d’urgence par l’opérateur suite à une détection de fuite,

…).

L’étude de dangers évalue l’efficacité des MMR identifiées en attribuant à chaque MMR un

niveau de confiance (NC). Ce NC est définit par analogie aux exigences qualitatives des

normes NF EN 61508 et NF EN 61511 (1) (cf. Rapport d’étude de l’INERIS Omega 10). Ce

niveau de confiance est lié à la probabilité de défaillance de la barrière et associé à un facteur

de réduction du risque (NC 1 PFD (Probability of Failure on Demand) = 10-1 / sollicitation

facteur de réduction du risque = 10, NC 2 PFD = 10-2 / sollicitation facteur de réduction

du risque = 100).

(1) NF-EN 61508 : Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques / électroniques /

électroniques programmables relatifs à la sécurité.

NF EN 61511 : Sécurité fonctionnelle – Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur de

l’industrie de process.



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SEPTEMBRE 2020

A.3.3.5. 5ème étape : Bilan de l’analyse des risques

A l’issue de l’analyse détaillée des risques, les phénomènes dangereux majeurs sont

hiérarchisés selon leur probabilité et gravité via la matrice gravité x probabilité réglementaire

(aussi appelée matrice de criticité) :


Gravité E D C B A

Désastreux

Catastrophique MMR rang 1 MMR rang 2

Important MMR rang 1 MMR rang 1 MMR rang 2

Sérieux MMR rang 1 MMR rang 2

Modéré MMR rang 1

En fonction du niveau de criticité obtenu, des mesures complémentaires peuvent être

proposées.

Zone en vert : zone de risque moindre accidents « acceptables » dont il n’y a pas lieu

de s’inquiéter outre mesure (le risque est maîtrisé). Pas de mesures de réduction

complémentaire du risque.

Zone en jaune et orange « MMR » : zone de Mesures de Maîtrise des Risques. Les

phénomènes dangereux dans cette zone doivent faire l’objet d’une démarche

d’amélioration continue en vue d’atteindre, dans des conditions économiquement

acceptables, un niveau de risque aussi bas que possible, compte tenu de l’état des

connaissances et des pratiques et de la vulnérabilité de l’environnement de l’installation

zone ALARP (As Low As Reasonnably Practicable). Il est important de démontrer que

toutes les mesures de maîtrise des risques ont été envisagées et mises en œuvre (dans

la mesure du techniquement et économiquement réalisable).

La gradation des cases "MMR " en " rangs ", correspond à un risque croissant, depuis le

rang 1 jusqu'au rang 2. Cette gradation correspond à la priorité que l'on peut accorder à

la réduction des risques, en s'attachant d'abord à réduire les risques les plus importants

(rangs les plus élevés).

Zone en rouge « NON » : zone de risque élevé accidents « inacceptables »

susceptibles d’engendrer des dommages sévères à l’intérieur et hors des limites du site

(mesures compensatoires à mettre en œuvre).



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SEPTEMBRE 2020

B. Documents de référence

B.1. Textes réglementaires, normes et guides

techniques utilisés

[R1] Arrêté du 29 septembre 2005 – dit arrêté « PCIG » – relatif à l’évaluation et à la prise

en compte de la probabilité d’occurrence, de la cinétique, de l’intensité des effets et de

la gravité des conséquences des accidents potentiels dans les études de dangers des

installations soumises à autorisation.

[R2] Circulaire du 10 mai 2010 « récapitulant les règles méthodologiques applicables aux

études de dangers, à l’appréciation de la démarche de réduction du risque à la source

et aux plans de prévention des risques technologiques (PPRT) dans les installations

classées en application de la loi du 30 juillet 2003 » applicable aux installations

soumises à simple autorisation moyennant le principe de proportionnalité.

[R3] INERIS – rapport n°46032 – Etude comparative des dangers et des risques liés au

biogaz et au gaz naturel – 10/04/2006.

[R4] INERIS – DRA-09-101660-12812A – Scénarios accidentels et modélisation des

distances d’effets associés pour des installations de méthanisation de taille agricole et

industrielle – 18/01/2010.

[R5] INERIS – DRA-07-88414-10587B – Etude des risques liés à l’exploitation des

méthaniseurs agricoles – 18/01/2008.

[R6] INERIS – DRA-12-117442-01013A – Retour d’expérience relatif aux procédés de

méthanisation et à leurs exploitation – 13/02/2012.

[R7] INERIS – DRA-14-133344-01580B – Etude des distances d’effets (explosion,

thermique, toxique) des principaux scénarios majorants d’unité d’épuration de biogaz

et d’injection de biométhane – 07/10/2014.

[R8] Seuils de toxicité aigüe de l’hydrogène sulfuré – Rapport INERIS INERIS– DRC-08-

94398-10646A.

[R9] Guide de l’état de l’art sur les silos pour l’application de l’arrêté ministériel relatif aux

risques présentés par les silos et les installations de stockage de céréales, de grains,

de produits alimentaires ou de tout autre produit organique dégageant des poussières

inflammables - Version 3 – 2008 – MEEDDAT.

[R10] INERIS – Rapport d’étude N°DRA-16-133610-06190A du 23/06/2016 – Les explosions

non confinées de gaz et de vapeurs.

[R11] INERIS – Réf. 17-163622-11458A – Vers une méthanisation propre, sûre et durable –

Février 2018.

[R12] BARPI – Synthèse de la « Journée technique Maîtrise des risques sur les sites de

méthanisation et compostage » – 25 février 2020.



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SEPTEMBRE 2020

B.2. Documents et données liés au projet

Les documents et données sur lesquels l’étude s’est appuyée sont :

le plan d’implantation des installations projetées ;

la documentation technique sur les équipements ;

les PIDs ;

les données fournies par SUEZ.

B.3. Terminologie

En référence aux termes de l’arrêté ministériel du 10 novembre 2009, fixant les règles

techniques auxquelles doivent satisfaire les installations de méthanisation soumises à

autorisation en application du titre Ier du livre V du code de l'environnement, les termes

suivants sont employés :

Méthanisation : processus de transformation biologique anaérobie de matières

organiques qui conduit à la production de biogaz et de digestat.

Installation de méthanisation : unité technique destinée spécifiquement au traitement de

matières organiques par méthanisation. Elle peut être constituée de plusieurs lignes de

méthanisation avec leurs équipements de réception, d’entreposage et de traitement

préalables des matières, leurs systèmes d’alimentation en matières et de traitement ou

d’entreposage du digestat et déchets et des eaux usées, et éventuellement leurs

équipements d’épuration de biogaz.

Matières : on entend par matières les déchets et les matières organiques ou effluents

traités dans l’installation. Le terme « boues » est plus communément employé.

Biogaz : gaz issu de la fermentation anaérobie de matières organiques, composé pour

l’essentiel de méthane et de dioxyde de carbone, et contenant notamment des traces

d’hydrogène sulfuré.

Digestat : il s’agit des boues digérées, constituées d’un résidu brut liquide, pâteux ou

solide issu de la méthanisation de matières organiques.



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SEPTEMBRE 2020

C. Description des installations projetées et

de leur environnement

C.1. Localisation et accès

La station d’épuration des Trois Rivières est située sur la commune de Clermont-Ferrand.

Le site est situé sur la parcelle cadastrale BH 0120.

Sa superficie est d’environ 138 000 m². Son altitude est de 328,9 m.

Ses coordonnées géographiques sont :

Longitude 3° 9’ 5.21’’E ;

Latitude 45° 47’ 58.41’’ N.

Coordonnées Lambert 93 du site sont :

X : 711770.99 ;

Y : 6522224.22.

(Source : Geoportail)

Carte IGN de la zone d’implantation des installations en projet (Source : Géoportail – échelle

1 : 20 000)

Implantation

des

installations

en projet



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SEPTEMBRE 2020

Deux entrées distinctes permettent d’accéder sur le site depuis la rue de Bourdon au sud.

L’entrée ouest (1) est dédiée au transport des intrants et à l’évacuation des boues, elle est

équipée d’un pont bascule. L’entrée est (2) est dédiée aux véhicules légers et aux visiteurs.

Accès au site



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SEPTEMBRE 2020

Vue aérienne du site

C.2. Description de l’environnement

C.2.1. Environnement humain et infrastructures

L’environnement du site est constitué :

de terrains à vocation agricole au nord ;

d’activités industrielles à l’est ;

d’activités industrielles au sud (sucrerie Cristal Union) ;

Le site est bordé par les voies de circulation suivantes :

la rue de Boudon au sud ;

le chemin de Malintrat, l’autoroute A71 puis la départementale D772 à l’ouest.

Les premières habitations sont relativement éloignées (plusieurs centaines de mètres).

L’aéroport le plus proche (Aéroport de Clermont Ferrand) est situé à environ 1km à vol

d’oiseau.



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SEPTEMBRE 2020

Une servitude de 100 m de part et d’autre de l’axe de l’autoroute est prévue dans le PLU (voir

carte ci-après).

Servitude de 100 m de part et d’autre de l’axe de l’autoroute A 71 (extrait PLU)

C.2.2. Environnement naturel

C.2.2.1. Topographie

Le terrain où se situe le site est relativement plat. Son altitude est d’environ 328 m.

Le site n’est pas situé en proximité d’une zone montagneuse.

C.2.2.2. Géologie – Hydrogéologie

D’après Géorisques, le site se situe en zone « unité semi-perméable ». Sur la commune de

Clermont-Ferrand, 289 cavités sont recensées actuellement. Nous ne connaissons pas leur

emplacement exact, dites « cavités souterraines non minières non localisées » au niveau de

la zone du site.

Une masse d’eau souterraine se situe sous le site, au niveau 01 : sables, argiles et calcaires

du bassin tertiaire de la Plaine de la Limagne libre (source : Infoterre) :

type : imperméable localement aquifère ;

écoulement : libre et captif, majoritairement captif.

Le sol du site est exposé au retrait-gonflement des argiles d’aléa moyen.



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SEPTEMBRE 2020

C.2.2.3. Hydrographie

Plusieurs cours d’eau circulent tout autour du site :

le ruisseau des Ronzières, sur la limite nord du site, et entourant le site à l’est à une

distance d’environ 150 m, et à l’ouest à une distance d’environ 950 m ;

l’Artière qui longe le site au sud à une distance, au plus proche, d’environ 700 m.

C.2.2.4. Climatologie

(Relevées station Clermont-Ferrand-Aulnat).

Le climat de Clermont-Ferrand est semi-continental, dit « tempéré chaud ».

Températures :

Les températures moyennes normales sont (période 1981-2010) :

Minimale : -0,1°C

Maximale : +26,5°C

Les températures extrêmes relevées sont :

Minimale : - 29°C (14/02/1929)

Maximale : +40,7°C (31/07/1983)

Le site se situe en zone de gel modéré (selon norme FD P 18-326).



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SEPTEMBRE 2020

Orages :

Pour la commune de Clermont-Ferrand, la densité de foudroiement (nombre de coups de

tonnerre par km² et par an) est de 2,8 (moyenne nationale = 2,52) et le niveau kéraunique

(nombre de jours par an où l’on entend gronder le tonnerre) est de 28 (valeurs nationales

allant de 6 à 44).

Précipitations :

Des précipitations importantes sont enregistrées toute l'année à Clermont-Ferrand, y compris

lors des mois les plus secs.

Neige :

Le site se situe en zone A2 pour la neige selon l’EuroCode 1.



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SEPTEMBRE 2020

Vents :

En termes de vent, le site se situe en zone 2 selon l’EuroCode 1 ce qui correspond à une

valeur de base de la vitesse de référence du vent de 24 m/s (86,4 km/h). Toutefois, des rafales

jusqu’à 158,4 km/h ont été enregistrées.

C.2.2.5. Sismologie

La commune de la Clermont-Ferrand se situe en zone d’aléa sismique de niveau 3 (« aléa

modéré ») selon le zonage du décret 2010-1255 du 22 octobre 2010 (intégré au Code de

l’Environnement – Article D. 563-8-1).

Certains séismes historiques ont potentiellement été ressentis dans les environs du site. La

zone est classée en « intensité maximale VII - chutes cheminées, fissures murs » sur une

échelle allant de III (ressenti par certains) à IX (destruction).

C.2.2.6. Inondations – Crues – Remontées de nappe

Le site est concerné par le risque d’inondation en cas de crue milléniale selon le PPRNPi de

l’agglomération clermontoise qui a été approuvé le 8 juillet 2016. Il est situé en zone B selon

le zonage du PPRNPi.

La zone n’est pas sensible aux remontées de nappe.



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SEPTEMBRE 2020

C.3. Description des installations

Les installations de l’unité de traitement des eaux usées sont composées d’une partie de

traitement de l’eau et d’une partie traitement des boues (méthanisation) et valorisation du

biogaz.

Le plan masse, présentant l’implantation des ouvrages, est joint en Annexe 1.

A noter : Un circuit de visite pédestre permet la présentation de la STEP par groupe d’au plus

19 personnes. Le cheminement de ce circuit est matérialisé sur le plan masse en Annexe 2.

Le périmètre de l’étude de dangers comprend les installations nouvelles et/ou

modifiées, dédiées à la méthanisation des boues et à la valorisation du biogaz.

Il comprend :

les installations de méthanisation constituées des ouvrages suivants :




en Annexe 1

Homogénéisation des

matières avant digestion

Deux bâches amont (boues

épaissies) de 350 m3 utile

unitaire

Cf. § C.3.1.

51

Digestion des matières

Deux digesteurs de 4 000 m3

utile unitaire associés à une

rétention de 4 000 m3

Cf. § C.3.2.

52A

52B

55 (rétention)



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SEPTEMBRE 2020

les installations de valorisation du biogaz constituées des ouvrages suivants :




en Annexe 1

Stockage du biogaz

Un gazomètre primaire de

50 m3

Un gazomètre secondaire de

1 200 m3

Cf. § C.3.4.

60

61

Purification du biogaz

Une unité de prétraitement sur

charbon actif et de purification

par membrane

Cf. § C.3.5.

62

Injection du biogaz dans le

réseau GrDF

Une unité d'injection dans le

réseau de 240 Nm3/h

(bien qu’implantée sur le site,

cette unité est propriété de

GrDF)

Cf. § C.3.6.

82

Réseau biogaz et

biométhane

Tuyauteries aériennes et

enterrées de transfert du biogaz

et du biométhane entre les

différentes installations

Cf. § C.3.8.

-



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SEPTEMBRE 2020

les installations de stockage et traitement du digestat constituées des ouvrages

suivants :




en Annexe 1


Deux bâches aval (boues

digérées) de 476 m3 utile

unitaire

Cf. § C.3.3

09


déshydraté

Un silo en béton de 100 m3

utile (existant)

Un nouveau silo métallique de

100 m3 utile

Cf. § C.3.7.

16

16B

les utilités nécessaires au fonctionnement des installations listées ci-avant :

Installation / Fonction Equipement / Installation



en Annexe 1

Brûlage du biogaz en excès Une torchère

Cf. § C.3.9. 63

Chauffage des matières

entrant dans les digesteurs

Deux pompes à chaleur de

330 kW de puissance

thermique unitaire

51

Désodorisation du ciel gazeux

des cuves

Désodorisation de l'air vicié

issu des différentes cuves par

traitement acido-basique

Désodorisation sur matériaux

absorbant du bassin BSR

Cf. § C.3.10.

70

33

Stockage des réactifs

chimiques Cf. § C.3.11. 33, 51, 53, 09, 70

Les principales caractéristiques de ces installations sont rappelées ci-après.



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SEPTEMBRE 2020

C.3.1. Bâches à boues épaissies

Nombre : 2

Type de construction : béton

Volume utile unitaire : 350 m3

Volume vide unitaire : 380 m3

Agitation : 2 agitateurs (1 par bâche)

C.3.2. Digesteurs

Nombre : 2

Type de construction : métallique

Volume utile unitaire : 4 000 m3

Volume vide unitaire : 4 520 m3

Volume de ciel gazeux en fonctionnement normal : 520 m3

Hauteur : 13 m

Diamètre : 21 m

Agitation : 2 x 3 agitateurs horizontaux par digesteur

Alimentation en boues par pompage

Température de fonctionnement : 37°C

Pression de fonctionnement : 5 mbar

Temps de séjour des boues : une vingtaine de jours

Chauffage par eau chaude fournie par des pompes à chaleur (PAC) qui récupèrent

l’énergie sur les effluents traités avant rejet au milieu naturel.

Dispositifs de sécurité présents sur chaque digesteur :

1 + 1 en secours soupapes pression-dépression, combinées avec un arrête-flamme

qui protège contre le risque de propagation d’explosion à l’intérieur du digesteur lors

d’une ignition atmosphérique

Mesures de niveau

Mesures de température

Inertage (CO2 ou N2) lors des opérations de remplissage du digesteur vide ou de

vidange complète (1 fois tous les 10 ans)

Rétention en cas de fuite : bassin de rétention de 4 000 m3



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SEPTEMBRE 2020

C.3.3. Bâches aval

Nombre : 2

Type de construction : béton avec couverture souple



Volume du ciel gazeux de chaque bâche : 180 m3

Hauteur : 5,3 m

Agitation : 2 agitateurs (1 par bâche)

Dispositifs de sécurité présents sur chaque bâche aval :

Mesures de niveau

Rétention en cas de fuite : les trop pleins des bâches, ainsi que la galerie technique

entre les 2 bâches, sont raccordées au poste toutes eaux.

C.3.4. Gazomètres

Nombre : 2

1er gazomètre : Type de construction : virole métallique à simple membrane (Lipp)

Volume utile : 50 m3

Température de fonctionnement : température ambiante

Pression de fonctionnement : 0-1 mbar

Alimentation en biogaz : depuis les digesteurs, par tuyauteries aériennes

Dispositifs de sécurité :

1 mesure de pression (pressostat) sur la tuyauterie de sortie du biogaz

1 détecteur de CH4 situé dans la hotte de ventilation du gazomètre

1 garde hydraulique assurant la fuite de biogaz du gazomètre vers l’extérieur en cas

d’augmentation non contrôlée de la pression (en cas de non fonctionnement de la

torchère)

2nd gazomètre :

Type de construction : double membrane (Ecothane)

Volume utile : 1 200 m3

Température de fonctionnement : température ambiante

Pression de fonctionnement : 20 à 28 mbar

Alimentation en biogaz : par tuyauteries enterrées avec le biogaz comprimé (par deux

surpresseurs) extrait du premier gazomètre


1 + 1 en secours ventilateurs centrifuges assurant le maintien en pression entre les

deux enveloppes du gazomètre

1 mesure de pression (pressostat) sur la tuyauterie de sortie du biogaz



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SEPTEMBRE 2020

1 registre de régulation (permet de maintenir la pression dans la double enveloppe)

1 détecteur de CH4 en sortie du registre

1 garde hydraulique assurant la fuite de biogaz du gazomètre vers l’extérieur en cas

d’augmentation non contrôlée de la pression (en cas de non fonctionnement de la

torchère)

C.3.5. Unité d’épuration du biogaz

Le biogaz issu de la méthanisation des boues est composé à 65% de méthane (CH4) et à

30% de dioxyde de carbone (CO2). Les 5% restants sont constitués de produits de

décomposition divers (azote, hydrogène, hydrogène sulfuré). Il doit donc être traité avant

d’être envoyé dans le réseau de GrDF en tant que biométhane.

Avant épuration membranaire, un prétraitement du biogaz est effectué sur charbon actif.

Ensuite le biogaz passe sur l’unité de traitement par membrane, implantée dans un container

de 85 m3 de dimensions L x l x h = 12,2 m x 2,4 m x 2,9 m.

Dispositifs de sécurité au niveau de l’épuration membranaire:

détecteur de CH4

détecteur d’H2S

Le déclenchement de l’un de ces capteurs entraine une alarme sonore et visuelle et coupe

l’arrivée de biogaz (fermeture de la vanne motorisée).

C.3.6. Unité d’injection du biométhane dans le réseau GrDF

Le poste d’injection de biométhane GrDF est un skid constitué d’un container métallique

composé de plusieurs compartiments contigus :

Un local odorisation de 5 m3

Un local poste gaz (local injection) de 15 m3 comprenant un skid d’analyse du biométhane

et un skid de comptage du biométhane injecté dans le réseau ;

Un local électrique

Débit de biométhane injecté dans le réseau : 240 Nm3/h

Dispositifs de sécurité du poste gaz :

détecteur de fumée

détecteur de CH4

détecteur d’oxygène

Le déclenchement de l’un de ces capteurs entraine une alarme sonore et visuelle et coupe

l’arrivée de biométhane (fermeture de la vanne motorisée).

Le skid de réinjection GrDF (repère 82 sur le plan masse d’implantation) sera implanté à

l’intérieur du site, à proximité de la rue de Bourdon.



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SEPTEMBRE 2020

Exemple de skid d’injection de biométhane

C.3.7. Silos à boues déshydratées

Nombre : 2 (1 existant ; 1 nouveau)

Silo existant : Type de construction : béton armé



Hauteur : 6 m

Hauteur par rapport au terrain naturel : 12,8 m

Largeur x longueur : 4,4 x 4,4 m (intérieur)


Mesure de niveau

Nouveau silo Type de construction : métallique



Hauteur : 7 m

Hauteur par rapport au terrain naturel : 11,5 m

Diamètre : 4,7 m


Mesure de niveau

Détecteur de CH4



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SEPTEMBRE 2020

C.3.8. Réseau de tuyauteries biogaz et biométhane entre les différents

équipements

Les tuyauteries enterrées sont en polyéthylène matériaux PE. Les tronçons aériens sont en

inox soudé, avec un nombre de connexions par brides limité.

Tuyauteries biogaz : Avant pré-traitement (Séchage / Désulphurisation)

DN200

Qmax = 335 Nm3/h (Biogaz Sec) soit environ 350 Nm3/h (Biogaz saturé en humidité)

P = 25 mbar (Pression gazomètre souple)

Au bloc de compression (Amont épuration membranaire)

DN200

Qmax par compresseur unitaire = 350 Nm3/h

Qmax pour les 2 compresseurs fonctionnant en simultané = 470 Nm3/h

Pmax = 14,5 bar pour les 2 compresseurs fonctionnant en simultané

Tuyauteries biométhane : DN100

Qmax = 220 Nm3/h (Sec)

Pression entre 5,5 et 8 bar

C.3.9. Torchère

Hauteur : 8 m

Diamètre au niveau de la flamme : 1,6 m

Débit maximal de biogaz pouvant être torché : 480 Nm3/h

Fonctionnement : automatique

Dispositif de sécurité :

1 détection de flammes alarmée

1 dispositif de non-retour de flammes



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SEPTEMBRE 2020

C.3.10. Désodorisation

Le bâtiment désodorisation (repère 70) abrite deux tours, une tour acide et une tour

soude/javel, qui permettent un traitement acido-basique des ciels gazeux des cuves afin

d’éliminer les odeurs des produits.

Une opération de désodorisation dédiée au bâtiment 33 Bassin Stockage Restitution est

effectuée sur matériaux absorbants (traitement des gaz H2S, SO2, SO3, Cl2 et NOx ainsi que

les hydrocarbures, les mercaptans et les COV).

C.3.11. Produits chimiques

Les réactifs chimiques utilisés pour le traitement des matières, dans le process de digestion,

de l’air et du biogaz sont les suivants (seuls les nouveaux stockages sont mentionnés) :

REACTIFS LIEU DE STOCKAGE MODE DE

STOCKAGE QUANTITE UTILISATION

Polymère émulsion 51_ Bâtiment boues -

préparation polymère

Cubitainers &

cuves 8 x 1 m3

Epaississeurs dynamiques

(tambours d'égouttage)

Lait de chaux 51_ Bâtiment boues -

stockage et dosage Chaux

Vrac en

bâche béton 25 m3 Bâches à boues primaires

Anti mousse

53_ Extraction &

Recirculation des boues

digérées

Cubitainer 1 m3 Digesteurs

Hydroxyde de

magnésium

Mg(OH)2

09_ Bâches à boues

digérées Bâche béton 2 x 7 m3 Bâches à boues digérées

Acide sulfurique 70_ Réactifs Cuve 2 m3 Désodorisation

Javel 70_ Réactifs Cuve 5 m3 Désodorisation

Soude 70_ Réactifs Cuve 2 m3 Désodorisation

Charbon actif 62_ Traitement biogaz Sac ou silo 2 x 2 m3 Pré-traitement biogaz



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SEPTEMBRE 2020

Pour rappel, les réactifs déjà présents sur le site sont :

REACTIFS LIEU DE STOCKAGE MODE DE

STOCKAGE QUANTITE UTILISATION

Chloro sulfate de fer

(FeClSO4)

21_ Chlorure ferrique - local

eau industrielle Cuve 70 m3 Bassin biologique

Polymère

10 _ Déshydratation des

boues - préparation

polymère

Cubitainer 1 m3 Centrifugeuses

Chaux 16_ Stockage chaux/boues Silo 90T Post chaulage des boues

déshydratées

Acide 01_ Désodorisation

existante Cuve 1 m3 Désodorisation existante

Javel 01_ Désodorisation


Soude 01_ Désodorisation


Toutes les cuves de stockage de produits liquides dangereux comportent :

une signalisation particulière est réalisée comportant à minima le nom du produit, son code

ONU, le volume de la cuve, la fiche produit et la FDS

une double enveloppe (ou double virole) encerclant la virole de la cuve et formant ainsi un

espace annulaire avec la virole de la cuve, lequel est équipé d’une détection de fuite

(détection de liquide type poire de niveau)

une mesure de niveau (LIT) avec seuil et trois à quatre détections de niveau d’alerte

(LSLL/LSL/LSH et LSHH)

un évent en partie haute

un dispositif de trop-plein en point haut

Le dépotage des produits se fait sur une aire rétentive commune pour tous les produits

L’autorisation de dépotage est donnée par le chef d’exploitation après vérification de la

conformité du produit livré et de la cuve de réception.

Pour éviter le dépotage d’un réactif dans une cuve non prévue pour le stockage de ce dernier,

des raccords identifiés par produit et conçus de manière à éviter toute confusion, par des

tailles ou des couleurs, sont mis en œuvre. Des coffrets individuels en façade extérieure,

protégés, identifiés et cadenassés par cadenas, sont prévus.



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SEPTEMBRE 2020

D. Organisation en matière de sécurité –

Mesures générales de prévention,

protection et intervention

D.1. Organisation du site en matière de sécurité

La responsabilité de la sécurité et de la surveillance du site incombe à l’exploitant.

La totalité du personnel exploitant est formé :

au déclenchement de la procédure d’alerte des services extérieurs de secours et de lutte

contre l’incendie ;

aux risques biologiques.

De plus, au moins deux agents sont formés à l’utilisation de tous les types d’extincteurs.

Les consignes particulières sur la conduite à tenir en cas d’incendie, de dégagement d’H2S

ou fuite de méthane, les plans d’évacuation, l’emplacement des extincteurs, ainsi que le

numéro de téléphone permettant d’appeler les pompiers seront affichés.

