PIECE N°5 ETUDE DE DANGERS - drome.gouv.fr · du biogaz , valorisé par une unité de cogénération par la production d’électricité (injection dans le réseau) et par la récupération

BIOTEPPES

Projet d’unité de méthanisation

Commune de Romans-sur-Isère (26)

PIECE N°5 ETUDE DE DANGERS

277

BIOTEPPES – Dossier de demande d’autorisation d’exploiter une unité de méthanisation à Romans-sur-Isère Cabinet ECTARE – réf. 94255 – Août 2016

Sommaire

Etude de dangers

RESUME NON TECHNIQUE DE L’ETUDE DE DANGERS ............................................................................................ 280

1. PRESENTATION DE L’ETUDE DE DANGERS.................................................................................. 291

1.1 OBJECTIF DE L’ETUDE DE DANGERS ..................................................................................................... 291 1.2 CHAMPS ET LIMITES DE L’ETUDE DE DANGERS ..................................................................................... 291

1.3 CONTENU DE L’ETUDE DE DANGERS ..................................................................................................... 292 1.4 DEMARCHE D’ANALYSES DES RISQUES ................................................................................................. 293

1.5 DOCUMENTS DE REFERENCE ................................................................................................................ 294 1.5.1 Documents relatifs à l’unité de méthanisation ............................................................................ 294 1.5.2 Principaux textes réglementaires applicables ............................................................................. 294

2. DESCRIPTION DE L’ENVIRONNEMENT ET DU VOISINAGE .... ................................................. 295

2.1 RISQUES MAJEURS DE LA COMMUNE.................................................................................................... 295

2.2 DESCRIPTION DE L’ENVIRONNEMENT HUMAIN, INDUSTRIEL ET DES VOIES DE CIRCULATION ................. 296 2.2.1 Points de concentration des personnes ....................................................................................... 296 Activités économiques voisines .............................................................................................................. 297 2.2.2 Installations industrielles voisines .............................................................................................. 298

2.2.3 Voies de communication ............................................................................................................. 300

2.2.4 Réseaux ....................................................................................................................................... 300

2.3 DESCRIPTION DE L’ENVIRONNEMENT NATUREL .................................................................................... 301

2.3.1 Cours d’eau ................................................................................................................................. 301

2.3.2 Captage ....................................................................................................................................... 302

2.3.3 Zone d’expansion des crues / Risque inondation ........................................................................ 302 2.3.4 Risque de Mouvement de Terrain ................................................................................................ 302 2.3.5 Risque Sismique .......................................................................................................................... 302

3. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’UNITE DE METHANISATION . .............................................. 302

3.1 PRESENTATION GENERALE ................................................................................................................... 302 3.1.1 Caractéristiques générales .......................................................................................................... 302

3.1.2 Conditions d’exploitation ............................................................................................................ 303

3.1.3 Découpage fonctionnel des installations ..................................................................................... 305 3.2 FILIERE DE TRAITEMENT ET DE VALORISATION DU BIOGAZ ................................................................... 309

3.2.1 Le digesteur et post-digesteur ..................................................................................................... 310

3.2.2 Pré-traitement du biogaz ............................................................................................................. 313

3.2.3 Installation de cogénération ....................................................................................................... 314

3.3 PRODUCTION D’ELECTRICITE VIA PANNEAUX SOLAIRES ....................................................................... 322 3.3.1 Description sous l’angle de la sécurité ....................................................................................... 323

3.4 UTILITES .............................................................................................................................................. 324

3.4.1 Alimentation électrique ............................................................................................................... 324

3.4.2 Air comprimé ............................................................................................................................... 324

3.4.3 Surpresseurs gaz ......................................................................................................................... 324

3.4.4 Réseau de chaleur ....................................................................................................................... 325

3.4.5 Gasoil non routier ....................................................................................................................... 325

3.4.6 Alimentation en eau..................................................................................................................... 325

3.4.7 Alimentation en gaz de ville ........................................................................................................ 325

4. ANALYSE DE L’ACCIDENTOLOGIE SUR DES INSTALLATIONS S IMILAIRES ..................... 325

4.1 ENQUETE AUPRES DU BARPI ............................................................................................................... 325 4.2 ACCIDENTS IMPLIQUANT DES INSTALLATIONS SIMILAIRES .................................................................... 326

4.2.1 Accidents impliquant des unités de méthanisation ...................................................................... 326 4.2.2 Accidents impliquant un digesteur .............................................................................................. 327

278


4.2.3 Accidents impliquant du biogaz .................................................................................................. 328

4.2.4 Accidents impliquant les gazomètres .......................................................................................... 329 4.2.5 Accidents impliquant une torchère .............................................................................................. 330 4.2.6 Accidents impliquant des installations de combustion telles que installation de cogénération .. 330

4.2.7 Accidents impliquant des canalisations gaz ................................................................................ 331 4.2.8 Accidents impliquant du digestat liquide .................................................................................... 332 4.2.9 Accidents impliquant des panneaux photovoltaïques .................................................................. 332 4.2.10 Retour d’expérience relatif aux procédés de méthanisation et à leurs exploitations. ................. 333

4.3 CONCLUSIONS ...................................................................................................................................... 334

5. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION DES POTENTIELS DE DANGERS ....................... 335

5.1 METHODOLOGIE D’ANALYSE UTILISEE POUR IDENTIFIER ET CARACTERISER LES POTENTIELS DE DANGERS

335 5.1.1 Potentiels de dangers liés au biogaz, au fioul, aux matières premières et au digestat ............... 335

5.1.2 Gestion des incompatibilités des produits chimiques .................................................................. 338 5.1.3 Produits / matériaux .................................................................................................................... 339

5.1.4 Synthèse des potentiels de dangers liés aux produits .................................................................. 341 5.2 POTENTIELS DE DANGERS LIES AUX EQUIPEMENTS ............................................................................... 342

5.2.1 Filière de stockage et de valorisation du biogaz ......................................................................... 342 5.2.2 Filière de production d’énergie électrique par panneaux photovoltaïques ................................ 346 5.2.3 Electricité .................................................................................................................................... 346

5.2.4 Air comprimé ............................................................................................................................... 346

5.2.5 Surpresseurs gaz ......................................................................................................................... 347

5.3 SYNTHESE DES DANGERS IDENTIFIES .................................................................................................... 347

6. REDUCTION DES POTENTIELS DE DANGERS ............................................................................... 347

6.1 JUSTIFICATION DES PROCEDES ET EQUIPEMENTS .................................................................................. 347

6.2 MESURES PRISES POUR REDUIRE LES POTENTIELS DE DANGERS ............................................................ 348 6.3 MESURES PRISES POUR REDUIRE LES RISQUES ...................................................................................... 348

7. DISPOSITIONS GENERALES ORGANISATIONNELLES ET TECHNI QUES EN MATIERE DE SECURITE ........................................................................................................................................................ 348

7.1 DISPOSITIONS GENERALES ORGANISATIONNELLES ................................................................................ 349

7.1.1 Organisation et formation ........................................................................................................... 349

7.1.2 Gestion des entreprises extérieures ............................................................................................. 350

7.1.3 Entretien et maintenance des installations .................................................................................. 351 7.2 DISPOSITIONS GENERALES TECHNIQUES POUR LA PREVENTION DU RISQUE INCENDIE ET EXPLOSION .... 351

7.2.1 Opérations humaines .................................................................................................................. 352

7.2.2 Installations à risques ................................................................................................................. 352

8. EVALUATION PRELIMINAIRE DES RISQUES ............... ................................................................. 354

8.1 ANALYSE ET PRISE EN COMPTE DES RISQUES D’ORIGINE NATURELLE ................................................... 354 8.1.1 Risques liés aux évènements climatiques exceptionnels .............................................................. 354 8.1.2 Risque inondation / risque rupture de barrage ........................................................................... 356 8.1.3 Risque foudre .............................................................................................................................. 356

8.1.4 Risque sismique ........................................................................................................................... 358

8.2 ANALYSE ET PRISE EN COMPTE DES RISQUES D’ORIGINE NON NATURELS .............................................. 361

8.2.1 Risques liés aux activités ou installations voisines ..................................................................... 361 8.2.2 Risques liés à une chute d’avion ................................................................................................. 362

8.2.3 Risques d’intrusion – risques liés à la malveillance ................................................................... 362 8.2.4 Risques liés à la circulation sur les axes voisins ......................................................................... 362 8.2.5 Risques liés à la circulation interne ............................................................................................ 362

8.3 EVALUATION PRELIMINAIRES DES RISQUES LIES AUX INSTALLATIONS .................................................. 363 8.3.1 Objectifs ...................................................................................................................................... 363

8.3.2 Découpage fonctionnel des installations ..................................................................................... 365 8.3.3 Tableaux d’analyse ..................................................................................................................... 365

8.4 TRAITEMENT DES SOURCES D’ IGNITION ................................................................................................ 378

8.5 SYNTHESE DE L’ANALYSE DES RISQUES................................................................................................ 379

9. MODELISATION ET CONSEQUENCES DES SCENARII ACCIDENTE LS .................................. 380

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9.1 CHOIX DES SCENARIOS D’ACCIDENTS MAJEURS .................................................................................... 380

9.1.1 Modélisation des scénarios d’explosion ...................................................................................... 380 9.1.2 Modélisation des scénarios UVCE/Flash Fire et Jet enflammé .................................................. 383 9.1.3 Outil de Modélisation .................................................................................................................. 384

*L E TRANSFORMATEUR SERA DEPLACE POUR ETRE EN DEHORS DES EFFETS DOMINOS. .................................... 400

9.2 ANALYSE DETAILLEE DES RISQUES ....................................................................................................... 401 9.2.1 Evaluation de la probabilité ........................................................................................................ 401

9.2.2 Evaluation de la gravité .............................................................................................................. 402

9.2.3 Evaluation de la cinétique ........................................................................................................... 403

9.3 MOYENS DE SECOURS ET D’ INTERVENTION EN CAS D’ACCIDENTS ........................................................ 405 9.3.1 Alerte et alarmes ......................................................................................................................... 405

9.3.2 Moyens internes d’extinction ...................................................................................................... 405

9.3.3 Moyens externes .......................................................................................................................... 406

10. SYNTHESE DE L’ETUDE DE DANGERS ........................................................................................ 406

10.1 SYNTHESE DES ACCIDENTS LES PLUS MAJORANTS ................................................................................ 406

10.2 COUTS RELATIFS A LA SECURITE .......................................................................................................... 408

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Résumé non technique

La présente étude de dangers porte sur le projet de la future unité de méthanisation de la société BIOTEPPES sur la commune de Romans-sur-Isère (26). L’étude de dangers réalisée répond aux prescriptions et aux principes de la règlementation en vigueur relative aux Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) (Code de l’Environnement, arrêté ministériel du 29/09/2005, circulaire du 10/05/2010). Elle évalue, au moyen d’une analyse de risques, la probabilité d’occurrence et la gravité des conséquences des accidents qui pourraient se produire sir les installations étudiées et vérifie la pertinence et suffisance des mesures de sécurité afin de garantir un niveau de risque aussi faible que possible. Le process étudié comprend les principales étapes suivantes :

� Réception, stockage et préparation des matières organiques à méthaniser ;

� Incorporation, broyage, mélange et hygiénisation des matières à traiter (sauf tontes) ;

� lavage des camions et des installations avec traitement et recirculation des eaux de lavage ;

� Méthanisation par digestion anaérobie primaire en digesteur (digestion) et digestion anaérobie secondaire en post-digesteur (maturation) ;

� Valorisation du biogaz par unité de cogénération (production d’électricité et production/récupération de chaleur) ou brûlage par torchère ;

� Séparation de phase des matières digérées (digestat solide/ digestat liquide) ;

� Recirculation des digestats liquides en début de digestion ;

� Stockage des digestats solides avant épandage et d’engrais liquide ;

� Implantation de panneaux photovoltaïques et production d’énergie électrique.

Cette unité de méthanisation va produire :

� du biogaz, valorisé par une unité de cogénération par la production d’électricité (injection dans le réseau) et par la récupération de chaleur utilisée dans le cadre du process de méthanisation,

� un digestat solide (environ 25% de matières sèches), riche en matière organique et en phosphore, qui sera épandu sur des terres agricoles suivant le plan d’épandage,

� un digestat liquide (environ 9% de la matière sèche) dont 6500 T/an sera recirculé dans le cadre du process.

En parallèle, l’implantation de 370 panneaux photovoltaïques en toiture du bâtiment permettra la production d’énergie électrique (Puissance de crête de 99kw/h) qui sera réinjectée au réseau.

L’environnement du site immédiat du site est composé au sud, d’un lycée horticole situé à 330 m du site et de serres horticoles au sud de la parcelle du projet.

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Puis dans un rayon d’un kilomètre autour du projet, on recense, de plus : � à environ 550 m au Nord, une habitation au lieu-dit « Les Teppes » puis une dizaine

d’habitations du hameau des « Petits Baris», (775 m) puis des groupes d’habitation au-delà (Groupe d’habitations du hameau de « Servonnet » (850 m) au nord-est et4 habitations du hameau de « Condillac » (990 m) au nord-ouest ;

� à environ 600 m au sud un groupe d’habitation du Hameau de « Baney » (au sud-ouest) et quatre habitations du Hameau de « Rosey » au sud-est puis, une dizaine d’Habitations du des hameaux de « Saint-Pierre », « Champouillon » et La « Goubette à 750 m ;

� à environ 600 m à l’est, quatre habitations du Hameau de « Clément » puis du Hameau de « Saint-Pierre » à environ 900 m ;

� à l’ouest à environ 650 m, une cinquantaine d’habitation du bourg « Granges-les-Beaumont ».

La démarche d’analyse de risques qui a été menée dans l’étude comprend 5 étapes successives :

L’étude de l’accidentologie :

En analysant les accidents déjà survenus sur des installations similaires, l’étude de l’ l’accidentologie permet de tirer des enseignements quant à la nature des accidents possibles et l’adéquation des mesures de sécurité ou de maitrise des risques.

L’identification des potentiels de dangers :

Le principal danger présent sur les installations étudiées est le biogaz composé de méthane, qui est un gaz inflammables et de sulfure d’hydrogène qui est un gaz toxique mais dont la teneur est suffisamment faible pour ne pas être cause d’effets sur les tiers en cas de fuite et de dispersion de biogaz.

L’évaluation préliminaire des risques :

Il s’agit d’une méthode reconnue pour les études de dangers et qui permet de déterminer tous les scénarios accidentels possibles, en particulier ceux pouvant conduire à un phénomène dangereux susceptibles d’impacter des tiers. Pour les installations étudiées, les phénomènes dangereux envisageables, en admettant l’absence (ou la défaillance) de mesure de sécurité, sont les suivants :

• Explosion du post-digesteur (explosion confinée de biogaz) – les effets de ce phénomène sont de type surpression (plein/vide) ;

• Explosion du digesteur (explosion confinée de biogaz) – les effets de ce phénomène sont de type surpression (plein/vide) ;

• Explosion de l’unité de cogénération en espace confiné– les effets de ce phénomène sont de type surpression ;

• UVCE / Flash fire suite à la rupture de la tuyauterie de biogaz DN 200 / Pmax = 5 mbar phénomènes de type Surpression (UVCE), Thermique (Flash fire) ;

• Jet enflammé suite à la rupture de la tuyauterie de biogaz DN200 / Pmax = 5 mbar, phénomène thermique.

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L’évaluation détaillée des risques :

Ceux susceptibles d’exposer des tiers à des effets létaux et/ou irréversibles, en dehors du site sont retenus. Pour les effets de surpression, le seuil correspondant aux premiers effets irréversibles est de 50 mbar et le seuil correspondant aux premiers effets létaux est de 140 mbar (arrêté du 29/09/2005). Le tracé des zones d’effets est joint en pages suivantes :

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PhD4 a : Flash Fire : tuyauterie DN 200 -5 mbar Modélisation des effets thermiques

SEI (effets irréversibles) SEL (premiers effets létaux) SELS (effets létaux significatifs – Effets dominos)

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Les phénomènes dangereux sont analysés en détail et placés dans la matrice de criticité suivante :

Probabilité (sens croissant de E vers A)

Gravité E D C B A

5. Désastreux

4. Catastrophique

3. Important

2. Sérieux

1. Modéré Explosion du

digesteur/Post-digesteur vide

Explosion du digesteur/Post-digesteur plein

Nota : les phénomènes dangereux suivants :

� Explosion de l’unité de cogénération en espace confiné surpression ;

� UVCE / Flash fire suite à la rupture de la tuyauterie de biogaz DN 200 / Pmax = 5 mbar ;

� Jet enflammé suite à la rupture de la tuyauterie de biogaz DN200 / Pmax = 5 mbar, phénomène thermique ;

N’ont pas d’effets irréversibles ou létaux à l’extérieur des limites de site, leur gravité étant nulle, ils ne sont pas positionnés sur la grille de criticité.

L’identification des Mesures de Maîtrise des Risques (MMR) : Il s’agit, parmi l’ensemble des mesures de sécurité prises sur le site, qu’elles soient techniques ou organisationnelles, des mesures permettant d’atteindre les niveaux de risques ci-dessus. Les MMR identifiées sont :

� Procédure contrôlées lors des vidanges complètes avec inertage à l’azote lors des phases de maintenance et de remise en route (piquage en partie haute et vidange du biogaz vers post-digesteur);

� Technique éprouvée de double membrane étanche ;

� Evacuation de surpression par soupape et Dégagement en point haut à l'air libre - déclenchement à 5 mbar de la soupape ;

� Contrôle périodique des soupapes (retarage) ;

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� Mesure de pression niveau haut dans le digesteur et post-digesteur avec alarme et procédure associées (avec arrêt alimentation du digesteur) ;

� Mesure de pression du ciel gazeux du digesteur avec alarme : sur seuil bas (dépression) avec alarme et procédure associée ;

� Analyseur d'O2 (niveau normal entre 0,5% et 1%) en entrée de l’unité de cogénération, niveau d’alarme à 2% d’O2 avec arrêt d'injection d'O2 ;

� Télégestion avec astreinte suivant alarme (personnel sur site 5 jours sur 7) ;

� Matériel ATEX adapté ;

� Formation du personnel ;

� Personnel équipé de détecteurs CH4 et H2S ;

� Contrôle périodique des soupapes et joints ;

� Remplissage du post-digesteur par pompage des effluents contrôlé par sondes de niveaux ;

� Vérification périodique des détections et asservissements.

Les effets de surpression de 140 et 200 mbar restent confinés dans les limites de propriété. Seuls les effets de surpression de 20 mbar et de 50 mbar sortent des limites de propriété au nord et à l’ouest du site, sans toutefois touché de bâtiment ou de voies de grande circulation. A noter en effet que le chemin au nord du site est dédié au cheminement piéton et ne permet pas la circulation de voiture et que le chemin à l’ouest est un chemin communal desservant le site et qui est peu fréquenté. Sur les modélisations des digesteurs et post-digesteurs vides, les effets de surpression de 20 mbar sortent au sud du site pouvant atteindre les serres horticoles. A noter cependant que des procédures contrôlées lors des vidanges complètes avec inertage à l’azote lors des phases de maintenance et de remise en route (piquage en partie haute et vidange du biogaz vers post-digesteur) permettront de diminuer considérablement la probabilité d’occurrence d’un tel évènement.

Il en ressort que ces évènements ont des mesures de protection et de prévention jugées suffisantes au regard du risque. Toutefois, un niveau de maîtrise optimal reste nécessaire.

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GLOSSAIRE / DEFINITIONS

Sont rappelées, ci-dessous, les définitions de quelques uns des termes importants employés dans la présente étude (voir également circulaire du 7 octobre 2005).

Accident majeur : Evénement aboutissant à des conséquences finales lourdes, et en

particulier à des incidences en dehors des limites de l’établissement. Définition donnée par l’arrêté du 10 mai 2000 modifié : « Un événement tel qu’une émission, un incendie ou une explosion d’importance majeure résultant de développements incontrôlés survenus au cours de l’exploitation, entraînant, pour les intérêts visés au L. 511-1 du Code de l’Environnement, des conséquences graves immédiates ou différées et faisant intervenir une ou plusieurs substances ou des préparations dangereuses ».

Aléa :Probabilité qu’un phénomène accidentel produise en un point donné des

effets d’une intensité donnée, au cours d’une période déterminée. Aléa = probabilité d’occurrence x intensité des effets.

Cause : Evènement ou combinaison d’évènements initiateur(s) c’est-à-dire à

l’origine d’un événement redouté. Cinétique : Vitesse d’enchainement des évènements constituant une séquence

accidentelle, de l’événement initiateur aux conséquences sur les éléments vulnérables.