D.1.1. Gestion des situations d’urgence

En journée, pendant les jours ouvrés :

Le personnel présent sur le site est en mesure d’intervenir dès qu’un incident se produit, il

donnera l’alerte au responsable de la station et appellera les secours si cela est nécessaire.

Il dispose de trois détecteurs de gaz H2S, CH4 et NH3.

En dehors des heures ouvrées, les nuits, le week-end et les jours fériés :

En dehors des heures de présence de personnel sur le site, les interventions sont assurées

par un agent d’astreinte (délai d’intervention de 30 minutes à compter du déclenchement d’une

alarme). Cet agent d’astreinte reçoit notamment :

les alarmes en cas de détection incendie, détection explosimètres ;

les défauts moteurs des équipements vitaux de la station et les défauts des analyseurs ou

de l’instrumentation.

Selon l’échelle de criticité fixée, la personne se rend sur le site pour intervention et/ou informe

le responsable de la station.



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SEPTEMBRE 2020

D.1.2. Organisation de la station en matière de sécurité liée aux produits

Afin de sécuriser le stockage des produits chimiques, les produits seront conditionnés sur

rétention en respectant les règles d’incompatibilité. L’inventaire des produits sera tenu à jour.

Les FDS (Fiches de Données de Sécurité) seront connues et tenues à disposition des

opérateurs.

Le dépotage des produits se fera par l’intermédiaire de coffrets sécurisés contenant des

bornes de raccord rapide dédiées spécifiquement à chaque produit.

D.1.3. Gestion des retours d’expérience

Les accidents et des accidents évités de justesse (ou presque-accidents) seront analysés afin

de remédier aux défaillances détectées. Un suivi des actions correctives sera également

réalisé.

D.1.4. Plan de prévention pour les entreprises extérieures

En cas d’intervention effectuée par une entreprise extérieure, des mesures spécifiques

d’information et d’organisation sont prises.

Tous les travaux de réparation ou d’aménagement sortant du domaine de l’entretien courant

sont effectués après :

Etablissement d’un plan de prévention pour toute ouverture de chantier, réalisé par des

entreprises extérieures conformément au décret n°92.158 du 20 février 1992.

Procédure de sécurité pour les entreprises extérieures travaillant dans l’enceinte du site

qui précise les consignes générales préventives et les consignes d’alerte.

Délivrance d’un permis de feu pour toute intervention d’entreprise devant travailler par

point chaud (soudage, oxycoupage, meulage, perçage, polissage…).

Par ailleurs, des protocoles de sécurité sont définis avec les entreprises livrant les différents

produits chimiques et les boues et graisses externes à traiter.

D.1.5. Entretien et maintenance des installations

Les installations sont vérifiées et entretenues régulièrement en interne ou par des sociétés

extérieures spécialisées, en particulier :

vérification, graissage et dépoussiérage des moteurs ;

contrôle du bon fonctionnement des détecteurs incendie, explosimètres, pressostats,

sondes de niveau, de température, des électrovannes… ;

contrôle du bon état des installations (gazomètres, digesteurs, …) ;

contrôle de l’étanchéité des ouvrages, notamment du réseau biogaz ;

remplacement des pièces d’usure.



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SEPTEMBRE 2020

Les installations électriques seront contrôlées annuellement par une société spécialisée.

La vidange des digesteurs de la station d'épuration, nécessaire pour procéder à l’entretien de

l’équipement tous les 10 ans, sera opérée par des entreprises extérieures et en présence de

l’exploitant, dans des conditions optimales de sécurité, selon une procédure stricte. Cette

procédure prévoit notamment un inertage au CO2 ou à l’azote N2

D.1.6. Gestion des alarmes

Un dispositif de télésurveillance et de télétransmission est prévu de façon à transmettre à

l’opérateur en charge de l’exploitation et des astreintes des messages d’avertissement en cas

de dysfonctionnements majeurs pouvant se produire sur les équipements.

D.2. Dispositions générales de prévention et de

protection du risque incendie / explosion

D.2.1. Origine des risques

Les origines de risques d’incendie et/ou d’explosion sont principalement :

des comportements dangereux ou des opérations à risques :

les travaux avec feux nus ou points chauds ;

les fumeurs, ...

des installations à risques :

les installations électriques ;

les installations du process susceptibles de dégager du biogaz (dont du méthane) :

digesteurs, gazomètres par exemple.

D.2.2. Prévention des risques

Les risques au niveau des installations (avec biogaz notamment) sont l’explosion et l’incendie.

Vis-à-vis de l’incendie, les mesures de prévention prises sont :

la limitation des sources d’ignition ;

la formation du personnel ;

le suivi des paramètres (température, pression) ;

la limitation des sources d’ignition, qui passe par les mesures récapitulées dans le tableau

ci-après ;

la mise en place, dans les locaux à risque d’incendie, de détecteurs incendie.



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SEPTEMBRE 2020

Vis-à-vis de l’explosion, s’ajoutent les mesures suivantes :

l’inventaire, la délimitation et la réduction des zones à risques ATEX. Dans ce cadre, et

conformément à la réglementation (directive européenne 1999/92/CE relative au risque

d'explosion retranscrite en droit français principalement par les décrets du 24 décembre

2002 et arrêté du 8 juillet 2003), une étude ATEX a été réalisée. Les matériels amenés à

fonctionner en présence d’une atmosphère explosive sont conformes au type de zones

dans lesquelles ils sont installés. Tous les autres matériels sont mis hors énergie en cas

de détection de gaz (au niveau de la zone biogaz et boues) (les ventilateurs d’extraction

fonctionnent en permanent).

Dans les locaux à risque d’explosion, des détecteurs de gaz (CH4) permettent de déceler

toute fuite de gaz et de mettre l’installation en sécurité (coupure alimentation en biogaz,

coupure énergie électrique).

Mesures de prévention vis-à-vis des sources d’ignition :

Sources d’ignition

possibles Mesures de prévention prises sur le site

Foudre Les installations sensibles seront protégées contre les effets

directs et indirects de la foudre.

Travaux avec points

chauds

Tous les travaux générateurs de points chauds seront soumis

a permis de feu (consigne de sécurité).

Cigarettes, allumettes

Des contraintes très strictes sont prévues vis à vis des

fumeurs avec une délimitation claire et bien identifiée des

zones où il est autorisé de fumer (affichage). En dehors de

ces zones, il est strictement interdit de fumer.

Etincelle électrostatique

L'ensemble des installations fixes du site sera relié à la terre.

Le port de vêtements et de chaussures antistatiques est

obligatoire dans les zones à risques d’explosion, définies par

le zonage ATEX.

Incident d’origine

électrique

Installations et matériels électriques conformes aux

prescriptions de la norme NFC 15-100 « Installation électrique

basse tension ».

Installations contrôlées par un organisme extérieur une fois

par an.

Moteurs importants équipés de disjoncteurs ou de relais

thermiques.

Dans les zones à risques d’explosion (ATEX), utilisation de

matériels antidéflagrants, à sécurité intrinsèque ou à sécurité

augmentée.



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SEPTEMBRE 2020

Sources d’ignition

possibles Mesures de prévention prises sur le site

Imprudences,

comportements

dangereux

Formation du personnel et information / formation des

intervenants extérieurs.

D.2.3. Détection gaz et incendie

Les locaux et zones à risque d’explosion de gaz sont équipés de détecteurs CH4 déclenchant

une alarme sonore et visuelle lorsque le seuil correspondant à 20% de la LIE du méthane est

atteint.

Les locaux et zones à risque d’incendie sont équipés de détecteurs incendie déclenchant une

alarme sonore et visuelle. Cela concerne notamment les locaux électriques.

Les locaux pour lesquels il existe lié à H2S pour le personnel sont équipés de détecteurs fixes

d’H2S.


protection des risques liés à la circulation interne

En raison de la circulation de camions sur le site, il existe un risque d’accident (collision) entre

deux véhicules ou entre un véhicule et un autre équipement (réservoir, …).

D.3.1. Mesures de prévention

La limitation des risques d’accident liés à la circulation sur le site passe par :

la formation du personnel ;

le respect des règles de conduite (vitesse, plan de circulation, …) ;

le respect des règles de déchargement (utilisation des emplacements dédiés).

D.3.2. Mesures de protection

Les stockages et les tuyauteries de biogaz sont protégés des éventuelles agressions de la

circulation par des barrières physiques (muret, passage en caniveau,…).



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SEPTEMBRE 2020


protection des risques de pollution des eaux et du

sol

D.4.1. Causes possibles

Les causes possibles de pollution des eaux et du sol sont liées :

à une fuite de produit au niveau d’une zone de dépotage ou de stockage ;

aux eaux de ruissellement sur les voies de circulation ;

aux eaux d’extinction incendie ;

entraînant un épandage accidentel de produit dangereux dans l’environnement (via le réseau

eaux pluviales) puis une pollution des eaux et sols.

D.4.2. Mesures de prévention ou de protection

Les mesures de prévention ou de protection prises sont :

dépotage et stockage des produits chimiques sur rétention ;

collecte des fuites et/ou épandage accidentels de produits, matières ou digestat dans des

regards raccordés aux postes toutes eaux.

Tous les réactifs chimiques sont stockés en cuves, chacune équipée d’une double enveloppe

jouant le rôle de rétention, avec détection de fuite (détection de liquide type poire de niveau).

Le dépotage de ces produits se fait sur une aire rétentive commune pour tous les produits.

Une rétention de 4 000 m3 permet de récupérer les digestats en cas de fuite au niveau des

digesteurs.

En cas d’incendie, les eaux d’extinction seront collectées dans un bassin de rétention

spécifique de 300 m3 (cf. § D.5.2).

Les trop pleins des bâches, ainsi que la galerie technique entre les 2 bâches, sont raccordées

au poste toutes eaux.

Les eaux potentiellement polluées recueillies sont analysées et pompées pour traitement par

une entreprise extérieure si nécessaire.



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SEPTEMBRE 2020

D.5. Besoin en eau d’extinction incendie et volume à

confiner

D.5.1. Besoins en eau d’extinction incendie et moyens disponibles sur le

site

Les besoins en eau d’extinction ont été estimés pour les installations nouvelles concernées

par le projet de méthanisation, objet du présent dossier de demande d’autorisation.

La méthodologie utilisée est celle présentée dans le document technique D9-INESC-FFSA-

CNPP, édition septembre 2001.

La surface de référence est la plus grande surface non recoupée par des murs coupe-feu.

Un calcul a été fait pour les bâtiments suivants qui sont les bâtiments de plus grande surface

et où un départ de feu est possible :

le bâtiment boues (repère 51 sur le plan d’implantation en Annexe 1) ;

surface = 418,5 m²

hauteur = 9,7 m

structure en béton armé

le bâtiment exploitation-laboratoire (repère 90) (bien qu’il ne soit pas directement lié à

l’activité méthanisation).

surface = 685 m²

hauteur = 4,1 m

structure en béton armé

Dans le cas du bâtiment boues, le risque a été pris de catégorie 1 car les matières (boues)

présentes dans la zone considérée sont peu combustibles. La version de juillet 2001 du guide

D9 ne donne pas de valeur pour la classe de risque à retenir pour ce type de matières. En

revanche, la version projet de juillet 2019 (qui devrait être officialisée prochainement) contient

un fascicule supplémentaire : le fascicule S : Activités relatives aux déchets, dans lequel il est

proposé une classe de risque de 1 pour l’activité de méthanisation.



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SEPTEMBRE 2020

Dans le cas du bâtiment exploitation-laboratoire, le risque a également été pris de catégorie

1 conformément au fascicule A : Risques accessoires séparés, communs aux divers

industries, du guide D9 version de juillet 2001 ou projet de juillet 2019.

Le détail des deux calculs est présenté en pages suivantes.



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SEPTEMBRE 2020

Critères Coefficients Commentaires

Activité Stockage

Hauteur de stockage

- Jusqu'à 3 m 0

- Jusqu'à 8 m 0,1

- Jusqu'à 12 m 0,2

- Au delà 12 m 0,5

Type de construction (²)

- Ossature stable au feu > ou = 1 heures -0,1

- Ossature stable au feu > ou = 30 minutes 0

- Ossature stable au feu < 30 minutes 0,1

Types d'interventions internes

- Acceuil 24 H / 24 ( présence permanente à l'entrée) -0,1

- DAI (détection automatique incendie) généralisée reportée

24H / 24 en télésurveillance ou au poste de secours 24 H /

24 lorsqu'il existe avec des consignes d'appel

-0,1

- Service sécurité incendie 24 H / 24 avec moyens

appropriés; équipe de seconde intervention en mesure

d'intervenir 24 H / 24)

-0,3

0,1 0

1,1 1

418,5 Surface du bâtiment = 418,5 m²

27,621

1

Risque 1 Q1=Qi x 1

Risque 2 Q2=Qi x 1,5

Risque 3 Q3=Qi x 2

non

Cellule de stockage/activité recoupées (oui ou non)

Débit calculé en m3/h Qcalculé= 27,621 0

Débit total calculé en m3/h SQcalculé=

Débit requis en m3/h

(multiple de 30 m3/h) Qrequis=

Le débit requi ne peut être

inférieur à 60 m3/h

Risque sprinklé (oui ou non)

non

27,621

60

Risque retenu (voir annexe 1 du document D9)

27,621 0

-0,1 Structure en béton armé

Non prise en compte de façon

dimensionnante

S Coefficients

1 + S Coefficients

Surface de référence : S en m²

Q= 30 x S x (1+ Scoefficients) / 500

Bâtiment boues

Coefficients retenus

0,2 Hauteur = 9,7 m



Page I 59 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Dans les deux cas, le débit d’eau à fournir est évalué à 60 m3/h.

Les deux prises d’eau présentes sur le site ainsi que le poteau incendie situé au niveau du

portail d’entrée poids-lourds permettent de délivrer ce débit pendant 2 heures.

Des RIA et des extincteurs sont également prévus et répartis sur l’ensemble du site.

Critères Coefficients Commentaires

Activité Stockage

Hauteur de stockage

- Jusqu'à 3 m 0

- Jusqu'à 8 m 0,1

- Jusqu'à 12 m 0,2

- Au delà 12 m 0,5

Type de construction (²)

- Ossature stable au feu > ou = 1 heures -0,1

- Ossature stable au feu > ou = 30 minutes 0

- Ossature stable au feu < 30 minutes 0,1

Types d'interventions internes

- Acceuil 24 H / 24 ( présence permanente à l'entrée) -0,1

- DAI (détection automatique incendie) généralisée reportée

24H / 24 en télésurveillance ou au poste de secours 24 H /

24 lorsqu'il existe avec des consignes d'appel

-0,1

- Service sécurité incendie 24 H / 24 avec moyens

appropriés; équipe de seconde intervention en mesure

d'intervenir 24 H / 24)

-0,3

0 0

1 1

685 Surface du bâtiment = 685 m²

41,1

1

Risque 1 Q1=Qi x 1

Risque 2 Q2=Qi x 1,5

Risque 3 Q3=Qi x 2

non

Cellule de stockage/activité recoupées (oui ou non)

Débit calculé en m3/h Qcalculé= 41,1 0

Débit total calculé en m3/h SQcalculé=

Débit requis en m3/h

(multiple de 30 m3/h) Qrequis=

Le débit requi ne peut être

inférieur à 60 m3/h

Bâtiment exploitation-laboratoire

Coefficients retenus

0,1 Hauteur = 4,10 m

Risque retenu (voir annexe 1 du document D9)

41,1 0

-0,1 Structure en béton armé

Non prise en compte de façon

dimensionnante

S Coefficients

1 + S Coefficients

Surface de référence : S en m²

Q= 30 x S x (1+ Scoefficients) / 500

Risque sprinklé (oui ou non)

non

41,1

60



Page I 60 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Localisation des prises d’eau existantes

D.5.2. Rétention des eaux d’extinction

Le volume des eaux d’extinction est évalué à l’aide de la D9A-INESC-FFSA-CNPP, édition

août 2004, en considérant :

le débit d’extinction sur 2 heures, soit 60 m3/h x 2h = 120 m3/h ;

le drainage des eaux pluviales sur la base de 10 l/m² x 5 500 m² de surface drainée soit

55 m3.

Le volume d’eau à collecter en cas d’incendie est donc de 120 + 55 = 175 m3.

Un bassin spécifique de 300 m3 est prévu à cet effet. Ce bassin est équipé d’une vanne de

fond et surverse vers une noue végétalisée le long de l’autoroute. La vanne de fond est

bloquée en cas d’incendie pour assurer la rétention.

Prises d’eau



Page I 61 sur 197

SEPTEMBRE 2020

E. Identification et caractérisation des

potentiels de dangers

E.1. Dangers liés aux produits

Les produits présentant des dangers, que l’on peut trouver au niveau des installations

projetées, en fonctionnement normal, sont les suivants :

le biogaz issu de la digestion et le biométhane après purification ;

les boues et matières à méthaniser et les boues digérées (digestat brut ou déshydraté) ;

les réactifs chimiques utilisés pour le traitement des boues ou de l’air (désodorisation).

E.1.1. Dangers liés au biogaz et au biométhane

La production de biogaz et de biométhane est l’objectif des installations projetée sur la STEP

des Trois Rivières. Le biogaz est produit par fermentation de matières organiques, en

l’absence d’oxygène, et sous l’action de bactéries spécifiques. Le biométhane est obtenu

après épuration du biogaz de façon à obtenir un gaz proche du gaz naturel.

Composition du biogaz :

La composition du biogaz varie selon les caractéristiques des matières organiques et les

conditions de digestion de ces matières. L’INERIS, dans son rapport d’étude n° DRA 32 [R3],

a analysé différentes compositions de biogaz provenant d’installations de traitement des

boues dans des stations d’épuration. La composition moyenne est la suivante :

Méthane (CH4) : 65% ;

Dioxyde de carbone (CO2) : 30% ;

Azote (N2) : 2% ;

Hydrogène (H2) : < 1% ;

Hydrogène sulfuré (H2S) : < 1% ;

Eau (H2O) ;

Traces de composés aromatiques organo-halogénés.

Composition du biométhane :

La composition moyenne du biométhane est la suivante :

Méthane (CH4) > 98% ;

Dioxyde de carbone (CO2) < 2%.



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SEPTEMBRE 2020

La composition moyenne du biogaz produit sur le site de la STEP des Trois Rivières est la

suivante :

Méthane (CH4) : 64,7% ;

Dioxyde de carbone (CO2) : 34,7% ;

Azote (N2) : 0,4% ;

Hydrogène sulfuré (H2S) : 100 ppm ;

COV totaux : 200 mg/Nm3

La composition du biométhane produit sur le site de la STEP des Trois Rivières est la

suivante :

Méthane (CH4) : 96,7% ;

Dioxyde de carbone (CO2) < 2,5%.

Les principales caractéristiques du méthane et de l’hydrogène sulfuré sont données dans le

tableau en page suivante.



Page I 63 sur 197

SEPTEMBRE 2020

SUBSTANCES

(ABREVIATION) N°CAS

POINT

ECLAIR

TEMPERATURE

D’AUTO

INFLAMMATION

EN °C

LIMITES

D’INFLAMMABILI

TE EN VOLUME

%

DANS MELANGE

AVEC AIR

TEMPERATURE

D’EBULLITION

SOUS PRESSION

ATMOSPH.

EN °C

DENSITE

DE

VAP./AIR

DENSITE

DE

LIQ./EAU

SOLUBILITE

DANS

L’EAU

O = OUI

N = NON

ETIQUETAGE

MENTIO

N DE

DANGER

PRINCIPAUX DANGERS

LIE LSE

Composants dangereux du biogaz et du biométhane

Méthane (1) 74-82-8 - 537°C 5 15 Non Concerné 0,6 - O

H220

Combustibilité (explosion)

Nota : les limites

d’inflammabilité du biogaz

varient peu avec la teneur en

CO2

Asphyxie par manque

d’oxygène en milieu confiné

Hydrogène

sulfuré (H2S)

(présent dans

le biogaz)

7783-

06-4 - 260°C 4,3 46 Non Concerné 0,1 - O

H220

H330

H400

Toxique

Nota : La concentration en

hydrogène sulfuré (H2S) dans

le biogaz issu de la

méthanisation des boues de

STEP est de 500 ppm dans le

gaz non épuré et de 150 ppm

dans le gaz épuré

(1) Les caractéristiques données dans le tableau sont celles du méthane. En effet selon [R3]Erreur ! Source du renvoi introuvable., ces caractéristiques varient peu avec la proportion de CO2 présente dans le mélange.



Page I 64 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Dangers liés au biogaz et du biométhane :

Les dangers liés au biogaz et au biométhane sont l’incendie et l’explosion, du fait de la

présence de méthane, et le risque toxique pour le biogaz, du fait de la présence d’H2S.

Concernant le risque d’explosion :

Le principal risque lié au biogaz et au biométhane est l’inflammation (incendie / explosion).

Les caractéristiques d’explosivité du biogaz sont proches de celles du méthane. Ces

caractéristiques varient toutefois légèrement avec la proportion de CO2 et la teneur en eau du

biogaz.

En particulier, la LIE du biogaz est proche de celle du méthane, comprise entre 5,1% et 5,3%

(source : INERIS – rapport n°46032 – Étude comparative des dangers et des risques liés au

biogaz et au gaz naturel – 10/04/2006). Mais sa plage d’inflammabilité est un peu plus faible

que celle du méthane pur du fait de la présence de CO2 qui diminue la LSE (LSE du biogaz

de l’ordre de 12% vers 15% pour le méthane).

La vapeur d’eau tend, quant à elle, à diminuer la violence de l’explosion comme le montrent

les résultats des essais réalisés par l’INERIS (source : INERIS – N° DRA-07-88414-10586B

– Étude des risques liés à l’exploitation des méthaniseurs agricoles – 18/01/2008) : pour une

composition CH4-CO2 de 50%-50% à 55°C, en ajoutant de la vapeur d’eau à saturation

(conditions dans les digesteurs thermophiles), la pression maximale Pmax est de l’ordre de

3,2 bars relatifs et la constante d’explosion du gaz Kg est de l’ordre de 4 bar.m/s (les valeurs

pour le méthane sont respectivement 7,1 bars relatifs et 55 bar.m/s).

Selon l'INERIS, l’énergie minimale d’inflammation du biogaz EMI n’a pas pu être estimée. Elle

est nécessairement supérieure à celle du méthane, à cause de la présence de CO2 et de

vapeur d’eau, mais reste vraisemblablement suffisamment faible pour ne pas écarter des

sources d’inflammation (de l'ordre de quelques centaines de micro-Joules).

En cas d'inflammation de biogaz, les phénomènes dangereux seront, selon la configuration :

Flash-fire (propagation de la flamme dans le nuage), Explosion confinée ou non : UVCE

(Unconfined Vapour Cloud Explosion), VCE (Vapour Cloud Explosion), Feu torche ou Jet

enflammé.

Concernant la toxicité et le risque d’anoxie :

L’hydrogène sulfuré présent dans le biogaz (2 000 ppm max, 200 ppm en moyenne) est

toxique par inhalation. Le dioxyde de carbone (CO2) l’est également mais les seuils de toxicité

aigüe du CO2 sont bien plus élevés que ceux de l’H2S ce qui signifie que H2S est de loin le

plus toxique. Si le biogaz est toxique du fait de la présence d’hydrogène sulfuré, ce risque

reste toutefois limité aux personnes qui se trouveraient au niveau de la fuite car la teneur en

H2S du biogaz est très faible. Le risque est nul au-delà de quelques mètres de la fuite, du fait

de la dispersion atmosphérique du gaz.

Par ailleurs, le biogaz en forte concentration (par exemple en zone confinée non ventilée) ou

l’accumulation d’un de ses composants (par exemple CH4 ou CO2) peuvent provoquer

l’anoxie. Comme pour le risque toxique, le risque d’anoxie est à prendre en compte

uniquement pour le personnel amené à intervenir à proximité des installations, en particulier

en zone confinée.



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SEPTEMBRE 2020

A noter : Du THS (TetraHydroThiophene) est ajouté au biométhane pour l’odoriser avant

injection dans le réseau GrDF. Ce produit n’est pas retenu dans le reste de l’étude en raison

de la très faible quantité mise en jeu sur le site.

E.1.2. Dangers liés aux boues et matières à méthaniser

Les matières à méthaniser (boues et autres « déchets ») sont mélangées dans des bâches

d’homogénéisation avant l’étape de digestion.

Ces matières ne présentent pas de risque d’incendie ou d’explosion ou de dégagement

toxique compte tenu de leur nature. En effet, elles ont une teneur en eau élevée. De ce fait,

la production de biogaz est insignifiante dans les conditions normales de stockage. De plus,

des mesures permettant de maitriser les risques sont prévues lors de leur homogénéisation-

stockage : les bâches d’homogénéisation seront couvertes et ventilées ; l’air extrait sera

envoyé vers l’unité de désodorisation.

Par conséquent, il n’est pas retenu de danger pour les matières à méthaniser.

E.1.3. Dangers liés aux boues digérées

Dans les bâches aval, où sont stockées les boues digérées, la méthanogénèse peut se

poursuivre, produisant du biogaz.

Bien que la cinétique de production de biogaz dans les bâches à boues digérées soit lente, le

risque d’explosion ne peut être exclu en cas de défaillance des mesures de prévention et

détection (ventilation du ciel gazeux, détection CH4).

Les boues digérées présentent donc des dangers liés à la production résiduelle de biogaz.

Ces dangers sont ceux du biogaz décrits ci-avant.

E.1.4. Dangers liés aux boues déshydratées

Les boues digérées déshydratées présentent peu de risque car la présence de biogaz résiduel

y est infime. En outre, leur taux d’humidité est défavorable.



Page I 66 sur 197

SEPTEMBRE 2020

E.1.5. Dangers liés aux produits chimiques

La liste des réactifs chimiques utilisés pour le traitement des matières, dans le process de

digestion, de l’air et du biogaz est présentée au § C.2.11.

Tous les produits chimiques utilisés, hormis le polymère, sont classés irritants et/ou corrosifs

et/ou dangereux pour l’environnement.

Les principales caractéristiques des produits dangereux, pour lesquels de nouveaux

stockages sont prévus sur le site en lien avec le projet, sont données dans le tableau en page

suivante. Il s’agit de la javel, de la soude et de l’acide sulfurique utilisés pour la désodorisation

et stockés en cuves au niveau du bâtiment 70, ainsi que du charbon actif stockés dans le

bâtiment 62_ Traitement biogaz.

Les produits absorbants utilisés au niveau du bâtiment BSR 33 ne présentent pas de

caractéristiques dangereuses.



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SEPTEMBRE 2020

SUBSTANCES

(ABBREVIATION) N°CAS

POINT

ECLAIR

TEMPERATURE

D’AUTO

INFLAMMATION

EN °C

LIMITES

D’INFLAMMABI

LITE EN

VOLUME %

DANS

MELANGE

AVEC AIR

TEMPERATURE

D’EBULLITION

SOUS PRESSION

ATMOSPH.

EN °C

DENSITE

DE VAP./AIR

DENSITE

DE LIQ./EAU

SOLUBILITE

DANS

L’EAU

O = OUI

N = NON

ETIQUETAGE MENTION

DE DANGER PRINCIPAUX DANGERS

LIE LSE

Réactifs / produits chimiques

Charbon actif 7440-

44-0 - - - - - - - - - -

Auto-combustion

(incendie et explosion)

Javel 7681-

52-9 - - - - 111 - 1,26 O

H290

H318

H314

H335

H400

Nocif et irritant

Incompatible avec les

acides forts (exothermie,

dégagement de Cl2) et

le peroxyde d’hydrogène

(exothermie)

Soude 1310-

73-2 - - - - < 115 - 1,33 O

H314

Corrosif


acides et le peroxyde

d’hydrogène

(exothermie)



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SEPTEMBRE 2020

SUBSTANCES

(ABBREVIATION) N°CAS

POINT

ECLAIR

TEMPERATURE

D’AUTO

INFLAMMATION

EN °C

LIMITES

D’INFLAMMABI

LITE EN

VOLUME %

DANS

MELANGE

AVEC AIR

TEMPERATURE

D’EBULLITION

SOUS PRESSION

ATMOSPH.

EN °C

DENSITE

DE VAP./AIR

DENSITE

DE LIQ./EAU

SOLUBILITE

DANS

L’EAU

O = OUI

N = NON

ETIQUETAGE MENTION

DE DANGER PRINCIPAUX DANGERS

LIE LSE

Acide sulfurique 7664-

93-9 - - - - 335 - 1,8 O

H314

Corrosif


bases (exothermie) et la

javel (exothermie,

dégagement de Cl2 et

de SOx)

Vapeur toxique



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SEPTEMBRE 2020

E.2. Gestion des incompatibilités – Règles de stockage

Les risques d’incompatibilités existent en cas de mélange :

de soude et d’acide sulfurique ;

de javel et d’acide sulfurique.

Chaque produit/substance installé sur les nouvelles installations est identifié par :

sa Fiche de Données Sécurité (FDS) qui est récupérée auprès du fournisseur et mise à

disposition ;

une Fiche Produit adaptée à la FDS qui est affichée aux postes concernés pour sensibiliser et informer les opérateurs sur les dangers, les risques et comment réagir en cas d’urgence.

Chaque produit est stocké en cuves, chacune équipée d’une double enveloppe jouant le rôle

de rétention, avec détection de fuite (détection de liquide type poire de niveau).

Le dépotage des produits se fait sur une aire rétentive spécifique pour l’acide sulfurique d’une

part et les bases (soude, javel) d’autre part.

L’autorisation de dépotage est donnée par le chef d’exploitation après vérification de la

conformité du produit livré et de la cuve de réception.

Pour éviter le dépotage d’un réactif dans une cuve non prévue pour le stockage de ce dernier,

des raccords identifiés par produit et conçus de manière à éviter toute confusion, par des

tailles ou des couleurs, sont mis en œuvre. Des coffrets individuels en façade extérieure,

protégés, identifiés et cadenassés par cadenas, sont prévus.

Ainsi, le risque d’incompatibilité lors du dépotage (erreur de cuve) ou en cas de fuite de produit

est maîtrisé.



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SEPTEMBRE 2020

E.3. Gestions des activités sur site

Des potentiels de dangers liés aux différentes phases opératoires sur site et aux modes

d’approvisionnement sont listés dans le tableau ci-après :

ACTIVITES POTENTIELS DE DANGERS PRINCIPALES MESURES

Phases de

démarrage /

arrêt

Risque d’erreurs humaines

(risque de pollution,

d’explosion de gaz ou

d’incendie en fonction des

équipements concernés)

Procédure de démarrage, manuel

d’utilisation à respecter sur le site.

Procédure spécifique avec inertage au

CO2 ou à l’azote N2, pour les opérations

de remplissage du digesteur vide ou de

vidange complète (1 fois tous les 10

ans).

Livraison /

Expéditions des

matières

Risque de collision lors des

opérations de livraison ou

d’expédition par camion.

Risque de perte de

confinement (pollution).

Signalétique présente sur le site pour

guider les camions et restriction de

vitesse. Mise en place de barrières

physique en cas de risque de collision

sur des équipements à proximité des

aires de manœuvre ou de

stationnement.

Présence d’aire de dépotage au niveau

des zones de livraison ou expédition de

produits liquide.

Nettoyage régulier des aires de

chargement/déchargement.

Procédures de dépotage et d’expédition

mises en place sur le site.



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SEPTEMBRE 2020

E.4. Dangers liés aux procédés et installations

Dans ce paragraphe sont recherchés et identifiés les principaux potentiels de dangers ou

évènements redoutés liés aux différentes phases opératoires de réception et de

méthanisation des déchets non dangereux, en considérant les conditions nominales, les

conditions transitoires (maintenance, …) et les conditions dégradées (dérives).

Le tableau ci-après récapitule les principaux potentiels de dangers de ces procédés et/ou

installations.

PRODUITS UTILISATION MODE DE STOCKAGE

Méthanisation

Risque lié à la fermentation : dégagement

de biogaz (méthane, H2S) en particulier

dans des ouvrages fermés

Explosion (VCE) : effets de

surpression

Effets toxiques (H2S)

Valorisation et

traitement du

biogaz

Risque lié au stockage et à la mise en

œuvre de biogaz en cas de

fuite (gazomètre, tuyauteries, surpresseur,

torchère, …) ou de biométhane (unité de

purification, poste d’injection)

Explosion (VCE et

UVCE) : effets thermiques

+ effets de surpression

Effets toxiques (H2S) pour

le biogaz

E.5. Réduction des potentiels de dangers

La réduction des potentiels de dangers à la source est axée sur quatre principes :

Principe de substitution : substituer les produits dangereux en préférant des produits

moins dangereux ayant les mêmes propriétés ;

Principe d’intensification : minimiser les quantités de produits dangereux stockés ;

Principe d’atténuation : définir les conditions opératoires les moins dangereuses

possibles ;

Principe de limitation des effets : conception des installations afin de se prémunir à la

source des conséquences des événements redoutés.

Source : Formalisation du savoir et des outils dans le domaine des risques majeurs (DRA-35)

-9 - L’étude de dangers d’une Installation Classée (INERIS - avril 2006).



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SEPTEMBRE 2020

E.5.1. Substitution des produits

Les produits utilisés ou générés sur l’unité de traitement des boues ne peuvent être

remplacés. Par définition, cette unité est faite pour produire du biogaz, à partir de boues, afin

d’être réinjecté dans le réseau.

E.5.2. Intensification

Les quantités de produits chimiques stockés sont relativement faibles, limitées au juste

besoin.

E.5.3. Atténuation des dangers – Limitation des effets en cas de

matérialisation des dangers

Les équipements sont conçus de façon à minimiser les dangers et/ou limiter les effets des

phénomènes dangereux qui pourraient se produire (voir § G. Analyse des risques). En

particulier soupapes pression-dépression sur les digesteurs.

Par ailleurs, une étude ATEX sera réalisée pour les installations nouvelles (mise en place

d’explosimètres et utilisation de matériels ATEX lorsque nécessaire).



Page I 73 sur 197

SEPTEMBRE 2020

F. Analyse de l’accidentologie

Dans ce paragraphe sont recensés et analysés les accidents survenus sur des installations

similaires à celles objet du présent dossier.

L’objectif de l’analyse de l’accidentologie n’est pas de dresser une liste exhaustive de tous les

accidents ou incidents survenus, ni d’en tirer des données statistiques. Il s’agit, avant tout, de

rechercher les types de sinistres les plus fréquents, leurs causes et leurs effets, ainsi que les

mesures prises pour limiter leur occurrence ou leurs conséquences, en vue d’en tirer les

enseignements pour les installations projetées, c’est-à-dire de vérifier que toutes les mesures

sont prévues pour éviter les types accidents déjà survenus sur des installations similaires.

F.1. Bases de données consultées

Les sources de données exploitées sont :

la base ARIA du BARPI (Bureau d’Analyse des Risques et Pollutions Industrielles) du

Ministère DPPR/SEI/BARPI (www.aria.developpement-durable.gouv.fr) qui recense les

incidents ou accidents survenus en France depuis 1900 ;

la synthèse BARPI du 25 février 2020, de la « Journée technique Maîtrise des risques sur

les sites de méthanisation et compostage » [R13] ;

les synthèses faites dans les rapports de l’INERIS relatifs aux procédés de méthanisation :

DRA-12-117442-01013A – EAT DRA DRC-93 – Opération A – Retour d’expérience relatif aux procédés de méthanisation et à leurs exploitation – 13/02/2012 [R6] ;

DRA-07-88414 – 10587B – Etude des risques liés à l’exploitation des méthaniseurs agricoles – 18/01/2008 [R5].

La recherche d’accidents effectuée dans la base ARIA (sur la période 2000 – 2019) a porté

successivement sur les mots clés suivants, en association avec les activités Collecte et

traitement des eaux usées ou Traitement des déchets :

Stockage des boues

Digestion - Méthanisation

Stockage de biogaz

Transport de biogaz

Déshydratation des boues (digestat) – Stockage des boues déshydratée

Torchère biogaz

Stockage de produits chimiques au sein de STEP

Tous les accidents issus de cette recherche ne sont pas repris ; seuls les plus représentatifs

sont retenus.

http://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/



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SEPTEMBRE 2020

Nota : les accidents survenus sur des installations de type agricole ou autres que des STEP

ne sont pas pris en compte.

F.2. Exemples d’accidents recensés sur des

installations de stockage de boues (matières ou

digestat)

RECHERCHE BARPI – MOTS CLES : BOUES, CUVE

ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE

PREVENTION/PROTECTION

PREVUES

FRANCE - 32 – AUCH, le 05/06/2014 :

Une cuve de stockage de boue et de digestat liquide, sans

rétention, déborde vers 8 h dans un centre de méthanisation

(biogaz). La matière se répand au sol, coule le long du talus

bordant la route et rejoint le réseau pluvial. Le personnel du

site constate la fuite à 8h30. Le contenu de la cuve est

transféré dans une autre pour arrêter le débordement.

L’exploitant érige un merlon de sable pour endiguer la fuite.

L’effluent et l’eau de lavage rejoignent un bassin de stockage

des eaux pluviales de la zone industrielle et augmentent

considérablement sa teneur en matières en suspension

(MES). La cuve déborde à nouveau le 09/06 au matin.

Après ces événements, l’exploitant nettoie les terrains touchés

par les écoulements et envoie les déchets dans une filière de

traitement. Le bassin des eaux pluviales est vidangé puis curé.

L’eau pompée est réutilisée dans le cadre du process de

l’entreprise.

La cuve a débordé par moussage. La détection de niveau n’est

pas sensible à la présence de mousse induite par un polymère

présent dans le digestat liquide. Il n’y a donc pas eu d’alerte

de niveau haut.

A la suite de l’événement, l’exploitant entreprend d’obturer par

un système gonflable la surverse du bassin d’eaux pluviales

et de vidanger et isoler la cuve objet du rejet de matière.

L’inspection des installations classées lui demande également

de dresser un bilan des autres stockages susceptibles de

polluer le milieu naturel, et en cas de détection de non-

conformité de planifier des actions correctives. Les stockages

devront en particulier posséder une rétention.

Mesures de niveau dans chaque

bâche.

Trop plein de sécurité sur chaque

bâche, rejoignant le poste toutes

eaux.

Digesteurs sur rétention.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 29 – CAMARET-SUR-MER, le 15/08/2011 :

Vers 14h30, une bâche vinyle contenant 300 m³ de boues

liquides de traitement en attente de valorisation (séchage et

épandage) se rompt dans une station d'épuration communale.

Les boues se déversent dans le réseau des eaux pluviales qui

n'est pas isolé et s'écoulent dans le centre-ville (1000 m² de

voiries reçoivent 150 m³ de boues) et le port de pêche (1000

m² touchés par 50 m³ à marée basse). Les pompiers isolent le

réseau des eaux pluviales et une cellule DEPOL vérifie

l'étanchéité des regards d'eaux pluviales. La commune

informe les marayeurs qui arrêtent le pompage d'eau de mer

dans leurs viviers. Un arrêté municipal interdit la baignade sur

les plages voisines malgré la période estivale et le lendemain

un arrêté préfectoral interdit la baignade, la pêche, le

ramassage des coquillages et le pompage d'eau à des fins

aquacoles dans l'anse de Camaret. L'opérateur fait pomper les

boues restantes dans la bâche par une société privée pendant

que les pompiers, aidés d'employés municipaux, nettoient les

réseaux pollués au moyen d'un fourgon pompe et d'un

camion-citerne. Les boues récupérées sont stockées dans un

bassin désaffecté (la station ayant été rénovée quelque mois

avant l'accident). Les analyses micro-biologiques menées sur

les moules ne montrant pas de contamination, l'arrêté

préfectoral est levé 72 vh après l'accident. La bâche en

plastique avait été achetée en 2003 pour recueillir le trop-plein

de boues provenant de l'ancienne station d'épuration, mais la

cause de sa rupture n'est pas connue.

Bâches en béton.

Suivi des niveaux.

Inspections visuelles régulières des

installations.

Inspection approfondie des

équipements lors des vidanges

décennales.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 09 – TARASCON-SUR-ARIEGE, le 04/09/2008 :

Une cuve de béton de 100 m³ cède à 9h10 dans une station

d’épuration. Les boues se déversent sur une zone de 1 000

m² en aval et 10 m³ s’infiltrent dans une canalisation d’eau

pluviale qui elle-même se déverse dans l’ARIEGE. Dès 9h45,

les sapeurs-pompiers mettent en place une digue de sable

pour éviter le déversement des boues sur un chemin à

proximité. Des prélèvements sont effectués dans la rivière

pour déterminer précisément les effets de cette pollution. Par

ailleurs, les stations de pompage de Vernajoul, La Tour du

Crieu, Pamiers et Saverdun sont avisées de cette pollution.

Des prélèvements et des analyses sont également effectués

à l’entrée de chacune d’elles pour s’assurer de la qualité de

l’eau pompée.

Bâches en béton.

Suivi des niveaux.


installations.

Inspection approfondie des

équipements lors des vidanges

décennales.

→ Les principaux accidents survenus sur le stockage de boues sont principalement les

risques de perte de confinement ainsi qu’un risque d’émission de biogaz au niveau des

digestats entrainant une explosion.

Des mesures de niveaux et des inspections régulières permettent de détecter rapidement une

éventuelle fuite sur un stockage de boues. En cas de fuite au niveau d’un digesteur la rétention

d’une capacité de 4 000 m3 (Repère 55 sur le plan masse d’implantation) permettra d’éviter

toute pollution. Par ailleurs, des mesures sont mises en place sur les équipements pour

détecter une éventuelle fuite (détection biogaz) et pour limiter les sources d’allumage (matériel

ATEX, permis feu…).


installations de digestion – méthanisation

L’analyse des incidents indique que seulement quelques accidents relatifs au stockage du

biogaz sont survenus au cours de la dernière décennie en France. La majorité des accidents

ont comme origine une fuite du réservoir de stockage ou du réseau de distribution.

De la synthèse des accidents survenus sur dans les installations de méthanisation, il est

possible de mettre en lumière les principales dérives suivantes relatives aux installations de

méthanisation, ainsi que les mesures de prévention à prévoir :

émission accidentelle d’H2S notamment dans les fosses de mélanges des déchets ;



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SEPTEMBRE 2020

procédures d’intervention spécifiques en atmosphère toxique ;

permis d’intervention en espace confiné ;

contrôle de l’atmosphère permanente, et ventilation mobile ;

port d’équipement de protection individuelle adapté ;

équipement de secours.

débordement du méthaniseur, cela peut être dû à une accumulation de sables par

exemple ;

dessablage des effluents ;

brassage des digesteurs.

gel des soupapes du méthaniseur ;

surpression interne à l’intérieur du méthaniseur, due à l’accumulation de matières

plastiques à l’intérieur de méthaniseur ;

dégrillage fin des effluents ;

brassage des digesteurs.

envol de la membrane souple d’un méthaniseur industriel, dû à des vents violents ou

tempêtes ;

les gazomètres doivent être dimensionnés pour des vents violents (150 km/h).

Quelques accidents représentatifs sont repris dans le tableau ci-après.



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SEPTEMBRE 2020

RECHERCHE BARPI – MOTS CLES : DIGESTEUR, METHANISEUR

ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 94 – VALENTON, le 22/03/2018 :

Dans une station d’épuration, un digesteur se soulève en

raison de la remontée des eaux de la nappe. Cet ouvrage,

enterré sur une quinzaine de mètres de profondeur, était en

maintenance, vide de boues et de gaz. Sa vidange nécessite

d’avoir un rabattement de nappe pour éviter toute poussée

hydraulique par le fond. Un arrêt des pompes de rabattement

a conduit à la remontée de la nappe au droit du digesteur. La

pression hydrostatique sous la cuve vide a provoqué une

translation verticale de 30 cm de l’ensemble de l’ouvrage. Les

tuyauteries dédiées au transport de boues ont été déformées

ou arrachées. Les tuyauteries dédiées à l’aspiration du biogaz

en toit de digesteur ont été épargnées compte tenu de leur

conception avec des liaisons souples. Les inspections

visuelles ne montrent pas de fragilité de la structure. Quelques

canalisations ont cassé (alimentation en eau potable, purge

des condensats et chasse rapide des boues), ainsi que la

pompe de recirculation des boues.

L’exploitant prévoit de remettre en service la cuve avec un

remplissage par paliers afin de vérifier l’étanchéité. Selon lui,

le digesteur devrait se remettre en position lors du

remplissage. Afin d’éviter ce type d’accident, l’exploitant

prévoit :

- la mise en place d’un report du fonctionnement des

pompes au niveau de la supervision du poste de

commandement avec bandeau d’alarme ;

- la mise en place d’un voyant au droit de la pompe ;

- la modification de la procédure d’arrêt du digesteur pour

tenir compte de l’incident et des modifications apportées

aux installations.

Stabilité des digesteurs à vide

assurée par les ancrages dans la

dalle béton.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 78 – ACHERES, le 18/01/2018 :

A 2h15, une alarme de pression basse se déclenche sur un

digesteur en cours de remplissage dans une station d’épuration

classée SEVESO seuil haut. Les agents d’astreinte constatent

le soulèvement du dôme du digesteur avec rejet de biogaz

(quantité de gaz rejeté estimée au volume du ciel gazeux) et le

déversement de 300 m³ de boues autour du digesteur. La boue

est sortie de l’ouvrage par le point de fragilité constaté sur le

dôme et par la conduite de chasse de fond de l’ouvrage.

L’exploitant stoppe l’alimentation à 2h40 et sécurise l’ouvrage.

Une des difficultés rencontrée est la fragilité du dôme qui conduit

à exclure toute possibilité d’intervention sur celui-ci. Une

limitation de l’accès au digesteur est mise en place et des balises

de détection de gaz sont installées au niveau du dôme. Un relevé

de la concentration de gaz au droit de la fuite est effectué six fois

par jour à la demande de l’inspection. Cette action permet

d’évaluer l’activité du digesteur et la baisse de production de

gaz. Pour éviter la création d’une ATEX dans l’ouvrage, le

pompage de boues n’est pas retenu comme solution pour

vidanger l’ouvrage.

Après vérification de la fin de production du digesteur, une

ventilation est mise en place à partir du 24/01 pour balayer le ciel

gazeux (mise sous cocon). Les mesures d’atmosphère

permettent de constater une baisse de la concentration en

méthane (CH4) avec un seuil inférieur à 5 % de la limite

inférieure d’explosivité (LIE). Le digesteur est alimenté en eau

pour assurer le refroidissement et la dilution du digestat. Par la

suite, il est vidangé par le haut sans s’appuyer sur le dôme qui a

été fragilisé. En effet, il ne peut pas être vidangé par le bas car

le fond a déjà commencé à décanter. La partie liquide est traitée

sur place tandis que la partie solide est traitée à l’extérieur.

Un bouchage de la conduite d’évacuation des boues du

digesteur, alors que celui-ci était alimenté à un débit de 40 m³/h,

serait à l’origine de l’évènement. Le bouchage a conduit, par

poussée d’Archimède, au décollement du dôme et à sa

fragilisation.

Procédure spécifique de

remplissage (inertage CO2 ou

N2).



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 78 - TRIEL-SUR-SEINE, le 08/07/2017

Un rejet de biogaz se produit lors de l’ouverture par intermittence

des soupapes des 3 digesteurs d’une installation de traitement

des eaux usées. L’exploitant arrête le rejet qui émet 3,834 t de

biogaz dans l’atmosphère.

L’accident a lieu alors que l’un des 2 gazomètres de stockage

du biogaz est isolé et consigné. L’ouverture des soupapes est

liée à une montée en pression dans les digesteurs, suite à

l’isolement de différents équipements en aval. En effet, le

gazomètre non consigné s’est isolé par sécurité suite à une

alarme de niveau bas de l’eau dans sa garde hydraulique. De

manière anormale, il y a alors eu isolement des 3 lignes de

production en provenance des 3 digesteurs. La torchère est

censée se mettre en fonctionnement pour évacuer et éliminer le

biogaz lors d’une fermeture des 2 gazomètres. Cependant, la

vanne du gazomètre consigné, qui avait été mise en mode hors

procédé par l’exploitant (complété par verrouillage par

cadenas), n’envoyait pas un signal d’état “fermé” à l’automate

de contrôle (elle était considérée en état “indéterminé”).

L’automate n’a pas ouvert l’accès à la torchère car il ne recevait

qu’un seul signal de gazomètre fermé. S’en est suivi la montée

en pression des dômes des digesteurs puis le rejet

atmosphérique.

Après l’accident, l’exploitant modifie la conduite de son procédé

de manière à permettre le déclenchement de l’ouverture de la

torchère sur la base de ses capteurs internes de pression. Il

modifie également la vanne du gazomètre pour qu’elle produise

un signal “fermé” en cas de consignation de l’équipement.

Les incidents consistant en des rejets accidentels de biogaz

sont très fréquents sur cette station d’épuration.

Démarrage automatique de la

torchère.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 78 - TRIEL-SUR-SEINE, le 13/02/2016

Dans une station d’épuration intercommunale, un analyseur

d’oxygène dans un digesteur de boues d’épuration

dysfonctionne vers 15h et vers 18h30 le jour suivant. Faute de

mesure d’oxygène disponible (chaine de sécurité), l’automate de

conduite de l’unité de digestion des boues isole

automatiquement le digesteur, en coupant les alimentations en

boues et l’envoi du biogaz vers les gazomètres de stockage. Le

digesteur monte en pression car le processus de digestion

thermophile des boues se poursuit. Quand la pression interne

dépasse les 35 mbar, les deux soupapes de sécurité s’ouvrent,

libérant du biogaz à l’air libre. A chaque dysfonctionnement, les

équipes d’astreinte sont appelées et rétablissent le bon

fonctionnement de l’analyseur d’oxygène. Le digesteur est remis

en exploitation et les soupapes se referment une fois la pression

redevenue normale. Environ 1023 Nm³ de biogaz à 65% en

méthane (soit 1,18 t) ont été relâchés pendant 2h15 sur ces

deux jours dans une zone urbaine classée sensible pour la

qualité de l’air.

L’analyseur d’oxygène a perdu à deux reprises son étalonnage

avec perte de la valeur zéro. La mesure de valeurs négatives l’a

mis automatiquement en défaut. L’analyseur était installé depuis

moins de 2 mois avec étalonnage conforme. L’analyseur n’est

pas redondé, donc sa mise en défaut provoque l’isolement

automatique du digesteur. Tous les analyseurs de ce type font

l’objet d’une maintenance préventive semestrielle avec

nettoyage et étalonnage, vérification de la chaine de

transmission vers l’unité centrale de l’automate. L’exploitant

envisage de redonder les analyseurs d’oxygène de chaque

digesteur et d’augmenter la fréquence d’étalonnage.

Le même type d’accident s’est produit moins d’un mois avant sur

les autres digesteurs de la station.

En cas d’arrêt de l’alimentation en

matières et de l’envoi de biogaz

vers les gazomètres, le biogaz

produit dans les digesteurs est

envoyé à la torchère.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 28 – LEVES, le 10/03/2005 :

Dans une station d'épuration, une fuite de biogaz se produit sur

un digesteur de boues fissuré à plusieurs endroits. Le méthane

s'infiltre dans la double paroi et s'échappe légèrement vers

l'extérieur. Un périmètre de sécurité est mis en place, 20

riverains sont évacués et 2 stations-services proches sont

fermées. Le gazomètre de la station d'épuration étant plein, le

digesteur est arrêté et 2 torchères situées à une dizaine de

mètres de l'installation sont mises en service pour brûler l'excès

de biogaz. Les employés de la station colmatent la fuite. La

situation redevient normale 8 h après le déclenchement de

l'alerte.

Inspections visuelles régulières

des installations.

Inspection visuelle régulières de

l’état des digesteurs.

Inspection approfondie lors des

vidanges décennales.

Personnel équipé

d’explosimètres portatifs

permettant de déceler une fuite

de biogaz, en tout lieu de

l’installation.

Envoi de biogaz vers la torchère

en cas d’arrêt de l’alimentation en

boues et de l’envoi du biogaz vers

le gazomètre.

Digesteur à simple paroi.

Digesteurs sur rétention

ITALIE – PESCHIERA, le 12/03/1997

Dans une station d'épuration communale des eaux usées, une

explosion se produit au cours de réparation dans un silo en béton

de fermentation et de production de biogaz. Des résidus gazeux

et des opérations de soudage seraient à l'origine du sinistre.

Deux ouvriers sont projetés à l'extérieur et sont tués, un

troisième tombe au fond de l'édifice et est sérieusement blessé.

Le toit du silo est soufflé.

Procédure de vidange (inertage).

Plan de prévention, permis de feu

pour toute opération de travaux,

maintenance.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

ALLEMAGNE, le 21/01/2006 :

Dans une décharge, 2 cuves de traitement des déchets liquides

d'une installation de méthanisation se rompent ou explosent vers

6 h. L'un des réservoirs contenait de la boue en fermentation et

l'autre des eaux de lixiviation ; 4 500 m³ de boue et 2 500 m³

d'eaux polluées se déversent dans l'environnement, formant une

vague destructrice. Un bâtiment proche abritant des réservoirs

est endommagé et 1000 l d'hydrocarbures ont également été

perdus dans l'accident. Une 3ème cuve, vide lors des faits, a

également été détruite. Les bassins de confinement de la

décharge n'ont pas pu arrêter la masse de liquide. D'importants

moyens en hommes et en matériels interviennent (115

pompiers...) vers 6h15 ; des experts en chimie et en biologie sont

mobilisés. D'importants moyens sont mis en œuvre pour

protéger la population et la ressource en eau potable. Des

protections auraient également été mises en place au niveau

des stations d'essence pour écarter tout risque d'explosion. Les

dommages matériels s'élèvent à plusieurs millions d'euros.