Conséquences : Combinaison, pour un accident donné, de l’intensité des effets et de la

vulnérabilité des cibles situées dans les zones exposées à ces effets. Danger : Propriété intrinsèque à une substance, à un système technique (dans ce

cas, on parle de potentiel de dangers) de nature à entraîner un dommage sur un élément vulnérable.

Disponibilit é : Aptitude d’un système à accomplir une fonction requise dans des

conditions données, à un instant ou pendant un intervalle de temps donnée. La forme quantifiée de la notion inverse d’indisponibilté est identique à la probabilité de défaillance à la sollicitation.

Dommage : Blessure physique ou atteinte à la santé des personnes ou atteintes aux

biens ou à l’environnement (ISO/CEI 51). DPPR : Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques. DREAL : Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du

Logement

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Effet : Type d’agression associé à un événement / accident (surpression, flux thermique, concentration toxique, …).

ERP : Etablissement Recevant du Public. Evènement redouté : Aussi appelé « Evènement redouté central ».

Evènement conventionnellement défini, dans le cadre de l’analyse des risques, au centre de l’enchaînement accidentel. Il peut s’agir d’une perte de confinement de matière dangereuse, une perte d’intégrité physique pour les solides. Ces évènements constituent les points d’entrée de l’analyse des risques.

Fiabilité : Aptitude d’un système à accomplir une fonction requise, dans des

conditions données, pendant un intervalle de temps donné. Gravité : Combinaison en un point de l’espace de l’intensité des effets d’un

phénomène dangereux et de la vunérabilité des personnes potentiellement exposées.

Gravité = intensité des effets x vulnérabilité de la cible. ICPE : Installation Classée pour la Protection de l’Environnement. Intensité : Effet quantifié d’un phénomène dangereux. 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.

Mesures de : (barrières ou mesures de sécurité) maîtrise des risques Ensemble

d’éléments techniques et / ou organisationnels nécessaires et suffisants pour assurer une fonction de sécurité.

Phénomène : Libération d’énergie ou de substance produisant des effets, au sens

dangereux de l’arrêté du 29 septembre 2005, susceptibles d’infliger un dommage à des cibles vivantes ou matérielles, sans préjuger l’existance de ces dernières. C’est une « source potentielle de dommages » (ISO/CEI 51).

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Risque : Combinaison de la probabilité d’un événement et de ses conséquences (ISO/CEI 73).

Ou combinaison de la probabilité d’un dommage et de sa gravité (ISO/CEI 51) (définition retenue dans l’étude).

Scénario : Séquences et combinaisons d’événements conduisant à un accident. Vulnérabilité : Sensibilité d’une cible à un type d’effet.

Définitions associées à l’unité de méthanisation : FDS : Fiche de Données de Sécurité MES : Matières en Suspension MO : Matières Organiques ADF : Anti-DéFlagrant

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1. PRESENTATION DE L’ETUDE DE DANGERS

1.1 Objectif 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 compte-tenu de l’état des connaissances et des pratiques et de la vulnérabilité de l’environnement de l’installation.

Cette étude doit permettre une approche rationnelle et objective des risques encourus par les personnes ou l’environnement. Elle a, selon le Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable, pour objectifs principaux : � d’améliorer la réflexion sur la sécurité à l’intérieur de l’entreprise afin de réduire les

risques et optimiser la politique de prévention, � de favoriser le dialogue technique avec les autorités d’inspection pour la prise en compte

des parades techniques et organisationnelles, dans l’arrêté d’autorisation, � d’informer le public dans la meilleure transparence possible en lui fournissant des

éléments d’appréciation clairs sur les risques, � de déterminer les zones de maîtrise de l’urbanisation, � de servir de document de base pour l’élaboration des plans de secours.

1.2 Champs et limites de l’étude de dangers

La présente étude de dangers porte sur le projet de la future unité de méthanisation de la société BIOTEPPES sur la commune de Romans-sur-Isère (26). Elle s’intègre dans un dossier de demande d’autorisation d’exploiter une Installation Classée pour la Protection de l’Environnement (ICPE). En effet, ce projet de méthanisation est soumis à autorisation pour l’implantation de l’unité de méthanisation (rubrique à autorisation : 2781-2 de la nomenclature des ICPE). L’unité de cogénération composée d’un moteur fonctionnant au biogaz d’une puissance de 1,2 MW sera quant à elle classée à Enregistrement sous la rubrique 2910-B-2a de la nomenclature.

Nota : L’établissement n’est pas concerné par la directive 96/82/CE dite « SEVESO II », ni par la directive 2012/18/UE du 4 juillet 2012 dite « SEVESO III ».

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1.3 Contenu de l’étude de dangers

La présente étude de dangers a été réalisée en respectant les prescriptions réglementaires en vigueur (cf. textes de référence au § 1.5.2). Elle respecte notamment les prescriptions : � de l’Arrêté 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,

� de la 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.

Elle comprend : � un rappel de la description générale de l’unité de méthanisation, � la description de l’environnement et du voisinage en tant qu’intérêts à protéger et

agresseur potentiel, � la présentation de l’organisation et des mesures générales en matière de sécurité, � l’analyse de l’accidentologie (historique des accidents déjà survenus dans l’établissement

même et sur des installations similaires) et des enseignements tirés, � l’identification et la caractérisation des potentiels de dangers, � un examen de la réduction des potentiels de dangers, � l’analyse préliminaire et étude détaillée des risques avec évaluation qualitative de la

probabilité d’occurrence et de la gravité des scénarios potentiels, permettant l’identification des scénarios d’accidents majeurs,

� une analyse quantitative des accidents majeurs retenus à l’étape précédente. Cette analyse comprend :

- la détermination de l’intensité des effets (modélisation),

- l’évaluation quantitative de la gravité,

- le positionnement des accidents majeurs étudiés dans la grille MMR de la circulaire du 10 mai 2010,

- l’analyse des effets domino possibles,

- l’inventaire des moyens de secours et d’intervention disponibles en cas d’accidents.

Un résumé non technique de la présente étude de dangers, faisant état du niveau de maîtrise des risques du site (grille MMR), et incluant une cartographie des zones d’effets, est joint en début du dossier.

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Cette étude de dangers s’appuie, en particulier, sur : � l’analyse des retours d’expérience des accidents déjà survenus, leurs causes et

conséquences et les enseignements qui en ont été tirés, � l’examen des installations avec la consultation des schémas de fonctionnement, � l’examen des procédures, modes opératoires.

1.4 Démarche d’analyses des risques

La démarche d’analyse des risques est présentée sur le graphe ci-dessous. Elle est réalisée en cinq étapes. Le descriptif des installations (produits, procédés, plans, schémas, …) et de leur environnement (qui fait l’objet du chapitre 2 et 3 de l’EDD) constitue les données d’entrée de l’analyse. Le produit de sortie de l’analyse est constitué par la liste des phénomènes dangereux majeurs (PhD), caractérisés par leur probabilité, gravité, intensité et cinétique, et hiérarchisés dans la matrice de criticité G x P permettant d’apprécier le niveau de maîtrise des risques du site et, le cas échéant, de proposer des MMR supplémentaires.

AccidentologieAccidentologie du site - Installations

analogues - REX

Recensement des dangers

Identification et caractérisation des potentiels de dangers

Réduction des dangers (quantité de matière dangereuse, procédé

alternatif, etc)

Evaluation Préliminaire des Risques (EPR)

Analyse Détaillée des Risques (ADR)

Evaluation de la probabilité, gravité, intensité et cinétique des PhD majeur

Etude de réduction des risques jusq'à un niveau aussi bas que

raisonnablement réalisable

Bilan de l'analyse des risques

Positionnement des PhD dans la matrice MMR

Validation du niveau de maîtrise des risques / Proposition de MMR le cas

échéant

Recherche des événements redoutés centraux (ERC)Sélection de ceux pouvant conduire à un phénomène dangereux (PhD) majeur

potentiel

Représentation des différentes étapes de la démarche d’analyse des risques

Remarque sur le niveau de détail de l’analyse des risques : L’analyse des risques réalisée est orientée vers ceux qui pourraient avoir une conséquence directe pour l’environnement. Elle complète, sans le recouper totalement, le travail effectué pour la mise en conformité des équipements de travail et pour l’élaboration du document unique d’évaluation des risques professionnels (sécurité du personnel – décret du 5 novembre 2001).

294


Rappelons par ailleurs que le niveau de détail de l’analyse de risques est proportionnel aux dangers de l’établissement.

1.5 Documents de référence

1.5.1 Documents relatifs à l’unité de méthanisation

� Données techniques du projet BIOTEPPES, plans et descriptifs des installations fournis par le porteur de projet ;

� Zonage ATEX – Naskéo Environnement Avril 2015 ; � Rapports Ineris - Scénarios accidentels et modélisation des distances d’effets associés

pour des installations de méthanisation de taille agricole et industrielle (18/01/2010) ; � Document Départemental des Risques Majeurs de la Drôme.

1.5.2 Principaux textes réglementaires applicables La présente étude de dangers répond aux prescriptions des textes suivants : � Titre Ier du Livre V du code de l’environnement (installations classées) ; � Arrêté 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 ;

� Arrêté du 4 octobre 2010 modifié relatif à la prévention des risques accidentels au sein des installations classées pour la protection de l'environnement soumises à autorisation ;

� 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 ;

� Arrêté du 10/11/09 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 ;

� Arrêté du 24 septembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l'enregistrement au titre de la rubrique n° 2910-B de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement ;

� Ensemble des textes accompagnant la circulaire (MEDD, DPPR) du 10 mai 2010 informant la publication du guide d’élaboration et de lecture des études de dangers et fiches associées ;

� Guide INERIS « Formalisation du savoir et des outils dans le domaine des risques majeurs (EAT-DRA-76) – Etude de dangers d’une installation classée » - juillet 2015 ;

� Guide INERIS « Etude des distances d’effets (explosion, thermique, toxique) des principaux scénarios majorants d’unité d’épuration de biogaz et d’injection de biométhane) - DRA-14-133344-01580B – octobre 2014 ;

295


� Etude CSTB/INERIS - Prévention du risque incendie lié aux cellules photovoltaïques installées sur bâtiment – mai 2011.

2. DESCRIPTION DE L’ENVIRONNEMENT ET DU VOISINAGE

De nombreux éléments ont déjà été intégrés à l’Etat Initial de l’Etude d’Impact. Nous ne rappelons ici que les éléments sensibles, exploités dans la suite du dossier lors de l’appréciation des conséquences. Les mesures préventives et les moyens de protection seront adaptés en fonction des conséquences possibles pour l'environnement immédiat. Rappelons que le projet d’unité de méthanisation de la société BIOTEPPES est situé sur la commune de Romans-sur-Isère dans le département de la Drôme (26) à une vingtaine de kilomètres au Nord-Est de l’agglomération de Valence.

2.1 Risques Majeurs de la commune

Au regard du dossier départemental des risques majeurs de la Drôme, la commune de Romans-sur-Isère est concernée par les risques majeurs suivants : � risque inondation � risque de mouvement de terrain � risque nucléaire et chimique (Risque nucléaire et chimique induit par FBFC) � risque Seveso � risque transports matières dangereuses � risque lié au transport de matières dangereuses par canalisation � risque de rupture de barrage

Tous ces risques au niveau du site seront abordés dans les différentes parties descriptives suivantes.

296


2.2 Description de l’environnement humain, industriel et des voies de circulation

Le projet d’unité de méthanisation de la société BIOTEPPES est situé sur la commune de Romans-sur-Isère dans le département de la Drôme (26) à une vingtaine de kilomètres au Nord-Est de l’agglomération de Valence. L’ensemble des parcelles sont actuellement enherbées.

Illustration 2 : Localisation du projet

2.2.1 Points de concentration des personnes

Etablissement Recevant du Public : A noter la présence du Lycée horticole de Romans-sur-Isère situé à 330 m du site et des serres horticoles au sud de la parcelle du projet. Le premier établissement ERP est le centre hospitalier de Romans-sur-Isère qui est situé à plus de 2 km au sud-est. Descriptif du lycée horticole : L’établissement est un Etablissement Public Local d'Enseignement et de Formation Professionnelle Agricoles, qui relève donc du Ministère chargé de l’Agriculture. Bénéficiant d'un site de 32 hectares, il est composé de 3 centres constitutifs : � un lycée, � un CFPPA / UFA, � une exploitation horticole.

297


Les domaines de compétences couvrent les champs de : � l'horticulture (floriculture, pépinière, maraîchage...), � l'aménagement paysager, � l'environnement et l'aménagement du territoire, � la fleuristerie.

En limite sur de parcelles, se trouvent les serres horticoles du lycée (12 m environ de haut).

Habitations :

L’habitation la plus proche est un logement appartenant au Lycée horticole, localisé à environ 400 m au sud-est des limites parcellaires du projet. Dans un rayon d’un kilomètre autour du projet, on recense : � à environ 550 m au Nord, une habitation au lieu-dit « Les Teppes » puis une dizaine Une

dizaine d’habitations du hameau des « Petits Baris», (775 m) puis des groupes d’habitation au-delà (Groupe d’habitations du hameau de « Servonnet » (850 m) au nord-est et4 habitations du hameau de « Condillac » (990 m) au nord-ouest ;

� à environ 600 m au sud un groupe d’habitation du Hameau de « Baney » (au sud-ouest) et quatre habitations du Hameau de « Rosey » au sud-est puis, une dizaine d’Habitations du des hameaux de « Saint-Pierre », « Champouillon » et La « Goubette à 750 m ;

� à environ 600 m à l’est, quatre habitations du Hameau de « Clément » puis du Hameau de « Saint-Pierre » à environ 900 m ;

� à l’ouest à environ 650 m, une cinquantaine d’habitation du bourg « Granges-les-Beaumont ».

Activités économiques voisines

Illustration 3 : Localisation des habitations à proximité du projet

Le projet s’insère dans un secteur à vocation horticole. Les parcelles du projet sont actuellement occupées par une entreprise dont les serres sont implantées à 380 m du projet, le long de la RD574.

Projet

298


2.2.2 Installations industrielles voisines Les installations classées ICPE classées à Autorisation ou Enregistrement sur la commune de Romans sur Isère sont :

Nom établissement Régime Statut Seveso

AUTO PIECES RAVEL Enregistrement Non Seveso

CARBEC SA Autorisation Non Seveso

CHAMPIER AUTO PIECES Enregistrement Non Seveso

COMMUNAUTE COMMUNES PAYS DE ROMANS

Autorisation Non Seveso

COURBIS SYNTHESE Autorisation Seuil Haut

COVESTRO ELASTOMERS Autorisation Seuil Haut

DELIFRANCE (Ex APPETIT DE FRANCE) Autorisation Non Seveso

DROMOISE DE CEREALES Enregistrement Non Seveso

EXSTO SAS Autorisation Seuil Haut

FRANCO-BELGE DE FABRICATION DE COMBUSTIBLE

Autorisation Seuil Bas

JFM SA STATION SERVICE SUPER U Autorisation Non Se veso

LABORATOIRE SOLUTIO Autorisation Non Seveso

NEGOMETAL Autorisation Non Seveso

OPTA MINERALS Autorisation Non Seveso

PIEC'AUTO 26 Enregistrement Non Seveso

REFUGE DES BERAUDS Autorisation Non Seveso

SAINT JEAN SAS - SITE DE ROMANS Autorisation Non Se veso

SERT S.A. Autorisation Non Seveso

SOCIETE ROMANAISE DE LA CHAUSSURE - SRC

Autorisation Non Seveso

TANNERIES ROUX Autorisation Non Seveso

VEOLIA EAU Autorisation Non Seveso

Illustration 4 : Localisation des ICPE les plus proches du projet

Les Installations Classées sont éloignées du site d’implantation du projet. Les premières ICPE sont à plus d’1,5 km.

2.2.2.1 Risque SEVESO La commune de Romans-sur-Isère est concernée par deux Plans de Prévention du Risque Technologique (PPRt), liés à la présence de trois sites classés SEVESO localisés en partie Est

299


du territoire communal, au sein de la Zone Industrielle de Romans-sur-Isère, à distance des terrains du projet.

2.2.2.2 Risque nucléaire et chimique

Le risque nucléaire et chimique est induit par la FBFC société Franco-Belge de Fabrication du Combustible, filiale d’AREVA (Fabrication d’assemblages de combustibles destinés aux réacteurs électronucléaire) localisé en partie Est du territoire communal, au sein de la Zone Industrielle de Romans-sur-Isère, à distance des terrains du projet.

2.2.2.3 Risque de rupture de barrage La commune de Romans-sur-Isère est concernée par le risque de rupture de barrage comme le montre la carte ci-après. Le site serait concerné par l’onde de submersion de l’Isère due aux ruptures des Barrages de Roselend, Tignes, Monteynard, Sautet et Grand’Maison. Les barrages dont les ondes de submersion atteindraient les communes drômoises sont situés dans d’autres départements.

Illustration 5 : Risque de rupture de barrage sur la commune de Romans-sur-Isère

Aucune commune de la Drôme n’est située dans la zone d’évacuation immédiate (ex zone du « quart d’heure ») La « vague » mettrait alors plusieurs heures pour arriver, comme le montre le tableau suivant.

Barrage Temps d’arrivée de l’onde de submersion

pour Romans Roselend 14 h 45 mn Tignes 17 h 15 mn Sautet 9 h 20 mn

Monteynard 5 h 50 mn Grand’Maison 10 h

300


En cas d’évènement, l’alerte sera transmise par le Préfet aux maires chargés de la répercuter auprès de leurs administrés et des consignes sont diffusées à la population par la radio (France Bleu, France Inter). Au signal d’alerte, les consignes à suivre seront de : � Gagner immédiatement les hauteurs environnantes, éventuellement le haut d'un immeuble

élevé et solide. � Ne pas prendre l'ascenseur. � Ne pas revenir sur ses pas. � Ne pas aller chercher ses enfants à l'école. � Écouter la radio et attendre les consignes des autorités ou le signal de fin d'alerte pour

quitter son abri.

2.2.3 Voies de communication

2.2.3.1 Voiries routières

L’accès aux terrains du projet se fait par un chemin communal (le chemin des Teppes) appelé à être structuré dans le cadre du projet, débouchant au nord sur la RD 574 au niveau du lieu-dit « Les Baris ».

2.2.3.2 Risque Transports matières dangereuses

Deux axes de circulation sont empruntés pour le transport de matières dangereuses ; la RN 92 et la voie SNCF. Cependant, aucune servitude ne s’applique au projet.

2.2.3.3 Voie ferrée Il n’y a pas de voie ferrée à proximité du site.

2.2.3.4 Aérodrome Les terrains du projet sont situés à environ 7,5 km au Sud-Ouest de l’aérodrome de Romans- Saint-Paul et ne sont pas soumis à une servitude d’ordre aéronautique.

2.2.4 Réseaux

2.2.4.1 Risque Transports de matières dangereuses en enterrées

Le tracé des canalisations enterrées de transports de matières dangereuses est matérialisé sur le plan suivant (En bleu : Canalisation de transport de gaz, En rouge : Canalisation de transport d’hydrocarbures).

301


Illustration 6 : Canalisations de transport de matières dangereuses (enterrées à plus de 800 m du projet)

2.2.4.2 Lignes électriques Haute-tension

Illustration 7 : Localisation des lignes haute-tension à proximité du projet

Il n’y a pas de lignes électriques haute-tension et très haute tension à proximité immédiate du site d’implantation.

2.3 Description de l’environnement naturel

2.3.1 Cours d’eau Les terrains du projet sont implantés sur le bassin versant du ruisseau de la Petite Choranche, ou ruisseau le Bial Rochas, qui prend naissance sur la commune de Peyrins et se jette dans l’Isère sur la commune des Granges-les-Beaumont, au niveau du lieu-dit « les Blaches de l’Isère ». La masse d’eau superficielle FRDR11096 « Ruisseau le Bial Rochas » à des objectifs à atteindre de bonne qualité (global en 2027, écologique en 2027 et chimique en 2015).

Implantation du projet

Valence

Romans sur Isère

302


2.3.2 Captage Trois captages sur la commune sont exploités pour l’adduction en eau potable de la population humaine. Cependant, les terrains du projet sont localisés à distance de ces captages et ne sont en aucun cas concernés par un quelconque périmètre de protection.

2.3.3 Zone d’expansion des crues / Risque inondation

La commune de Romans-sur-Isère ne possède pas de Plan de Prévention du Risque inondation (PPRi). Néanmoins, la commune est concernée par un risque d’inondation lié au cours de la Savasse, qui présente un régime torrentiel lors d’épisodes orageux violents. Les terrains du projet ne sont pas situés au sein de la zone inondable de la Savasse qui concerne essentiellement la partie Nord-Nord-Ouest du territoire communal.

Le site se trouve en dehors d’une zone d’expansion des crues.

2.3.4 Risque de Mouvement de Terrain La commune de Romans-sur-Isère n’est concernée par aucun Plan de Prévention des Risques de mouvements de terrains (PPRmt). Il n’existe aucune servitude liée aux mouvements de terrains sur les terrains du projet.

2.3.5 Risque Sismique

Selon ce zonage (applicable depuis le 1er mai 2011), la commune de Romans-sur-Isère est classée en 3, zone de sismicité modérée.

3. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’UNITE DE METHANISATION

3.1 Présentation générale

3.1.1 Caractéristiques générales L’installation a été dimensionnée pour traiter annuellement jusqu’à 20 000 T de matières brutes. La capacité de l’installation serait de 17 830 t/an répartis comme suit :

Nature des matières entrantes Mode de stockage

Tonnages Origine

Fumiers bovins

Plate-forme de 200 m2 sous

bâtiment

2000 SCEA Les Balmans (aussi exploitant de l’unité de

méthanisation) Thibault FOULHOUX GAEC des Bessets Patrick MOTTET

SCEA de Crémoulin EARL du Domaine du

Fumiers équins 200

Fientes de volailles 250

303


Château Vieux Biodéchets/OMT 2500 SITRAD

Tontes Trémie hors-sol de 20 m3

1000

Lycée horticole de Romans, Communauté

d’Agglomération Romans Valence Sud Rhône-Alpes

Déchets de fruits et de légumes 250

Collecteur de biodéchets liquides à semi-liquides

Graisses diverses Cuve de stockage de 30 m3

500

Jus de fruit Cuve de

stockages de 100 m3

2000

Soupes Cuve de stockage de 50 m3

1500

Matières de vidanges Cuve de stockage de 50 m3

1000

Digestats liquides issus de l’unité de méthanisation réinjectés dans

le process - 6630 Process de méthanisation

Eaux sanitaires - 30 Site Eaux de lavages -

TOTAL 17 830 L’unité de méthanisation est composée : � d’un digesteur d’un volume utile de 2670 m3 ; � d’un post-digesteur d’un volume utile de 2420 m3 ; � et d’une torchère de secours.

Le biogaz sera dirigé vers une unité de cogénération composé d’un moteur d’une puissance nominale de 1,2 MW servant à la combustion du biogaz pour la production d’électricité et de chaleur. Ces activités sont concernées par la réglementation des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement et classées à autorisation sous la rubrique et 2781-2 (Unité de Méthanisation) et à Enregistrement 2910-B-2b (Installations de combustion au biogaz). De plus dans le cadre du projet, il est prévu l’implantation en toiture de 370 panneaux photovoltaïques sur la toiture du bâtiment de stockage d’intrants, l’étude de dangers intègre ces installations bien que non-classées ICPE mais pouvant être générateurs de sur-risque ou d’effet domino.

3.1.2 Conditions d’exploitation Il est prévu que l’unité de méthanisation et l’unité de cogénération fonctionnent 7j/7, 24h/24 avec un système d’astreinte en cas d’alarme. Les équipements de méthanisation et certains équipements périphériques fonctionneront de manière continue grâce au système d’automatisation : réacteurs de méthanisation et équipements annexes, extraction d’air, purificateur de biogaz etc. L’effectif prévu sur le site sera constitué de 2 à 3 personnes :

304


� 1 responsable de site en charge de :

- de l’encadrement technique et opérationnel des techniciens, - du pilotage de l’installation, - de la relation avec les apporteurs de déchets et les récepteurs de digestats, - de la gestion administrative courante du site et suivi des dépenses de fonctionnement

(fournitures et consommables, énergies, pièces et matériels renouvelés, …), - du suivi des principaux sous-traitants (a minima valorisation des digestats et entretien

de l’unité de cogénération), - de l’établissement et du contrôle du respect de la politique environnementale et - de sécurité du site, - de la tenue des registres et documents obligatoires sur site.

� 1 technicien formé par le développeur de l’unité de méthanisation et qui assurera :

- identification et échantillonnages des matières entrantes et sortantes, - entretien des matériels et réalisation des opérations de maintenance, - entretien général du site, - conduite et pilotage de l’installation et suivi du procédé biologique.

� 1 personne en remplacement du technicien

Le terrain sera clôturé par une clôture de 2 mètres de hauteur et l’accès sera fera par un portail fermé en dehors des horaires de livraison. En période de fonctionnement, les horaires de présence du personnel seront de 8h30 à 12h00 et de 13h30 à 17h30, du lundi au vendredi. Pendant ces horaires, chaque entrée de camion sera enregistrée au niveau du pont bascule. Des livraisons de co-substrats ou évacuations de digestats pourront exceptionnellement avoir lieu en dehors de ces horaires, toujours en période diurne. Les visiteurs seront orientés vers le bureau d’accueil positionné à l’entrée du site. Chaque visiteur devra émarger un registre de présence à l’entrée puis à sa sortie du site. En dehors de la présence du personnel, le système d’astreinte sera assuré par le technicien du site ou son remplaçant. En cas de nécessité, une intervention sur site sera réalisée pour mettre en œuvre les mesures conservatoires et les actions associées (action à distance sur l’automate de l’unité ou déplacement sur site). Des délais seront définis en cohérence avec la criticité des alarmes. Des alarmes anti-intrusion seront mises en place sur les ouvertures extérieures. Une détection incendie sera installée dans tous les bâtiments de la société. Les alarmes seront reportées sur le téléphone portable du personnel d’astreinte formée au fonctionnement des installations et leur mise en sécurité. Tous les processus de la centrale seront automatiquement contrôlés et régulés par le système informatique.

305


Toutes les données relatives aux niveaux, à la pression et à la température seront surveillées en permanence et les valeurs enregistrées sur PC. Le système complet pourra être commandé depuis le PC, ainsi que par un PC situé à distance, via Internet ou les lignes téléphoniques.

3.1.3 Découpage fonctionnel des installations

Le process est composé des principales étapes suivantes :

� réception, stockage et préparation des matières organiques à méthaniser

� Incorporation, broyage, mélange et hygiénisation des matières à traiter (sauf tontes)

� lavage des camions et des installations avec traitement et recirculation des eaux de lavage,

� Méthanisation par digestion anaérobie primaire en digesteur (digestion) et digestion anaérobie secondaire en post-digesteur (maturation)

� Valorisation du biogaz par unité de cogénération (production d’électricité et production/récupération de chaleur) ou brûlage par torchère

� séparation de phase des matières digérées (digestat solide/ digestat liquide)

� Recirculation des digestats liquides en début de digestion

� Stockage des digestats solides avant épandage et d’engrais liquide

� Implantation de panneaux photovoltaïques et production d’énergie électrique

Cette unité de méthanisation va produire : � du biogaz, valorisé par une unité de cogénération par la production d’électricité (injection

dans le réseau) et par la récupération de chaleur utilisée dans le cadre du process de méthanisation,

� un digestat solide (environ 25% de matières sèches), riche en matière organique et en phosphore, qui sera épandu sur des terres agricoles suivant le plan d’épandage,

� un digestat liquide (environ 9% de la matière sèche) dont 6500 T/an sera recirculé dans le cadre du process.

En parallèle, l’implantation de 370 panneaux photovoltaïques en toiture du bâtiment permettra la production d’énergie électrique (Puissance de crête de 99kw/h) qui sera réinjecté au réseau.

306


Illustration 8 : Schéma descriptif de l’unité de méthanisation

307


Illustration 9 : Schéma du principe de fonctionnement de l’unité de méthanisation

308


La filière de traitement des sous-produits d’animaux et des effluents d’élevage est composée des installations suivantes : Filière de traitement des co-substrats : � Contrôle des chargements (entrée/dépotage)

� Dépotage/ stockage dans des équipements dédiés

� Pré-traitement des matières à hygiéniser solides (fumiers/ordures ménagères triées) par broyage/hachage

� Transfert dans cuve de mélange des matières à hygiéniser

� Traitement par hygiénisation du fumier, et des ordures ménagères triées dans deux cuves d’hygiénisation puis transfert vers cuve tampon

� Alimentation du digesteur par incorporation directe dans le digesteur des tontes et déchets de fruits/légumes par trémie d’alimentation et par transfert de la cuve tampon

� Digestion dans le digesteur et le post-digesteur (transfert par surverse)

Filière de stockage et valorisation biogaz : � Digesteur (ciel gazeux)

� Post-digesteur (ciel gazeux)

� Désulfurisation par injection d’O2 dans le ciel gazeux

� Pré-traitement du biogaz (séchage/refroidissement/mise en pression)

� Unité de cogénération

� Torchère

Filière de Traitement des digestats : � Séparation des phases (digestats liquides/ digestats solides)

� Transfert des digestats liquides (taux de matières sèches de 9%)

� Stockage de l’engrais liquide

� Stockage temporaire des digestats solides sur plate-forme dédiée

� Epandage des digestats solides

� Recirculation en-tête de réseau d’une partie des digestats liquides

Filière de Traitement des odeurs � Biofiltre

309


Filière annexe de production d’électricité via panneaux solaires

Utilités :

� Electricité

� Réseau de chaleur

� Air comprimé

� Surpresseur gaz

� Eau

L’ensemble des potentiels de dangers relatif à l’unité de méthanisation est développé dans la suite de l’étude avec un focus particulier sur la filière de production, stockage et valorisation du biogaz.

3.2 Filière de traitement et de valorisation du biogaz

La production de biogaz s’effectue dans un digesteur, puis dans un post-digesteur qui permet de finir la dégradation. La biomasse est dégradée par les micro-organismes anaérobies en suspension libre dans le digesteur. Après ce premier étage de digestion, la biomasse est transférée par surverse du digesteur ou post-digesteur puis pré-stockée dans le post-digesteur. Le post-digesteur permet de dégrader la matière organique restante et ainsi optimiser la production énergétique. Les quantités de biomasse fraîche introduites sont compensées automatiquement par l’évacuation par pompage de digestat primaire, de manière à maintenir constant le niveau de liquide dans le digesteur et le post-digesteur.

Le nominal de biogaz produit est de 190 Nm3/h de biogaz à environ 60% de CH4 pour un objectif de production de 500 kWél. Le biogaz est collecté au niveau des dômes souples du digesteur et du post-digesteur, puis il est dirigé : � Vers l’unité de pré-traitement biogaz puis vers l’unité de cogénération (voie prioritaire).

L’installation peut traiter au maximum 190 Nm3/h.

� soit vers une torchère de sécurité pour y être brûlé (en cas de défaillance du process de pré-traitement ou de l’unité de cogénération ou lors du démarrage). Le débit maximal de biogaz pouvant être brulé est de 220 Nm3/h.

L’ensemble des prescriptions de l’arrêté du 10 Novembre 2009 fixant les règles techniques auxquelles doivent satisfaire les installations de méthanisation soumises à autorisation ont été intégrées dans le projet.

310


3.2.1 Le digesteur et post-digesteur

3.2.1.1 Principe de fonctionnement La digestion est assurée par un digesteur et un post-digesteur dont les caractéristiques sont les suivantes :

Ouvrage Type Diamètre maximum

Hauteur maxi

Volume utile

Volume gaz

Pression gaz

Température

Digesteur

Cylindre béton

Dôme en double

membrane PVC

26 m

Cylindre béton : 6 m (dont 5,2 m

hors sol) Hauteur totale

hors sol : 12,8 m

2670 m3 1409 m3 -1 à 3,5 mbar 37°C

Post-digesteur

Cylindre béton

Dôme en double

membrane PVC

24 m

Cylindre béton : 6 m (dont 5,2 m

hors sol) Hauteur totale

hors sol : 12,3 m

2420 m3 1049 m3 -1 à 3,5 mbar 37°C

Le digesteur et post-digesteur sont en parois béton. Il présente un diamètre de 26 m et une hauteur totale hors-sol de 5,2 m. Le volume utile est de 2670 m3. Il est muni de 3 agitateurs submersibles sur barre de guidage dont le moteur est placé à l’extérieur pour une maintenance aisée. Le post-digesteur est de 24 m de diamètre et de hauteur totale hors-sol 5,2m.

Les deux ouvrages ont un dôme souple, constitué d’une double membrane en PVC, réalisée et fixée de manière étanche. La membrane interne est élastique et peut bouger indépendamment par rapport à la membrane externe, cette dernière étant fixe. Ce dispositif permet de disposer d’une capacité maximale : � Pour le digesteur de 1409 m3 de gaz stockés à une pression entre -1 et 3,5 mbar ;

� Pour le post-digesteur de 1049 m3 de gaz stockés à une pression entre -1 et 3,5 mbar.

La conception des systèmes d’agitation permet en outre de garantir un mélange homogène, une température identique dans toute la cuve, ainsi que l’absence de croûtage ou de couche flottante sur la surface libre du liquide. Il n’existe par ailleurs aucun équipement fixe à l’intérieur de la cuve, ce qui signifie qu’aucune maintenance intérieure n’est nécessaire.

311


Le système de chauffage des ouvrages de méthanisation est constitué de spires inox fixées aux parois des cuves. Chaque ouvrage est indépendant et aucun élément en mouvement n’est à l'intérieur des cuves. Ce procédé permet d’éviter l’installation d’un système de chauffage à l’intérieur des digesteurs. Ainsi, aucun arrêt technique n’est nécessaire. Le temps de séjour hydraulique total est donc d’environ 74 jours sur l’ensemble de la filière digesteur et post-digesteur.

3.2.1.2 Description sous l’angle de la sécurité L’instrumentation équipant le digesteur et post-digesteur correspond à : � des sondes de niveau (transmetteur niveau en continu et détection haut et bas),

� des soupapes de sécurité (sur et sous-pression) à fonctionnement hydraulique,

� une mesure de hauteur de membrane et pression du ciel gazeux.

Le transfert du digestat du digesteur vers le post-digesteur s’effectue par pompage. La température des matières en fermentation est contrôlée en continu. La pression de biogaz est contrôlée en continu sur le digesteur et le post-digesteur et une alarme (envoyée au système de surveillance) se déclenche en cas de dépassement des conditions suivantes : � Condition de pression maximum pour les vannes de sécurité : 5 mbar

� Condition de basse pression pour les vannes de sécurité : - 3 mbar

� Température dans le digesteur et le post-digesteur – environnement thermophile entre 35°C et 37°C.

Au niveau du digesteur et du post-digesteur afin d’éviter les conséquences d’une éventuelle surproduction de biogaz, une sécurité passive sera assurée par le déclenchement graduel de dispositifs de sécurité : 1. régulation automatique du processus biologique (pH, température, etc.), 2. stockage tampon du biogaz produit dans le post-digesteur (fonctionnement normal), 3. valorisation automatique de la production de biogaz par le process de pré-traitement, 4. évacuation d’un éventuel surplus de biogaz vers la torchère : celle-ci permet de détruire le

méthane qui est un gaz à effet de serre important. Elle est commandée par le système central.

5. ouverture en dernier recours des clapets de surpression du digesteur et du post-digesteur.

A partir du moment où des seuils d'alerte sont déclenchés, la torchère est démarrée et si le niveau du digesteur et post-digesteur est plein et si la hauteur de la membrane dépasse 70% de la hauteur maximale ou si la pression dépasse 3,5 mbar, la torchère est déclenchée et le biogaz est envoyée en torchère. S'il n'y a pas de retour à la normale, l'alimentation en matières entrantes est diminuée voire arrêtée.

312


Lorsque la pression haute est atteinte, la soupape hydraulique se déclenche évacue le gaz vers le haut du digesteur ou du post-digesteur. Sur pression basse, la soupape hydraulique protège le digesteur et le post-digesteur contre l’effet de vide, d’aspiration. En cas de fuite de biomasse sur le digesteur ou le post-digesteur, la cuvette de rétention autour de la zone des digesteurs / post-digesteur (d’un volume total égale au plus gros volume soit à minima 2670 m3) est reliée au bassin d’orage étanché des eaux pluviales. Une vanne manuelle maintenue fermée en sortie permet de retenir la totalité du volume de plus gros ouvrage, c’est-à-dire le digesteur soit 2670 m3. Le transfert du digestat des digesteurs vers le post-digesteur s’effectue par pompage. Un contrôle de niveau conforme dans le post-digesteur est réalisé. En cas de défaut, l’alimentation du digesteur est stoppée. Les dômes du digesteur et du post-digesteur sont composés d'une membrane extérieure et d'une membrane intérieure qui stocke le biogaz.

Lorsque le niveau de pression est très haut dans la membrane interne, le biogaz est dirigé vers la torchère via une vanne automatique – la torchère va brûler le gaz. La membrane externe est maintenue en pression par un ventilateur d’air. La pression d’air entre les deux membranes est contrôlée par un transmetteur de pression. En cas de défaillance du ventilateur d’air, qui maintient la membrane extérieure en pression, une alarme est envoyée au système de surveillance. La membrane extérieure se dépose sur la membrane intérieure ; si la quantité de gaz est inférieure au niveau requis, alors les deux membranes se déposent sur la structure interne (pylône) du digesteur et du post-digesteur et doivent être regonflées. En cas de fuite de la membrane interne : le niveau d’oxygène dans le gaz va augmenter. Un analyseur 4 gaz est positionné en entrée du groupe de cogénération avec report d’alarme. La concentration normale en oxygène étant inférieure à 2%, le seuil de déclenchement est paramétré à une concentration supérieure à 2% d’O2. Si le seuil est atteint, le ventilateur d’air est arrêté. En cas de fuite de biomasse sur le digesteur ou le post-digesteur, la cuvette de rétention constituée autour des digesteurs et du post-digesteur associé à une vanne automatique d’obturation de réseau permet de contenir la pollution (rétention étanche à minima de 2670 m3).

Si les stockages de gaz sont pleins, et qu’aucun consommateur de gaz supplémentaire ne peut être activé (pleine capacité du procédé de pré-traitement (voie prioritaire pouvant traiter au maximum 190 Nm3/h de biogaz) et fonctionnement de la cogénération par exemple), le biogaz est envoyé en torchère pour éviter une surpression dans le digesteur et le post-digesteur. La capacité maximale de la torchère est de 220 Nm3/h.

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3.2.1.3 Réactifs mis en œuvre

Une injection d’air à pression atmosphérique est réalisée dans le ciel gazeux des digesteurs (au maximum de 1% d’O2 en volume de gaz). Le système d’alimentation en air est constitué d’un ventilateur et d’un analyseur 4 gaz en entrée du groupe de cogénération.

3.2.1.4 Intervention humaine Des inspections visuelles des installations, structures et joints seront faites régulièrement et feront parties des gammes de maintenance et de surveillance de l’installation. Il y a intervention humaine en cas de déclenchement des alarmes de détection afin de contrôler et de réparer si une fuite est constatée et de mettre en place les mesures compensatoires le cas échéant. L’ensemble de ces opérations est réalisé par du personnel qualifié et formé en accord avec les consignes et les procédures décrites dans le manuel de fonctionnement. Il n’existe par ailleurs aucun équipement fixe à l’intérieur des ouvrages et aucun système de chauffage direct, ce qui signifie qu’aucune maintenance intérieure n’est nécessaire.

3.2.2 Pré-traitement du biogaz A la sortie du post-digesteur, le biogaz est difficilement valorisable dans sa forme brute. En effet en sortie du post-digesteur, le biogaz est globalement constitué de : � 60% de CH4

� 39,7% de CO2

� saturé en eau

� 500 ppm d’H2S

� composés traces (azote, oxygène…).

L’objectif du pré-traitement du biogaz est d’éliminer la quasi-totalité de toutes les molécules contenues dans le biogaz, autres que le CH4. L’installation peut traiter au maximum 190 Nm3/h. Le biogaz doit être séché avant d’être envoyé dans l’unité de cogénération. Le système de déshumidification du biogaz est constitué de : � échangeur tubulaire fixe à basse pression et refroidi à l'eau ;

� séparateur de condensation en acier inoxydable, positionné à la sortie du réfrigérant ;

� refroidisseur à basse consommation d'énergie ;

� revêtement isolant superficiel sur le filtre, l'échangeur, le séparateur ainsi que sur les tuyauteries d'arrivée du biogaz et du refroidisseur.