L'accident qui pourrait résulter d'une défaillance technique, n'a

pas fait de victime. Un ruisseau gelé proche a été pollué.

L'évacuation des masses de boue prendra plusieurs jours. La

remise en état des installations prendra plusieurs mois.

Digesteurs conçus pour ne pas

céder d’un coup et créer une

vague, sur rétention.

→ Les principaux accidents liés à la méthanisation sont des fuites de biogaz pouvant

notamment entrainer des explosions. Des mesures sont mises en place sur les équipements

pour détecter une éventuelle fuite (détection biogaz) et pour limiter les sources d’allumage

(matériel ATEX, permis feu…).

Les opérations de vidange des digesteurs sont encadrées par des procédures très strictes

(notamment inertage au CO2 ou N2) et ont lieu uniquement tous les 10 ans.



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SEPTEMBRE 2020


installations de stockage de biogaz

RECHERCHE BARPI – MOTS CLES : GAZOMETRES, BIOGAZ

ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 78 – SAINT GERMAIN EN LAYE, le 17/06/2013 :

Un agent d’une station d’épuration relève vers 16 h un taux

élevé de biogaz (4%, composé à 65% de méthane

inflammable et explosible) dans un regard à l’entrée du

bâtiment de bio-cogénération lors de la recherche semestrielle

de fuites sur le site. Selon la procédure en vigueur et après

vérification des plans des réseaux, le service sécurité, aidé

des opérateurs de l’unité, isole un tronçon enterré de 1 100 m

véhiculant du biogaz sous pression (3 bar) alimentant les

turbines à gaz. Les turbines sont arrêtées et des mesures de

sécurisation de la zone prises (ventilation, balisage…). La

décompression trop rapide du tronçon confirme l’existence

d’une fuite. L’ouverture d’une tranchée de 30 m permet de

localiser la fuite au niveau d’un joint de type « pont à

mousson ». La quantité de biogaz perdue est évaluée à 3,4 t,

le biogaz s’est diffusé à travers le sol puis s’est accumulé dans

les regards proches de la fuite et, pour les regards électriques,

a migré vers des regards plus lointains en passant par les

fourreaux de câble. Le tronçon fuyard est remplacé par un

autre en PEHD électro-soudé sans raccord pour réduire le

nombre de joint (coût : 86 kEuros).


l’état des installations.

Conformité du réseau biogaz au

« CODETI » (code de construction

des tuyauteurs).

Tuyauteries majoritairement

enterrées, en polyéthylène PE.

Tuyauteries aériennes en inox

soudées ; limitation des brides.

Mesure de pression (pressostat)

dans les tuyauteries de biogaz

coupant l’alimentation en biogaz en

cas de détection de chute pression.

Contrôles semestriels de recherche

de fuite via un passage de

détecteur de gaz le long des

canalisations possible sur le site.

Test d’étanchéité sur les

équipements tous les 10 ans, lors

de l’arrêt de la digestion des boues.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES


A 19h27, un défaut sur une vanne de maillage provoque l’arrêt

automatique du ventilateur du réseau d’extraction du biogaz

depuis le gazomètre d’une station d’épuration urbaine. Les

agents de maintenance ne réussissent pas à résoudre

rapidement ce défaut bloquant et le gazomètre (sphère) monte

en pression (débit entrant > débit sortant). La côte maximale

étant atteinte, l’exploitant commence à dégazer (déluter) à

l’atmosphère le biogaz (gaz inflammable composé de 65% de

CH3, 34% de CO2 et diverses impuretés dont du H2S à 50

ppm). Le défaut de la vanne étant réparé au bout de 1 h, un

2ème défaut bloquant (défaut de mesure) apparaît sur

l’automate, ce qui oblige l’exploitant à prolonger le délutage

pendant 1h30, le temps de faire intervenir un automaticien

extérieur. Le transfert de biogaz reprend vers 22 h, mettant fin

au délutage ; 2 275 m³ de biogaz, soit 2,3 t sont relâchées à

l’atmosphère. Un périmètre de sécurité est mis en place autour

de l’unité biogaz pendant le délutage. Le vent qui souffle ce

jour-là permet de diluer le biogaz rejeté, réduisant ainsi la zone

des dangers.

Le défaut de mesure apparaissant dans l’automate quand le

niveau de biogaz dépasse 8 m dans le gazomètre est

supprimé, la programmation de tous les modes de

fonctionnement de l’automate est vérifiée et les modifications

nécessaires à la suppression des défauts bloquants identifiés

sont apportées. Un accident similaire s’était produit 2 ans

avant.





des tuyauteurs).


enterrées, en polyéthylène PE.







Contrôles semestriels de recherche

de fuite via un passage de

détecteur de gaz le long des

canalisations possible sur le site.

Test d’étanchéité sur les

équipements tous les 10 ans, lors

de l’arrêt de la digestion des boues.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 78 - MAISONS-LAFFITTE, le 23/03/2010 :

Dans une installation de production de biogaz classée Seveso

seuil bas, un délutage se produit à 1h15 au niveau d’un

gazomètre. Le délutage est un dégagement de biogaz au

niveau d’un gazomètre dû à un déséquilibre entre ses débits

entrant et sortant. Lorsque la capacité maximale du gazomètre

est atteinte, le biogaz s’échappe par la garde hydraulique de

l’ouvrage. Le phénomène peut être anticipé par suivi du

niveau. Le jour de l’accident, une défaillance matérielle

(problème de connectique) sur la fin de course d’une vanne

neutralise l’automatisme gérant les configurations

d’exploitation, bloquant ainsi les possibilités de transfert ou de

torchage du biogaz. Le biogaz non extrait du gazomètre est

alors dégazé.

Ne pouvant agir à distance, l’exploitant se rend sur place pour

actionner manuellement le jeu de vannes du réseau de

transfert afin de rétablir la situation. L’une d’elle étant « dure »

à manœuvrer, plusieurs minutes d’intervention sous ARI sont

nécessaires. Le « retour à la normale » a lieu 25 minutes plus

tard ; 600 kg de biogaz sont émis (composition 65% de

méthane, 34% de CO2, impuretés dont H2S à 50 ppm). Aucune

conséquence n’a été perçue en dehors de l’établissement.

Cet incident révèle la fragilité des dispositifs de fins de course.

L’exploitant décide de les modifier pour les fiabiliser et

d’allonger leur plage de détection. Les vannes « dures » seront

remplacées afin de les rendre plus aisées à manœuvrer

manuellement en cas de besoin.

Manœuvre préventive des vannes.

Le circuit vers la torchère est

normalement ouvert.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 73 – LA ROCHETTE, 07/01/1999 :

Dans une unité de recyclage de biogaz issu de la station

d’épuration anaérobie d’une papeterie, une explosion (11,02

livres de TNT) détruit une baudruche tampon en matériaux

souple de 10 m3 et les tuyauteries associées alimentant une

chaudière de production de vapeur ou une torchère de

sécurité. La baudruche est pulvérisée, des rambardes sont

tordues dans un rayon de 3 m, des toitures en tuiles sont

détruites dans un rayon de 20 m, des bardages sur l’unité et

vitres jusqu’à 130 m de distance et volent en éclat. Il n’y a pas

de victime. La baudruche se serait bloquée en descente et

mise en dépression. De l’air serait alors entré par les joints en

téflon frottant sur l’axe central. Le biogaz arrivant à nouveau

forme le mélange explosif qui est allumé par la flamme de la

veilleuse de la torchère. Une production accidentelle

d’hydrogène dans le méthaniseur et un acte de malveillance

sont également évoqués. L’usine porte plainte. Des expertises

sont réalisées. Des sécurités sont installées (analyseurs,

clapets, etc.).

Matériel ATEX.

Permis feu.

AUSTRALIE, le 02/04/2002 :

Dans une installation de traitement des eaux usées, une fuite

de gaz a lieu au niveau d’un gazomètre utilisé pour stocker le

méthane produit sur le site (capacité : 20 m3). La partie haute

de l’appareil, étudiée pour laisser échapper le surplus de gaz,

s’est bloquée sur un côté, permettant l’échappement

permanent du gaz. La situation était rendue plus périlleuse du

fait que le réservoir était toujours alimenté par le procédé.

Craignant une explosion, la police met en place un périmètre

de sécurité de 2 km autour du site et évacue les riverains. Le

site est proche de l’aéroport de Brisbane, mais le trafic n’est

que faiblement perturbé.

Technologies de gazomètre

différentes.

Dispositifs permettant de libérer les

excès de pression (gardes

hydrauliques, soupapes).

Présence de soupape sur les

digesteurs.

Gazomètres pouvant être isolés du

réseau de biogaz.

INDE – UTTAR PRADESH, le 23/03/1996 :

Une citerne de méthane explose dans une usine de traitement

des effluents au nord de l’Inde. 3 personnes sont tuées et une

autre sérieusement blessée. L’explosion a été causée par des

travaux de soudure sur le toit du bac de méthane. Le contrôle

des pollutions de l’Etat avait ordonné deux jours auparavant à

la compagnie de prendre des mesures afin d’éviter les fuites

de gaz sur le réservoir. Une plainte pour négligence criminelle

est déposée contre la compagnie.

Détection de fuite de gaz.

Plan de prévention, permis de feu

pour toute opération de travaux,

maintenance.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

Lieu et date non précisés : source R6

La membrane souple d’un méthaniseur industriel (équipé

d’une membrane simple) s’est envolée libérant ainsi le biogaz

stocké à l’intérieur.

Une violente tempête a provoqué la sortie du boudin de

fixation de sa gorge et donc l’envol de la membrane.

Cet événement est à considérer pour les gazomètres qui

doivent être dimensionnés pour des vents de 150 km/h.

Technologies de gazomètre

différentes.

→ Les principaux accidents liés au stockage de biogaz sont des fuites de gaz pouvant

notamment entrainer des explosions. Des mesures sont mises en place pour détecter une

éventuelle fuite (détection biogaz) et pour limiter les sources d’allumage (matériel ATEX,

permis feu…). De plus, la conception du gazomètre (enveloppe souple) permet de limiter les

effets d’une explosion.



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SEPTEMBRE 2020

F.5. Exemples d’accidents recensés liés au transport du

biogaz

RECHERCHE BARPI – MOTS CLES : DIGESTION, BIOGAZ

ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES


En fin d’après-midi, lors d’un contrôle semestriel de recherche

de fuite dans une grosse station d’épuration urbaine, la

présence de biogaz est détectée au niveau des conduites

enterrées de brassage d’un digesteur de boues de la station

(2% LIE au niveau du sol). Les conduites sont immédiatement

isolées par fermeture des vannes et des essais sont réalisés

quelques jours plus tard pour déterminer l’origine de la fuite.

Un joint desserré sur une conduite de refoulement est à

l’origine de la fuite, il est resserré. Cette fuite serait due aux

arrêts et redémarrages du brassage de 2 digesteurs de la

station à la suite d’une autre fuite de biogaz sur le réseau

enterré, les conduites ayant de ce fait subies des contraintes

importantes.

Un trou de 4 cm est découvert à 4 m de profondeur sur une

conduite en fonte (DN 400, PS=18 mbar) reliant 2 digesteurs

de l’unité aux gazomètres. Un volume de 24 000 m³ de biogaz

a été perdu à la suite de cette fuite. Ne pouvant être stoppée,

la production de ces digesteurs est réduite par arrêt du

brassage, du chauffage et de l’admission des boues ; la zone

biogaz est condamnée alors qu’une ventilation est installée au

niveau de la fuite. Une manchette est mise en place sur le

tronçon fuyard qui est sécurisé jusqu’à l’arrêt complet des

digesteurs qu’il alimente et dont la production est évacuée

progressivement à l’atmosphère via leurs soupapes.

Une corrosion interne lente de la conduite en fonte serait à

l’origine de l’incident. Le biogaz en sortie de digesteur est très

humide au niveau de la fuite car la première purge est après

le point de fuite. Par ailleurs, le biogaz produit dans cette unité

est plus concentré en H2S que dans les autres unités de

digestion des boues car les boues sont moins chargées en

chlorure ferrique (neutralisateur d’H2S). Enfin, ces conduites

de biogaz font partie des plus anciennes du site, subissant de

ce fait une exposition plus longue aux agents corrosifs du

biogaz.





des tuyauteurs).


enterrées.









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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES


Un agent d’une station d’épuration relève vers 16 h un taux

élevé de biogaz (4%, composé à 65% de méthane

inflammable et explosible) dans un regard à l’entrée du

bâtiment de bio-cogénération lors de la recherche semestrielle

de fuites sur le site. Selon la procédure en vigueur et après

vérification des plans des réseaux, le service sécurité, aidé

des opérateurs de l’unité, isole un tronçon enterré de 1 100 m

véhiculant du biogaz sous pression (3 bar) alimentant les

turbines à gaz. Les turbines sont arrêtées et des mesures de

sécurisation de la zone prises (ventilation, balisage…). La

décompression trop rapide du tronçon confirme l’existence

d’une fuite. L’ouverture d’une tranchée de 30 m permet de

localiser la fuite au niveau d’un joint de type « pont à

mousson ». La quantité de biogaz perdue est évaluée à 3,4 t,

le biogaz s’est diffusé à travers le sol puis s’est accumulé dans

les regards proches de la fuite et, pour les regards électriques,

a migré vers des regards plus lointains en passant par les

fourreaux de câble. Le tronçon fuyard est remplacé par un

autre en PEHD électro-soudé sans raccord pour réduire le

nombre de joint (coût : 86 kEuros).





des tuyauteurs).


enterrées.









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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES


A la suite d'une rupture de canalisation de biogaz, une

explosion se produit à 11h40 dans la salle des compresseurs

d'une station d'épuration des eaux usées et provoque un feu

torche. L'alimentation en énergie est coupée, un périmètre de

sécurité mis en place et 2 employés, légèrement blessés et

irrités par l'émanation des gaz, sont transportés à l'hôpital. Les

pompiers éteignent l'incendie après 2 h d'intervention puis

effectuent des mesures d'explosimétrie. La salle des

compresseurs est détruite et la chaufferie voisine abritant les

3 chaudières mixtes fonctionnant au biogaz est gravement

endommagée. Cet accident entraîne la mise hors d'usage des

chaudières, dont l'utilisation est indispensable pour la

digestion des boues (maintien à 37 °C des ouvrages). Grâce

au maillage du réseau d'alimentation des usines de traitement

de la région, les 2/3 des effluents habituellement traités par le

site (soit 400 000 m³/j) sont dirigés vers 2 autres usines. Une

chaudière provisoire de 3 MW (soumise à déclaration) et

fonctionnant au fioul est mise en place pour traiter jusqu'à 200

000 m³/jour. Tout déversement d'eaux polluées en milieu

naturel est ainsi évité. L'exploitant diffuse un communiqué de

presse. La réhabilitation d'une des chaudières de 4 MW pour

fonctionnement au gaz naturel est réalisée dans un délai de

15 jours ; une tierce expertise de l'installation est réalisée

avant remise en service et retour à un fonctionnement normal

de l'usine (600 000 m³/j traités). La seconde chaudière détruite

par l'accident sera réhabilitée pour fonctionner au gaz naturel

dans un délai de 6 à 8 semaines. Une enquête est effectuée

pour déterminer l'origine exacte du sinistre.

Agitation des digesteurs par

agitateurs : pas de compresseur

biogaz pour le brassage des

digesteurs au biogaz.



des tuyauteurs).


enterrées.




dans les tuyauteries de biogaz et

détecteur explosimétrique dans les

zones confinées coupant

l’alimentation en biogaz en cas de

détection de chute pression ou de

gaz.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 94 – CACHAN, le 28/06/2006 :

Une explosion se produit vers 9 h durant l'intervention par

soudage de 2 employés des services du gaz sur la

canalisation de sortie basse pression (diam : 100 mm) d'un

poste de détente. Ce poste est également alimenté en

moyenne pression par un branchement (diam : 40 mm) en

polyéthylène (PE) installé en 1999. Cette tuyauterie a été mise

en place sans coude en contraignant la courbure du PE, le

rendant ainsi plus sensible aux éléments extérieurs. Selon

l'exploitant, le passage répété du chalumeau à proximité de la

courbure qui affleurait les parois de la fouille de travail, aurait

ramolli le PE, qui a cédé provoquant la fuite qui a explosé. Une

torchère de 10 à 15 m de hauteur se forme. L'incendie se

propage à 6 voitures dont 2 véhicules des services du gaz. Les

2 employés sont gravement brûlés et hospitalisés. Un

périmètre de sécurité est mis en place entraînant l'évacuation

de 180 personnes d'un immeuble voisin. L'incendie est

maîtrisé à 11H07 et la fuite de gaz colmatée.

Permis feu.

Plan de prévention.

→ Les principaux accidents liés au transport de biogaz sont des fuites de gaz générant un

risque d’explosion.

Sur le site de la nouvelle STEP des Trois Rivières, des mesures sont mises en place pour

détecter une éventuelle fuite (inspections visuelles des installations, pressostat coupant

l’alimentation en biogaz en cas de détection de chute pression) et pour limiter les sources

d’allumage (matériel ATEX dans les zones à risque, permis feu…).



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SEPTEMBRE 2020

F.6. Exemples d’accidents survenus sur des

installations de déshydratation / stockage du

digestat déshydraté

La base ARIA du BARPI ne relate aucun accident impliquant des boues déshydratées sur des

installations de méthanisation au sein de stations d’épuration des eaux urbaines.

Les accidents recensés concernent le séchage et le stockage des boues séchées (départ de

feu, explosion). Ce risque est écarté pour la STEP des Trois Rivières du fait de l’absence

d’installations de séchage et stockage de boues séchées.

Un seul accident impliquant des boues déshydratées a été recensé au sein d’une usine de

traitement des eaux usées d’une entreprise de transformation de volailles. Bien qu’il ne

concerne pas une STEP urbaine, cet accident est analysé ci-dessous étant donné que c’est

le seul accident connu.



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SEPTEMBRE 2020

RECHERCHE BARPI – MOTS CLES : DESHYDRATATION DES BOUES

ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 62 - HENIN-BEAUMONT, le 25/10/2001 :

Un feu se déclare la nuit dans les installations de traitement

des eaux usées d'une entreprise spécialisée dans la

transformation de volailles. L'incident se produit sur la

centrifugeuse des boues et son câblage électrique à la suite,

selon l'exploitant, de travaux de maintenance (contrôle

habituel non lié à un problème technique) réalisés par une

entreprise extérieure 4h auparavant. Un gardien effectuant

une ronde donne l'alerte après avoir noté un dégagement de

fumée et la présence de quelques flammes qui se sont

éteintes d'elles-mêmes. Les pompiers ne pourront que

constater les dommages et surveiller l'installation. La

destruction des équipements électriques et de la

centrifugeuse a entraîné l'arrêt de la station. Après accord du

gestionnaire de la station d'épuration urbaine locale,

l'exploitant rejette directement ses effluents dans le réseau

d'assainissement et met sa production en mode dégradé pour

éviter des rejets graisseux. Les installations électriques

seront réparées 17h après le début de l'incident, la production

des boues reprend et le by-pass est supprimé. Les boues

issues du procédé sont transférées par camions citernes vers

la station urbaine où elles sont stockées. Une unité mobile de

centrifugation sera mise en place 3 jours plus tard. Les

dommages matériels sont évalués à 1 MF. Une tierce

expertise est réalisée pour déterminer les causes exactes du

sinistre.

Vérification des installations

électriques

Détection incendie dans les locaux

électriques.

Moyens incendie.

→ Les accidents liés à la déshydratation du digestat sont rares. Un seul départ de feu est

recensé dans la base ARIA du BARPI.



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SEPTEMBRE 2020

F.7. Exemples d’accidents recensés sur des torchères


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE – 69 – LYON, le 26/12/2018

Un départ de feu est constaté par l’exploitant au niveau du

calorifugeage de la nouvelle Torchère.

Les causes retenues sont :

- Un mauvais calorifugeage

- Dimensionnement du volet d’air inadapté

Le feu a été rapidement maitrisé grâce à la réactivité de

l’exploitant.

Sonde de température avec report

d’alarme en supervision.

Intervention en cas de

dépassement des seuils d’alarme.

FRANCE - 78 - TRIEL-SUR-SEINE, le 01/11/2016 :

La torchère de biogaz d’une station d’épuration

intercommunale ne s’allume pas. Le personnel de quart

appelle l’astreinte qui réussit à la redémarrer dans la journée,

mais celle-ci s’éteint à nouveau vers 18h30 sans que

l’astreinte arrive à la redémarrer. Le lendemain, l’exploitant

met en place des mesures compensatoires pour réduire les

risques et le volume de biogaz rejeté à l’atmosphère par les

soupapes des digesteurs montant en pression faute de

pouvoir être brûlé (balisage et contrôle explosimètrique de la

zone biogaz, rondes renforcées, augmentation de la

consommation interne de biogaz).

Un diagnostic complet révèle finalement que le problème vient

du transformateur électrique alimentant l’allumage de la

torchère. Celui-ci est remplacé le surlendemain et la torchère

redémarre vers 10h30. Un total de 22 249 Nm³ de biogaz a

été émis à l’atmosphère, correspondant à 8,1 t de méthane

(60 % de la composition du biogaz).

Depuis son installation, cette torchère pose des problèmes

récurrents de fiabilité, notamment par temps froid et humide

(gel) pour lequel des actions préventives ont été mises en

place.

Détection de flamme.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 02 – GRISOLLES, le 17/04/2014

Durant les nuits du 17 au 19/04, des flammes apparaissent en

sortie de torchère au niveau de l’installation de traitement du

biogaz d’un centre de traitement des déchets. Un défaut de

fin de course sur la trappe d’alimentation d’air de la torchère

serait à l’origine du déplacement de la flamme hors du tube

de la torchère. L’exploitant fait intervenir la société de

maintenance de l’installation les 18 et 19/04.

-



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE

PREVENTION/PROTECTI

ON PREVUES


A la suite d’un endommagement accidentel du réseau de stockage

du biogaz, une STEP urbaine doit brûler à la torche depuis 5 jours

le biogaz produit par la digestion des boues. A 5h14 en période de

grand froid, l’alarme de non-détection de la flamme pilote de la

torche se déclenche dans la salle de conduite de la station et

l’opérateur n’arrive pas à redémarrer la torche. Quelques minutes

après, la pression augmente dans le ciel gazeux des digesteurs –

jusqu’à 49 mbar – sans que leurs soupapes de sécurité s’ouvrent.

Un examen de la torchère montre que sa vanne d’alimentation et

ses brûleurs sont gelés : un dispositif de soufflage d’air chaud est

mis en place pour dégeler ces éléments avant de les calorifuger.

Faute de pouvoir brûler le biogaz à la torche, 180 Nm³ de biogaz

sont relâchés à l’atmosphère pendant 30 min par les soupapes des

digesteurs qui doivent préalablement être dégelées. Le service

d’exploitation intervient pour forcer en position ouverte les vannes

d’isolement du réseau biogaz qui s’étaient refermées, permettant

de réalimenter la torche une fois les alarmes de pression des

digesteurs désactivées. La surpression dans le corps des

digesteurs a provoqué la casse du corps d’un surpresseur de

brassage des boues. L’enquête montre que des sondes de

pression installées dans les digesteurs de boues ont gelé,

provoquant des perturbations de la mesure de pression.

L’automate de conduite a alors déclenché la coupure de

l’alimentation en biogaz du gazomètre et de la torche depuis les

digesteurs, provoquant ainsi l’extinction de la torche et le gel

progressif de ses brûleurs et de sa vanne d’alimentation en

position fermée. L’exploitant met en place une surveillance

spécifique des courbes de pression dans les digesteurs et définit

des consignes d’exploitation en cas de fluctuation des pressions

dans les digesteurs par temps froid (dégel des sondes) et de panne

de la torche (isolement de la torche et arrêt des digesteurs). Dans

les jours qui suivent, des dispositifs de réchauffage automatique

des éléments sensibles de la torche (traçage) sont installés en plus

des calorifugeages et les soupapes des digesteurs sont sécurisées

pour éviter le blocage par le gel). Des mesures de réduction du

volume de boues produites sont envisagées en cas de nouveaux

problèmes sur les digesteurs, par arrêt de la décantation primaire,

qui entraîneraient des rejets d’eaux traitées non-conformes dans

le milieu aquatique (excès d’azote en particulier).

Détection de flamme.

Soupages des digesteurs

utilisant du glycol.

Pots de purges et gardes

hydrauliques calorifugées.



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SEPTEMBRE 2020

→ Les accidents recensés au niveau d’une torchère sont un torchage excessif ou un défaut

au niveau de la torche.

Les mesures mises en place sont une disposition de la torchère suffisamment en hauteur et

éloignée des équipements pour éviter tout effet thermique et une maintenance et un contrôle

régulier de la torchère.



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SEPTEMBRE 2020

F.8. Exemples d’accidents survenus sur des stockages

de produits chimiques au sein de STEP


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 69 – PIERRE BENITE, le 03/08/2015 :

Des agents de conduite d’une station d’épuration urbaine sont en

ronde dans le local stockant les réactifs, proche des installations

d’incinération des boues, quand ils constatent vers 7h qu’une

cuve de 42 m³ de soude (NaOH, corrosif) en acier a basculé dans

sa rétention. Le produit reste contenu dans la rétention. Dans son

basculement, la cuve a arraché les tuyauteries de refoulement de

la pompe de transfert, projetant de la soude aux alentours. Le

caillebotis d’accès à la cuve et les équipements situés à proximité

sont endommagés. Le chef de quart arrête les équipements du

local réactifs et le four d’incinération des boues dont le laveur de

traitement des fumées est alimenté par la cuve. Il ferme la vanne

d’isolement du bassin de rétention pour éviter un déversement de

soude en entrée de la station d’épuration. Le local est consigné.

Une société extérieure vient pomper dans 2 citernes le produit

dans la rétention et la soude restant dans la cuve. La zone

imprégnée est rincée. La cuve n’étant pas réparable, des

solutions provisoires permettent le redémarrage du laveur de

l’incinération des boues 5 jours plus tard (pompes doseuses

alimentées par des containers de 1 m³).

L’examen de la rétention de la cuve montre qu’une fuite de réactif

s’est produite sur la tuyauterie de refoulement de la recirculation

de soude au niveau d’un raccord. L’analyse des courbes de

niveau dans la cuve confirme que le débit de vidange de la cuve

correspond au débit des pompes d’alimentation : la rétention s’est

remplie par pompage de la soude stockée jusqu’à ce que le

volume de réactif dans la rétention fasse flotter la cuve de 9 T

selon le principe d’Archimède.

L’exploitant change les cuves de stockage du local, en déplaçant

les cuves d’acides à l’extérieur. Il met en place une ronde

journalière dans le local pour contrôler l’intégrité des stockages,

ainsi qu’une procédure de contrôle régulier de l’épaisseur des

cuves. Un système de détection de fuite est mis en place dans le

local

Réactifs chimiques liquides

stockés sur rétentions, dans des

locaux dédiés.