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Un système de filtration à charbon actif est positionné sur la ligne d'arrivée du biogaz après le système de déshumidification. Il est composé d'un filtre contenant le charbon actif pour réduire la teneur en H2S. Le volume de filtration est dimensionné afin de passer d'une concentration en H2S de 500 ppm à 100 ppm. L’ensemble des installations de pré-traitement est positionné en amont de la cogénération en extérieur dans des équipements capotés, naturellement ventilés.

3.2.2.1 Description sous l’angle de la sécurité

Des capteurs de pression, de température assurent un fonctionnement sûr de la surpression du biogaz. Des clapets anti-retours empêchent un retour en arrière du biogaz.


Aucun réactif n’est utilisé.

3.2.2.3 Intervention humaine

Des inspections visuelles des installations, structures et joints sont faites régulièrement et font partie des gammes de maintenance et de surveillance de l’installation. Il y a intervention humaine en cas de déclenchement des alarmes de détection afin de contrôler et de réparer si une fuite est constatée. L’ensemble de ces opérations est réalisé par du personnel qualifié et formé en accord avec les consignes et les procédures décrites dans le manuel de fonctionnement.

3.2.3 Installation de cogénération

Il est prévu dans le cadre de la valorisation du biogaz produit par l’unité de méthanisation, la mise en place d’une unité de cogénération composé d’un moteur de puissance thermique 1200 kW capable de traiter la totalité de la production de biogaz pouvant être produite (190 Nm3/h). Cette installation ne sera pas dans un local construit mais à l’extérieur dans un conteneur maritime protégeant l’installation des intempéries. Ces installations seront classées à Enregistrement sous la rubrique 2910-B2a et à ce titre respecteront l’ensemble des prescriptions applicables de l’arrêté ministériel du 24/09/13 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l'enregistrement au titre de la rubrique n° 2910-B de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement et notamment les prescriptions reprises ci-après visant à prévenir tout risque d'incendie et d'explosion et à ne pas compromettre la sécurité du voisinage, intérieur et extérieur, à l'installation.


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Respect des distances d’éloignement et de l’implantation du local : L'installation ne se situe pas au-dessus ou en dessous de locaux habités, occupés par des tiers ou à usage de bureaux, à l'exception de locaux techniques. Elle n'est pas située en sous-sol. Elle est suffisamment éloignée de tout stockage et de toute activité mettant en œuvre des matières combustibles ou inflammables. L'implantation des appareils doit satisfaire aux distances d'éloignement suivantes (les distances sont mesurées en projection horizontale par rapport aux parois extérieures du local qui les abrite ou, à défaut, les appareils eux-mêmes) : � 10 mètres des limites de propriété et des établissements recevant du public de 1ere, 2e, 3e

et 4e catégorie, des immeubles de grande hauteur, des immeubles habités ou occupés par des tiers et des voies à grande circulation ;

� 10 mètres des installations mettant en œuvre des matières combustibles ou inflammables, y compris les stockages aériens de combustibles liquides ou gazeux destinés à l'alimentation des appareils de combustion présents dans l'installation.

Réponse du projet : Ces distances d’implantation ont été prises en compte dans le projet comme le montre le plan d’implantation (cf .annexe associée).

Dispositions constructives: Les locaux abritant l'installation présentent les caractéristiques de réaction et de résistance au feu minimales suivantes : � l'ensemble de la structure est R 60 ;

� les murs extérieurs sont construits en matériaux A2 s1 d0 ;

� le sol des locaux est incombustible (de classe A1 fl) ;

� les autres matériaux sont B s1 d0.

La couverture satisfait la classe et l'indice BROOF (t3). De plus, les isolants thermiques (ou l'isolant s'il n'y en a qu'un) sont de classe A2 s1 d0. A défaut, le système « support de couverture + isolants » est de classe B s1 d0 et l'isolant, unique, a un PCS inférieur ou égal à 8,4 MJ/kg. Les matériaux utilisés pour l'éclairage naturel satisfont à la classe d0. Réponse du projet : Il n’y a pas de local construit pour abriter l’installation. En effet, les appareils de combustion sont placés en extérieur placés dans un conteneur pour résister aux intempéries. La résistance au feu du conteneur sera compatible avec les dispositions règlementaires.

Accessibilité :

L'installation est accessible pour permettre l'intervention des services d'incendie et de secours.

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Elle est desservie, sur au moins une face, par une voie-engin ou par une voie-échelle si le plancher haut du bâtiment est à une hauteur supérieure à 8 mètres par rapport à cette voie. Un espace suffisant est aménagé autour des appareils de combustion, des organes de réglage, de commande, de régulation, de contrôle et de sécurité pour permettre une exploitation normale des installations. Réponse du projet : Ces distances d’implantation ont été prises en compte dans le projet comme le montre le plan de circulation du site (cf .annexe associée). Désenfumage : Les locaux sont équipés en partie haute de dispositifs permettant l'évacuation des fumées et gaz de combustion dégagés en cas d'incendie (par exemple lanterneaux en toiture, ouvrants en façade ou tout autre moyen équivalent). Les commandes d'ouverture manuelle sont placées à proximité des accès. Le système de désenfumage est adapté aux risques particuliers de l'installation. Réponse du projet :

Le conteneur sera équipé de grilles d’aération et de portes en façades faisant office d’ouverture de désenfumage. Moyens d’extinction incendie : L'installation est dotée de moyens de secours contre l'incendie appropriés aux risques et conformes aux normes en vigueur. Ceux-ci sont au minimum constitués : � des extincteurs portatifs répartis à l'intérieur des locaux, sur les aires extérieures et les

lieux présentant un risque spécifique, à proximité des dégagements, bien visibles et facilement accessibles. Leur nombre est déterminé à raison de deux extincteurs de classe 55 B au moins.

� Ils sont accompagnés d'une mention : « Ne pas utiliser sur flamme gaz ». Les agents d'extinction sont appropriés aux risques à combattre et compatibles avec les produits manipulés ou stockés ;

Ces moyens sont complétés en fonction des dangers présentés et de la ressource en eau disponible par :

� un ou plusieurs appareils d'incendie (bouches, poteaux, ..) publics ou privés dont un, implanté à 200 mètres au plus du risque, ou une réserve d'eau suffisante permettant d'alimenter, avec un débit et une pression suffisants, indépendants de ceux des appareils d'incendie, des robinets d'incendie armés ou tous autres matériels fixes ou mobiles propres au site ;

� des matériels spécifiques tels que des extincteurs automatiques dont le déclenchement interrompt automatiquement l'alimentation en combustible.

Ces matériels sont maintenus en bon état et vérifiés au moins une fois par an.

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Réponse du projet : Les extincteurs seront judicieusement répartis sur l’ensemble du site en fonction du risque. Dans le cadre de la défense incendie, le poteau incendie du lycée horticole positionné à moins de 200 m du bâtiment de stockage pourra être utilisé. De plus un raccordement pompier sur le bassin eau propre de 140 m3 permettra aussi d’avoir une réserve complémentaire en eau sur le site. Risque d’explosion : Les risques seront dûment signalés et les installations électriques, mécaniques, hydrauliques et pneumatiques seront conformes aux dispositions du décret du 19 novembre 1996 susvisé. Les installations électriques, y compris les canalisations, seront conformes aux prescriptions de l'article 422 de la norme NF C 15-100, version octobre 2010, relative aux locaux à risque d'incendie. Les équipements métalliques sont mis à la terre conformément aux règlements et aux normes applicables. Le conteneur de cogénération sera équipé de détecteur CH4 couplé à une ventilation avec deux seuils d’alerte (avec ventilateur ADF) : � 1er seuil de détection : fermeture de la vanne d’alimentation en biogaz et ventilation

� 2nd seuil de détection : coupure totale de l’installation

Réponse du projet : Le système de ventilation du conteneur cogénération se compose de 2 sections : une première pour l'introduction de l'air positionnée en tête de conteneur et une seconde en position opposée pour l'expulsion de l'air. Ces entrée et sortie d'air sont composées de caissons avec grilles, de cloisons insonorisées. Un système de ventilation est placé en entrée. Par ailleurs, le conteneur est équipé de ventilateurs et de grilles d'aération dans la salle de contrôle/supervision ;

Protection contre la foudre : L'exploitant mettra en œuvre les dispositions relatives à la protection contre la foudre de la section III de l'arrêté du 4 octobre 2010 susvisé.

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Réponse du projet : Une analyse du risque foudre sera réalisée dans le cadre du projet. Les préconisations seront reprises dans le cadre d’une étude technique et les installations de protection feront l’objet d’une vérification initiale puis de vérifications périodiques conformément à la règlementation. Ventilation : Sans préjudice des dispositions du code du travail, les locaux sont convenablement ventilés pour prévenir la formation d'atmosphère explosive ou toxique. La ventilation doit assurer en permanence, y compris en cas d'arrêt de l'équipement, notamment en cas de mise en sécurité de l'installation, un balayage de l'atmosphère du local, compatible avec le bon fonctionnement des appareils de combustion, au moyen d'ouvertures en parties haute et basse permettant une circulation efficace de l'air ou par tout autre moyen équivalent. Le débouché à l'atmosphère de la ventilation est placé aussi loin que possible des immeubles habités ou occupés par des tiers et des bouches d'aspiration d'air extérieur, et à une hauteur suffisante compte tenu de la hauteur des bâtiments environnants afin de favoriser la dispersion des gaz rejetés et au minimum à 1 mètre au-dessus du faîtage. La forme du conduit d'évacuation, notamment dans la partie la plus proche du débouché à l'atmosphère, est conçue de manière à favoriser au maximum l'ascension et la dispersion des polluants dans l'atmosphère (par exemple l'utilisation de chapeaux est interdite). Réponse du projet :

Le conteneur de cogénération est ventilé en permanence. Le conteneur de cogénération sera équipé de détecteur CH4 couplé à une ventilation avec deux seuils d’alerte (avec ventilateur ADF) : � 1er seuil de détection : fermeture de la vanne d’alimentation en biogaz et ventilation

� 2nd seuil de détection : coupure totale de l’installation.

Détection / asservissement / coupure d’alimentation : Un dispositif de détection de gaz déclenchant selon une procédure préétablie une alarme en cas de dépassement des seuils de danger est mise en place dans les installations utilisant un combustible gazeux, exploitées sans surveillance permanente ou bien implantées en sous-sol. Il coupe l'arrivée du combustible et interrompt l'alimentation électrique, à l'exception de l'alimentation des matériels et des équipements destinés à fonctionner en atmosphère explosive, de l'alimentation en très basse tension et de l'éclairage de secours, sans que cette manœuvre puisse provoquer d'arc ou d'étincelle pouvant déclencher une explosion. Un dispositif de détection d'incendie équipe les installations implantées en sous-sol. L'emplacement des détecteurs est déterminé par l'exploitant en fonction des risques de fuite et d'incendie. Leur situation est repérée sur un plan. Ils sont contrôlés régulièrement et les

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résultats de ces contrôles sont consignés par écrit. La fiabilité des détecteurs est adaptée aux exigences de l'article 29 du présent arrêté. Des étalonnages sont régulièrement effectués. Toute détection de gaz, au-delà de 60 % de la LIE, conduit à la mise en sécurité de toute installation susceptible d'être en contact avec l'atmosphère explosive, sauf les matériels et équipements dont le fonctionnement pourrait être maintenu conformément aux dispositions prévues à l'article 24. Cette mise en sécurité est prévue dans les consignes d'exploitation. Réponse du projet Un dispositif de détection de gaz déclenchant selon une procédure pré-établie une alarme en cas de dépassement des seuils de danger sera mise en place au niveau de conteneur cogénération. Dans locaux atelier et le bâtiment de réception : il y aura mise en place de détecteur CH4, H2S et des alarmes sonores et visuelles ainsi que des procédures d’urgence associées. Réseau d’alimentation en canalisation : Les réseaux d'alimentation en combustible sont conçus et réalisés de manière à réduire les risques en cas de fuite, notamment dans des espaces confinés. Les canalisations sont étanches et résistent à l'action physique et chimique des produits qu'elles transportent. Notamment, elles sont constituées de matériaux insensibles à la corrosion ou protégés contre cette corrosion et sont en tant que de besoin protégées contre les agressions extérieures. Elles sont convenablement entretenues et font l'objet d'examens périodiques appropriés permettant de s'assurer de leur bon état. Elles sont repérées conformément aux règles en vigueur. Un dispositif de coupure, indépendant de tout équipement de régulation de débit, placé à l'extérieur des bâtiments s'il y en a, permet d'interrompre l'alimentation en combustible liquide ou gazeux des appareils de combustion. Ce dispositif, clairement repéré et indiqué dans des consignes d'exploitation, est placé : � dans un endroit accessible rapidement et en toutes circonstances ;

� à l'extérieur et en aval du poste de livraison et/ou du stockage du combustible.

Il est parfaitement signalé, maintenu en bon état de fonctionnement et comporte une indication du sens de la manœuvre ainsi que le repérage des positions ouverte et fermée. Dans les installations alimentées en combustible gazeux, la coupure de l'alimentation en gaz sera assurée par deux vannes automatiques (1) redondantes, placées en série sur la conduite d'alimentation en gaz. Ces vannes seront asservies chacune à des capteurs de détection de méthane (2) et un pressostat (3). Ces vannes assurent la fermeture de l'alimentation en combustible gazeux lorsqu'une fuite de gaz est détectée. Toute la chaîne de coupure automatique (détection, transmission du signal, fermeture de l'alimentation de gaz) est testée périodiquement. La position ouverte ou fermée de ces organes est clairement identifiable par le personnel d'exploitation.

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Tout appareil de réchauffage d'un combustible liquide comporte un dispositif limiteur de la température, indépendant de sa régulation, protégeant contre toute surchauffe anormale du combustible. Le parcours des canalisations à l'intérieur des locaux où se trouvent les appareils de combustion est aussi réduit que possible. Par ailleurs, un organe de coupure rapide équipe chaque appareil de combustion au plus près de celui-ci. La consignation d'un tronçon de canalisation, notamment en cas de travaux, s'effectuera selon un cahier des charges précis défini par l'exploitant. Les obturateurs à opercule, non manœuvrables sans fuite possible vers l'atmosphère, sont interdits à l'intérieur des bâtiments.

(1) Vanne automatique : son niveau de fiabilité est maximum, compte tenu des normes en vigueur

relatives à ce matériel.

(2) Capteur de détection de méthane : une redondance est assurée par la présence d'au moins

deux capteurs.

(3) Pressostat : ce dispositif permet de détecter une chute de pression dans la tuyauterie. Son

seuil doit être aussi élevé que possible, compte tenu des contraintes d'exploitation. Réponse du projet Le projet intègre ces dispositions. Les vannes sur réseau de biogaz seront positionnées : � en aval direct de chaque ouvrage de digestion (1 vanne manuelle);

� en amont de la torchère (1 vanne automatique) ;

� en amont des installations de traitement du biogaz (1 vanne manuelle);

� deux vannes automatiques redondantes en amont direct de la cogénération.


Aucun réactif n’est utilisé.

3.2.3.3 Intervention humaine L'exploitant désigne une ou plusieurs personnes référentes qualifiées qui vérifie périodiquement le bon fonctionnement des dispositifs de sécurité et s'assure de la bonne alimentation en combustible des appareils de combustion. L'exploitant s’assure du bon entretien des dispositifs de réglage, de contrôle, de signalisation et de sécurité et de la vérification périodique et la maintenance des matériels de sécurité et de lutte contre l'incendie mis en place (exutoires, systèmes de détection et d'extinction, portes coupe-feu, colonne sèche par exemple) ainsi que des éventuelles installations électriques et de chauffage, conformément aux référentiels en vigueur.

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Toute la chaîne de coupure automatique (détection, transmission du signal, fermeture de l'alimentation de gaz) est testée périodiquement. La position ouverte ou fermée de ces organes est clairement identifiable par le personnel d'exploitation. Toute tuyauterie susceptible de contenir du gaz devra faire l'objet d'une vérification annuelle d'étanchéité qui sera réalisée sous la pression normale de service. Ces vérifications et leurs résultats sont consignés par écrit. Les travaux de réparation ou d'aménagement seront effectués qu'après délivrance d'un « permis d'intervention » et éventuellement d'un « permis de feu » et en respectant une consigne particulière. La consignation d'un tronçon de canalisation, notamment en cas de travaux, s'effectuera selon un cahier des charges précis défini par l'exploitant. Après la fin des travaux et avant la reprise de l'activité, une vérification des installations est effectuée par l'exploitant ou le représentant de l'éventuelle entreprise extérieure. Les soudeurs devront avoir une attestation d'aptitude professionnelle spécifique au mode d'assemblage à réaliser.

3.2.3.4 Principe de fonctionnement La torchère consiste en un support de brûleur, qui est un tuyau d’alimentation conduisant au cône du brûleur associé à un allumage automatique. La torchère est prévue pour la mise en sécurité des installations et pour brûler les excédents de biogaz. Les caractéristiques sont les suivantes :

� Capacité du brûleur : 220 Nm3/h

� Hauteur totale : 6 m

� Diamètre intérieur du tube de flamme : 1.2 m

� Température de combustion : 850°C

� Arrête-flammes conforme à la norme NF EN ISO n° 16852.

La durée prévisionnelle de fonctionnement de la torchère de secours est limitée. Elle ne fonctionnera qu’en cas de dysfonctionnement ou d’arrêt des unités de pré-traitement ou de cogénération.


La torchère sera implantée à plus de 10 mètres de toutes cuves, et en particulier du digesteur, post-digesteur et du conteneur de cogénération. Elle est à l’air libre et équipée : � d’une vanne commande électrique ;

� d’un thermocouple pour le contrôle de la température de combustion ;

� d’un anti-retour de flamme ;

� d’un brûleur automatique avec allumage électronique ;

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� d’un pressostat ;

� d’un détecteur de flamme et arrête flamme conforme à la norme NF EN ISO n° 16852 ;

� d’un asservissement de la détection de flamme asservie à la vanne d’alimentation ;

� et d’une vanne manuelle.

Le canal de la torchère sera ventilé avant le rallumage de la flamme. Pour éviter tout dysfonctionnement de la torchère par grand froid, des dispositif de protection contre le gel de la vanne à gaz principale avec isolation et ruban chauffant et protection contre le gel du dispositif d'allumage avec isolation et ruban chauffant sont prévus. On peut considérer la torchère comme un organe de sécurité puisque son démarrage s’effectuera automatiquement en cas d’un important surplus de biogaz, ou en cas de dysfonctionnement ou d’arrêt des unités de pré-traitement et de cogénération, la torchère servira de by-pass et brûlera le biogaz produit. Elle pourra également fonctionner lors du premier démarrage de l’installation. Ainsi, il n’y aura aucun rejet direct de biogaz dans l’atmosphère en fonctionnement normal. Un groupe électrogène pourra être connecté à l'armoire électrique afin d'alimenter les équipements sensibles du process de méthanisation : torchère et soufflantes gazomètre des cuves de méthanisation et de maturation. Ainsi en cas de coupure électrique, le fonctionnement des équipements sensibles pourra être maintenu pendant quelques heures.

3.2.3.6 Réactifs mis en œuvre Aucun réactif n’est utilisé à cette étape.

3.2.3.7 Intervention humaine La maintenance régulière de cette installation sera faite par le personnel du site habilité et formé par le fournisseur de l’installation. Pour les interventions de maintenance préventive et curative, la société s’associera aux services du fournisseur. Le contrôle annuel de l’étanchéité des canalisations et du dispositif de torchère sera réalisé conformément à la réglementation.

3.3 Production d’électricité via panneaux solaires

Il est prévu la mise en place de 370 panneaux photovoltaïques en toiture du bâtiment fixés sur supports bac acier (avec des clips’obac). La surface maximale en toiture de cette installation est de 675 m2. La longueur d’emprise maximale en toiture sera de 30 m de long.

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Les caractéristiques techniques de l’implantation sont : � Puissance crête : 99 kw/h

� Onduleurs : 3 onduleurs de type kaco localisé à l’extérieur bâtiment sous un appentis au nord-est

� Type de modules : polycristallins 245-265 wc

Les capteurs photovoltaïques sont à base de polycristaux de silicium, notablement moins coûteux à fabriquer que le silicium monocristallin, mais qui ont aussi un rendement un peu plus faible. Ces polycristaux sont obtenus par fusion des rebuts du silicium de qualité électronique. Les cellules en silicium cristallin sont composées de fines tranches coupées d’un bloc de cristaux de silicium (polycristallin). Leur rendement varie entre 12% et 17%. Il s’agit de la technologie la plus répandue, représentant aujourd’hui environ 90% du marché. Le point de livraison sera au même endroit que celui de l'installation de méthanisation soit au nord-est de la parcelle par l'intermédiaire d'une ligne enterrée qui sera positionnée en fonction des contraintes liées aux ouvrages de l'unité.