Inspection visuelle quotidienne.

Maintenance préventive.

Dépotage des produits sur une

aire rétentive.

L’autorisation de dépotage est

donnée par le chef d’exploitation

après vérification de la

conformité du produit livré et de

la cuve de réception : raccords

identifiés par produit et conçus

de manière à éviter toute

confusion, par des tailles ou des

couleurs, et coffrets individuels

en façade extérieure, protégés,

identifiés et cadenassés par

cadenas.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 86 – JAUNAY-CLAN, le 22/04/2015 :

Lors d’une livraison dans une station d’épuration, le chauffeur-

livreur dépote par erreur 1 m³ de soude à 30% dans une cuve

contenant 13 m³ d’acide chlorhydrique à 30%. Le mélange

incompatible des 2 produits entraîne une réaction exothermique.

Le site est évacué, la circulation à proximité interrompue. La cuve,

qui monte en pression, n’est pas sur rétention et ne peut être

vidangée par le bas. Le réseau d’égouts est obturé par les

services de secours. Une conduite est mise en place vers un

terrain agricole pour canaliser un éventuel écoulement en cas de

rupture de la cuve. Les pompiers ouvrent le trou d’homme de la

cuve pour faire diminuer la pression et la température. En surface

du mélange liquide, elle atteint 58°C. Un rideau d’eau abat les

vapeurs qui se dégagent. Le contenu est dépoté en fin d’après-

midi et enlevé le lendemain par un camion pompe d’une société

extérieure.

Le chauffeur et le réceptionnaire n’ont pas respecté les consignes

de dépotage. En effet, pour gagner du temps, le chauffeur a

coupé l’ensemble des scellés des conteneurs d’acide

chlorhydrique et de soude à livrer alors que le dépotage n’avait

pas commencé. Enfin, lors du chargement, le chauffeur a

interverti un conteneur d’acide et un autre de soude.


aire rétentive.












cadenas



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ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES


Dans une station d’épuration urbaine, les opérateurs en charge

de l’unité de désodorisation constatent vers 12h30 une baisse

anormale du volume de la cuve de stockage de javel sur leur

écran du poste de conduite. Une ronde permet de détecter une

fuite au niveau de l’injection de javel dans une des tours de

désodorisation. L’injection est arrêtée et le sol imbibé de javel est

nettoyé. Pendant la nuit suivante, les opérateurs de quart

constatent un écoulement de javel à travers le mur de la cuvette

de rétention de la cuve. Une équipe de maintenance est envoyée

en début de matinée et constate que plusieurs m³ de javel se sont

répandus dans la cuvette de rétention. Le bâtiment est sécurisé

et une entreprise extérieure intervient pour pomper 10 m³ de javel

provenant de la cuvette et de la cuve. Après enquête, un joint

défaillant est identifié au niveau d’un raccord à bride sur la

conduite d’aspiration de la pompe javel localisée dans la cuvette

de rétention. De plus, le revêtement de la cuvette, jamais refait

depuis 16 ans, n’est plus étanche.

L’exploitant remet à neuf le revêtement de la cuvette au moyen

de plaques de polyéthylène extrudées posées sur des feuilles

d’aluminium, permettant de contrôler l’étanchéité par balayage

électrique. La cuve de javel est remplacée par un modèle plus

résistant car son enveloppe a été fragilisée par un contact

prolongé avec la javel ayant fui dans la cuvette. Une alarme de

niveau bas reliée au poste de conduite est installée dans la

nouvelle cuve. L’étanchéité de toutes les cuvettes de rétention de

la station de traitement est vérifiée.

Mesure de niveau bas sur les

cuves de stockage des réactifs

liquides.

Cuves placées dans un bâtiment

dédié, sur rétentions.





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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 33 – LA TESTE-DE-BUCH, le 02/04/2011 :

Une violente explosion se produit vers 8h30 sur une cuve

extérieure de l’unité de traitement des odeurs d’une station de

traitement des eaux usées. Un incendie se propage ensuite à une

cuve voisine et atteint les bâtiments de séchage et de ventilation

de la station. L’intervention mobilise 33 pompiers, appuyés par 15

engins et une CMIC, maîtrise l’incendie vers 11 h avec 6 lances

alors que la police bloquent la circulation aux alentours et

évacuent 6 riverains durant 2h30. Un élu et un représentant du

syndicat d’assainissement se rendent sur place. Les 2 cuves

contiennent respectivement 2 m³ de soude (NaOH) et

d’hypochlorite de sodium (eau de Javel, NaClO) qui sont

récupérés et traités sur place. Les fumées émises n’ont pas

perturbé le trafic de l’aérodrome voisin. L’activité de la station

n’est pas amoindrie car une autre cuve de l’unité de

désodorisation peut être mise en service, il n’y a pas de chômage

technique. Les bâtiments sinistrés, à charpente métallique, sont

détruits sur 50 m² et les services techniques de l’exploitant

contrôlent l’ensemble du réseau électrique de la station jusqu’à la

fin de la matinée. La cause de l’explosion n’est pas connue.

Mesures d’intervention en cas

d’incendie.



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 78 – MAISONS LAFFITE, le 08/03/2011 :

Des agents d’une station d’épuration classée Seveso seuil bas

réalisent une ronde dans l’unité de nitrification/dénitrification

quand ils découvrent vers 17h30 une fuite d’eau de javel (NaClO)

sur la cuve de 10 m³ alimentant une des 4 tours de désodorisation

de l’unité. La cuvette de rétention est remplie sur 2 à 3 cm de

haut, ils préviennent leur hiérarchie et le service sécurité. Vers

17h50, celui-ci balise l’accès à la salle « réactifs » contenant la

cuvette et met en place des rondes de surveillance. Les équipes

d’exploitation essaient de colmater avec de la pâte la fuite

localisée au niveau d’une soudure en partie basse du trou

d’homme inférieur de la cuve (collerette). Une sangle de fuite est

mise en place, limitant son débit à 2 m³/jour. Le lendemain, la

javel présente dans la cuvette de rétention est pompée dans le

canal d’arrivée d’eau usée de l’unité (débit de 13 m³/s) où elle se

dilue fortement, n’ayant aucune incidence sur le fonctionnement

biologique de l’unité. 5 jours après l’accident, une société

extérieure pompe la javel restant dans la cuve et nettoie la cuvette

de rétention. La javel récupérée est éliminée dans un centre

agréé. La cuve est expertisée par une société spécialisée. En

attendant sa réparation, l’alimentation de la tour de

désodorisation est assurée par des conteneurs de javel. Selon

l’exploitant, 1,6 t de javel se seraient déversées, sans

conséquence humaine ni environnementale.

La cuve avait reçu un chargement de 8,1 m³ quelques heures plus

tôt. L’exploitant contrôle les autres capacités de stockage des

réactifs de désodorisation (acide sulfurique, soude, bisulfite de

sodium) et lance une étude de modernisation des équipements

de stockage. Une procédure d’urgence (mode opératoire de

vidange et d’évacuation de produit chimique) est élaborée par le

personnel de l’unité en collaboration avec le service prévention

des risques de la station.

Mesure de niveau bas sur les

cuves de stockage des réactifs

liquides.

Cuves placées dans des locaux

dédiés, sur rétention.





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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES

FRANCE - 06 – MENTON, le 24/11/2009 :

A la suite d’une erreur de manipulation (inversion de bouches de

dépotage) lors d’une livraison dans une station d’épuration

(STEP), 1 500 l de javel sont déversés dans une cuve contenant

du polychlorure d’aluminium. Le véhicule arrivé vers 8h30 sur le

site est installé à 8h50 au poste de dépotage. Les documents de

transport du livreur ne sont pas contrôlés et la check-list de

dépotage prévue par la procédure du site n’est pas établie. Le

chauffeur connecte le flexible de dépotage à sa citerne ; un

opérateur lui indique par geste et oralement la bouche de

dépotage sur le manifold du poste de la station. La manche

connectée sur la bouche indiquée par l’opérateur, le chauffeur

met le compresseur camion en service et le dépotage commence

vers 9 h. Vers 9h15, les opérateurs de la station détectent des

« problèmes sur la sonde de niveau de la cuve de polychlorure

d’aluminium » ; ils se rendent compte de leur erreur – le produit

reçu est de la javel – et déclenchent la procédure d’alerte. La

livraison en cours est arrêtée. Le mélange incompatible provoque

un dégagement de chlore dans les locaux situés au 3ème sous-

sol. Le chauffeur du camion-citerne ainsi que 3 employés du site

sont incommodés ; ils seront hospitalisés pour surveillance

médicale. Un périmètre de sécurité de 80 m est mis en place et

la ventilation spécifique de l’établissement permet d’évacuer les

vapeurs par une cheminée vers une zone non urbanisée. La

circulation des piétons aux abords du site est interdite pendant

plusieurs heures.

Une série de manquements a conduit à l’accident : pas de

contrôle des documents de transport du livreur à l’arrivée sur site,

opérateurs de la STEP non formés ADR, absence de procédure

affichée au point de livraison, consignes orales données « à la va-

vite » par les opérateurs de la STEP sans vérification, par

« habitude » de livraison. Les bouches de dépotage sont

identifiées, mais sans les codes ONU des produits. Le chauffeur,

formé, aurait dû relever l’erreur de l’instruction donnée par

l’opérateur, mais il a appliqué les indications sans poser de

question. Le transporteur rappelle à ses chauffeurs les mesures

de sécurité à respecter lors de leur arrivée sur site : inspection du

poste de dépotage (environnement, indications sur les bouches,

sécurité), transmission des documents de transport au dépoteur

avec indication du produit livré, pas de manipulation des

installations du client sans accord signé.


aire rétentive.












cadenas



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SEPTEMBRE 2020


ACCIDENTS RECENSES

MESURES DE


PREVUES


Dans une unité de traitement des boues d’une station d’épuration

des eaux, un incendie se déclare vers 6h45 sur une cuve

extérieure de 35 m3 de soude 50N, située dans la même rétention

qu’une cuve de 300 l d’eau de javel. Les pompiers éteignent

l’incendie avec 1 lance. Le feu provoque la rupture de la cuve de

soude et un échauffement de celle d’eau de javel ; les produits

sont contenus dans la rétention. L’origine du feu est due à

l’échauffement du PEHD de la cuve de soude, par la résistance

électrique de chauffage. Celle-ci est asservie à une sonde de

température, située à un niveau inférieur, et au niveau très bas

de la cuve. Le contact d’alimentation de puissance est resté «

collé » maintenant la résistance en fonctionnement. La chaleur

dégagée a alors ramolli puis enflammé le PEHD de la cuve.

Cuves de stockage des produits

chimiques (javel, soude, …) non

chauffées, implantées dans un

local dédié.

FRANCE - 66 – COLLIOURE, le 22/07/1998 :

Vers 10h en présence de 3 employés d’une station d’épuration,

un chauffeur-livreur dépote par erreur une solution d’hypochlorite

de sodium (eau de Javel) dans un réservoir de chlorure ferrique.

Le mélange des 2 produits chimiques incompatibles génère des

vapeurs acides et une émission de chlore qui intoxiquent le

chauffeur. Les pompiers interviennent avec une CMIC : le

chauffeur incommodé est hospitalisé, un rideau d’eau est mis en

place pour tenter d’abattre le nuage de chlore qui se déplace au

gré du vent, le réservoir de chlorure ferrique et le camion à

désolidariser de sa citerne sont arrosés, des consignes de

confinements sont diffusées auprès des riverains et usines

voisines. L’alerte est levée 2 h après le début de l’incident.


aire rétentive.












cadenas

→ Les accidents survenus au niveau d’installations de stockage de produits chimiques, au

sein de STEP, sont essentiellement des pertes de confinement avec pollution des eaux et des

sols et la mise en contact de produits incompatibles pouvant générer une exothermie et/ou la

production de gaz toxiques.

Les mesures prises sur le site sont :

• Les produits chimiques sont stockés dans des locaux ventilés, sur rétentions ;

• L’aire de dépotage de l’acide sulfurique est distincte de celle de la soude et de la javel.



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SEPTEMBRE 2020

• Toutes les cuves sont munies de sécurités de niveau et d’un circuit de respiration afin d’éviter la mise en pression / dépression lors du remplissage / soutirage des cuves.

• Le risque de dépotage dans une mauvaise cuve est maitrisé grâce à des procédures strictes de dépotage ;

• La distribution des réactifs de la désodorisation se fait par pompes ;

• La formation des opérateurs et les procédures strictes de dépotage.

F.9. Conclusion

Il ressort de l’analyse de l’accidentologie liée aux activités de méthanisation que les

incidents/accidents pouvant conduire aux conséquences les plus graves, c’est-à-dire avec

des effets sur l’environnement, résultent de la fuite de biogaz, biométhane, ou gaz naturel

(chaufferie), qui peut être à l’origine d’une explosion (VCE ou UVCE) ou d’un incendie, dont

les causes sont très variées :

corrosion de tuyauterie ;

rupture de tuyauterie, par exemple lors de travaux ;

fuite au niveau d’une bride, d’une garde hydraulique, d’un raccord, d’une soupape, sur

torchère à l’arrêt.

Ainsi les principaux phénomènes dangereux à considérer sont

les explosions (à l’air libre (UVCE) ou en milieu confiné (VCE)) ;

les incendies (jet enflammé en cas de fuite de biogaz ou de biométhane, ou de rupture de

tuyauterie véhiculant du biogaz ou du biométhane).

D’après la synthèse BARPI du 25 février 2020, de la « Journée technique Maîtrise des risques

sur les sites de méthanisation et compostage » concernant l’accidentologie liée à la

méthanisation :

plus d’un tiers des accidents survenus depuis 2016 jusqu’à fin 2019 sont liés à des STEP ;

plus de 77% des évènements ont généré un rejet de matières dangereuses ou polluantes,

17% ont généré des incendies, et 5% ont généré des explosions ;

la perturbation avérée ou supposée principale menant aux évènements accidentels est

liée aux défauts matériels pour environ 50% des cas, vient ensuite la perte de contrôle de

procédé pour 14% des cas, ainsi que les agressions externes et les interventions

humaines (13% chacune) ;

les facteurs organisationnels ressortent majoritairement avec pour cause principale la

gestion des risques, 37% des évènements n’ont pas de cause renseignée ;

aucun accident mortel depuis 1996, mais 6 évènements ont été recensés avec des

blessés.



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SEPTEMBRE 2020

G. Analyse des risques

G.1. Analyse des risques d’origine externe

Dans ce paragraphe sont analysés les risques d’origine externe aux installations qui

pourraient constituer un événement initiateur de phénomènes dangereux sur les

installations.

Pour la STEP des Trois Rivières, les principaux facteurs de risques externes, d’origine

naturelle et non naturelle, sont analysés ci-après.

G.1.1. Risques d’origine naturelle

Les facteurs de risque d’origine naturelle envisageables sont :

les températures extrêmes ;

les vents violents ;

la foudre ;

le séisme ;

les inondations ;

Les aléas correspondants sont caractérisés au § C.3.2.

Les risques liés à ces aléas naturels sont analysés dans le tableau en page suivante.



Page I 108 sur 197

SEPTEMBRE 2020

ORIGINE NATURE DU

RISQUE CONSEQUENCES

NIVEAU DE RISQUE COMPTE

TENU DE LA ZONE

D’IMPLANTATION DU PROJET

TRAITEMENT DU RISQUE

Températures

extrêmes :

Froid intense et/ou

prolongé

Gel Bouchage tuyauteries ou

soupapes de biogaz

Défaut des gardes hydrauliques

et des pots de purges

Données climatiques pour Clermont

Ferrand (source Météo France) :

T° moyenne min = -0,1°C entre 1981 et

2010 ; valeur record = -29°C

(14/02/1929).

Le site se situe en zone de gel modéré

(selon norme FD P 18-326).

➔ Risque modéré à fort de façon

épisodique.

Pots de purges et gardes

hydrauliques calorifugées

Soupapes des digesteurs utilisant du

glycol

➔ Risque non retenu

Températures

extrêmes :

Canicule

Rayonnement

solaire

Phénomènes de

fermentation des

matières

Auto-échauffement, incendie

Augmentation de la production

de biogaz

Données climatiques pour Clermont

Ferrand (source Météo France) :

T° moyenne max = +26,5°C entre 1981

et 2010 ; valeur record = +40,7

(31/07/1983).

➔ Risque modéré à fort de façon

épisodique (en cas de canicule).

Teneur en humidité dans les matières

limitant le risque d’incendie.

Les ouvrages non destinés à la

digestion sont dans des bâtiments

(limitant les effets du rayonnement

solaire).

Torchage du biogaz en excès.

➔ Risque non retenu.



Page I 109 sur 197

SEPTEMBRE 2020

ORIGINE NATURE DU

RISQUE CONSEQUENCES


TENU DE LA ZONE



Foudre Effets thermiques

Effets électriques et

magnétiques

Risque d’incendie / explosion

Endommagement des matériels

électriques et électroniques

(systèmes de sécurité

notamment)

Pour la commune de Clermont-Ferrand,

la densité de foudroiement est de 2,8

coups de tonnerre par km² et par an

(moyenne nationale = 2,52) et le niveau

kéraunique (nombre de jours par an où

l’on entend gronder le tonnerre) est de

28 (valeurs nationales allant de 6 à 44).

➔ Risque modéré.

Mise à la terre de l’ensemble des

équipements, dimensionnée pour

écouler les courants de foudre et

équipotentialité entre les

équipements.


Vents violents Soulèvement de

toitures

Chute d'ouvrages ou

équipements

Risque de détérioration des

installations

Propagation d'un incendie

Le site se situe en zone 2 selon

l’EuroCode 1 ce qui correspond à une

valeur de base de la vitesse de

référence du vent de 24 m/s (86,4 km/h).

Toutefois, des rafales jusqu’à 158,4

km/h ont été enregistrées.

➔ Risque faible à modéré.

Prise en compte du vent dans la

conception des installations.




Page I 110 sur 197

SEPTEMBRE 2020

ORIGINE NATURE DU

RISQUE CONSEQUENCES


TENU DE LA ZONE



Séisme Mise en vibration des équipements

Liquéfaction du sol

Affaissements de terrain et

déstabilisation des supports des

équipements

Arrachement de tuyauteries /

électriques

Dégradation des bâtiments et

des installations

Perte de confinement des

équipements (ouverture de

capacité)

Risque de défaut de

fonctionnement de certains

équipements de sécurité

La commune de Clermont Ferrand est

située en zone de sismicité modérée

(niveau 3 sur l’échelle d’aléa qui compte

5 niveaux).

➔ Risque modéré.

Tuyauteries de biogaz conformes au

CODETI.

Le risque sismique est pris en compte

dans la conception des ouvrages.




Page I 111 sur 197

SEPTEMBRE 2020

ORIGINE NATURE DU

RISQUE CONSEQUENCES


TENU DE LA ZONE



Inondation Endommagement des

installations

Affaissement de terrain et

déstabilisation des supports

des équipements, arrachement

de tuyauteries de biogaz,

entraînement du gazomètre,

courts circuits, entraînement

de produit (pollution des sols).

Le principal risque est la perte

d’énergie électrique prolongée.

Dans ce cas les installations se

mettraient automatiquement à

l’arrêt (fermeture des

électrovannes biogaz)

Le site est concerné par le risque

d’inondation en cas de crue milléniale

selon le PPRNPi de l’agglomération

clermontoise qui a été approuvé le 8

juillet 2016. Il est situé en zone B selon

le zonage du PPRNPi.

La zone n’est pas sensible aux

remontées de nappe.

➔ Risque faible.

➔ Prise en compte du risque dans la

conception des installations.




Page I 112 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.1.2. Risques d’origine non naturelle

Les facteurs de risque externes d’origine non naturelle envisageables sont :

les activités voisines ;

la chute d’avion ;

le transport de matières dangereuses en périphérie du site ;

la malveillance.

Les aléas correspondants sont caractérisés au § C.3.1.



Page I 113 sur 197

SEPTEMBRE 2020

ORIGINE NATURE DU

RISQUE CONSEQUENCES


TENU DE LA ZONE



Activités voisines Effets domino (incendie,

dommage aux

installations) en cas

d’accident majeur sur

des activités voisines

Fuite de biogaz (explosion)

Epandage de matières/digestat

(pollution)

Les activités industrielles à risques les

plus proches sont suffisamment loin

pour, en cas d’accident, ne pas

impacter le projet.


Sans objet

➔ Risque non retenu

Chute d’avion Ruine des installations Fuite de biogaz (explosion)


(pollution)

L’aéroport le plus proche (Aéroport de

Clermont Ferrand) est situé à environ

1 km à vol d’oiseau.

➔ Risque retenu par référence à la

circulaire du 10/05/2010.

➔ Risque retenu, donc à considérer

dans l’évaluation de la probabilité

d’occurrence des phénomènes

dangereux mettant en jeu les ouvrages

exposés, dans le cas où ces

phénomènes dangereux seraient

majeurs (effets hors site).

Accidents de la

circulation (TMD)

sur les voies à

proximité

Effets domino (incendie,

dommage aux

installations) en cas

d’accident sur des voies

de circulation voisines,

en particulier en cas

d’accident de véhicules

de transport de

marchandises

dangereuses (TMD).

Fuite de biogaz (explosion)


(pollution)

L’autoroute A71 est située à proximité

du site.

Une servitude de 100 m de part et

d’autre de l’axe de l’autoroute est

prévue dans le PLU.

Une partie des nouveaux ouvrages est

située dans la bande de 100 m.

➔ Risque retenu.

La probabilité qu’un accident su l’A71,

en particulier de TMD, soit à l’origine

d’un phénomène dangereux majeur

sur les installations, est très faible (voir

évaluation de la probabilité ci-

dessous).

En outre, la circulaire du 10 mai 2010

propose de ne pas retenir, comme

événement initiateur, les agressions

engendrées par les flux de transports

de matières dangereuses à proximité

du site (cf. Partie 4 de la circulaire).




Page I 114 sur 197

SEPTEMBRE 2020

ORIGINE NATURE DU

RISQUE CONSEQUENCES


TENU DE LA ZONE



Intrusion –

Malveillance

Variable Explosion

Incendie

…

➔ Risque non retenu par référence à

la circulaire du 10/05/2010 (site clôturé

sur sa périphérie et accès fermés par

des portails automatiques, présence de

personnel aux heures ouvrées, alarme

anti-intrusion déjà existante) ;


Evaluation de la probabilité d’accidents liés au transport de matières dangereuses sur l’autoroute A71 :

Dans son rapport DRA34, l’INERIS donne la fréquence d’accidents de TMD :

sur autoroutes urbaines = 0,917.10-6 accidents / km.an

sur routes = 1,52.10-6 accidents / km.an.

L’autoroute A71 longe le site sur une distance de 350 m environ.

En retenant la valeur de probabilité la plus élevée (= sur route), la probabilité d’accidents de TMD au niveau de ce tronçon d’autoroute

est de 5.10-7/an.

Cette valeur est très faible. Ce facteur de risque n’est pas retenu.



Page I 115 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2. Analyse des risques liés aux installations

G.2.1. Objectif et démarche

L’objectif de cette analyse est de faire un examen exhaustif des dérives possibles sur les

installations pour, in fine, ne retenir que les événements redoutés susceptibles de conduire à

des phénomènes dangereux majeurs potentiels, c’est-à-dire dont les effets

irréversibles voire létaux sortent des limites du site, quelle que soit leur probabilité

d’occurrence, et sans tenir compte des mesures de maîtrise techniques actives (telles

que la détection de fuite et la fermeture de vanne).

A ce stade de l’analyse, la gravité est évaluée de façon qualitative, à partir du jugement

d’expert. Dès lors que des effets irréversibles à l’extérieur du site sont présumés, quelle que

soit le nombre de personnes exposées, et quelle que soit la probabilité d’occurrence de

l’accident, le phénomène dangereux est retenu pour être étudié dans l’Analyse Détaillée des

Risques (§ i).

La démarche suivie est la suivante :

Les installations sont divisées en sous-systèmes, par fonction. Puis, pour chaque bloc

fonctionnel ou sous-système, l’analyse des risques consiste à :

définir les événements redoutés c’est-à-dire toutes les situations dangereuses

susceptibles de survenir et d'avoir des effets sur l’environnement. D’une manière très

générale, les évènements redoutés concernent la libération de potentiel de dangers telle

que la fuite de biogaz, …

déterminer les causes ou événements initiateurs (d’origine interne ou externe au système,

y compris les effets dominos) et conséquences (phénomène dangereux et effets). Une

pré-analyse des causes externes d’origine naturelle ou non naturelle est réalisée aux

paragraphes F.1.1 et F.1.2. Les causes externes retenues à l’issue de cette pré-analyse

sont reprises dans l’APR. L’identification des conséquences consiste à décrire le

phénomène dangereux (explosion, feu de nappe, …) et les effets associés (surpression,

flux thermiques, …) en faisant abstraction des barrières de sécurité ;

lister les barrières de prévention (réduisent la probabilité d’occurrence) et de protection,

(limitent la gravité des conséquences) ;

identifier tous les phénomènes dangereux majeurs potentiels, c’est-à-dire dont les effets

irréversibles voire létaux sortent des limites du site, quelle que soit leur probabilité

d’occurrence, et sans tenir compte des mesures de maîtrise techniques actives (telles que

la détection de fuite et la fermeture de vannes par exemple).



Page I 116 sur 197

SEPTEMBRE 2020

La synthèse de l’analyse est présentée sous forme de tableaux qui permettent :

d'apprécier qualitativement et quantitativement les risques présentés par l'installation ;

de mettre en évidence les mesures de prévention, de protection et d'intervention prises

ou prévues ;

d’identifier et de hiérarchiser les scénarios et les risques résiduels.

La présentation comprend six colonnes :

Colonne 1 Evènements redoutés

Colonne 2 Causes (événements initiateurs)

Colonne 3 Conséquences (phénomènes dangereux et effets)

Colonne 4 Mesures de prévention et de protection

Colonne 5 Gravité potentielle (évaluée en ne tenant compte que des éventuelles

barrières passives)

Colonne 6 Phénomènes dangereux retenus ou non retenus – Commentaires

G.2.2. Découpage fonctionnel

L’analyse est réalisée pour chaque sous-système constituant l’installation :

Digestion des boues – Digesteurs (§ G.2.3.1.) ;

Stockage des boues digérées – Bâches aval (§ G.2.3.2.) ;

Stockage du biogaz – Gazomètre (§ G.2.3.3.) ;

Unité d’épuration du biogaz en biométhane (§ G.2.3.4.) ;

Unité d’injection du biométhane dans le réseau GRDF (§ G.2.3.5.) ;

Stockage des boues déshydratées – Silos boues déshydratées (§ G.2.3.6.) ;

Réseau de biogaz et de biométhane (§ G.2.3.7.) ;

Torchère (§ G.2.3.8.) ;

Stockage des réactifs chimiques (§ G.2.3.9.) ;

Autres utilités (§ G.2.3.10.).