3.3.1 Description sous l’angle de la sécurité

Le projet intégrera les dispositions prévues dans le cadre la future section V « Dispositions relatives aux équipements de production d’électricité utilisant l’énergie photovoltaïque » de l’arrêté du 4 octobre 2010 (applicable au 1er juillet 2016). A savoir, les dispositions principales seront : � La mise en œuvre de matériels électriques (boîte de connexion, câbles, onduleurs, etc.)

conforme aux normes en vigueur (UTE C 15-712-1 ; NFC 15-100 ; NFC 14-100 ;NF EN 50521) sur une toiture avec le critère BROOF(t3) (pour ne pas favoriser la propagation du feu) ;

� La mise en place d’une signalétique adaptée aux risques (signalisation de tous les câbles ou passages de gaines tous les 5 mètres, des locaux dédiés et à l’extérieur du bâtiment de la présence de PV et la signalisation de l’onduleur qui contrôle le passage courant continu en courant alternatif) ;

� L’habilitation électrique requise sera spécifiée pour les personnes amenés à travailler sur ou aux voisinages de ces installations ;

� Lors de travaux de maintenance par points chauds, la délivrance d’un permis de feu sera obligatoire ;

� La mise en place d’un système de dispositif de coupure électromécanique actionnable par manœuvre directe ou par télécommande ;

� la mise en place d’un système d’alarme et d’un dispositif de détection des dysfonctionnements avec report d’alarme ;

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� le positionnement des trois onduleurs dans un local technique spécifique (clos et ventilé) et éloigné des autres installations techniques accessible uniquement au personnel autorisé ;

� La mise en place dans des cheminements techniques EI30 identiques à la stabilité au feu du bâtiment des câbles entre les PV et l’onduleur ;

� La mise en œuvre de cadres métalliques ou des matériaux difficilement inflammables (classé au plus B-s3, d0 ou M1) et non déformables ;

� La mise en place de procédures spécifiques de mise en sécurité des installations et de contrôles des installations ;

� La mise en œuvre des préconisations de l’analyse du risque foudre et de l’étude technique associée ;

� La mise en place d’un contrôle annuel des équipements et des éléments de sécurité.

Un plan schématique des installations sera apposé à proximité de l’organe général de coupure des installations de production. L’exploitant tiendra à disposition de l’inspection des installations classées : � la fiche technique des panneaux photovoltaïques du constructeur;

� la fiche comportant les données utiles en cas d'incendie ainsi que les préconisations en matière de lutte contre l'incendie

� les certificats de conformité des panneaux photovoltaïques et de la certification de l’entreprise en charge de l’unité de production photovoltaïque ;

� les plans de surveillance et plan de site.

3.4 Utilités

3.4.1 Alimentation électrique

Un transformateur BT/HT sera installé sur site dans un local spécifique avec murs coupe-feu 2h. Celui-ci permettra d'alimenter le TGBT disposé au sein du local technique du process de méthanisation.

3.4.2 Air comprimé

L’air comprimé présent sur site sert principalement à l’alimentation des vannes pneumatiques automatiques et de sécurité. Il y aura un compresseur à air avec sécheur sur réseau d'air comprimé. Une cuve de 100 litres permettra de stocker l'air comprimé séché. La pression nominale du réseau sera de 6 bars.

3.4.3 Surpresseurs gaz

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Il est prévu la mise en place de surpresseurs sur le réseau de biogaz afin de mettre en pression le biogaz avant le transfert vers l’unité de cogénération permettant faire passer la pression de biogaz de 5 mbar à 200 mbar. Ces surpresseurs seront capotés et ventilés naturellement, positionnés en extérieur en amont de la cogénération.

3.4.4 Réseau de chaleur

La chaleur nécessaire au process de méthanisation sera assurée directement par la chaleur produite par l’unité de cogénération via un réseau de chaleur et des échangeurs.

3.4.5 Gasoil non routier

Il est prévu une cuve aérienne de 1 m3 de GNR (Gasoil non routier), sur rétention. Cette cuve sera positionnée à l’intérieur des locaux. Ce GNR servira au fonctionnement du chargeur. La cuve sera munie d’un volucompteur. L’aire de dépotage sera bétonnée avec une pente et comprendra en son point bas un collecteur relié au séparateur d’hydrocarbures du site. Elle sera accessible à des camions citernes pour son remplissage.

3.4.6 Alimentation en eau

L'établissement est alimenté par le réseau d'eau potable public et possède des disconnecteurs à divers endroits pour éviter toute rétro-pollution. Le site n’est pas alimenté en eau de forage.

3.4.7 Alimentation en gaz de ville

Le site ne sera pas alimenté en gaz de ville.

4. ANALYSE DE L’ACCIDENTOLOGIE SUR DES INSTALLATIONS SIMILAIRES

4.1 Enquête auprès du BARPI

L’accidentologie relatée ci-après résulte de la consultation de la base de données ARIA du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable (MEDD) DPPR / SEI / BARPI, afin de répertorier les accidents survenus sur des installations du même type que celles objet de la présente étude.

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4.2 Accidents impliquant des installations similaires

La recherche d’accidents effectuée (sur la période janvier 1900 à juin 2015) a porté successivement sur les mots clés ou activités suivantes (cf. annexe associée) en France et à l’étranger :

� Méthanisation

� Digesteur

� Biogaz

� Gazomètre

� Torchère biogaz

� Chaudières gaz

� tuyauteries gaz

� Digestat liquide

� Panneaux photovoltaïques

4.2.1 Accidents impliquant des unités de méthanisation

Parmi les 22 accidents recensés, seuls 13 accidents sont retenus. Les autres concernant des installations non-similaires au présent dossier. La synthèse suivante peut être réalisée :

� trois accidents provoquant des incendies :

- 1 relatif à un incendie d’origine électrique (sur un convoyeur de déchet) dans une unité de méthanisation de déchets ménagers ;

- 1 incendie sur l’unité de méthanisation dans une usine pétrochimique d’un vapocraqueur (rupture du joint d’une bride du circuit).

� quatre accidents provoquant des explosions :

- 1 explosion du bâtiment de compostage suite à des travaux de soudure ; - 1 explosion d’un dôme d’une cuve de stockage de 2000 m3 (sans conséquence mais

dont l’origine reste inconnue) ; - 1 explosion suivie d’un incendie dans une unité de méthanisation fermière (une

étincelle pourrait être à l’origine de l’inflammation du biogaz) ; - 1 explosion ou une perte d’intégrité de 2 cuves d’une installation de méthanisation

en cours de mise en service (l’origine serait une défaillance technique dû au gel). � sept accidents provoquant des pollutions (eau ou ai r):

- 1 pollution de deux ruisseaux en provenance d’une installation de méthanisation agricole (déversement de lisier par débordement lors d’un transfert de cuve) ;

- 1 pollution du milieu environnant (rue, champs) due à un déversement de lisier provenant d’une exploitation agricole ;

- 1 pollution d’un cours d’eau dû à la rupture d’un réservoir à lisier ;

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- Une fuite de 300 m3 de lisier due à la rupture de joint de la canalisation (qui aurait été causée par les vibrations du système de chauffage) ;

- 1 pollution de ruisseau due au débordement d’un bac de stockage d’effluents organiques (défaillance d’un capteur de niveau)

- 1 libération d’un gaz malodorant de méthane et d’ammoniac due à la déchirure de la bâche du post-digesteur.

Pour éviter des scénarios accidentels dus, les dispositions suivantes seront prises : � vérification électrique des installations initiales et périodiques ;

� zonage ATEX et adéquation du matériel et DRPE (Dossier Relatif à la Protection contre les Explosions) ;

� vérifications périodiques visuelles des brides et des joints ;

� plan de prévention, permis de travail et permis de feu en cas de travaux le nécessitant ;

� dispositif contre le gel : il est prévu l’ajout de glycol dans les réseaux de fluides sensibles au gel (soupapes hydrauliques de surpression, réseau de chauffage) ;

� sonde de niveau pour éviter le débordement des cuves ;

� mise en place d’une double membrane pour le stockage de biogaz.

4.2.2 Accidents impliquant un digesteur

9 accidents impliquant un digesteur ont été recensés au niveau de la base de données ARIA du BARPI. L’un d’entre eux correspondant à une défaillance de la torchère est repris dans le chapitre relatif à l’accidentologie des torchères. Sur les 8 accidents restant, on peut dénombrer : � une pollution du milieu naturel provenant d'un centre de traitement des déchets

organiques correspondant à la fraction liquide du digestat issue des digesteurs en sortie de procédé de méthanisation. Un acte de vandalisme durant le week-end serait à l'origine de la pollution ;

� une rupture d’une canalisation de trop plein de boues, entraînant le déversement de boues dans la Seine, sans conséquence pour l’homme ;

� une légère fuite de biogaz au niveau d’un digesteur fissuré à plusieurs endroits (infiltration à travers la double paroi) ;

� une libération d’un nuage malodorant de méthane et d'ammoniac dans une exploitation agricole (déjà mentionné dans le paragraphe précédent) ;

� un incendie sur un digesteur dont l’origine serait due à des travaux de soudure ;

� une fuite de digestat en partie haute du digesteur (due une corrosion précoce des tôles de la paroi) ;

� une fuite de biogaz suite à la perte d’intégrité d’une tuyauterie lors d’un passage d’une grue mobile ;

� une fuite de biogaz sur digesteur suite à un blocage intempestif de l’évent de surpression en position ouverte.

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Hormis l’évacuation à titre préventif des riverains et le brûlage de l’excédent sur torchère pour le scénario de fuite ou la fuite de biogaz dans l’atmosphère, ces accidents n’ont eu aucune conséquence sur la santé des travailleurs ou du public et sur l’environnement. Par rapport à ces typologies d’accidents, il est important de rappeler que le digesteur et le post-digesteur sont des ouvrages fermés (étanches et résistants), et qu’ils comportent au niveau du dôme des soupapes hydrauliques tarées à +5 mbar et à -3.5 mbar. De plus le digesteur et le post-digesteur sont équipés d’une double-membrane pour le stockage du biogaz dans le ciel gazeux.

Pour éviter des scénarios accidentels dus aux phases de travaux, les dispositions suivantes seront prises : � Enterrement des canalisations sous les voiries et chemins d'accès.

� Des vannes d'isolement seront installées sur l'ensemble des canalisations des ouvrages.

� Accompagnement lors des phases travaux des entreprises extérieures pouvant intervenir à proximité des ouvrages.

Les vannes de surpression quant à elles sont contrôlées annuellement dans le cadre de la maintenance des ouvrages et des dispositifs de protection.

4.2.3 Accidents impliquant du biogaz

Parmi les 51 événements recensés, trente-huit accidents soient ne concernent pas directement le biogaz issu d’unité de méthanisation mais sont des incendies au niveau de centres d’enfouissement technique de classe II ou ancienne décharge ou puits, donc sans lien avec les installations étudiées ici ou soient concernent des accidents déjà repris et développés sous d’autres chapitres.

Parmi les 13 accidents restants, la synthèse suivante peut être réalisée :

� Six accidents provoquant des émanations de gaz :

- Une fuite de biogaz et de boues par un évent de surpression resté bloqué ouvert. Il est procédé à l’inertage à l’azote du digesteur. L’incident est maîtrisé.

- Un délutage au niveau du gazomètre dû à un défaut de vanne de maillage (qui stoppe le transfert de biogaz et met le gazomètre en surpression).

- Lors de travaux et de conduite d’une grue, une tuyauterie aérienne est accidentée sans rompre. La vanne de coupure de la tuyauterie est actionnée et les compresseurs arrêtés provoquant une légère surpression dans le ciel gazeux du digesteur. 250 m3 de biogaz est libéré à l’atmosphère par les soupapes de sécurité avant la mise en place d’un torchage directement réalisé sur le digesteur.

- Un délutage du gazomètre (dégagement du biogaz dû à un déséquilibre entre ses débits entrants et sortants au niveau de la garde hydraulique) suite à une défaillance matérielle (fragilité des dispositifs de fin de course) qui neutralise l’automatisme de transfert ou de torchage. Intervention manuelle en ARI pour manœuvrer les vannes. Dégagement de 600 kg de biogaz à l’atmosphère – pas d’autres conséquences perçues.

- Une fuite de biogaz sur un digesteur fissuré (arrêt du digesteur et mis en service des torchères pour brulage du surplus de gaz).

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- Une fuite enflammée de gaz au niveau d’un réservoir couvert du à une défaillance technique.

� - Cinq provoquant des explosions :

- une rupture de canalisation de biogaz provoque une explosion dans la salle des compresseurs d’une station d’épuration – destruction de la salle des compresseurs et endommagement important de la chaufferie – 2 employés légèrement blessés et irrités par l’émanation de gaz

- une explosion au niveau d’une station de traitement biologique des effluents d’une papeterie – projection des toits de la cuve et du méthaniseur – bris des vitres jusqu’à 100 m par le souffle de l’explosion – pas de victime/ pas d’impact sur l’environnement

- une explosion au niveau d’une baudruche tampon en matériau souple de 10 m3 de biogaz et des tuyauteries d’alimentation d’une chaudière et d’une torchère au niveau d’une station d’épuration d’une papeterie. Cette explosion est liée au blocage en descente et à la mise en dépression de la baudruche avec pénétration d’air par les joints en téflon, ayant entraîné des dégâts matériels et des bris de vitre sur une distance de 130 m.

La mise en place d’un détecteur de pression dans le post-digesteur pour empêcher la dépression et l’adéquation du matériel au zonage ATEX permettent d’éviter cette typologie d’accidents.

- une explosion lors de la mise en route de l’installation de méthanisation (origine inconnue : soit boule de feu soit erreur de dimensionnement de l’installation). Aucune pollution n’est détectée néanmoins les dommages s’élèvent à 1,5 millions d’euros.

- une explosion au niveau d’un silo en béton de fermentation et production de biogaz lors d’une opération de soudage (deux décès) sur une station d’épuration communale.

Afin de prévenir la présence de toute source d’ignition, une procédure avec permis de feu est instaurée pour tous travaux mettant en œuvre des travaux par points chauds.

� un provoquant une mise en dépression d’une sphère d e biogaz :

- mise en dépression d’une sphère de biogaz lors de la remise en service due à une erreur humaine (pas d’indication sur le réducteur de la position de la vanne) ;

- déformation de la sphère, isolement en gaz par la remise en place des queues de poêles sur les conduites gaz ;

- coût des dommages élevés mais aucune conséquence sur l’environnement.

Sur les installations de l’unité de méthanisation, sur basse pression du gaz, il est prévu des soupapes hydrauliques pour protéger les ouvrages contre l’effet de vide, d’aspiration.

4.2.4 Accidents impliquant les gazomètres

Parmi les 23 évènements répertoriés, seuls quatre accidents sont retenus dans le cadre de l’analyse de l’accidentologie (soit parce que les installations ne sont pas similaires soit les accidents ont été repris dans d’autres chapitres).

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A noter parmi les 4 accidents : - 2 concernent des fuites de gaz (blocage de la vanne de sécurité, corrosion d’un

joint), - 1 est un incendie (dû à un découpage au chalumeau du gazomètre), - 1 est relatif à une explosion dû à un acte de malveillance.

4.2.5 Accidents impliquant une torchère 80 accidents ont été recensés mais ils ne sont pas liés aux dangers intrinsèques induits par l’exploitation d’une torchère. Au contraire, pour les évènements répertoriés, celui-ci constitue un équipement de sécurité ayant permis de brûler le biogaz et d’éviter la survenue d’un scénario d’accident majeur (explosion d’un nuage de biogaz). En effet, en cas de surplus de biogaz ou de dysfonctionnement des installations de combustion, la torchère permet en toute sécurité de brûler cet excédent. A noter cependant un évènement accidentel qui s’est produit en période de grand froid : la torchère s’arrête et ne redémarre pas. Les soupapes de sécurité du digesteur ainsi que la vanne d’alimentation et les brûleurs de la torchère sont gelés. L’évènement est maîtrisé et n’a aucune conséquence néanmoins dans les jours qui suivent des dispositifs de réchauffage automatique des éléments sensibles de la torche sont installés en plus du calorifugeage et les soupapes de sécurité sont sécurisés pour éviter le blocage par le gel. Le projet intègre des dispositions contre le gel à savoir le contrôle quotidien des soupapes lors des épisodes de grands froids et l’ ajout d'eau glycolée si nécessaire.

4.2.6 Accidents impliquant des installations de combustion telles que installation de cogénération

82 accidents impliquant des installations de combustion gaz ont été recensés au niveau de la base de données ARIA du BARPI. Environ 47 ne concernent pas les installations de traitement d’effluents (fuite d’hydrocarbures, chaudière bois, chaudière fioul lourd, sécheur de boues, broyeur de bois, usine d’incinération, fabrication d’éthylène glycol, stockage d’huile).

Sur les 34 accidents restants, l’analyse suivant peut être faite :

� 12 sont des explosions :

- 1 due à l’absence d’un contrôle d’étanchéité de canalisation après changement de tuyauteries lors d’une maintenance préventive ;

- 1 due à un dysfonctionnement sur ballon d’eau chaude ; - 3 dues à des dysfonctionnements sur brûleur ; - 1 due au dysfonctionnement de l’obturateur à guillotine permettant de condamner

l’arrivée de gaz ; - 1 dont l’origine peut être soit un dysfonctionnement sur brûleur ou soit de mauvaises

conditions de combustion et d’évacuation des fumées ;

331


- 2 dues à une rupture de la conduite d’alimentation de gaz ; - 1 lors d’une purge de canalisation de gaz à l’intérieur du local chaufferie (création

d’une ATEX) ; - 2 dont les causes sont non connues.

Les explosions ont des conséquences assez importantes sur les bâtiments et sur les personnes travaillant sur site.

� 6 sont des incendies :

- 1 suite à incendie à proximité (effets dominos) - 1 suite à une cigarette abandonnée (local servant aussi de vestiaires) - 1 suite à la foudre - 1 fuite d’huile sur un turbo-alternateur - 2 dont les causes ne sont pas déterminées

Les dommages générés par les incendies des installations de combustion sont limités, dans la plupart des cas, au local chaufferie.

� - 14 sont des risques d’intoxication :

- 13 suite à des fuites de gaz ; - 1 suite à une mauvaise combustion de la chaudière.

Les personnes sont évacuées. Aucune intoxication n’est à déplorée.

� 2 incidents sans conséquences :

- 2 suite à l’arrêt technique : échauffement d’un transformateur provoquant un déversement d’huile, défaut électrique provoquant une coupure d’alimentation électrique de la commune voisine.

A noter que l’installation de combustion sur le site est associée à l’installation de cogénération placée en extérieur dans un conteneur ventilé et que l’ensemble des prescriptions de l’arrêté ministériel du 24 septembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l'enregistrement au titre de la rubrique n° 2910-B de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement ont été prises en compte dans le cadre du projet.

4.2.7 Accidents impliquant des canalisations gaz Suivant les données du BARPI, chaque année plus de 6000 endommagements de canalisation de distribution de gaz, suivis de fuites sont recensés en France. Les travaux à proximité des réseaux sont la cause principale de ces accidents. Dans le cadre du projet, il n’y aura pas de canalisation de transport proprement dit mais des tuyauteries de transfert de biogaz sur site. Ces tuyauteries seront principalement enterrées et de faible pression. Le plan des tuyauteries aériennes et enterrées sera tenu à jour et un permis de fouille sera élaboré avant tous travaux le nécessitant.

332


Données sur les canalisations du site :

Unité Cuve - Cuve cuves - surpresseur entrée cogé ou

torchère entrée cogé

interne cogé

torchère

Conduite PEHD PEHD Inox Acier acier acier inox

Type aérien aérien/enterré aérien aérien aérien aérien aérien

Longueur ml 5 115 2 x 5 4 4 3 2

Diamètre intérieur DN mm

200 200 200 120 200 120 80

Pression nominale mbar

2 mbar 2 mbar 2 mbar 2 mbar 2 mbar 400 mbar 80 mbar

Plage de pression mbar

-1/+5 mbar -1/+5 mbar -1/+5 mbar -1/+5 mbar

-1/+5 mbar

2-450 mbar 2-250 mbar

Température °C 38 °C 15 - 38 °C 38 °C 15 - 38

°C 15 - 38 °C 10°C 15 -

30°C

Débit nominal biogaz Nm3/h

210 210 210 210 210 210 210

Débit maximum Nm3/h 265 265 265 265 265 265 265

Les tuyauteries aériennes seront limitées sur le site et protégées des chocs et de la corrosion. Les matériaux choisis seront adaptés aux conditions de pression et de température du biogaz et équipés de pots de purges sécurisés permettant de limiter les risques de corrosion. Des vannes de barrages amont/aval permettront d’isoler le réseau avant travaux. Un contrôle de l’étanchéité des réseaux sera réalisé annuellement. Lors de la mise en route, des tests de pression seront réalisés.

4.2.8 Accidents impliquant du digestat liquide 1 accident est recensé. Il s’agit du débordement d’une cuve de stockage de boue et de digestat liquide par moussage (non-détecté par sonde de niveau), sans rétention dans un centre de méthanisation (biogaz). La matière rejoint le réseau pluvial.

4.2.9 Accidents impliquant des panneaux photovoltaïques L’accidentologie répertorie une quarantaine d’accidents relatifs à l’inflammation de cellules photovoltaïques, qui ont pu, pour certains, porter atteinte à la sécurité des services de secours et aller jusqu’à la destruction totale du bâtiment. Diverses causes sont identifiées. Les risques d’inflammation relatifs aux panneaux proprement dits peuvent être provoqués par : � des travaux, de type maintenance par exemple (arcs de soudage) ;

� un défaut de conception (avec pour conséquence un effet de surchauffe) ;

333


� un impact de foudre ;

� un arc électrique dû à l’intensité du courant (court-circuit) ;

� une erreur de montage à l’installation du panneau ;

� un feu d’origine externe (brandons, feux d’artifices…) ;

� un feu provenant de l’intérieur du bâtiment.

Par ailleurs, les panneaux sont susceptibles de présenter un risque d’électrisation pour le personnel d’intervention, par suite d’une détérioration du matériel occasionnée par une agression mécanique (conditions météorologiques, chute d’objet…). Les mêmes types de risque sont envisageables concernant les équipements électriques.

L’analyse de l’accidentologie conclut à la nécessité, en matière de prévention, de s’assurer : � du respect des normes électriques ;

� de l’utilisation de matériaux conformes aux exigences règlementaires en matière de classement au feu ;

� de l’habilitation des personnels susceptibles de travailler à proximité par points chauds. Par ailleurs, les barrières techniques de sécurité doivent comprendre : � un système de détection incendie au niveau de l’installation électrique ;

� la présence de moyens d’extinction ;

� un dispositif de coupure de courant ;

� un système de protection contre la foudre. Ce qu’intègre le projet.

4.2.10 Retour d’expérience relatif aux procédés de méthanisation et à leurs exploitations.

L’INERIS dans son rapport d’étude du 13/02/2012 relatif au Retour d’expérience lié aux procédés de méthanisation et à leurs exploitations identifie que « les principaux phénomènes dangereux à considérer sont classés par ordre de priorité en terme probabilité d’occurrence : les incendies, les explosions, l’émission imprévue de toxiques gazeux (H2S) ». La mise en conformité avec la réglementation ATEX et la rédaction du Document Relatif à la Protection contre les Explosions (DRPCE) est un moyen significatif pour maîtriser de tels risques dans la filière méthanisation. Sur le projet, un zonage ATEX a été réalisé. NASKEO, développeur de l’installation de méthanisation n’a pas connu d’accidents et incidents liés à l’exploitation de ce type d’installations.

334


4.3 Conclusions Le principal risque pour l’environnement lié aux stockages de digestats et produits liquides sont l’émanation locale de substances toxiques et le déversement accidentel de produits dans l’environnement, néanmoins les conséquences restent limitées. Au vu du retour d’expérience, le principal risque pour l’environnement, lié à la présence de biogaz, est le risque de fuite, d’incendie ou d’explosion.

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5. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION DES POTENTIELS DE DANGERS

5.1 Méthodologie d’analyse utilisée pour identifier et caractériser les potentiels de dangers

Nous allons, dans ce chapitre, identifier les différentes sources potentielles de dangers. L’analyse des produits stockés / utilisés, ainsi que les conditions de stockage ou d’emploi, ont permis d’identifier les potentiels de dangers : � liés aux produits, aux conditions d’exploitation et de stockage,

� liés aux équipements,

� liés aux équipements d’utilité commune. L’évaluation du niveau de risque pour l’environnement et les mesures susceptibles de réduire l’occurrence des risques et les conséquences identifiées seront justifiées dans le chapitre «Analyse des risques».

5.1.1 Potentiels de dangers liés au biogaz, au fioul, aux matières premières et au digestat

5.1.1.1 Biogaz La composition du biogaz est la suivante : � 57 % de CH4 (en volume),

� 42 % de CO2 (en volume).

La teneur moyenne en H2S du biogaz après injection d’O2 et traitement épuratoire est inférieure à 0,03 %. Le biogaz est créé au niveau du digesteur (présence au niveau du ciel gazeux du digesteur : 1409 m3) et post-digesteur puis stocké à l’intérieur du dôme du post-digesteur équipé d’une double-membrane (capacité maximale de stockage de 1049 m3). Il servira à alimenter l’unité de cogénération. Dans certaines conditions de concentration, le biogaz peut former des mélanges explosifs (Limites d’inflammabilité dans l’air entre 5% - 15% en volume suivant la proportion CH4 - CO2). Nous allons examiner ci-après les caractéristiques physico-chimiques et toxicologiques des deux principaux constituants du biogaz, à savoir le méthane et le dioxyde de carbone. Le méthane (CH4), constituant principal du « gaz naturel » est un gaz extrêmement inflammable produit naturellement par la décomposition de la matière organique en milieu privé d’oxygène. Il est inodore à l'état pur, et plus léger que l'air (densité relative : 0,55).

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Formule : CH4 Etiquetage : F+ (extrêmement inflammable) Numéro CAS : 74-82-8 Phrases de risque : R12 : extrêmement inflammable Point éclair : 550°C Température d'auto-inflammation : 538°C Point d'ébullition : - 160°C Limites d'inflammabilité dans l'air : 5 % - 15 % (volume) Le dioxyde de carbone (CO2) est présent naturellement dans l’atmosphère en très faible quantité. C’est un produit chimique non inflammable, produit par la respiration des organismes vivants et par la combustion du carbone (pétrole, gaz naturel, charbon, bois…) ; sa valeur limite d’exposition est de 9000 mg/m3. En milieu confiné, le dioxyde de carbone, tout comme le méthane, peut provoquer l’asphyxie par réduction de teneur en oxygène de l’air. Pour le biogaz avec une composition CH4-CO2 à environ 60%-40% les limites inférieures et supérieures d’explosivité du biogaz sont les suivantes :

CH4-CO2 (%V/%V) LIE (%v /v CH4 ) LSE(%v /v CH4 ) Densité dans l’air 60-40 5.1 12.4 0.94

Limites d’inflammabilité relative à la composition du biogaz (source INERIS) Quant à l’H2S, il est caractérisé par une odeur désagréable d'œuf pourri. C’est un gaz incolore, acide et toxique, contenu dans les émissions liées à la décomposition de la matière organique, et notamment dans le biogaz brut issu de la méthanisation. En termes de toxicité aiguë de l’H2S, son inhalation accidentelle provoque fréquemment des intoxications graves. Pour une concentration en hydrogène sulfuré : � supérieure à 1 000 ppm, le décès survient de façon très rapide en quelques minutes

� de 500 ppm, une rapide perte de connaissance est suivie d’un coma parfois convulsif, accompagné de troubles respiratoires (dyspnée et cyanose), d’un œdème pulmonaire, de troubles du rythme cardiaque (brady- ou tachycardie, fibrillation) et de modifications tensorielles (hypotension le plus souvent)

� de 100 ppm, une irritation des muqueuses oculaires et respiratoires se traduit par une conjonctivite, une rhinite, une dyspnée, voire un œdème pulmonaire retardé

Ces accidents apparaissent au cours d’opérations aussi différentes que l’inspection visuelle intérieure d’un réservoir, le curage d’une cuve ou le décolmatage d’une canalisation. La teneur moyenne en H2S du biogaz après injection d’O2 et traitement d’épuration est de 100 ppm. En synthèse, les risques liés à la nature chimique du biogaz est donc principalement les risques liés à l’inflammabilité du méthane et au risque associé de formation d’un mélange explosible (effets de surpression et thermiques) et dans une moindre mesure à la toxicité de l’H 2S lié à la décomposition de matières organiques et contenu dans le biogaz.

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5.1.1.2 Fioul/GNR Le fioul sert à l’utilisation des engins et chariots de manutention du site. Il est prévu sur site, une cuve aérienne double peau équipée d'un détecteur de fuites de 1000 L de gasoil non routier positionné à l’intérieur du bâtiment. Les caractéristiques du fioul sont les suivantes : Etiquetage : F (inflammable de 2nd catégorie) Phrases de risque : R10, R40, R65, R66 Point éclair : ≥ 55°C Température d'auto-inflammation : ≥ 250°C Limites d'inflammabilité dans l'air : 0,5 % - 5 % (volume) Les risques présentés par ce produit sont : � le risque d’incendie (feu de nappe), l’explosion (feu de nappe),

� le risque de pollution en cas de perte de confinement.

A noter cependant que la quantité mise en œuvre reste limitée à 1000l.

5.1.1.3 Matières entrantes et digestats solides et liquides Le stockage des différentes matières entrantes et matières sortantes se fera de la manière suivante :

Type Matières Mode de stockage Dimension Potentiel

Co-substrats solides entrants

Fumiers Plate-forme sous bâtiment

200 m2 Quantité maximale stockée : 650 m3

Combustible Ordures Ménagères Triées

combustible

Tontes Trémie d’incorporation 20 m3 combustible Déchets de fruits et légumes

combustible

Co-Substrat liquides

Jus de fruits Cuves de stockage

100 m3 polluant Graisses 30 m3 combustible Matières de vidanges

50 m3 polluant

soupes 50 m3 polluant Co-substrats solides à hygiéniser

Fumier + OMT Trémie d’alimentation 20 m3 polluant

Mélange avant digestion

Cuve de mélange 120 m3 polluant

Mélange hygiénisé

2 cuves d’hygiénisation

2* 20 m3 polluant

Digestats solides Plate-forme extérieure 2050 m3 polluant

Les cuves de stockage des matières entrantes (co-substrat liquide) seront placées dans la zone de rétention du digesteur et post-digesteur dont le volume de rétention sera à minima de 2670 m3.

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La cuve de graisse de 30 m3 sera positionnée à plus de 15 m du digesteur et post-digesteur.

Le profil des plates-formes et de la voirie ainsi que le réseau de canalisations et de cunettes seront établis afin de récupérer les eaux de ruissellement et les conduire jusqu’à deux bassins de rétention :

� un bassin recueillant les eaux « propres » issues des toitures et espaces hors voirie, d’un volume de 140 m3 ;

� un bassin recueillant les eaux chargées issues des voiries et plates-formes, d’un volume de 200 m3 (volume fixé pour recueillir également les eaux d’extinction d’un éventuel incendie).

Les co-substrats et solides entrants seront quant à eux stockés dans un bâtiment d’environ 760 m2.

Les stockages seront répartis en 4 casiers. La surface du bâtiment liée à ce stockage sera de 366 m2 avec un volume maximal de 650 m3.

Les dispositions constructives prévues sont :

� Eloignement du bâtiment par rapport aux autres installations techniques ;

� Trappes de désenfumage représentant 2% de la surface de la toiture ;

� Compartimentage des casiers par paroi béton sur 2 m.

Enfin il est à noter que ces intrants solides ont à une forte teneur en eau estimée à 45 % de matière sèche.

Enfin les digesteurs, post-digesteurs sont sur une zone étanche faisant cuvette reliée au réseau d’eaux pluviales. Une vanne manuelle maintenue fermée permet d’obturer le réseau en cas de départ d’incendie ou de déversement accidentel (perte d’étanchéité d’une cuve, permettant ainsi de retenir sur site 2900 m3 (intégrant au moins le volume du plus grand contenant c’est-à-dire le digesteur).

5.1.2 Gestion des incompatibilités des produits chimiques

Afin de prévenir tout risque d’incompatibilité, les règles appliquées sur l’unité de méthanisation consistent à avoir des stockages et des modes de dépotage évitant tout contact entre les produits incompatibles. A noter que le fioul et les huiles seront stockés sur site.

Produit Stocks Huile hydraulique et graisse 100 l en fûts sur rétention

Gasoil non-routier 1 m3 en cuve double-peau Des procédures adaptées, une formation du personnel aux risques chimiques, l’accès aux fiches de données sécurité et aux situations d’urgence permettront de limiter l’occurrence d’évènements accidentel lors du dépotage ou de l’utilisation de ces produits Les dispositions de prévention des déversements accidentels seront respectées grâce à des rétentions placées au niveau des zones de stockage.

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De plus, l’étiquetage des contenants de produits chimiques et de déchets dangereux sera conforme à la réglementation relative à l'étiquetage des substances et préparations chimiques dangereuses. Enfin, l’entretien des équipements (cuve de stockage) sera régulier. Les différentes canalisations seront repérées par des couleurs normalisées (norme NF X 08 15) ou par des pictogrammes en fonction du fluide qu'elles transportent. Elles seront reportées sur le plan des installations.

5.1.3 Produits / matériaux Selon les produits mis en œuvre et leurs caractéristiques, différentes réactions d’incompatibilité entre produits et matériaux existent. Ces réactions d’incompatibilité entre produits et matériaux sont susceptibles de se concrétiser par l’apparition de phénomènes de corrosion ou de dégradations chimiques pouvant avoir des conséquences importantes sur l’intégrité des installations et donc sur la sécurité (risque de fuite de produits, départ d’incendie…). D’une manière générale, les matériaux utilisés sur les installations ont été choisis en cohérence avec les connaissances scientifiques du moment par rapport aux différentes réactions d’incompatibilité entre produits et matériaux. Chaque matériau de canalisation de transfert, de cuve de stockage ou d’équipement est prévu pour résister aux produits susceptibles d’être présents dans les conditions de marche. Les matériaux retenus pour les installations permettent de limiter ce risque de par leur excellente tenue à la corrosion et à l’attaque chimique. En conséquence, les matériaux choisis pour le stockage et le transfert des réactifs utilisés (acide sulfurique notamment) sont fonction des compatibilités de chacun, comme par exemple : � les cuves de stockage et les canalisations de transfert du fioul sont en PEHD.

De plus au niveau du dépotage, la signalisation des différents raccords et la formation adaptée du personnel permettra de limiter le risque d’erreur de connexions. Concernant le digestat, les canalisations seront aériennes entre le digesteur et le post-digesteur à l’intérieur du bâtiment au niveau de la séparation de phase ainsi qu’au niveau du traitement du digestat brut : elles seront en acier noir lorsqu’il n’y a aucun contact avec l’atmosphère ambiante et en inox si un contact est potentiel avec l’atmosphère ambiante. Elles seront enterrées entre le post-digesteur et le système de séparation de phase et seront en matériau PEHD pour fluide. Concernant le biogaz, la nature du matériau choisi pour les canalisations enterrées véhiculant le biogaz est le PEHD spécial gaz garantissant la sécurité du dispositif vis-à-vis de la corrosion et des pressions engendrées. Les canalisations seront enterrées entre les digesteurs et le post-digesteur et jusqu’à l’entrée des surpresseurs positionnés avant les colonnes de lavage du gaz juste avant l’entrée dans l’unité de pré-traitement. Pour éviter la corrosion du béton, la partie en contact avec le biogaz est couverte d’un lining en polypropylène, soudé (épaisseur de 1,5 mm).

340


Pour les canalisations extérieures (très limitée sur le site), celles–ci sont en inox pour éviter toute corrosion. Par ailleurs, des points bas (récupération de condensats avec pots de purge) installés à intervalles réguliers sur la canalisation biogaz permettront de récupérer tous les condensats générés par les variations de température et de pression, réduisant d’autant les risques de corrosion. Une déshumidification du biogaz sera réalisée avant l’entrée dans l’unité de cogénération. Les brides et raccords seront limités sur les canalisations biogaz. Une mesure de pression du biogaz sur canalisation après surpresseur et avant entrée l’unité de pre-traitement sera réalisée pour le maintien en pression envoyée vers l’unité de cogénération. Vis-à-vis du dôme du digesteur et post-digesteur, les deux membranes intérieures et extérieures sont constituées d’un complexe polyester et d’une enduction PVC. L’armature polyester assure la résistance mécanique, l’enduction assure l’étanchéité au biogaz. Cette enduction est spécialement traitée afin de présenter les caractéristiques d’étanchéité et de résistance chimique aux composants du biogaz. De plus, l’enduction PVC de la membrane extérieure permet d’assurer la protection mécanique de l’enveloppe gaz. Afin de prévenir tout risque d’incompatibilité, les règles appliquées sur l’unité de méthanisation consistent à avoir des stockages et des modes de dépotage évitant tout contact entre les produits incompatibles. Des procédures adaptées, une formation du personnel aux risques chimiques, l’accès aux fiches de données sécurité et aux situations d’urgence permettront de limiter l’occurrence d’évènements accidentel lors du dépotage ou de l’utilisation de ces produits De plus, l’étiquetage des contenants de produits chimiques et de déchets dangereux sera conforme à la réglementation relative à l'étiquetage des substances et préparations chimiques dangereuses. Enfin, l’entretien des équipements (cuve de stockage) sera régulier. Les différentes canalisations seront repérées par des couleurs normalisées (norme NF X 08 15) ou par des pictogrammes en fonction du fluide qu'elles transportent. Elles seront reportées sur le plan des installations. Compte tenu de l’ensemble de ces dispositions, la corrosion n’est pas retenue comme facteur de risque dans la suite de l’étude.

341


5.1.4 Synthèse des potentiels de dangers liés aux produits

PRODUITS QUANTITES STOCKEES CONDITIONS

NATURE DES DANGERS PRINCIPALES SOURCES DE DANGERS

TOXICITE INCENDIE EXPLOSION POLLUTION REACTION

DANGEREUS

E

Potentiel de danger principal

Biogaz 1409 m3 1049 m3

Génération au niveau du digesteur et du post- digesteur (ciel gazeux de 1409 m3 sur le digesteur et stockage de 1049

m3 dans le ciel du post-digesteur équipés chacun d’une double-membrane)

X X X X

-

Incendie / Explosion due à l’inflammabilité du biogaz entraînant une pollution atmosphérique et des effets dominos Toxicité aigüe par inhalation (par la présence de sulfure

d’hydrogène)

Potentiel de danger secondaire

Fioul 1 m3

Cuve aérienne PEHD sur zone dédiée sur rétention protégée par muret béton et reliée au séparateur d’hydrocarbures

- X X X

-

Incendie / Explosion due à l’inflammabilité du fioul entraînant une pollution atmosphérique et des effets dominos

Matières premières Digestats Produits chimiques

Plus gros volume sur plate-forme : 2670 m3

Sinon rétention sous stockage –hors plate-forme 660 m3

980 m2

Cuves, bassins

Stockage intrants dans bâtiment

Stockage des digestats solides

sur plate-forme extérieur

- X - X

X Incendie dus à certains entrants combustibles Pollution des eaux et du sol par rupture ou perte de confinement*

*La rupture de confinement d’une cuve ou d’un digesteur (entraînant une éventuelle pollution des eaux et du sol) ne sera pas étudiée par la suite, en raison du respect des règles de conception de ceux-ci et de la mise en place d’une plate-forme étanche associée permettant le confinement du plus gros volume soit 2670 m3. Les réactions dangereuses liées aux produits ne sont pas étudiées par la suite en raison du respect des règles de compatibilités entre produits, et entre produits et matériaux de stockage. Le risque principal est lié à la présence du biogaz sur site.

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5.2 Potentiels de dangers liés aux équipements

5.2.1 Filière de stockage et de valorisation du biogaz

5.2.1.1 Les digesteurs et le post-digesteur L’intérieur du dôme du digesteur et du post-digesteur est protégé par une double membrane, renferment du biogaz potentiellement explosible ou inflammable et/ou toxique. Les risques sont : � l’incendie et / ou l’intoxication suite à une fuite de biogaz,

� l’explosion de biogaz en espace confiné (ciel gazeux du digesteur/ intérieur du dôme du post-digesteur protégé par l’enveloppe de la double-membrane) suite à une entrée d’air et une ignition,

� l’explosion à l’air libre d’un nuage de biogaz consécutif à une fuite accidentelle et une ignition.