Page I 117 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2.3. Tableaux d’analyse

Les tableaux d’APR sont placés en pages suivantes.

Nota 1 :

Les risques liés aux compresseurs et surpresseurs de biogaz ne sont pas mentionnés car les

conséquences en cas de rupture seraient des projections d’éclats localisés autour des

équipements, sans risque sur les tiers. Un risque d'effets dominos (endommagement) sur le

container de purification du biogaz et/ou les tuyauteries de biogaz et/ ou le gazomètre est

possible. Il pourrait en résulter une fuite de biogaz et l'explosion de gaz dans ou à l’extérieur

du container ou du gazomètre. Ces phénomènes dangereux sont analysés.

Nota 2 :

Le risque de pollution consécutif à la perte de confinement d’un digesteur n'est pas retenu car

les digesteurs sont raccordés à une fosse de rétention commune. Il n’est pas prévu de

rétention pour les bâches aval qui sont les actuels flottateurs qui seront réaménagés. De plus,

l'étude de dangers a pour objet d'analyser les risques pour les personnes vis-à-vis des effets

thermiques, toxiques ou de surpression selon les seuils d'intensité définis dans l'arrêté du 29

septembre 2005, et non les risques indirects liés à une pollution potentielle des sols et eaux

souterraines.



Page I 118 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2.3.1. Digestion des boues

Evènements

redoutés

Causes (évènements

initiateurs)

Conséquences

(phénomènes

dangereux et effets)

Mesures de prévention et de

protection

Gravité

potentielle

PhD retenus / non retenus

Commentaires

Surpression dans

un digesteur

entrainant

l’émission de

biogaz à

l’atmosphère

Montée rapide du niveau

des matières

(remplissage important et

soutirage insuffisant)

Température excessive

Soupape défaillante

Vanne intempestivement

fermée sur le réseau

biogaz

Remise en service après

arrêt prolongé (pic de

production de biogaz)

Emission de biogaz à

l’atmosphère

Effets toxiques liés

à H2S

Si présence d’une

source d’ignition

Explosion à l’air

libre en cas

d’allumage retardé

Feu torche ou jet

enflammé en cas

d’allumage

immédiat

Mesures de température et de pression

dans les digesteurs

Forte inertie thermique du système et

contrôle de la température en plusieurs

points

Contrôle périodique des soupapes

Consignation en position ouverte des

vannes d’isolement des soupapes

Agitateurs mécaniques ce qui élimine le

risque de surpression liée à une remise

en service du brassage après arrêt

prolongé

Report visuel de l’ouverture des

soupapes

Mesures de maîtrise des sources

d’ignition :

• Permis de feu

• Interdiction de fumer sur le site

• Protection foudre

• Utilisation de matériel ATEX dans

les zones à risque

Mineure Pas de conséquence sur les

tiers car :

Echappement des soupapes

vers le haut, à hauteur très

supérieure à la hauteur

d’homme

Si allumage : allumage en

atmosphère libre d’un rejet

non turbulent, sans effet de

confinement

Risque H2S limité autour du

point d’émission donc au sein

du site

➔ Pas de PhD retenu



Page I 119 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Surpression dans

un digesteur

conduisant à

l’éclatement de

celui-ci

Montée rapide du niveau

des matières

(remplissage important et

soutirage insuffisant)

Température excessive

Soupape pression

bloquée fermée

Vanne intempestivement

fermée sur le réseau

biogaz

Remise en service après

arrêt prolongé (pic de

production de biogaz)

Retour de gaz depuis le

gazomètre

Eclatement du digesteur

(onde de surpression)


l’atmosphère


à H2S


source d’ignition :

explosion à l’air libre :

Explosion retardée

(UVCE / flash-fire)

Explosion

immédiate

Epandage des matières

/ digestat

Pollution des sols et

des eaux

Mesures de température et de pression

dans les digesteurs

Forte inertie thermique du système et

contrôle de la température en plusieurs

points


pression



Présence de pare-flamme au niveau des

soupapes pression dépression

Agitateur mécanique ce qui élimine le

risque de surpression liée à une remise

en service du brassage après arrêt

prolongé

Digesteurs reliés à une rétention


d’ignition :

• Permis de feu




les zones à risque

Majeure

pour

l’éclatement

Les effets de l’éclatement

d’un digesteur sont couverts

par ceux de l’explosion

interne (PhD1)

Risque H2S limité au site

Risque de pollution non

retenu




Page I 120 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Perte de

confinement /

ruine d’un

digesteur

Vieillissement (fragilité,

fissure, corrosion…)

Débordement

Agression mécanique,

choc (véhicule, chute de

grue, …)

Chute d’avion (aéroport à

environ 1 km)


l’atmosphère


à H2S




Explosion retardée

(UVCE / flash-fire)

Explosion

immédiate


/ digestat


des eaux


installations

Inspection approfondie des équipements

lors des vidanges décennales


Mesures de maitrise des sources

d’ignition :

• Permis de feu




les zones à risque


tiers car :




confinement

Si non allumage, risque H2S

limité au site


retenu




Page I 121 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Entrée d’air dans

un digesteur en

fonctionnement

normal et

inflammation

Défaillance d’une

soupape

Fuite en partie basse du

digesteur (au niveau de

la liaison robe-fond, sur

la tuyauterie de vidange

des boues, …) entrainant

une dépression interne et

l’entrée d’air par la

soupape

Soutirage en marche

sans d’alimentation en

matières fraiches

(défaillance pompe

d’alimentation) entrainant

une dépression interne et

entrée d’air par la

soupape

+

Présence d’une source

d’ignition

Explosion de biogaz en

milieu confiné


/ digestat

Pollution des sols

et des eaux

Maintenance préventive

Pompe de secours sur l’alimentation en

matières



d’ignition :

• Permis de feu




les zones à risque

Majeure ➔ PhD1a « Explosion d’un

digesteur plein »


retenu



Page I 122 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Entrée d’air dans

un digesteur lors

des phases de

début de

remplissage ou

fin de vidange et

inflammation

Rupture de la tuyauterie

de vidange des matières

entrainant une vidange

rapide

Entrée d’air à l’ouverture

du digesteur non ou mal

inerté

+


d’ignition


milieu confiné


/ digestat

Pollution des sols

et des eaux

Maintenance préventive

Inertage lors des phases de vidange et

avant remplissage



d’ignition :

• Permis de feu




les zones à risque

Majeure ➔ PhD1b « Explosion d’un

digesteur vide »


retenu



Page I 123 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2.3.2. Stockage des boues digérées

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Allumage d’un

mélange d’air et

de biogaz (ATEX)

dans la bâche

aval

Présence normale de

biogaz et d’air

+


d’allumage


milieu confiné

Ciel gazeux envoyé vers la

désodorisation

Gravité vis-

à-vis des

tiers à

vérifier par

la

modélisatio

n

➔ PhD2 « Explosion d’une

bâche aval »

Dégagement

d’H2S (situation

normale)

Matières pas ou pas

totalement digérés

+

Fermentation lié à un

manque

d’homogénéisation

Ou

Temps de séjour excessif

Emission d’H2S Bâche couverte, ventilée et désodorisée Mineure Risque toxique lié à H2S

limité au personnel de la

station

Pas de PhD retenu



Page I 124 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Perte de

confinement /

ruine d’une bâche

aval



Débordement



grue, …)


environ 1 km)


l’atmosphère


à H2S




Explosion retardée

(UVCE / flash-fire)

Explosion

immédiate


/ digestat


des eaux


installations

Bâches aval en béton (pas de risque de

ruine totale)

Bâches reliées au poste toutes eaux


d’ignition :

• Permis de feu



• Utilisation de matériel ATEX dans les

zones à risque


tiers car :

• Emission de biogaz

limitée

• Si allumage : allumage

en atmosphère libre d’un

rejet non turbulent, sans

effet de confinement

• Si non allumage, risque

H2S limité au site


retenu




Page I 125 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2.3.3. Stockage du biogaz

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Allumage d’un

mélange d’air et

de biogaz (ATEX)

dans un

gazomètre

Entrée d’air dû à un

défaut de soupape

Entrée d’air dans le

réseau biogaz en amont

Perte d’étanchéité de la

membrane interne

+


d’allumage

Explosion en milieu

confiné

Détecteur de pression déclenchant une

alarme en cas de pression basse sur

sortie tuyauterie de biogaz

Alarme visuelle en supervision en cas de

détection de présence de CH4 en sortie

registre de régulation de la pression

dans la double enveloppe

Registre taré entre enveloppe externe et

enveloppe interne pour éviter une

surpression dans l’espace entre ces 2

enveloppes

Minimisation du risque d’allumage par

l’utilisation de matériel ATEX à l’intérieur

du gazomètre

Gazomètre (paroi métallique externe)

conçu avec une faible résistance à la

surpression (50 mbar)

Majeure PhD3 « Explosion de

biogaz dans un

gazomètre »



Page I 126 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Ruine d’un

gazomètre



grue, …)

Chute d’avion (aéroport

à environ 1 km)

Défaut enveloppe, usure

Envol de la double

membrane du

gazomètre souple

(Ecothane) due à un

défaut de fixations

Perte de pression dans

la double enveloppe du

gazomètre souple

(Ecothane) (fragilisation

de la membrane et

risque de déchirure)

Effet domino (par

exemple surpression liée

à une explosion au

niveau d’un digesteur)


l’atmosphère

Effets toxiques liés à

H2S

Si présence d’une source

d’ignition : explosion à

l’air libre :

Explosion retardée

(UVCE / flash-fire)

Explosion immédiate

Présence de gardes hydrauliques

(prévention de la surpression)

Vitesse des véhicules limitée sur le site

Permis de travail et plan de prévention

en cas de travaux

Vidange préalable du gazomètre si

risque au cours de chute de grue au

cours de travaux sur le site

Vérification périodique de l’état du

gazomètre

Mesures de sécurité gazomètre

(Ecothane) :

• 1 ventilateur de maintien de la

pression entre les 2 enveloppes + 1

ventilateur de secours indépendant

• Registre taré entre enveloppe

externe et baudruche pour éviter une

dépression dans l’espace entre

enveloppe et baudruche


d’ignition :

• Permis de feu




zones à risque

Majeure

pour

l’explosion

➔ PhD4 « Explosion de

biogaz consécutive à la

ruine d’un gazomètre »

Risque H2S limité au site



Page I 127 sur 197

SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Surpression dans

un gazomètre

conduisant à

l’éclatement de

celui-ci

Vanne aval fermée

(erreur humaine)

Eclatement du gazomètre

(onde de surpression)


l’atmosphère


H2S



l’air libre :

Explosion retardée

(UVCE / flash-fire)





Vanne manuelle avec fin de course et

renvoi d’information


d’ignition :

• Permis de feu




zones à risque

Majeure

pour

l’éclatement

Les effets de l’éclatement

du gazomètre sont couverts

par ceux de l’explosion

interne (PhD5)


Rupture de la

garde hydraulique

d’un gazomètre



grue, …)

Chute d’avion (aéroport

à environ 1 km)

Défaut, usure

Effet domino (par

exemple surpression liée

à une explosion au

niveau d’un digesteur)


l’atmosphère


H2S



l’air libre :

Explosion retardée

(UVCE / flash-fire)




en cas de travaux


d’ignition :

• Permis de feu




zones à risque

Mineure ➔ Pas de PhD retenu



Page I 128 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2.3.4. Epuration du biogaz

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Allumage d’un

mélange d’air et

de biogaz (ATEX)

dans le container

de traitement du

biogaz

Fuite de biogaz (fuite de

bride, corrosion, …)

+


d’allumage

Explosion en milieu

confiné

Container non résistant à la pression par

conception

Extraction mécanique et coupure de

l’alimentation en biogaz en cas de

détection CH4


d’ignition :

• Permis de feu



• Utilisation de matériel ATEX à

l’intérieur du container à

membranes

Majeure PhD5 « Explosion confinée

de biogaz dans le container

à membranes



Page I 129 sur 197

SEPTEMBRE 2020

G.2.3.5. Injection du biométhane

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Allumage d’un

mélange d’air et

de biogaz (ATEX)

dans le local

poste gaz

Fuite de biométhane

(fuite de bride,

corrosion, …)

+


d’allumage

Explosion en milieu

confiné (méthane)

Minimisation du risque d’allumage par

l’utilisation de matériel ATEX à l’intérieur

du poste GrDF

Enceinte non résistante à la pression

par conception


d’ignition :

• Permis de feu



• Utilisation de matériel ATEX à

l’intérieur du poste gaz

Majeur PhD6 « Explosion confinée

de biométhane dans le

poste gaz »



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SEPTEMBRE 2020

G.2.3.6. Stockage des boues déshydratées

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Allumage d’un

mélange d’air et

de biogaz (ATEX)

dans le ciel

gazeux

Présence de biogaz

résiduel et d’air

+


d’allumage


milieu confiné

Mineure a

priori, à

vérifier par la

modélisation

Bien que peu probable (pas

de retour d’expérience dans

l’accidentologie), le PhD

d’explosion du ciel gazeux

d’un silo est retenu

➔ PhD7 « Explosion d’un

silo de stockage des boues

déshydratées

Départ de feu Présence d’une source

d’allumage

Incendie Mesures de maitrise des sources

d’ignition :

• Permis de feu




les zones à risque

Moyen d’intervention du site.

Mineure Humidité des boues

déshydratées défavorable à

un incendie + pas de retour

d’expérience




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SEPTEMBRE 2020

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Perte de

confinement /

ruine d’un silo



Débordement



grue, …)


environ 1 km)


/ digestat

Pollution des sols et des

eaux


installations

Mineure Risque de pollution non

retenu




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SEPTEMBRE 2020

G.2.3.7. Réseau biogaz – Biométhane

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Perte de

confinement de

biogaz /

biométhane au

niveau d’une

tuyauterie

Fuite de joint, bride,

corrosion

Surpression sur le réseau



grue, …)


environ 1 km)

Emission de biogaz /

biométhane à

l’atmosphère


à H2S dans le cas

du biogaz


source d’ignition

Explosion à l’air

libre en cas

d’allumage retardé

Feu torche ou jet

enflammé en cas

d’allumage

immédiat

Tuyauteries conformes aux

recommandations professionnelles

Tuyauteries principalement enterrées

Tuyauteries aériennes soudées

(limitation des brides et raccords) +

protection contre les chocs si nécessaire


coupant l’alimentation en biogaz en cas

de détection de chute pression

Contrôle périodique d’étanchéité

Protection contre les surpressions

(soupapes)



en cas de travaux


d’ignition :

• Permis de feu




zones à risque

Mineure a

priori, à

vérifier par la

modélisation

PhD8a « Explosion non

confinée de biogaz /

biométhane résultant de la

rupture franche (cas

dimensionnant) d’une

tuyauterie aérienne »

PhD8b « Jet enflammé de

biogaz / biométhane

résultant de la rupture

franche (cas

dimensionnant) d’une

tuyauterie aérienne »



du site

Nota : Tuyauteries

principalement enterrées. Les

phénomènes dangereux 8a

et 8b sont réalisés en

considérant la tuyauterie

aérienne (cas majorant).



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SEPTEMBRE 2020

G.2.3.8. Torchère

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Emission de

biogaz à la

torchère (non

allumage)

Extinction non détectée

de la torchère (vent

violent, …)

Electrovanne de sécurité

sur la conduite

d’alimentation de la

torchère non étanche ou

bloquée ouverte

Défaut ou mise hors

service intentionnelle (ou

non) de la torchère et

maintien de la production

de biogaz


l’atmosphère


à H2S



Explosion à l’air libre en

cas d’allumage retardé

(UVCE / Flash-fire)

Détection de présence de flamme ; en

cas de non détection : alarme,

asservissement électrovanne : la

vanne de sécurité se ferme

automatiquement

Sécurité anti-retour de flamme

Vanne à fermeture rapide, fermée en

cas de perte de l’alimentation

électrique

Dispositif automatique d’allumage du

gaz avec surveillance UV

Vérifications périodiques des

installations (étanchéité réseau,

électrovanne, …)


d’ignition :

• Permis de feu




les zones à risque

Mineure a

priori, à

vérifier par la

modélisation

Echappement en hauteur, à

hauteur très supérieure à la

hauteur d’homme




confinement

Donc effet mineur mais

modélisation faite pour le

vérifier :

PhD9 « Explosion non

confinée de biogaz

résultant d’un non

allumage de la torchère »



du site



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SEPTEMBRE 2020

G.2.3.9. Stockage des réactifs chimiques

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Perte de

confinement de

produit sur cuve

de stockage ou

tuyauterie de

transfert

Débordement de cuve

Fuite sur robe ou

accessoires

Fuite sur tuyauterie

Usure/corrosion

Chocs mécaniques

Epandage de produit

chimique


des eaux

Opérations sous surveillance d’un

opérateur du site

Mesure de niveau des cuves avec seuils

alarmés

Double enveloppe jouant le rôle de

rétention avec détection de fuite

Contrôle annuel d'étanchéité sur les

joints, brides, vannes

Pas de circulation de véhicule dans le

local ce qui réduit fortement le risque de

choc mécanique

Dépotage et stockage des produits sur

rétention

Mineure Quantité de produit mise en

jeu faible (5 m3 pour la javel,

2 m3 pour l’acide sulfurique et

la soude)

Pas de PhD retenu

Dépotage d’acide

sulfurique dans la

cuve de javel ou

réciproquement

Ou

Dépotage d’acide

sulfurique dans la

cuve de soude ou

réciproquement

Erreur de raccordement

au dépotage

Réaction incompatible

Dégagement de

chaleur et de gaz

toxique (chlore)

Procédure de dépotage :

L’autorisation de dépotage est donnée

par le chef d’exploitation après

vérification de la conformité du produit

livré et de la cuve de réception :

raccords identifiés par produit et conçus

de manière à éviter toute confusion, par

des tailles ou des couleurs, et coffrets

individuels en façade extérieure,

protégés, identifiés et cadenassés par

cadenas.

Mineure Quantité de produit mise en

jeu faible (5 m3 pour la javel,

2 m3 pour l’acide sulfurique et

la soude)

Pas de PhD retenu



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SEPTEMBRE 2020

G.2.3.10. Autres utilités

Evènements

redoutés


initiateurs)

Conséquences

(phénomènes



protection

Gravité

potentielle


Commentaires

Perte

d’alimentation

en électricité

Coupure sur le réseau Sans conséquence La perte d’électricité n’est pas un facteur de risque. En effet, en cas de coupure d’électricité,

toutes les installations se mettent automatiquement à l’arrêt (fermeture des électrovannes

biogaz).

L’automate, le poste de supervision et, de manière plus générale, les matériels de contrôle

commande et d'informatique liés au process et à la sécurité n'acceptant pas d'interruption

d'alimentation sont alimentés par l'intermédiaire d'onduleurs..

De plus, le site est équipé de deux groupes électrogènes.

L’autonomie du site en électricité est de 2 heures.



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SEPTEMBRE 2020

G.2.4. Bilan de l’APR

L’APR a permis d’identifier 11 PhD majeurs potentiels, c’est-à-dire pouvant présenter un

risque pour les tiers en dehors des limites de propriété, à retenir pour la détermination des

zones de dangers et la maîtrise de l’urbanisation.

Il s’agit des PhD suivants :

PhD1a – Explosion d’un digesteur en fonctionnement normal (effets de surpression) ;

PhD1b – Explosion d’un digesteur, en phase de vidange, quasiment vide de boues (effets

de surpression) ;

PhD2 – Explosion d’une bâche à boues digérées (effets de surpression) ;

PhD3 – Explosion d’un gazomètre (effets de surpression) ;

PhD4 – Explosion non confinée de biogaz consécutive à une perte de confinement du

gazomètre souple (effets thermiques et de surpression) ;

PhD5 – Explosion de biogaz dans le container d’épuration du biogaz (effets de

surpression) ;

PhD6 – Explosion de biométhane au niveau du local d’injection GrDF (effets de

surpression) ;

PhD7 – Explosion de biogaz dans un silo des boues déshydratées (effets de surpression).

PhD8a – Explosion non confinée (UVCE) de biogaz / biométhane résultant de la rupture

guillotine d’une tuyauterie du réseau biogaz (effets de surpression et effets thermiques) ;

PhD8b – Jet enflammé de biogaz / biométhane résultant de la rupture guillotine d’une

tuyauterie du réseau biogaz (effets thermiques) ;

PhD9 « Explosion non confinée de biogaz résultant d’un non allumage de la torchère ».

Ces PhD font l’objet d’une modélisation de l’intensité de leurs effets au paragraphe suivant.



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SEPTEMBRE 2020

H. Analyse détaillée des risques

H.1. Phénomènes dangereux retenus à l’issue de

l’analyse des risques

Pour mémoire, lors de l’APR sont retenus tous les phénomènes dangereux pour lesquels des

effets irréversibles voire létaux à l’extérieur du site sont présumés, quelle que soit le nombre

de personnes exposées, et quelle que soit leur probabilité d’occurrence.

La liste des PhD retenus est donnée au § G.2.4. ci-avant.

Ces PhD sont ensuite modélisés dans le cadre de l’analyse détaillée des risques afin de

vérifier si leurs effets impactent effectivement des tiers, c’est-à-dire s’il s’agit de PhD majeurs

devant faire l’objet d’une évaluation quantitative (gravité, probabilité) et, s’il y a lieu, d’une

étude de réduction des risques (recherche et mise en place de mesures de réduction du risque

visant à atteindre un niveau de risque acceptable au regard de la matrice de criticité et le plus

faible possible).

H.2. Critères retenus pour la détermination des zones de

dangers

Les valeurs seuils retenues sont celles de l’arrêté ministériel du 29 septembre 2005 relatif à

l’évaluation et à la prise en compte de la probabilité d’occurrence, de la cinétique, de l’intensité

des effets et de la gravité des conséquences des accidents potentiels dans les études de

dangers des installations soumises à autorisation [R1].

L’objectif visé lors de la conception des installations est de faire en sorte que :

Les zones d’effets correspondant aux effets irréversibles (SEI), aux premiers effets létaux

(SPEL) et aux effets létaux irréversibles (SELS) restent contenus au sein du site ;

Le risque d’effets dominos entre les installations soit le plus faible possible.



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SEPTEMBRE 2020

H.2.1. Seuils des effets thermiques

Valeurs Commentaires

Effets sur l’homme

3 kW/m²

ou

600 (kW/m²)4/3.s

Seuil des effets irréversibles délimitant la « zone

des dangers significatifs pour la vie humaine ».

SEI

5 kW/m²

ou

1 000 (kW/m²)4/3.s

Seuil des effets létaux délimitant la « zone des

dangers graves pour la vie humaine »

SPEL

8 kW/m²

ou

1 800 (kW/m²)4/3.s

Seuil des effets létaux significatifs délimitant la «

zone des dangers très graves pour la vie humaine

»

SELS

Effets sur les

structures

5 kW/m² Seuil des destructions de vitres significatives.

8 kW/m²

Seuil des effets domino et correspondant au seuil

de dégâts graves sur les structures (risque de

propagation du feu aux matériaux combustibles

exposés de façon prolongé).

16 kW/m²

Seuil d’exposition prolongée des structures et

correspondant au seuil des dégâts très graves sur

les structures, hors structures béton

20 kW/m²

Seuil de tenue du béton pendant plusieurs

heures et correspondant au seuil des dégâts très

graves sur les structures béton.

200 kW/m² Seuil de ruine du béton en quelques dizaines de

minutes.

Nota : Les valeurs en kW/m² sont considérées pour les flux rayonnés en continu (durée

supérieure à 2 minutes). Les valeurs en (kW/m²)4/3.s sont des doses, à considérer pour les

flux rayonnés durant une durée inférieure à 2 minutes.

Pour les effets dominos, nous considérerons le seuil 8 kW/m² pour les matériaux combustibles

et les structures métalliques et le seuil 20 kW/m² pour les structures en béton.



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SEPTEMBRE 2020

H.2.2. Seuils des effets de surpression



20 mbar Seuil des effets délimitant la zone des effets indirects

par bris de vitre sur l’homme.

50 mbar

Seuils des effets irréversibles délimitant la « zone

des dangers significatifs pour la vie humaine ».

SEI

140 mbar

seuil des effets létaux délimitant la « zone des

dangers graves pour la vie humaine »

SPEL

200 mbar

Seuil des effets létaux significatifs délimitant la «

zone des dangers très graves pour la vie humaine »

SELS

Effets sur les

structures

20 mbar Seuil des destructions significatives de vitres.

50 mbar Seuil des dégâts légers sur les structures.

140 mbar Seuil des dégâts graves sur les structures.

200 mbar Seuil des effets domino.

300 mbar Seuil des dégâts très graves sur les structures.

Nota 1 : Le seuil des 20 mbar qui correspond au bris de vitres n’est pas contraignant.

Nota 2 : Le seuil de 200 mbar est le seuil à partir duquel on peut craindre la rupture des

équipements industriels et, par suite, un sur-accident c’est-à-dire un effet domino.

Vis-à-vis du gazomètre, qui est constitué d’une double membrane en polymère peu résistante

à la pression et, de plus, vulnérable à l’impact de fragments qui seraient projetés lors de

l’explosion d’un ouvrage à proximité, le seuil des effets domino possibles sera pris égal à 50

mbar (hypothèse conservative).

Extrait de la circulaire du 10/05/2010 :

1.2.2 Traitement spécifique des effets de projection

…, seuls les effets domino générés par les fragments sur des installations et équipements

proches ont vocation à être pris en compte dans les études de dangers (une telle instruction

est valable également pour les installations soumises à seule autorisation). »



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SEPTEMBRE 2020

H.2.3. Seuils des effets toxiques

Donnés pour information car aucun PhD toxique potentiellement majeur n’est retenu à l’issue

de l’APR donc étudié.



SEI Seuil des effets irréversibles

SPEL (CL 1%) Seuil des premiers effets létaux (létalité de 1% de la

population impactée) (<=> effets graves)

SELS (CL 5%) Seuil des effets létaux significatifs (létalité de 5% de

la population impactée) (<=> effets très graves)

Pour H2S, les seuils de toxicité aigüe à considérer sont ceux définis par l’INERIS.

Durée d’exposition

(minutes) 1 10 20 30 60

SELS (CL 5%)

mg/m3 2 410 1 077 848 736 580

ppm 1 720 769 605 526 414

SEL (CL 1%)

mg/m3 2 129 963 759 661 521

ppm 1 521 688 542 472 372

SEI

mg/m3 448 210 161 140 112

ppm 320 150 115 100 80

Sources : [R8].



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SEPTEMBRE 2020

H.3. Modèles de calcul utilisés

H.3.1. Logiciel de calcul utilisé

Les outils de calculs utilisés sont :

le logiciel PHAST (version 7.22) pour les phénomènes dangereux mettant en jeu une

dispersion atmosphérique ;

Le paramétrage de PHAST est fait conformément au « Guide de bonnes pratiques pour

l’utilisation du logiciel PHAST à l’usage des industriels de l’industrie chimique » – UIC –

DT 102 – Septembre 2012 ;

des tableurs Excel, notamment pour les effets de surpression en cas d’explosion dans une

enceinte, … Ces tableurs reprennent des modèles de calculs reconnus, décrits ci-après.