Le premier événement redouté lié au stockage de biogaz est la création d’une ATEX à l’intérieur du ciel gazeux du digesteur ou du post-digesteur. Les causes envisageables sont :

1. la présence d’oxygène lors des phases de vidange ou de redémarrage de l’installation

2. le percement de la membrane interne au niveau du post-digesteur 3. l’injection trop importante d’O2 dans le ciel gazeux du post-digesteur

1. Toutes les conditions de maintenance, d’arrêt et de mise en route des installations seront décrites dans des procédures permettant le fonctionnement en sécurité des installations. Le personnel d’exploitation et de maintenance sera formé pour réaliser les opérations de maintenance dans des conditions sûres. Les phases d’arrêt, de démarrage ou de redémarrage se feront sous procédure contrôlée. Pour éviter toute stagnation de biogaz lors d'un arrêt du process, pour une intervention à l'intérieur d'un digesteur ou d'un post-digesteur, le maximum de biogaz est envoyé en torchère, les évents sont ouverts pour évacuer le reste de biogaz puis une vidange complète du volume de la cuve est réalisée. Pendant toute cette procédure, un analyseur de gaz (CH4, H2S...) vérifie qu'il ne reste plus de biogaz à l'intérieur. L'intervention humaine peut avoir lieu et après fermeture, le redémarrage du process a lieu, avec l'assurance qu'un mélange explosif ne peut se créer car il ne reste plus de biogaz. Si une intervention doit se faire sur un agitateur, l'inertage n'est pas nécessaire car le moteur est accessible depuis l'extérieur par une trappe, sans avoir de contact avec l'intérieur du digesteur ou du post-digesteur. 2. Concernant la double-membrane du digesteur et du post-digesteur, la rupture de la membrane intérieure pourrait être à l’origine de la formation d’un mélange explosible air +

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biogaz à l’intérieur du post-digesteur. Même si cet évènement possède une probabilité d’occurrence extrêmement faible, la dégradation de celle-ci pourrait survenir à la suite : � d’une surpression interne,

� d’une dépression à l’intérieur du digesteur ou du post-digesteur,

� d’une usure de la membrane.

Tout dysfonctionnement sur la membrane intérieure sera détecté par la mesure de pression du ciel gazeux du digesteur ou post-digesteur et entraînera sa purge (orientation du biogaz vers la torchère) ou par une détection d’O2 dans la membrane interne qui entraînera un by-pass du digesteur ou post-digesteur. 3. A l’intérieur du digesteur ou post-digesteur, une amenée d’air trop importante (lors de l’injection d’O2) pourrait aussi être à l’origine de la formation d’un mélange explosible air + biogaz à l’intérieur du post-digesteur. 4. Ce mélange gazeux en condition normale d’exploitation restera au-dessus des limites supérieures d’explosivité. En effet, les injections d’O2 par les ventilateurs sont asservies à un analyseur d’oxygène en amont de l’unité de cogénération qui permet l’arrêt de ces derniers pour l’atteinte d’une concentration de 2% d’O2 dans le mélange gazeux. D’autre part si les quantités d'O2 sont importantes, il y aura alors un examen de la membrane, afin de s'assurer qu'il n'y a pas de fuite. Les effets de la formation d’une ATEX à l’intérieur du digesteur ou du post-digesteur seraient des effets de surpression en cas de présence d’une source d’ignition. Le second événement redouté envisagé est la perte de confinement du digesteur ou du post-digesteur. La perte de confinement du digesteur ou du post-digesteur pourrait avoir deux origines :

1. la perforation ou la pénétration d’un corps étranger impactant les deux membranes pour le post-digesteur ou du digesteur.

2. la surpression interne dans le ciel gazeux du digesteur et du post-digesteur.

1. La perforation des deux membranes du post-digesteur et du digesteur est d’occurrence très faible compte-tenu de la hauteur des installations et du voisinage du site. 2. Afin de limiter les risques de surpression dans les ciels gazeux, le digesteur et le post-digesteur sont équipés de soupapes hydrauliques tarées. En cas de surpression, la soupape va libérer le gaz dans le haut de l’ouvrage.

Les effets d’une perte de confinement du digesteur ou du post-digesteur seraient limités du fait de la hauteur du ciel gazeux des équipements. En effet le nuage de biogaz se disperserait dans l’atmosphère et l’ATEX serait dilué par l’air ambiant à proximité de l’orifice de fuite. De plus il est important de noter l’absence de confinement et l’absence de source d’ignition dans le voisinage de l’ATEX qui serait formé en hauteur.

344


5.2.1.2 La torchère Celle-ci implantée à l’air libre, à plus de 10 m des ouvrages de combustion de biogaz (moteur de cogénération) et de stockage de combustible (méthanisation, maturation, cuve de stockage de GNR), d’une puissance thermique de 1,2 MW PCI, permet de brûler tout excédent de biogaz. Cet appareillage est composé d’un tube de flamme et d’une chambre de combustion. Les risques d’explosion liés à la torchère sont limités du fait qu’elle ne se trouve pas en zone confinée et des sécurités mises en place. Néanmoins, la formation d’un mélange inflammable / explosible pourrait survenir lors des dysfonctionnements / défaillances suivantes : � défaut de flamme (extinction suivie d’un non rallumage) créant un nuage gazeux

� rupture de canalisation ou fuite de bride.

De plus, la mise en place d’un anti-retour de flamme en amont et la détection de flamme asservie à la vanne amont d’alimentation, limitent la probabilité d’occurrence de ces risques.

5.2.1.3 Unité de prétraitement Les dangers sont inhérents à la présence de biogaz. Les risques sont : � l’incendie et/ ou l’intoxication suite à une fuite de biogaz (risque d’intoxication accrue

dans les fosses et locaux),

� l’explosion de biogaz libéré dans un espace confiné,

� l’explosion d’un nuage de biogaz consécutif à une fuite accidentelle vers l’extérieur (cas des canalisations aériennes très peu présentes sur le site).

5.2.1.4 L’installation de cogénération L’unité de cogénération est composée d’un moteur de puissance unitaire fonctionnant uniquement au biogaz. Le moteur acceptera un débit biogaz d’environ 190 Nm3/h, production de l’installation de méthanisation. L’unité de cogénération sera alimentée en biogaz par un surpresseur.

a. Description sous l’angle de la sécurité Cette installation est soumise à autorisation au regard de la rubrique 2910-B-2a « Installations de combustion ». De plus conformément à la circulaire du 10 décembre 2003 relative aux installations de combustion utilisant du biogaz, cette installation respecte les prescriptions de l’arrêté du 25 juillet 1997 relatives aux installations à combustion.

345


Cette installation intègre :

les prescriptions d’éloignement L’installation se trouve à plus de 10 mètres des limites de propriété et 10 mètres des installations mettant en œuvre des matières combustibles ou inflammables y compris les stockages aériens de combustibles liquides ou gazeux destinés à l'alimentation des appareils de combustion présents dans l'installation et notamment le stockage de fioul.

les dispositions constructives

Un moteur de cogénération est placé dans un conteneur métallique à plus de 10 m du lieu de stockage de combustible.

les prescriptions de sécurité

La coupure de l'alimentation de gaz sera assurée par deux vannes automatiques redondantes, placées en série sur la conduite d'alimentation en gaz placées à l’extérieur du bâtiment sur chaque ligne biogaz (1 ligne biogaz pour moteur de cogénération, 1 ligne biogaz pour la torchère) et asservies chacune aux capteurs de détection de gaz (un pour le méthane) à la détection d'un dysfonctionnement autre sur les installations (contrôle de la combustion notamment). L'ensemble des dispositifs seront testés et étalonnés régulièrement. Une vanne de coupure manuelle sera placée à l'extérieur. Un affichage des consignes de sécurité et un repérage clair de la position ouvert/fermé des organes de coupure sera mis en place. L’intérieur du conteneur sera convenablement ventilé pour notamment éviter la formation d’une atmosphère explosible ou nocive. Le conteneur de cogénération sera équipé de détecteur CH4 couplé à une ventilation avec deux seuils d’alerte :

� 1er seuil de détection : fermeture de la vanne d’alimentation en biogaz et ventilation,


Une centrale de détection gaz contrôlera la présence de biogaz dans le conteneur cogénération. Dans chaque compartiment, on placera un capteur antidéflagrant : un premier seuil de détection sera réglé afin de déclencher le gyrophare et l’alarme sonore du compartiment concerné ; le deuxième seuil sera réglé pour la sécurité afin d’arrêter l’ensemble de la centrale de cogénération, en plus des alarmes sonores et visuelles. Une centrale de détection incendie contrôlera l’ensemble de la salle cogénération (1 capteur de fumée par compartiment) et le local électrique (1 capteur de fumée).

5.2.1.5 Le réseau de distribution de biogaz Les dangers sont inhérents à la présence de biogaz. Les risques sont :

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� l’incendie et/ ou l’intoxication suite à une fuite de biogaz (risque d’intoxication accrue dans les fosses et locaux),

� l’explosion de biogaz libéré dans un espace confiné,

� l’explosion d’un nuage de biogaz consécutif à une fuite accidentelle vers l’extérieur (cas des canalisations aériennes très peu présentes sur le site).

A noter qu’en cas de rupture de canalisation et fuite de biogaz, les distances d’effets toxiques générées sont de faibles compte-tenu des faibles pressions de l’ordre de 5 à 200 mbar (environ 5 m autour des canalisations). Il existe en général des traitements simples de gaz bruts (par introduction d’air) qui ramènent la composition du biogaz épuré en H2S à moins d’une centaine de ppm.

5.2.2 Filière de production d’énergie électrique par panneaux photovoltaïques

Le principal risque lié à ce type d’installation est l’incendie. Des études conjointes ont été menées par le CSTB et l’INERIS pour définir la toxicité des fumées en cas d’incendie. L’analyse de la composition des fumées fait apparaître la présence d’HF. En utilisant la composition mesurée pour estimer les conséquences d’un feu d’entrepôt (cellule de 6000m²) on obtient une concentration d’HF au plus près des flammes de 5ppm. Ce qui est très inférieur au Seuil des Effets Irréversibles qui est de 200 ppm. Il n’y a donc pas d’impact toxique aigu pour l’HF.

5.2.3 Electricité Dans la plupart des cas, la probabilité d’occurrence d’une panne électrique de longue durée est extrêmement faible. Les conséquences d’une panne électrique au niveau de l’exploitation et de la sécurité des installations ICPE seraient la perte de l’alimentation électrique des équipements y compris l’unité de pré-traitement et de cogénération (coupure de l’alimentation en biogaz). Le digesteur ne serait alors plus alimenté ni réchauffé. Le post-digesteur serait isolé par vanne manuelle. Dans ce cas, le digesteur continue à produire du méthane avec le mélange de biomasse restant (arrêt de l’alimentation du digesteur). Dans cette situation, le biogaz produit serait brûlé par la torchère.

5.2.4 Air comprimé En cas de défaillance de l’alimentation en air comprimé : � les vannes pneumatiques seront en position « normalement fermé » pour éviter les risques

de vidange,

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� les vannes pneumatiques seront en position « normalement ouvert » pour éviter les risques de surpression.

Le compresseur d’air est couplé à une cuve de 100l. La pression nominale du compresseur est de 6 bars. Les vannes peuvent être commandées jusqu'à une pression de 4 bars. Pour le biogaz, les vannes restent en position. Pour les flux de matière liquide, les vannes se ferment.

5.2.5 Surpresseurs gaz

En cas de défaillance des surpresseurs de biogaz : � L’unité de cogénération ne pourrait plus être alimentée, l’installation serait alors à l’arrêt.

Le biogaz serait brûlé en torchère.

5.3 Synthèse des dangers identifiés Les potentiels de dangers majeurs identifiés sont : � l’explosion de biogaz (en espace confiné ou à l’air libre),

� l’incendie et/ ou l’intoxication suite à une fuite de biogaz (risque d’intoxication accrue dans les cuves et locaux).

6. REDUCTION DES POTENTIELS DE DANGERS

6.1 Justification des procédés et équipements Le choix de la filière de méthanisation se justifie pour des raisons environnementales, agronomiques et économiques (valorisation de la matière organique liquide par production de biogaz valorisable (injection de biogaz dans le réseau), valorisation des digestats comme fertilisant par épandage, réduction du tonnage des déchets, gestion des odeurs en comparaison de valorisation classique type compostage et épandage). D’autre part, le digesteur constitue un ouvrage fermé assurant une étanchéité et une résistance mécanique importante, supprimant tout risque de fuite de biogaz à travers les parois du digesteur. Le choix du stockage du biogaz dans le post-digesteur par double enveloppe a été essentiellement dicté pour des considérations de sécurité. En effet, le stockage en double membrane apparaît actuellement comme la technologie la mieux adaptée d’un point de vue sécurité des procédés pour le stockage d’un tel gaz inflammable. La recherche d’accidentologie mettant en cause des gazomètres a confirmé sa fiabilité : ainsi, peu d’accidents impliquant des gazomètres à double membrane ont été recensés dans la base de données ARIA du BARPI.

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6.2 Mesures prises pour réduire les potentiels de dangers Les mesures prises sur le site, en vue de réduire les risques liés aux stockages de matières potentiellement polluantes et à l’utilisation des équipements contenant du biogaz, sont : � l’adéquation du matériel au zonage ATEX ;

� l’intégration, dès la conception de l’installation des sécurités nécessaires (détections et asservissements) ;

� la mise en place des protections et mesures liées à l’étude foudre ;

� la mise en place d’une plate-forme étanchée permettant de confiner sur site un volume maximal de 2670 m3 (correspondant au volume du digesteur) ;

� la maîtrise de la conduite des installations par du personnel formé.

Il sera, de plus, interdit de fumer sur l’ensemble du site. Cette interdiction sera clairement affichée à chaque entrée concernée (comme le prévoit la législation en vigueur).

6.3 Mesures prises pour réduire les risques Par ailleurs, les mesures prises sur le site en vue de minimiser les risques pour l’environnement sont : � l’éloignement des installations par rapport aux limites de propriété,

� l’intégration dans le projet des dispositions de l’arrêté du 24 septembre 2013 pour les installations de combustion et de l’arrêté du 10 novembre 2009 pour l’unité de méthanisation.

7. DISPOSITIONS GENERALES ORGANISATIONNELLES ET TECHNIQUES EN MATIERE DE SECURITE Peuvent être barrières de sécurité un paramètre, un équipement ou groupe de dispositifs de sécurité, une procédure opératoire, une tâche ou chaîne coordonnée d’opérations réalisées par un individu, une instruction, qui s’oppose à l’enchaînement d’évènements anormaux susceptibles d’aboutir à un événement redouté ou accident. Une barrière de prévention permet de prévenir ou limiter l’occurrence de l’événement redouté. Une barrière de protection permet de diminuer les conséquences de l’événement redouté par atténuation ou intervention. Une barrière de sécurité active nécessite une source d’énergie extérieure pour mener à bien sa fonction et l’initiation de ses composants : par exemple une chaîne de détection.

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Une barrière de sécurité passive n’a pas besoin de source d’énergie extérieure pour fonctionner correctement : par exemple une cuvette de rétention, une vanne mécanique. Les barrières décrites ci-dessous permettant de faire face aux risques qui sont détaillés dans l’analyse de risques sont présentés ici d’une manière générale.

7.1 Dispositions générales organisationnelles

7.1.1 Organisation et formation Un livret d’accueil sera établi et transmis à tout nouvel arrivant sur le site. Ce livret présentera la société, les consignes de sécurité à appliquer (circulation, port des équipements de protection, intervention sur les machines, respect des conditions d’hygiène, règlement intérieur...), le plan du site, les consignes à suivre en cas d’accident, etc. Le personnel sera formé à réception des équipements par le (ou les) constructeur(s) à l'utilisation de son outil de travail afin de connaître les risques éventuels qui y sont associés ainsi qu'à la conduite à tenir en pareil cas. Cette formation interne insistera sur le respect des consignes de sécurité. Ces consignes de sécurité seront régulièrement signifiées au personnel. Une mise à niveau sera réalisée périodiquement. Le personnel recevra de plus une formation sur les risques chimiques et sur le risque ATEX. Des procédures et instructions seront mises en œuvre pour permettre la maîtrise des installations lors de l’exploitation, des phases de maintenance et en cas de situations d’urgence. Des procédures seront notamment établies pour toute intervention en milieu confiné (interventions de routine, maintenance). Le personnel sera formé à la conduite des engins de manutention (CACES), et possèdera une autorisation de conduite. Une partie du personnel recevra une formation de Sauveteur Secouriste du Travail. Le personnel du service maintenance appelé à intervenir sur les installations électriques disposera des niveaux d'habilitation spécifiques à leur travail. Ces derniers seront validés et renouvelés par des organismes agréés. Le personnel amené à travailler en hauteur recevra une formation appropriée. Des fiches de sécurité seront affichées à chaque poste pour préciser les risques spécifiques de la zone de travail. L’évaluation des risques professionnels sera réalisée annuellement et à chaque évolution significative de l’unité ou de son mode de fonctionnement. Les mesures de protection et de prévention seront suivies. Les informations figurant sur les tableaux d’affichage seront régulièrement mises à jour. Ces panneaux d’affichage permettront notamment de faire figurer les informations suivantes : � les informations réglementaires (coordonnées de l’inspection du travail, du médecin du

travail, etc.),

350


� le règlement intérieur,

� les principales interdictions et obligations,

� la marche à suivre en cas d’accidents. Le plan d’évacuation et les consignes seront affichés sur un panneau spécifique. Quelques rappels ponctuels permettront d'attirer l'attention du personnel sur différents points de sécurité lors de la réalisation de tâches particulières.

Une signalisation appropriée sera mise en place au niveau des zones de dangers (panneau d’avertissement, panneau bleu « port des protections »).

Pour l’installation photovoltaïques, une signalisation de tous les câbles ou passages de gaines tous les 5 mètres, des locaux dédiés et à l’extérieur du bâtiment de la présence de PV et la signalisation de l’onduleur qui contrôle le passage DC / AC (1) seront effectuées Des consignes de sécurité et des procédures seront établies et affichées en permanence dans les bâtiments pour les différents postes de travail. Ces procédures préciseront notamment les équipements de protections nécessaires à chaque poste. Ces consignes spécifieront notamment : � la liste des vérifications à effectuer avant la remise en marche des ateliers après une

suspension prolongée d’activité,

� les opérations nécessaires à l’entretien et à la maintenance des équipements,

� les modalités d’intervention en cas de situations anormales et accidentelles.

Un affichage de sécurité précisant les dangers, les consignes de sécurité, les consignes d’intervention, d’évacuation et la localisation des extincteurs sera mis en place. La société exploitante s’assurera de la connaissance et du respect de ces consignes par son personnel. En outre, une procédure d’information préalable de l’exploitant des serres horticoles voisines sera également mise en œuvre par la SAS BIOTEPPES lors des phases critiques (montée en charge, maintenance des ouvrages de digestion) de façon à éviter la présence humaine dans les serres au moment de ces opérations.

7.1.2 Gestion des entreprises extérieures

Sur le site, toute entreprise extérieure intervenant pour des travaux aura connaissance des consignes de sécurité à respecter et des risques particuliers des installations (zone ATEX, signal d’alerte, EPI…).

Il y aura établissement d’un plan de prévention avec analyse des risques et mesures compensatoires associées pour toute ouverture de chantier conformément au décret n°92.158 du 20 février 1992 pour tous travaux supérieurs à 400 h ou travaux dangereux.

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Pour les travaux par points chauds, un permis de feu (“autorisation de feu”) sera délivré avant toute intervention précisant les consignes et précautions à prendre avant, pendant et après les travaux.

Le site mettra en place un plan d’urgence. Un dispositif d’alerte et de communication permettant l’alerte de l’ensemble des salariés travaillant sur le site sera mis en place. Des exercices d’urgence seront annuellement organisés.

7.1.3 Entretien et maintenance des installations Les installations de l’unité de méthanisation seront exploitées et entretenues de façon à conserver leur bon fonctionnement et leur niveau de sécurité. Les opérations de maintenance ou d’entretien des installations seront réalisées par l’exploitant ou par un prestataire qualifié. En cas de maintenance et de remise en route sur le digesteur ou le post-digesteur, une procédure contrôlée (vidange complète du biogaz avec dégazage contrôlé vers la torchère en priorité et par piquage à l’air libre si le gaz est trop pauvre en CH4 et contrôle par détecteur H2S/CH4) sera effectuée. Conformément à l’Arrêté du 24 septembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations de combustion qui sert de base aux prescriptions applicables aux installations visées par la rubrique 2910-B2a, les installations de combustion devront faire l’objet des vérifications suivantes : � Vérification d'étanchéité des canalisations gaz réalisée annuellement et à l’issue de tous

travaux sur canalisations,

� Vérification périodique du bon fonctionnement des dispositifs de sécurité et de la bonne alimentation en gaz des appareils de combustion,

� Contrôle périodique des capteurs gaz,

� Test périodique de la chaîne de coupure.