H.3.2. Détermination du débit à la brèche en cas de rupture de tuyauterie

Le débit à la brèche est pris égal au débit maximal de gaz (biogaz ou biométhane) dans la

tuyauterie (donnée process).

La longueur de la tuyauterie (lieu de la brèche) est prise de 1 m de façon conservative.

Nota : La longueur de la tuyauterie est un paramètre influent dans le cas des liquides du fait

des pertes de charge générées. Dans le cas des gaz ou de vapeurs, elle n’impacte que très

peu le débit à la brèche.

La phase de décompression de la tuyauterie (régime transitoire au moment de la rupture),

dans le cas d’un gaz (donc d’un fluide compressible), est très brève (de l’ordre de la seconde)

pour les tuyauteries d’usine, de faible longueur comparées aux canalisations de transport. La

probabilité d’avoir une inflammation du nuage pendant cette phase est donc très improbable.

Cette phase n’est donc pas prise en compte dans les calculs, ce qui est conforme aux

pratiques en vigueur.



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SEPTEMBRE 2020

H.3.3. Modélisation de la dispersion atmosphérique d’un rejet de gaz

Guides techniques de référence :

Fiche n°2 de la circulaire du 10 mai 2010 [R2].

La détermination des effets des phénomènes de dispersion toxique et d’explosion retardée

(UVCE / Flash fire) nécessite de modéliser la dispersion atmosphérique du rejet. Pour ce faire,

le modèle UDM2 (Unified Dispersion Model) de PHAST est utilisé.

Les trois paramètres importants pour la phase de dispersion qu’intègre le logiciel PHAST

sont :

les conditions météorologiques ;

les conditions orographiques (coefficient de rugosité du terrain uniforme) ;

un facteur correctif de dispersion du nuage (averaging time).

Conditions orographiques :

Les conditions orographiques représentent l’état de rugosité du terrain environnant les

installations étudiées. Elles sont traduites de la même manière qu’un coefficient de frottement

du nuage sur le sol produisant deux effets antagonistes :

elle augmente la turbulence favorisant la dilution ;

elle freine le nuage, ce qui favorise l’effet d’accumulation et la concentration.

La rugosité varie selon le type d’environnement. Dans la présente étude, en accord avec les

pratiques en vigueur (guide DT102), une rugosité de 1 mètre a été choisie dans le logiciel

PHAST. Elle traduit un environnement du type zone industrielle.



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SEPTEMBRE 2020

H.3.3.1. Conditions météorologiques

Conformément à la fiche n°2 de la circulaire du 10 mai 2010 ([R2]), les conditions considérées

sont :

Typologie de rejet Stabilité

atmosphérique

Vitesses de vent

considérées à 10 m

de hauteur (m/s)

Température

ambiante (°C)

Rejet horizontal ou

au niveau du sol

D (neutre) 5 20

F (très stable) 3 15

Rejet en altitude ou

rejet vertical ou rejet

de gaz léger

A 3

20

B 3

5

C 5

10

D 5

10

E 3

F 3 15

Quelles que soient les conditions atmosphériques, l’humidité relative de l’air est considérée

égale à 70%.

H.3.3.2. « Averaging time » et « core averaging time » ou durée de

moyennage du nuage

Dans le logiciel PHAST, il existe deux paramètres distincts pour le temps de moyennage :

l’averaging time et le core averaging time. Ces deux paramètres n’interviennent que dans la

phase de dispersion passive.

L’averaging time correspond à une correction numérique des concentrations moyennes

calculées sur l’axe du nuage en fonction de la durée effective d’observation du nuage (= durée

d’exposition pour les toxiques), afin de tenir compte en particulier des fluctuations réelles de

direction du vent autour de sa direction moyenne pendant la durée d'observation. Il est à noter

que cette correction n’intervient que dans la phase de dispersion passive (emploi d’un modèle

gaussien).

La valeur du core averaging time est utilisée lors du calcul de la dispersion du nuage, tandis

que la valeur de l’averaging time est utilisée uniquement lors de la phase de post-traitement,

pour certains résultats.



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SEPTEMBRE 2020

Le choix de l’averaging time (ou durée de moyennage du nuage) dans les logiciels faisant

appel à des modèles de type gaussien peut impacter significativement les distances d’effet.

L’averaging time et le core averaging time sont fixés à la même valeur, égale, pour les

inflammables, à 18,75 secondes ou, pour les toxiques, à la durée d’exposition de la cible

(laquelle est égale à la durée du rejet pour les rejets de longue durée ou continus).

H.3.4. Modélisation des effets thermiques et de surpression liés à une

explosion non confinée (UVCE-Flash-fire)

L’inflammation retardée d’un nuage de gaz inflammable (biogaz ou biométhane) génère :

des effets de surpression (UVCE, Unconfined Vapour Cloud Explosion) ;

des effets thermiques (Flash fire ou feu de nuage).

De manière générale, le terme UVCE s’applique lorsque des effets de pression sont observés,

alors que le terme flash fire est réservé aux situations où la combustion du nuage ne produit

pas d’effets de pression. Cependant il s’agit dans les deux cas du même phénomène

physique, à savoir la combustion d’un mélange gazeux inflammable.

H.3.4.1. Modélisation des effets thermiques du flash-fire

Conformément à la fiche n°3 de la circulaire du 10 mai 2010 [R2] (« Les phénomènes

dangereux associés aux GPL dans les établissements de stockage hors raffineries et

pétrochimie – l’UVCE ») les effets thermiques du Flash fire (ou feu de nuage) sont définis

comme suit :

distance au seuil des effets létaux significatifs = distance à la LIE

distance au seuil des effets létaux = distance à la LIE

distance au seuil des effets irréversibles = 1,1 x distance à la LIE

La distance à la LIE est déterminée avec le logiciel PHAST.

H.3.4.2. Modélisation des effets de surpression de l’UVCE

Les effets de surpression sont évalués à l’aide de la méthode multi-énergie, présentée plus

loin.

Les distances R sont calculées avec le logiciel PHAST.

A noter : Dans le cas des nuages dérivant en champ libre, le nuage peut s’enflammer à

différentes distances de sa source d’émission et conduire à des distances d’effets plus ou

moins grandes, en fonction de la taille du nuage et sa distance par rapport aux cibles



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SEPTEMBRE 2020

potentielles, au point d’ignition considéré. Dans ce cas, le logiciel PHAST utilisé considère un

ensemble de position pour l’allumage du nuage, tout au long de sa dispersion, et retient la

position de la source d’ignition conduisant aux distances d’effets les plus grandes. Le centre

de l'explosion est pris au centre du nuage.

H.3.5. Modélisation des effets thermiques liés à un jet enflammé

Un jet enflammé correspond à l’inflammation immédiate, sous l’action d’une source

d’allumage, d’un jet de gaz rejeté sous pression, dans un environnement libre (non confiné).

Pour estimer le flux rayonné par le jet enflammé, le modèle de Shell-Thornton, validé par des

essais à grande échelle, est retenu.

Ce modèle suppose que le flux gazeux à l’origine du feu de chalumeau est extrêmement

turbulent (Reynolds > 25000) ce qui majore les distances de dangers des effets thermiques

engendrés. Le jet de flammes est modélisé par un tronc de cône avec une source ponctuelle

localisée au barycentre de ce tronc de cône.

Les calculs sont réalisés avec le logiciel PHAST.

H.3.6. Modélisation des effets de surpression en cas d’explosion confinée

Pour modéliser les effets de surpression en cas de formation d’une atmosphère explosive

(ATEX) de gaz inflammable (biogaz ou biométhane), dans une enceinte ou un local, et

l’inflammation de cette ATEX, aussi appelé VCE : Vapor Cloud Explosion, différentes

méthodologies sont appliquées selon la résistance à la pression de l’enceinte ou du local

concerné.

Les méthodes utilisées dans le cas des installations étudiées sont :

la méthode multi-énergie, décrite ci-dessous (cf. § H.3.6.1.) ;

la méthode associant le modèle de Brode pour le calcul de l’énergie d’explosion et la

courbe multi-énergie 10 pour la détermination des distances d’effets aux seuils de

surpression (cf. § H.3.6.2.).

Nota : Les effets thermiques d’une explosion confinée sont mineurs par rapport aux effets de

surpression qui eux sont dévastateurs. Par conséquent, seuls les effets de surpression sont

modélisés.

Nota : Les effets thermiques d’une explosion confinée sont mineurs par rapport aux effets de

surpression qui eux sont dévastateurs. Par conséquent, seuls les effets de surpression sont

modélisés.



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SEPTEMBRE 2020

H.3.6.1. Description de la méthode Multi-énergie

La démarche de calcul consiste :

à calculer l’énergie d’explosion de la combustion du nuage à la stœchiométrie ;

à déterminer les distances d’effets des surpressions seuils à partir d’un abaque

représentatif de la sévérité d’explosion, caractérisée par un indice compris entre 1 et 10.

Les indices 2 à 7 sont représentatifs de déflagrations et les indice 8, 9 et 10 caractérisent

les détonations en champ libre.

Choix de l’indice multi-énergie :

Le tableau de Kinsella, ci-après, permet d’orienter le choix de l’indice de sévérité d’explosion.

Par exemple, une explosion se produisant dans un local (confinement = oui), peu encombré

(encombrement = bas) et dans lequel il n’y a pas de source d’inflammation forte, est

caractérisée par un indice multi-énergie compris entre 3 et 5.

Inflammation Encombrement Confinement Classe /

Sévérité Basse Haute Haut Bas Aucun Oui Non

X X X 7-10

X X X 7-10

X X X 5-7

X X X 5-7

X X X 4-6

X X X 4-6

X X X 4-5

X X X 4-5

X X X 3-5

X X X 2-3

X X X 1-2

X X X 1

Pour les rejets de gaz (méthane), les résultats d’essais expérimentaux montrent que :

Si rejet en zone confinée et très encombrée, la surpression maximale peut atteindre une

centaine de bar (équivalent à un indice 4) (cf. essais de Harrison et Eyre effectués dans

une enceinte en polyéthylène de 30 m de long, 10 m de haut et 20 m de large avec

plusieurs séries d'obstacles successifs formés par des rangées verticales de tuyauteries

horizontales parallèles de diamètre 0,315 m et essais de Harris et Wickens réalisés en

tunnel de 45 m de long et en présence d’obstacles sphériques).

Si rejets non turbulents, en zone non confinée et non encombrée, la surpression atteinte

est inférieure à 10 mbar (source : Guidelines for Evaluation of the caracteristics of vapeur

cloud explosions, flash fire and bleve, et en particulier : essais de Lind et Whitson (1977)

effectués en ballons hémisphériques 10 à 20 m de diamètre, essais de Harris et Wickens

(1989) en ballons sphériques de 6,1 m de diamètre et en tunnels en matériaux légers de

45 m de long).



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SEPTEMBRE 2020

Si rejets turbulents, la surpression atteinte est inférieure à 100 mbar (source : essais

menés par l'INERIS dans le cadre du projet européen EMERGE (Extended Modelling and

Experimental Research into Gaz Explosion) et essais similaires menés par Shell).

A chaque indice de sévérité d’explosion correspond une surpression maximale (ΔPmax) (cf.

abaques multi-énergie présentées ci-dessous).

Les abaques multi-énergie ont été établis sur la base de résultats de simulations numériques

d’explosions de charges hémisphériques de gaz (typiques d’un mélange hydrocarbure – air)

à vitesse de flamme constante. Ils donnent la distance réduite R , en fonction de la

surpression, à partir de laquelle on déduit la distance d’effet R mesurée à partir du centre du

nuage, du pic de pression considéré :

31

Pa

ExRR

=

avec :

R : distance d’effet, observée à partir du centre du nuage, en fonction de la

surpression (m)

R : distance réduite (m)

Pa : pression atmosphérique (Pa)

Ex : énergie d’explosion (J) – Ex = Hc x Vg - voir nota ci-dessous

Hc est la chaleur de combustion à la stœchiométrie (J/m3 de mélange)

Vg est le volume du nuage gazeux à la stœchiométrie (m3)

stoechiog C x

lammableinf MasseVg

=

où Masse inflammable est la masse de gaz ou de vapeur

inflammable en concentration supérieure à la LIE

Valeur considérée pour la chaleur ou énergie de combustion Hc :

On considère l’énergie de combustion stœchiométrique du mélange air-biogaz.

Celle-ci est proportionnelle à la quantité de méthane présente dans le biogaz.

L’énergie de combustion stœchiométrique du mélange air-méthane est de 3,23 MJ/m3 de

mélange (source : Guidelines for Evaluating the Characteristics of Vapour Cloud Explosions,

Flash Fires and BLEVEs - (Harris 1983)).

L’énergie de combustion stœchiométrique du mélange air-biogaz (concentration maximale en

méthane = 65%) est donc de 2,10 MJ/m3 de mélange.



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SEPTEMBRE 2020

Abaques multi-énergie :

Indice Multi-

Energy

Seuil de surpression

associé (bar)

Abaques de décroissance en fonction de la

distance adimensionnée par l’énergie de

l’explosion

1 0,01

2 0,02

3 0,05

4 0,10

5 0,20

6 0,50

7 1

8 2

9 5

10 10

H.3.6.2. Description de la méthode Brode / Multi-énergie 10

La démarche de calcul consiste :

à calculer l’énergie d’explosion à l’aide du modèle de Brode ;

à déterminer les distances d’effets des surpressions seuils à partir de l’abaque indice 10

de la méthode multi énergie représentatif de la propagation d’une onde de choc liée à

l’éclatement de l’enceinte.

Formule de Brode :

La formule de Brode permettant d’évaluer l’énergie d’explosion est la suivante :

Ex = ∆P x V / (γ-1) = 3 x ∆P x V

avec :

Ex : énergie d’explosion (J)

V : volume du local (m3)

∆P : pression de rupture ou d’explosion relative = Pex - Pa (Pa)

Pex - Pa = 2 x Pstatique de rupture de l’enceinte si celle-ci n’est pas correctement

éventée ; le facteur 2 est issu de la référence [R9]

γ : rapport des capacités calorifiques du gaz (sans unité) (γ = 1,3 pour le méthane)



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SEPTEMBRE 2020

Dans ce modèle, l'énergie de combustion du mélange air-biogaz n'est pas prise en compte ;

c’est la pression de rupture dynamique qui est considérée dans le calcul de l’énergie

d’explosion. La surpression maximale atteinte est donc égale à la pression de rupture

dynamique. Cette pression de rupture dynamique est prise, de façon forfaitaire, égale au

double de la pression de rupture statique (source [R9]), à condition que cette valeur n’excède

pas la pression maximale d’explosion théorique (égale à 7,1 bar pour le méthane).

Surpression en fonction de la distance selon l’abaque multi énergie 10 :

Les formules correspondant au profil de la courbe multi énergie indice 10 (abaque présentée

en page précédente) sont données ci-dessous :

Seuil de surpression

(mbar)

Formule pour déterminer la

distance au seuil d’effet recherché

20 mbar

(Seuil des effets indirects) d20 = 0,220 x E (1/3)

50 mbar

(SEI) d50 = 0,110 x E (1/3)

140 mbar

(SEL) d140 = 0,050 x E (1/3)

200 mbar

(SELS et effets dominos) d200 = 0,032 x E (1/3)

Distances comptées à partir du centre de l’explosion.

E = énergie d’explosion en Joules.



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H.4. Modélisation du PhD1a – Explosion d’un digesteur

plein, en fonctionnement normal (effets de

surpression)

Le scénario accidentel imaginé est la formation d’une atmosphère explosive (ATEX) à la

stœchiométrie d’un mélange d’air et de biogaz dans le ciel gazeux d’un digesteur en

fonctionnement normal et l’inflammation de cette ATEX.

H.4.1. Données d’entrée


Volume gazeux (m3) 520

Volume du ciel gazeux d’un

digesteur en fonctionnement

normal

Volume gazeux pris en compte

dans la modélisation (m3) 520

Prise en compte de tout le volume

gazeux (pas de limitation du

volume)

Pression de rupture statique

(mbar relatifs) 70

Donnée de conception

Correspond à la pression à partir de

laquelle le toit du digesteur va céder

(Une valeur supérieure à 70 mbar

pourrait remettre en cause les

résultats de la modélisation)

H.4.2. Distances des effets de surpression

Les digesteurs sont des réservoirs cylindriques verticaux métalliques avec toiture métallique

peu résistante (pression de rupture = 70 mbar).

L’inflammation d'une ATEX dans un digesteur de cette conception se traduirait par l’ouverture

du toit qui entrainerait l’éjection et inflammation du biogaz à l’extérieur.

Dans ces conditions, l’explosion d’un digesteur peut être assimilée à l’explosion à l’air libre

d’un mélange stœchiométrique de biogaz et d’air et les effets de surpression engendrés par

l’explosion peuvent être évalués à l’aide de la méthode multi-énergie avec un indice de



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violence de 4 (surpression maximale de 100 mbar) (méthode décrite au G.3.6.1.). Cette

approche est conforme à la démarche de l’INERIS [R4].

L’énergie d’explosion est déterminée à partir de la chaleur de combustion stœchiométrique

du biogaz égale à 2,10 MJ/m3 de mélange.

Distance d’effets (m)

20 mbar (Seuil des effets indirects) 60

50 mbar (SEI) 30

140 mbar (SEL) Non atteint

200 mbar (SELS et effets dominos) Non atteint

300 mbar (Dégâts très graves sur les structures) Non atteint

Distances en mètres, comptées à partir du centre de chaque digesteur.

H.4.3. Cartographie des zones d’effets

Voir en page suivante.

H.4.4. Conclusions

Effets sur les tiers à l’extérieur du site :

Les seuils des effets létaux (200 mbar et 140 mbar) ne sont pas atteints. Les effets

irréversibles (50 mbar) sont contenus à l’intérieur du site.

Ce phénomène dangereux n’est donc pas majeur. Sa gravité est nulle. Sa probabilité

d’occurrence n’est pas à évaluer en accord avec la méthode des études de dangers. Il

n’apparait donc pas dans la matrice de criticité présentée au § A.3.3.5.

Effets domino :

Le seuil des effets domino (200 mbar) n’est pas atteint.

Notons, toutefois, que le gazomètre métallique de 50 m3 serait exposé à une surpression

supérieure à 50 mbar (mais inférieure à 100 mbar). S’agissant d’une structure peu résistante,

il sera vraisemblablement endommagé pouvant conduire à sa ruine. Ce PhD est étudié plus

loin (cf. PhD3). (Pour rappel, dans l’évaluation de l’effet domino, les effets du PhD initiateur et

ceux du PhD résultant par effets dominos ne sont pas à cumuler).

Effets sur le circuit de visite :

Le circuit de visite n’est pas exposé à des effets létaux. Il traverse, en revanche, la zone des

effets irréversibles, sur une distance d’une centaine de mètres. Les visites se feront en petits

groupes (au plus 19 personnes), de façon occasionnelle et de courte durée. De plus, avant



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tout déplacement au sein de la STEP, les visiteurs reçoivent une information sur les risques

des installations et les consignes à respecter (téléphone éteint, interdiction de fumer,

interdiction de sortir du circuit clairement signalé, …). Enfin, lors de la visite, ils sont encadrés

par a minima deux personnes qualifiées de la STEP (une en tête et une en queue de groupe).



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H.5. Modélisation du PhD1b – Explosion d’un digesteur

vide (effets de surpression)


stœchiométrie d’un mélange d’air et de biogaz dans le ciel gazeux d’un digesteur vide ou en

cours de vidange et l’inflammation de cette ATEX.



Volume gazeux (m3) 4 520 Volume du ciel gazeux d’u

digesteur vide


dans la modélisation (m3) 4 520



volume)


(mbar relatifs) 70

Donnée de conception

Correspond à la pression à partir de

laquelle le toit du digesteur va céder






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Comme pour l’explosion d’un digesteur plein (cf. § H.4.), la méthode multi-énergie indice 4 est

utilisée.





50 mbar (SEI) 61




Distances en mètres, comptées à partir du centre de chaque digesteur.



H.5.4. Conclusions



irréversibles (50 mbar) sortent du site, sur une petite bande de terrain située entre la limite du

site et l’autoroute. Ils n’atteignent pas l’autoroute mais impactent le chemin de Malintrat sur

une longueur d’une cinquantaine de mètres.

Ce phénomène dangereux est donc majeur. Sa gravité et sa probabilité d’occurrence sont

évaluées au § I.

Effets domino :

Le seuil des effets domino (200 mbar) n’est pas atteint.

Notons, toutefois, que le gazomètre métallique de 50 m3 serait exposé à une surpression

supérieure à 50 mbar (mais inférieure à 100 mbar). S’agissant d’une structure peu résistante,

il sera vraisemblablement endommagé pouvant conduire à sa ruine. Ce PhD est étudié plus

loin (cf. PhD3). (Pour rappel, dans l’évaluation de l’effet domino, les effets du PhD initiateur et

ceux du PhD résultant par effets dominos ne sont pas à cumuler).



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effets irréversibles, sur une distance d’une centaine de mètres. Les visites se feront en petits

groupes (au plus 19 personnes), de façon occasionnelle et de courte durée. De plus, avant

tout déplacement au sein de la STEP, les visiteurs reçoivent une information sur les risques

des installations et les consignes à respecter (téléphone éteint, interdiction de fumer,


par a minima deux personnes qualifiées de la STEP (une en tête et une en queue de groupe)..

Notons que ce phénomène dangereux pourrait se produire essentiellement lors d’une vidange

décennale qui est une opération lourde, encadrée par des procédures strictes et lors de

laquelle les visites seront interdites.



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H.6. Modélisation du PhD2 – Explosion d’une bâche à

boues digérées (effets de surpression)


stœchiométrie d’un mélange d’air et de biogaz dans le ciel gazeux d’une bâche aval et

l’inflammation de cette ATEX.



Volume gazeux (m3) 650 Volume total





volume)


(mbar relatifs)

200 mbar pour la

partie béton

≤ 35 mb pour la

toiture souple

Ouvrage en béton avec couverture

souple


Etant donnée la conception des bâches aval, munies d’une couverture souple, peu résistante,

l’inflammation de biogaz dans une bâche se traduirait par l’ouverture du toit qui entrainerait

l’éjection et inflammation du biogaz à l’extérieur.

Dans ces conditions, l’explosion d’une bâche peut être assimilée à l’explosion à l’air libre d’un

mélange stœchiométrique de biogaz et d’air et les effets de surpression engendrés par

l’explosion peuvent être évalués à l’aide de la méthode multi-énergie avec un indice de

violence de 4 (surpression maximale de 100 mbar) (méthode décrite au G.3.6.1.). Cette

approche est conforme à la démarche de l’INERIS [R4].





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50 mbar (SEI) 32




Distances en mètres, comptées à partir du centre de chaque bâche aval.



H.6.4. Conclusions



irréversibles (50 mbar) restent contenus sur le site.




Effets domino :

Le seuil des effets domino (200 mbar) n’est pas atteint. En outre, le gazomètre métallique de

50 m3 n’est pas impacté par le seuil de 50 mbar qui pourrait l’endommager. Aucun risque

d’effets domino n’est donc à redouter.



effets irréversibles, sur une distance inférieure à une centaine de mètres. Les visites se feront

en petits groupes (au plus 19 personnes), de façon occasionnelle et de courte durée. De plus,

avant tout déplacement au sein de la STEP, les visiteurs reçoivent une information sur les

risques des installations et les consignes à respecter (téléphone éteint, interdiction de fumer,


par a minima deux personnes qualifiées de la STEP (une en tête et une en queue de groupe).



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H.7. Modélisation du PhD3 – Explosion d’un gazomètre

(effets de surpression)


stœchiométrie d’un mélange d’air et de biogaz dans un gazomètre et l’inflammation de cette

ATEX.



Volume gazeux (m3)

50

1 200

Volume maximum du gazomètre

métallique avec membrane Lipp

Volume maximum du gazomètre à

double membrane souple Ecothane


dans la modélisation (m3)

50

1 200


gazeux (pas d’encombrement)


(mbar relatifs) 50

Donnée constructeur





Compte tenu de la pression de rupture statique des gazomètres, l’explosion d’un gazomètre

peut être assimilée à l’explosion à l’air libre d’un mélange stœchiométrique de biogaz et d’air

et les effets de surpression engendrés par l’explosion peuvent être évalués à l’aide de la

méthode multi-énergie avec un indice de violence de 4 (surpression maximale de 100 mbar)

(méthode décrite au G.3.6.1.). Cette approche est conforme à la démarche de l’INERIS [R4].





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Gazomètre métallique


Gazomètre souple

20 mbar (Seuil des effets indirects) 28 80

50 mbar (SEI) 14 40

140 mbar (SEL) Non atteint Non atteint

200 mbar (SELS et effets dominos) Non atteint Non atteint

300 mbar (Dégâts très graves sur les

structures) Non atteint Non atteint

Distances en mètres, comptées à partir du centre de chaque gazomètre.



H.7.4. Conclusions



irréversibles (50 mbar) restent contenus sur le site.




Effets domino :

Le seuil des effets domino (200 mbar) n’est pas atteint. Il n’y a pas de risque d’effets domino

sur les installations voisines.


Le circuit de visite n’est pas exposé ni aux effets létaux, ni aux effets irréversibles engendrés

par l’explosion d’un gazomètre.



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H.8. Modélisation du PhD4 – Explosion non confinée de

biogaz résultant de la ruine du gazomètre à double

membrane souple (effets thermiques et de

surpression)

Le scénario accidentel imaginé est l’arrachement total des deux membranes du gazomètre

Ecothane, la libération instantanée de l’ensemble du volume de biogaz contenu dans le

gazomètre, générant ainsi une atmosphère explosive (ATEX), et l’inflammation de cette

ATEX.

L’explosion non confinée du nuage de gaz va entrainer des effets thermiques liés au flash-fire

(« feu de nuage ») et des effets de surpression liés à l’UVCE.



Volume gazeux (m3) 1 200 Volume maximum du gazomètre à

double membrane souple Ecothane


dans la modélisation (m3) 1 200


gazeux (pas d’encombrement)

Pression initiale (mbar relatifs) 25 Pression biogaz dans le gazomètre

Température du gaz dans le

gazomètre (°C) 15 Température ambiante

Direction du rejet Horizontale Hypothèse de calcul

(dimensionnante)



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H.8.2. Distances des effets thermiques (flash-fire)

La démarche de calcul utilisée est décrite au § H.3.4.1.

Les calculs sont réalisés avec PHAST ce qui permet de tenir compte de la dispersion du nuage

et de sa dérive sous le vent.

La LIE du biogaz étant du même ordre de grandeur que celle du méthane (source : [R3]), les

distances d’effet du flash-fire sont modélisées en assimilant le biogaz à du méthane pur.

Les distances d’effets sont consécutives à la dispersion d’un nuage. Elles sont donc

modélisées en considérant les conditions météorologiques F3 et D5 (cf. § H.3.3.1.).

Distance d’effets du flash-fire (m)

F3 D5

SEI = 1,1 x d(LIE = 5%) 19 27

SEL = d(LIE = 5%) 17 24

SELS = d(LIE = 5%) 17 24

Distances en mètres, à partir du centre du gazomètre, à hauteur d’homme.


Les effets de pression de l’explosion du nuage sont déterminés à l’aide de la méthode Multi-

Energie (décrite au § H.3.6.1).

Le biogaz (méthane) est un gaz peu réactif (voir DRA34 INERIS – annexe 3, tableau 4.7). De

plus il est initialement à faible pression (25 mbar) et l’inflammation du rejet a lieu dans un

environnement non confiné et peu encombré. De ce fait, un indice 3 est retenu.







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Distance d’effets de l’UVCE

(m)


50 mbar (SEI) 48




structures) Non atteint

Distances en mètres, à partir du centre du gazomètre (conditions météorologiques D5 les plus

pénalisantes).


Voir en pages suivantes.

H.8.5. Conclusions


Les effets létaux (200 mbar et 140 mbar pour les effets de surpression et distance à la

LIE (limite inférieure d’inflammabilité pour les effets thermiques) et les effets irréversibles

(50 mbar pour les effets de surpression et 1,1 fois la distance à la LIE pour les effets de

thermiques) sont contenus à l’intérieur du site.




Effets domino :

Il n’y a pas de risque d’effets domino (seuil 200 mbar non atteint et effets thermiques du flash-

fire d’une durée trop courte pour causer un effet domino).



effets irréversibles (50 mbar), sur une distance d’une cinquantaine de mètres. Les visites se

feront en petits groupes (au plus 19 personnes), de façon occasionnelle et de courte durée.

De plus, avant tout déplacement au sein de la STEP, les visiteurs reçoivent une information

sur les risques des installations et les consignes à respecter (téléphone éteint, interdiction de

fumer, interdiction de sortir du circuit clairement signalé, …). Enfin, lors de la visite, ils sont



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encadrés par a minima deux personnes qualifiées de la STEP (une en tête et une en queue

de groupe).



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H.9. Modélisation du PhD5 – Explosion dans le container

de traitement du biogaz (effets de surpression)

Le scénario envisagé est une fuite de biogaz à l’intérieur du container abritant le procédé

d’épuration, la formation d’une atmosphère explosive (ATEX) et l’inflammation de cette ATEX.



Volume total (m3) 85

Dimensions du local :

de dimensions L x l x h = 12,2 m x

2,4 m x 2,9 m


dans la modélisation (m3) 59,5

Volume libre du local estimé à 70%

du volume total


(mbar) 50

Hypothèse de calcul : container

avec plusieurs portes = structure

non résistante munie de surfaces

jouant le rôle d’évent


Le local d’épuration membranaire est constitué de parois moyennement résistantes.

Les effets de surpression engendrés par l’explosion de biogaz dans ce local sont évalués à

l’aide de la méthode multi-énergie avec un indice de violence de 5 (surpression maximale de

200 mbar) pour tenir compte de l’encombrement à l’intérieur du local et de la turbulence du

rejet de biogaz sous pression (méthode décrite au G.3.6.1.).


du méthane égale à 3,23 MJ/m3 de mélange (le gaz impliqué serait un mélange de biogaz et

de biométhane ; considérer l’énergie du méthane pur est une approche conservative).



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Distance d’effets de l’explosion

secondaire (m) – Event (portes)

à chaque extrémité du container


50 mbar (SEI) 29

140 mbar (SEL) 10

200 mbar (SELS et effets dominos) 6


structures) Non atteint

Distances en mètres, comptées à partir du centre du container.



H.9.4. Conclusions


Les effets létaux (200 mbar et 140 mbar) et irréversibles (50 mbar) restent contenus sur le

site.




Effets domino :

Le risque d’effets domino (seuil 200 mbar) est limité aux équipements les plus proches, situés

dans un périmètre de quelques mètres (6 m). Aucun risque de phénomène dangereux

secondaire majeur n’est présumé.



par l’explosion du container d’épuration membranaire.



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H.10. Modélisation du PhD6 – Explosion dans le poste

d’injection de gaz (effets de surpression)

Le scénario envisagé est une fuite de biométhane à l’intérieur poste gaz, la formation d’une

atmosphère explosive (ATEX) et l’inflammation de cette ATEX.



Volume libre (m3)

15

5

Local poste gaz (encombrement

supposé inférieur à 5%)

Local odorisation (encombrement

supposé inférieur à 5%)

Tenue du local (mbar) < 50 Hypothèse (enceinte métallique

non résistante)


Le local d’injection GrDF est constitué de parois moyennement résistantes.

Les effets de surpression engendrés par l’explosion de biogaz dans le local poste gaz ou dans

le local odorisation sont évalués à l’aide de la méthode multi-énergie avec un indice de

violence de 4 (surpression maximale de 100 mbar) (car encombrement négligeable à

l’intérieur du local) (méthode décrite au G.3.6.1.).



du méthane égale à 3,23 MJ/m3 de mélange.



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Distances d’effets (m)

Local poste de gaz Local odorisation

20 mbar (Seuil des effets indirects) 20 14

50 mbar (SEI) 10 7

140 mbar (SEL) Non atteint Non atteint

200 mbar (SELS et effets dominos) Non atteint Non atteint


structures) Non atteint Non atteint

Distances en mètres, comptées à partir du centre de chaque local.



H.10.4. Conclusions



irréversibles (50 mbar) ne sortent pas sur la rue de Bourdon.




Effets domino :

Le seuil des effets domino (200 mbar) n’est pas atteint. Il n’y a pas de risque d’effets domino

sur les installations voisines.



par l’explosion du poste d’injection de biométhane dans le réseau GrDF.



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H.11. Modélisation du PhD7 – Explosion de biogaz dans

un silo à boues déshydratées (effets de

surpression)


stœchiométrie d’un mélange d’air et de biogaz dans le ciel gazeux d’un silo de stockage des

boues déshydratées et l’inflammation de cette ATEX.



Volume gazeux (m3) 110 Volume total du silo





volume)


(mbar relatifs) 300

La valeur de 300 mbar a été fournie

par SUEZ pour le nouveau silo

métallique non frangible

Cette valeur est applicable aussi au

silo béton existant ; elle correspond

aux valeurs hautes proposées dans

le guide silo [R9].


Pour les deux silos de stockage des boues déshydratées, la résistance à la pression est

estimée à 300 mbar environ (voir justificatif dans le tableau ci-dessus).

La méthode Brode-multi-énergie 10 est utilisée pour modéliser les effets de l’explosion (décrite

au G.3.6.2.). L’énergie d’explosion est déterminée en considérant une pression de rupture

dynamique égale à deux fois la pression de rupture statique, soit 600 mbar.



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50 mbar (SEI) 31

140 mbar (SEL) 14

200 mbar (SELS et effets dominos) 9

300 mbar (Dégâts très graves sur les structures) 8

Distances en mètres, comptées à partir du centre du silo.



H.11.4. Conclusions


Les effets létaux (200 mbar et 140 mbar) et irréversibles (50 mbar) restent contenus sur le

site.




Effets domino :

Le risque d’effets domino (seuil 200 mbar) est limité aux équipements les plus proches, situés

dans un périmètre de quelques mètres (9 m). Il existe notamment un risque d’effet domino

d’un silo vers le silo voisin, exposé au seuil de 200 mbar. Les PhD résultants (perte de

confinement ou explosion) sont couverts par le PhD7 – Explosion d’un silo..



effets irréversibles (50 mbar), sur une distance d’une cinquantaine de mètres. Les visites se

feront en petits groupes (au plus 19 personnes), de façon occasionnelle et de courte durée.

De plus, avant tout déplacement au sein de la STEP, les visiteurs reçoivent une information

sur les risques des installations et les consignes à respecter (téléphone éteint, interdiction de

fumer, interdiction de sortir du circuit clairement signalé, …). Enfin, lors de la visite, ils sont

encadrés par a minima deux personnes qualifiées de la STEP (une en tête et une en queue

de groupe).



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H.12. Modélisation du PhD8a – Explosion non confinée de

biogaz ou de biométhane résultant de la rupture

guillotine d’une tuyauterie aérienne

Le scénario imaginé est une rupture franche de tuyauterie aérienne du réseau biogaz ou

biométhane, la formation d’un nuage air-méthane et l’inflammation retardée de ce nuage.


modélisations sont réalisées en considérant du méthane pur.

L’explosion non confinée de gaz consécutive à une rupture de tuyauterie génère à la fois des

effets thermiques (flash-fire) et des effets de surpression (UVCE).

Les distances d’effets dépendent directement du débit dans la tuyauterie, lequel est imposé

par le process. La pression n’est pas un paramètre influent (la décompression de la ligne est

quasi instantanée donc non prise en compte).

Le débit maximal dans les tuyauteries est de 470 Nm3/h (débit biogaz après compression, en

amont de l’épuration membranaire). Les modélisations sont donc effectuées en considérant

ce débit qui est donc dimensionnant.



Débit maximal (Nm3/h) 470 Après compression, en amont de

l’épuration membranaire Débit maximal (kg/h) (1) 0,1

Longueur tuyauterie (m) 1 Hypothèse pénalisante car revient à

négliger les pertes de charge

Hauteur tuyauterie par rapport au sol

(m) 1

Température du gaz dans la tuyauterie

(°C) 15

Ce paramètre, dans la plage 15-35°C

(= température du biogaz), n’a pas

d’impact sur les résultats

Durée de la fuite Illimitée Il n’est pas tenu compte d’éventuelles

mesures d’intervention

Direction du rejet Horizontale Hypothèse dimensionnante

(1) Densité CH4 à Patm et 0°C = 0,7 kg/m3



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La démarche de calcul utilisée est décrite au § H.3.41.





Distance d’effets du flash-fire

(m)

F3 D5

SEI = 1,1 x d(LIE = 5%) < 5 < 5

SEL = d(LIE = 5%) < 5 < 5

SELS = d(LIE = 5%) < 5 < 5

Distances en mètres, à partir du point de rejet = axe de la tuyauterie.

H.12.3. Distances des effets de surpression (UVCE)


Energie (décrite au § H.3.6.1). Un indice 4 est retenu de façon conservative.







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SEPTEMBRE 2020

Distance d’effets de l’UVCE (m)

F3 D5

20 mbar

(Seuil des effets indirects) 10 < 10

50 mbar

(SEI) 5 < 5

140 mbar

(SEL) Non atteint Non atteint

200 mbar

(SELS et effets dominos) Non atteint Non atteint

300 mbar

(Dégâts très graves sur les

structures)

Non atteint Non atteint



Les effets n’ont pas été représentés car les distances atteintes sont faibles (inférieures à 5 m

pour les effets létaux et les effets irréversibles).

H.12.5. Conclusions









Effets domino :




Le circuit de visite n’est pas exposé ni aux effets létaux, ni aux effets irréversibles.



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SEPTEMBRE 2020

H.13. Modélisation du PhD8b – Jet enflammé de biogaz

résultant de la rupture guillotine d’une tuyauterie

aérienne

Le scénario imaginé est une rupture franche d’un tronçon de tuyauterie aérienne du réseau

biogaz ou biométhane et l’inflammation immédiate du rejet.


modélisations sont réalisées en considérant du méthane pur.

Les distances d’effets dépendent directement du débit dans la tuyauterie, lequel est imposé

par le process. La pression n’est pas un paramètre influent (la décompression de la ligne est

quasi instantanée donc non prise en compte).

Le débit maximal dans les tuyauteries est de 470 Nm3/h (débit biogaz après compression, en

amont de l’épuration membranaire). Les modélisations sont donc effectuées en considérant

ce débit qui est donc dimensionnant.


Idem PhD D8a (cf. G.12.).

H.13.2. Distances des effets thermiques

La démarche de calcul utilisée est décrite au § H.3.5.

Distance d’effets du jet

enflammé (m)

F3 D5

3 kW/m²

(SEI) 10 < 10

5 kW/m²

(SEL) < 10 < 10

8 kW/m²

(SELS et effets dominos) Non atteint Non atteint




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Sans objet (seuils des effets létaux et irréversibles non atteints).

H.13.4. Conclusions


Ce phénomène dangereux ne génère pas d’effets létaux, ni irréversibles.




Effets domino :






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SEPTEMBRE 2020

H.14. Modélisation du PhD9 – Explosion non confinée de

biogaz suite à l’extinction de la torchère

Le scénario envisagé est l’extinction de la torchère, la formation d’un nuage air-méthane et

l’inflammation retardée de ce nuage.


Energie avec un indice de 3 car inflammation d’un rejet non turbulent, en zone non confinée

et non encombrée (cf. critères de choix de l’indice multi énergie au § H.3.6.1.).



Hauteur torchère par rapport au

sol (m) 8,1

Débit maximal de biogaz

envoyé à la torchère (Nm3/h) 350

Soit 0,097 Nm3/s x 0,7 kg/m3 (densité

CH4 à Patm et 0°C) = 0,07 kg/s

Vitesse d’émission du gaz (m/s) 1 Hypothèse de calcul

Direction du rejet Verticale


La démarche de calcul utilisée est décrite au § H.3.4.1.


et de sa dérive sous le vent. La LIE du biogaz étant du même ordre de grandeur que celle du

méthane ([R3]), les distances d’effet du flash-fire sont modélisées en assimilant le biogaz à

du méthane pur.



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SEPTEMBRE 2020


Cible à 1,5 m de

hauteur


Cible à la hauteur de la

torchère (8,1 m)

F3 D5 F3 D5

SEI = 1,1 x d(LIE = 5%) Non atteint Non atteint < 5 < 5

SEL = d(LIE = 5%) Non atteint Non atteint < 5 < 5

SELS = d(LIE = 5%) Non atteint Non atteint < 5 < 5

Distances en mètres, à partir du point de rejet.

H.14.3. Distances des effets de surpression (UVCE)

La méthode Multi-énergie indice 3 (surpression maximale de 50 mbar).est utilisée (décrite

au § H.3.6.1.).




Cible à 1,5 m de

hauteur


Cible à la hauteur de la

torchère (8,1 m)

F3 D5 F3 D5

20 mbar

(Seuil des effets indirects) Non atteint Non atteint < 5 < 5

50 mbar

(SEI) Non atteint Non atteint < 5 < 5

140 mbar

(SEL) Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint

200 mbar

(SELS et effets dominos) Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint

300 mbar

(Dégâts très graves sur les

structures)

Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint

Distances en mètres, à partir du point de rejet.



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SEPTEMBRE 2020


Les effets étant inférieurs à 5 m à hauteur de la torchère et non atteints à hauteur d’homme,

ils n’ont pas été représentés.

H.14.5. Conclusions









Effets domino :




Le circuit de visite n’est pas exposé à des effets létaux. Il ne traverse pas la zone des effets

irréversibles engendrés par l’explosion du poste d’injection.

H.15. Tableau récapitulatif des distances d’effets des

phénomènes dangereux modélisés

Le tableau récapitulatif des phénomènes dangereux étudiés est présenté en page suivante.



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SEPTEMBRE 2020

Tableau récapitulatif des PhD étudiés :

Phénomènes dangereux- Intitulés

Distances effets thermiques (en m)

pour une cible à hauteur d’homme

(1,5 m)

Distances effets de surpression (en m) pour une

cible à hauteur d’homme (1,5 m)

Commentaires SEI

3 kW/m²

1,1 x d(LIE)

SPEL

5 kW/m²

d(LIE)

SELS

8 kW/m²

d(LIE)

Effets

indirects

20 mbar

SEI

50 mbar

SPEL

140 mbar

SELS

200 mbar

PhD1a : Explosion d’un digesteur plein

Repères 52A et 52B - - - 60 30 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

PhD1b : Explosion d’un digesteur vide

Repères 52A et 52B - - - 122 61 Non atteint Non atteint

Les effets irréversibles sortent

très légèrement du site sur le

chemin de Malintrat

PhD2 : Explosion d’une bâche à boues

digérées

Repère 09

- - - 64 32 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

PhD3 : Explosion d’un gazomètre

Gazomètre primaire métallique

Repère 60 - - - 28 14 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

Gazomètre secondaire double

membrane

Repère 61

- - - 80 40 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

PhD4 : Explosion non confinée suite à la

ruine du gazomètre secondaire double

membrane

Repère 61

27 24 24 106 48 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site



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Phénomènes dangereux- Intitulés

Distances effets thermiques (en m)

pour une cible à hauteur d’homme

(1,5 m)

Distances effets de surpression (en m) pour une

cible à hauteur d’homme (1,5 m)

Commentaires SEI

3 kW/m²

1,1 x d(LIE)

SPEL

5 kW/m²

d(LIE)

SELS

8 kW/m²

d(LIE)

Effets

indirects

20 mbar

SEI

50 mbar

SPEL

140 mbar

SELS

200 mbar

PhD5 : Explosion dans le container de

traitement du biogaz

Repère 62

- - - 58 29 10 6 Pas d’effets hors site

PhD6 : Explosion dans le poste

d’injection

Repère 82

Explosion dans le poste d’injection - - - 20 10 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

Explosion dans le local odorisation - - - 14 7 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

PhD7 : Explosion de biogaz dans un silo

des boues déshydratées

Repère 16B

- - - 62 31 14 9 Pas d’effets hors site

PhD8a : Explosion non confinée suite à

une rupture de tuyauterie aérienne de

biogaz ou de biométhane

< 5 < 5 < 5 < 10 < 5 Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site

PhD8b : Jet enflammé suite à une

rupture de tuyauterie aérienne de biogaz

ou de biométhane

Non atteint Non atteint Non atteint - - - - Pas d’effets hors site

PhD9 : Explosion non confinée de biogaz

suite à l’extinction de la torchère Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint Non atteint Pas d’effets hors site



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SEPTEMBRE 2020

I. Analyse détaillée des risques

I.1. Analyse détaillée des risques

I.1.1. Objectifs et méthodologie

A l’issue de l’étape précédent, il ressort qu’un phénomène dangereux est majeur (effets hors

site). Il s’agit de l’explosion du digesteur vide.

Pour ce phénomène dangereux majeur, une analyse détaillée – et quantifiée – est réalisée.

La démarche est présentée au § A.3.3.4.

Elle comprend :

l’évaluation de la probabilité du PhD ;

cette évaluation est réalisée de façon quantitative ou qualitative en se basant sur des

bases de données reconnues et le retour d’expérience ;

elle tient compte des Mesures de Maitrise des Risques éventuelles, qui interviennent

en prévention ou protection dans le déroulement accidentel ;

l’échelle de probabilité utilisée est celle de l’arrêté du 29 septembre 2005 [1]

(cf. § A.3.3.4.) ;

l’évaluation de la gravité du PhD ;

les règles de comptable des personnes exposées sont données dans la circulaire du

10 mai 2010 [2] ;

l’échelle de gravité utilisée est celle de l’arrêté du 29 septembre 2005

[1] (cf. § A.3.3.4.) ;

l’évaluation de la cinétique du PhD.

L’identification et la caractérisation des mesures de Maitrise des Risques (MMR).

I.1.2. Evaluation de la probabilité du PhD1b : Explosion d’un digesteur vide

Une explosion dans un digesteur vide ou en cours de vidange ne peut avoir lieu que si les

deux conditions suivantes sont réunies :

Entrée d’air dans le digesteur en présence de biogaz et donc formation d’un mélange air-

biogaz inflammable ;

Présence d’une source d’inflammation à l’intérieur du digesteur.

Les fréquences d’occurrence retenues sont justifiées ci-après.

Le nœud papillon correspondant est joint en page suivante.



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SEPTEMBRE 2020

Présence d’une source d’inflammation à l’intérieur du digesteur :

Une source d’inflammation peut être présente en cas de travaux par point chaud, de défaut

de matériel électrique, d’électricité statique, de coup de foudre, …

Des mesures de prévention sont prises vis-à-vis de ces causes (cf. § D.2.). De plus, le biogaz

(méthane) est un gaz peu réactif (voir DRA34 INERIS – annexe 3, tableau 4.7). L’intérieur du

digesteur est classé ATEX ; tous les équipements présents sont conformes au type de zone.

De plus, il n’y a pas de présence de personnel à l’intérieur du digesteur. Par conséquent, sur

la base des données du DRA 13 de l’INERIS – 22/06/2015, tableau 4, une probabilité de 10-

3/présence d’ATEX est considérée.

Entrée d’air dans un digesteur vide ou en cours de vidange et formation d’un mélange

air-biogaz inflammable :

Principalement, deux scénarios (deux causes distinctes) peuvent conduire à une entrée d’air

dans le digesteur vide ou en cours de vidange :

Scénario 1 : une rupture de la tuyauterie de vidange des boues ;

Scénario 2 : une erreur opérateur lors d’une vidange.

Scénario 1 :

Les tuyauteries de vidange des boues ne sont pas soumises à des sollicitations mécaniques,

ni susceptibles d’être exposées à des agressions mécaniques externes. Dans ces conditions,

la fréquence d’une brèche de la tuyauterie de soutirage des boues est estimée de niveau D

(soit une probabilité d’occurrence < 10-4/an).

Scénario 2 :

La vidange des digesteurs est occasionnelle, pour maintenance, Elle est encadrée par des

procédures strictes. Elle est notamment sous inertage (CO2 ou N2) On peut toutefois imaginer

une erreur opérateur conduisant à une entrée d’air dans le digesteur.

La fréquence d’une erreur humaine lors d’une opération encadrée par une procédure est de

10-2/opération (source INERIS – DRA 34). De plus, la vidange est une opération de

maintenance lourde, préparée à l’avance et dont la procédure d’inertage est un point central,

réalisée par au minimum 2 personnes indépendantes, entreprise extérieure et exploitant, l’une

pouvant contrôler l’autre. Dans ce cas, la fréquence d’erreur humaine peut être évaluée à 10-

3/an. Cette opération étant réalisée tous les 10 ans, la fréquence résiduelle est de 10-3/an x

10-1/an = 10-4/an.

Probabilité d’explosion dans le digesteur vide ou en cours de vidange :

La probabilité d’occurrence d’une explosion de biogaz dans le digesteur vide ou en cours de

vidange, est donc de 10-7/an (< niveau E).



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SEPTEMBRE 2020

LEGENDE :

évènement initiateur

lien OU évènement indésirable

évènement redouté central

lien ET

évènement redouté secondaire

Barrières de prévention/ phénomènes dangereux

protection

effets majeurs

(1)

< 10-4 / an

10-4 / an

10-4 / an (2)

10-7 / an

(3)

10-3 / présence d'une atmosphère explosible

BARRIERES DE PREVENTION/PROTECTION

(1) Maintenance préventive, inspection visuelle périodique, protection contre les chocs, permis de travail => pas de décote (intégrée dans la fréquence des événements initiateurs)

(2) Procédure de vidange avec inertage, réalisée par au minimum 2 personnes indépendantes avec contrôle => pas de décote (intégrée dans la fréquence des événements initiateurs)

(3) Matériel ATEX, interdiction de fumer, permis de feu, protection foudre, arrête-flamme sur les soupapes => pas de décote (intégrée dans la fréquence globale d'allumage)

Explosion dans un digesteur vide ou en cours de vidange

10-4 / an

Rupture de la tuyauterie de sortie des boues

Explosion dans le digesteur vide

Effets de supression

Entrée d'air dans le digesteur

Travaux par points chauds

Foudre

Cigarette

Matériel électrique

Présence d'une source d'inflammation - allumage d'une

atmosphère explosible

Electricité statique

Formation d'une ATEX

Erreur humaine lors de la vidange décennale



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SEPTEMBRE 2020

I.1.3. Evaluation de la gravité du PhD1b : Explosion d’un digesteur vide

Phénomène dangereux

majeur - Intitulé

Nombre de personnes impactées

Gravité

SEI SPEL SELS

PhDD1b – Explosion d’un

digesteur vide

Chemin de Malintrat sur une

longueur de 50 m environ :

0,4 personne permanente par

km exposé par tranche de 100

véhicules/jour (conformément à

la circulaire du 10 mai 2010)

Le trafic sur ce chemin n’est pas

connu. Pour obtenir 1 personne

exposée selon la règle ci-

dessus, il faudrait un trafic >

5 000 véhicules/jour. Or le trafic

réel est estimé bien inférieur à

cette valeur.

→ Moins d’1 personne

impactée

- - Modéré

I.1.4. Evaluation de la cinétique du PhD1b : Explosion d’un digesteur vide

La cinétique d’une explosion dans un digesteur vide est à considérer comme rapide.

I.1.5. Identification et caractérisation des Mesures de Maitrises des

Risques (MMR)

La probabilité E et la gravité de niveau modéré de l’explosion d’un digesteur vide repose sur

un ensemble de mesures de sécurité mais qui ne sont pas, à proprement parler, des Mesures

de Maitrise des Risques car elles sont intégrées dans la fréquence des évènements initiateurs.

Pour autant, toutes les mesures de sécurité indiquées sur le nœud papillon, ainsi que toutes

celles qui sont prises sur le site pour prévenir les risques d’incendie et d’explosion feront l’objet

d’un suivi (maintenance) et de tests de façon régulière.



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SEPTEMBRE 2020

I.2. Tableau récapitulatif des accidents majeurs

Phénomène dangereux majeur - Intitulé Probabilité Gravité Rapide

PhDD1b – Explosion d’un digesteur vide 10-7/an

Classe E Modéré Rapide

Pour rappel, la gravité « modéré » correspond à moins d’une personne touchée par les effets

irréversibles sur le chemin de Malintrat à l’ouest du site.

I.3. Placement des accidents majeurs potentiels dans la

matrice de criticité

A l’issue de l’analyse détaillée des risques, les phénomènes dangereux majeurs potentiels

(sans tenir compte des MMR sauf passives) sont hiérarchisés selon leur probabilité et gravité,

dans la matrice « de criticité » gravité x probabilité.


Gravité E D C B A

Désastreux

Catastrophique

Important

Sérieux

Modéré

PhD1b –

Explosion d’un

digesteur vide



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SEPTEMBRE 2020

J. Conclusion

Un seul phénomène dangereux majeurs – l’explosion d’un digesteur vide – est identifié dans

l’étude de dangers et est positionné dans une case verte de la matrice de criticité.

Le niveau de risque des installations de méthanisation et valorisation du biogaz en

projet sur la STEP des Trois Rivières est donc jugé acceptable.

Pour maintenir ce niveau de risque à ce niveau le plus bas possible, les mesures de sécurité

prévues (voir § D et tableaux d’analyse des risques au § G.2.3.) feront l’objet d’un suivi

(maintenance) et de tests de façon régulière.



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SEPTEMBRE 2020

Annexes

J.1. Annexe 1 – Plan d’implantation du site



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J.2. Annexe 2 – Circuit de visite