Une vérification des installations électriques et de protection contre la foudre sera réalisée au démarrage de l’activité puis au moins une fois par an par un organisme agréé.

L’installation électrique sera conforme aux normes en vigueur et aux recommandations de l’analyse du risque foudre. Elle ne sera accessible qu'au personnel habilité et qualifié et elle sera contrôlée périodiquement par un organisme agréé en application des décrets n° 2010-1016-Obligations des employeurs, n° 2010-1018-Prévention des risques électriques, n° 2010-1118-Opérations effectuées sur les installations électriques ou dans leur voisinage. L’ensemble des vérifications et leurs résultats seront consignés par écrit.

7.2 Dispositions générales techniques pour la prévention du risque incendie et explosion

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Les risques d’incendie et explosion sont principalement dus : � à des opérations humaines (comportement dangereux ou opérations à risques)

� à des défaillances techniques des installations à risques (installations électriques, installations biogaz…)

7.2.1 Opérations humaines Les travaux avec feux nus ou par points chauds feront l’objet d’un permis de feu. De plus, toute intervention au niveau de l’installation de cogénération se fera par du personnel formé et qualifié. En cas de travaux sur canalisation de biogaz, des procédures de consignation de tronçon seront suivies afin d’éviter tout risque d’accident. A l’issue des travaux, l’étanchéité des canalisations sera vérifiée. Tous travaux à proximité des canalisations internes enterrées feront l’objet d’un permis de fouille. Le plan de ces canalisations sera tenu à jour. Des emplacements seront aménagés et réservés aux fumeurs, il sera interdit de fumer sur le reste du site et cette interdiction sera affichée.

7.2.2 Installations à risques Les installations et le matériel électrique seront conformes aux prescriptions des normes en vigueur. Il sera apporté une attention particulière aux zones ATEX (Atmosphère Explosives). Le temps de séjour maximal dans ce bâtiment de réception est de 10 jours maximum pour les matières non soumises à hygiénisation. La dégradation est donc fort peu probable compte-tenu du temps de séjour court et si fermentation il y a, elle sera de type aérobie, ne produisant pas de CH4. Le bâtiment sera mis en place une dépression et de plus, il sera s mis en place pour la protection des travailleurs un détecteur H2S et CH4 dans le bâtiment de réception. Ainsi dans le cadre du projet, les zones ATEX suivantes ont été définies :

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(Extrait du rapport de zonage ATEX- Naskeo Environnement – avril 2015) Le conteneur de cogénération sera équipé de détecteur CH4 couplé à une ventilation avec deux seuils d’alerte :

� 1er seuil de détection : fermeture de la vanne d’alimentation en biogaz et ventilation ;


Le site appliquera les préconisations de l’étude du zonage ATEX et réalisera une étude ATEX plus approfondie lors des études détaillées d’ingénierie, et ce avant et pendant la construction de l’unité. Les appareils situés en zone ATEX seront en adéquation avec les zones définies.

De plus, les procédures de maintenance et de vidange seront écrites et appliquées dès la mise en service et pendant la durée de l’exploitation de l’unité.

Un affichage de sécurité sera mis en place à l’entrée et dans les locaux, notamment : interdiction de fumer, téléphone portable interdit, avertissement zone ATEX, etc.

Le zonage ATEX a été établi pour l’unité de méthanisation et mis en annexe.

A noter que l’implantation des panneaux photovoltaïques sera réalisée sur la toiture du bâtiment et que cette zone ne présente pas de risque ATEX en situation normale.

354


8. EVALUATION PRELIMINAIRE DES RISQUES L’évaluation préliminaire des risques constitue la troisième étape de l’analyse des risques. Elle s’articule en deux parties : 1. L’analyse des risques d’origine externe, liés à l’environnement naturel ou aux

activités humaines à proximité du site, qui constituent des agresseurs potentiels pour les installations en projet. En fonction de leur intensité et des mesures prises, ces risques seront ou non retenus par la suite en tant qu’évènement initiateur (ou cause) d’un évènement redouté.

2. L’analyse des risques interne, propres aux installations, ou analyse des dérives. Il s’agit d’une analyse systématique des risques. Elle vise à : a. identifier les évènements redoutés, leurs causes (événements initiateurs) et

leurs conséquences (phénomènes dangereux et effets engendrés), b. lister les mesures de prévention, de détection et de protection ou limitation

prises ou envisagées, c. évaluer les classes de probabilité d’occurrence et de gravité, ainsi que la

cinétique de chaque phénomène dangereux identifié, d. sélectionner les phénomènes dangereux majeurs, c’est-à-dire susceptibles de

conduire à des effets en dehors du site, et devant, de ce fait, faire l’objet d’une analyse détaillée des risques.

Ce type d’analyse systématique permet aussi de donner une réponse adaptée aux différents risques identifiés, pour diminuer les risques liés à l'exploitation de l'installation projetée à un niveau acceptable. Les solutions apportées doivent être conformes à la législation et à la réglementation en vigueur, aux règles internes et aux recommandations professionnelles.

8.1 Analyse et prise en compte des risques d’origine naturelle

8.1.1 Risques liés aux évènements climatiques exceptionnels

8.1.1.1 Risques liés aux températures extrêmes (gel, canicule) D’une façon générale, les risques liés aux températures extrêmes sont : � l’échauffement du liquide ou du gaz contenu dans les réservoirs et l’augmentation de la

pression de vapeur voire l’inflammation des produits à bas point éclair en cas de températures élevées (canicule),

� la prise en masse ou le bouchage des conduites (transfert de produits, réseau incendie, …) en cas de gel,

� les risques liés aux températures très basses associées à un air très sec sont les décharges électrostatiques responsables également d’un risque d’inflammation des produits inflammables,

� les risques d’accidents de la circulation en cas de gel.

355


Les risques et les mesures associées sont : � Une température très haute (canicule) pourrait entraîner un réchauffement des produits

stockés :

- Tous les produits sont entreposés dans des bâtiments ou des zones couvertes, donc se trouvent à l’abri du soleil,

- Les membranes extérieures du digesteur et du post-digesteur stockant le biogaz et la cuve de fioul sont conçues pour résister à des conditions climatiques extrêmes.

� En cas de froid intense (gel) prolongé :

- En période hivernale, les bâtiments sont chauffés. - Les parties aériennes des canalisations de biogaz sont limitées au strict nécessaire et

ne nécessitent pas d’être calorifugées, le biogaz circulant est à une température proche de 30 °C en sortie.

- Les canalisations d’alimentation des RIA sont enterrées puis placés dans des ateliers chauffés. Ils ne présentent donc pas de risque vis-à-vis du gel,

- Les voies de circulation du site font l’objet d’un salage, - Les membranes extérieures du digesteur et du post-digesteur stockant le biogaz et la

cuve de fioul sont conçues pour résister à des conditions climatiques extrêmes, - Les joints hydrauliques sont composés d’eau glycolée, - Des dispositifs de protection contre le gel pour la torchère de la vanne à gaz

principale avec isolation et ruban chauffant et protection contre le gel du dispositif d'allumage avec isolation et ruban chauffant seront installés en cas de grand froid

- Les soupapes du digesteur et du post-digesteur sont sécurisées pour éviter le blocage par gel.

Les températures extrêmes ne sont donc pas retenues comme événement initiateur d’un accident majeur potentiel.

8.1.1.2 Risques liés aux évènements climatiques exceptionnels (vent, neige)

Sur les installations, ces phénomènes peuvent être à l’origine de l’arrachage ou de l’effondrement des structures des installations, des toitures des bâtiments. Ces phénomènes naturels sont pris en compte dans la conception des charpentes, toitures et structures (calculs des structures selon les règles « Neige et vent » - règles NV 65/99 modifiée (DTU P 06 002 et N84/85 (DTU P 06 006)). De plus, pendant les périodes enneigées, les zones de circulation sont dégagées afin d’éviter les risques d’accidents de la circulation sur le site. Concernant les panneaux photovoltaïques en toiture, ils seront fixés par des clips ’obac qui résistent à une valeur maximale sous charge de vent ascendante : jusqu’à 4550Pa et une valeur maximale sous charge de neige descendante : jusqu’à 4200Pa / Altitude 900m. Les vents violents et chutes de neige ne sont pas retenus comme événements initiateurs à un accident majeur potentiel.

356


8.1.2 Risque inondation / risque rupture de barrage Le projet ne se situe pas dans une zone inondable (cf. site PRIMNET (portail de la prévention des risques majeurs)). En cas de rupture de barrage, les consignes départementales seront respectées.

8.1.3 Risque foudre

8.1.3.1 Caractérisation du risque foudre La foudre est un phénomène électrique de très courte durée, véhiculant des courants de forte intensité, 20 kA en moyenne avec des maxima de l'ordre de 100 Hz, se propageant avec des fronts de montée extrêmement raides entre deux masses nuageuses ou entre une masse nuageuse et le sol. La sévérité orageuse d’une région est caractérisée par : � le niveau kéraunique (Nk) qui représente le nombre de jours par an où le tonnerre a été

entendu par les postes météorologiques.

Les dangers présentés par la foudre résultent du courant de foudre associé (départ d’incendie, perturbations électromagnétiques).

L'ionisation atmosphérique au voisinage du sol joue un rôle primordial dans la localisation des points de chute de la foudre.

Ses points de prédilection sont, en effet, les lieux où l'air présente une conductibilité maximale due à l'ionisation. C'est le cas des lieux élevés tels que les clochers, les cheminées, les pylônes, les arbres etc.

Elle peut occasionner des dégâts aux installations et canalisations électriques, soit en suivant les lignes de transport d’électricité, soit surtout lorsqu'en frappant une ligne électrique à haute tension, elle provoque une surtension se répercutant sur le réseau basse tension. La sensibilité d’un site est à analyser par rapport :

� au foudroiement direct : sensibilité à l’impact,

� au foudroiement indirect : sensibilité aux surtensions sur les appareillages, les automatismes.

8.1.3.2 Exigences réglementaires Le site est soumis à l’arrêté du 04 octobre 2010 modifié relatif à la protection foudre des installations classées.

8.1.3.3 Mesures de prévention du risque foudre Les principes généraux de protection contre les effets directs et indirects de la foudre sont les suivants :

357


1. Principes généraux de protection vis à vis des effets directs (protection primaire)

� captage du courant de la foudre,

� écoulement du courant dans le sol par une mise à la terre de faible impédance.

2. Principes généraux de protection vis à vis des effets indirects (protection

secondaire) : � éviter qu’une surtension ne soit à l’origine d’un dysfonctionnement d’un équipement

important pour la sécurité,

� éviter qu’une surtension ne soit à l’origine d’un amorçage dans une zone à risques d’explosion.

Les éléments les plus importants de la protection sont : � une équipotentialité soignée de la totalité des installations (équipements, structure,

conduites),

� la continuité de toutes les brides par boulonnage.

Conformément à l'arrêté du 04 octobre 2010 sur la protection foudre pour certaines installations, une analyse des risques foudres sera réalisée par un organisme qualifié.

8.1.3.4 Application aux installations

A l’issue de cette analyse du risque foudre, une étude technique devra être réalisée.

Pour les panneaux photovoltaïques : selon le guide UTE C15-712, l’installation de parafoudres sur le circuit doit être faite :

� En DC au niveau de la sortie des panneaux PV(2) et à l’entrée de l’onduleur,

� En AC à la sortie de l’onduleur et au TGBT du bâtiment.

Nota : les parafoudres seront installés par un spécialiste.

Cette étude technique visera à définir de manière détaillée les protections supplémentaires requises pour répondre aux exigences de l’arrêté du 4 octobre 2010 et des normes NF EN 62305, NF EN 62343-11, UTE C15443 (Choix et installation des parafoudres) et NFC 17-102 (Choix et installation des PDA) en regard de l’analyse du risque foudre qui a été menée.

Cette étude technique sera remise en cours de procédure administrative.

Les dispositifs de protection suivant les préconisations de l’étude technique seront mis en place avant la mise en service de l’unité.

358


Les étapes pour l’application de l’arrêté du 04 Octobre 2010 modifié sont donc les suivantes :

Etapes Echéances

Réalisation de l’analyse du risque foudre ARF A réaliser

Rédaction de l’étude technique A réaliser

Installation des dispositifs de protection foudre suivant les préconisations de l’étude technique réalisée

Dès la construction

Echéancier sur le risque foudre Les dispositifs de protection seront contrôlés de la manière suivante : � vérification complète au plus tard 6 mois après l’installation,

� vérification visuelle annuellement,

� vérification complète tous les 2 ans.

Le risque foudre n’est donc pas envisagé, dans l’analyse de réduction des risques, comme événement initiateur (source d’ignition ou perçage d’un équipement contenant un produit dangereux) à un phénomène dangereux potentiel.

8.1.4 Risque sismique

8.1.4.1 Caractérisation du risque sismique Les séismes sont caractérisés par deux grandeurs : la magnitude et l’intensité. � La magnitude est une mesure logarithmique de la puissance du séisme (énergie dégagée

sous forme d’ondes élastiques au sol). Cette notion a été définie par Richter en 1935. C’est une grandeur continue. L’énergie est multipliée par 30 quand la magnitude croît de 1. La magnitude seule ne permet pas de caractériser les dégâts causés à la surface du séisme. En effet, ceux-ci dépendent aussi de la nature et des mouvements du sol, du contenu fréquentiel et de la durée du phénomène.

� L’intensité macrosismique permet de caractériser les effets destructeurs observés des séismes. C’est une quantité empirique basée sur des observations. C’est la seule quantité qui puisse être utilisée pour décrire l’importance des séismes historiques qui ont eu lieu avant l’ère instrumentale, c’est-à-dire avant les premiers réseaux d’observation sismologiques du début du siècle.

Les échelles utilisées sont : - l’échelle MSK (1964) (Medvedev, Sponheuer et Karnik qui sont les noms de ses

inventeurs). - L’échelle EMS (1998) (Echelle Macrosismique Européenne).

359


Ces échelles sont graduées de I pour des secousses détectées seulement par les sismographes, à XII pour les plus grands désastres impliquant la ruine totale des bâtiments et un bouleversement de la topographie.

Les secousses d’un séisme ne durent qu’un temps très court, en général inférieur à une minute. Cette durée très faible limite généralement la réaction de l’opérateur au déclenchement des arrêts d’urgence. La secousse s’accompagne : � de vibrations horizontales et parfois verticales (ces dernières sont plus difficiles à

mesurer) qui s’appliquent sur le sous-sol dur du site, et qui sont souvent la référence du séisme,

� elles provoquent à leur tour des vibrations des couches superficielles (couches qui forment le sous-sol proche dans lequel sont situées les fondations des installations.

Les effets du séisme sont les suivants : � mise en vibration des équipements,

� liquéfaction du sol.

8.1.4.2 Exigences réglementaires La prévention du risque sismique est régie par : � le Code de l’Environnement – Livre V – Chapitre III – Section 1 « Prévention du risque

sismique » - Articles R. 563-1 à R. 563-8.

Les bâtiments, équipements et installations sont répartis en deux « classes », respectivement dites « à risque normal » et « à risque spécial » (article R. 563-2).

La catégorie dite « à risque normal » comprend les bâtiments, équipements et installations pour lesquels les conséquences d'un séisme demeurent circonscrites à leurs occupants et à leur voisinage immédiat (article R. 563-3).

Ces bâtiments, équipements et installations sont répartis entre quatre catégories d'importance :

360


« 1° Catégorie d'importance I : ceux dont la défaillance ne présente qu'un risque minime pour les personnes ou l'activité économique ;

« 2° Catégorie d'importance II : ceux dont la défaillance présente un risque moyen pour les personnes ;

« 3° Catégorie d'importance III : ceux dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes et ceux présentant le même risque en raison de leur importance socio-économique ;

« 4° Catégorie d'importance IV : ceux dont le fonctionnement est primordial pour la sécurité civile, pour la défense ou pour le maintien de l'ordre public. »

La catégorie dite " à risque spécial " comprend les bâtiments, les équipements et les installations pour lesquels les effets sur les personnes, les biens et l'environnement de dommages même mineurs résultant d'un séisme peuvent ne pas être circonscrits au voisinage immédiat desdits bâtiments, équipements et installations (article R. 563-6).

� Des mesures préventives, notamment des règles de construction, d'aménagement et d'exploitation parasismiques, sont appliquées aux bâtiments, aux équipements et aux installations de la catégorie dite « à risque normal » (article R. 563-5) et à ceux de la catégorie dite « à risque spécial » (article R. 563-7). Ces mesures sont décrites dans les arrêtés suivants.

� L’arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite « à risque normal ».

� L’arrêté du 24 janvier 2011 fixant les règles parasismiques applicables à certaines installations classées.

« Seuls les équipements au sein d'installations classées soumises à l'arrêté du 10 mai 2000 susvisé susceptibles de conduire, en cas de séisme, à un ou plusieurs phénomènes dangereux dont les zones des dangers graves pour la vie humaine au sens de l'arrêté ministériel du 29 septembre 2005 susvisé dépassent les limites du site sur lequel elles sont implantées, sauf si les zones de dangers graves ainsi déterminées pour ces équipements ne concernent, hors du site, que des zones sans occupation humaine permanente » sont visés par les prescriptions de cet arrêté.

Pour les bâtiments, équipement et installations de la catégorie dite « à risque normal », au sein d’installations classées soumises à autorisation, l’article 11 de cet arrêté renvoie aux dispositions prévues par les arrêtés pris en application de l’article R. 563-5 du code de l’environnement dans les délais et modalités prévus par les dits arrêtés.

8.1.4.3 Application aux installations Les communes sont réparties entre les cinq zones de sismicité, allant de 1 (= zone de sismicité très faible) à 5 (= zone de sismicité forte), définies à l’article R. 563-4 du Code de l’Environnement.

La répartition des communes selon ce zonage est précisée dans le décret n°2010-1255 du 22 octobre 2010 portant délimitation des zones de sismicité du territoire français (intégré au Code de l’Environnement – Article D. 563-8-1).

Selon ce zonage (applicable à compter du 1er mai 2011), la commune de Romans-sur-Isère est classée en 3, zone de sismicité modérée.

361


A titre informatif, d’après les données du BGRM, un séisme a été ressenti sur la commune de Romans sur Isère (en 1847, d’intensité 5.5). Le projet est soumis à simple autorisation. Il est tenu de respecter, selon l’application de l’article 11 de l’arrêté du 24 janvier 2011 qui renvoie à l’article R. 563-5 du code de l’environnement, l’arrêté du 22 octobre 2010 relatif aux bâtiments, équipements et installations « à risque normal », selon les conditions décrites au second alinéa de l’article 3 de l’arrêté du 22 octobre 2010 à savoir en considérant le bâtiment en catégorie d’importance III – activité industrielle.

Les règles de construction applicables sont celles des normes NF EN 1998-1 septembre 2005, NF EN 1998-3 décembre 2005, NF EN 1998-5 septembre 2005, dites « règles Eurocode 8 » accompagnées des documents dits « annexes nationales » des normes NF EN 1998-1/NA décembre 2007, NF EN 1998-3/NA janvier 2008, NF EN 1998-5/NA octobre 2007 s’y rapportant.

Les dispositifs constructifs non visés dans les normes précitées font l’objet d’avis techniques ou d’agréments techniques européens.

Le projet prend en compte le risque sismique et appliquera les règles de construction, d’aménagement et d’exploitation parasismiques aux bâtiments, dans le respect des arrêtés et normes énoncés ci-dessus. L’application des règles de construction définies dans les normes antisismiques sera réalisée par le génie civiliste lors de ces études d’ingénierie ainsi qu’au moment de la construction de l’unité de méthanisation. Le risque sismique n’est donc pas retenu.

8.1.4.4 Risque de mouvements de sol ou de glissements de terrain (hors risque sismique)

Les terrains du projet sont implantés en zone d’aléa faible, n’impliquant aucune sensibilité particulière. Le risque de mouvement ou de glissement de terrain pour le site n’est donc pas envisagé.

8.2 Analyse et prise en compte des risques d’origine non naturels

8.2.1 Risques liés aux activités ou installations voisines

Le projet s’insère dans un secteur à dominante agricole. Les installations les plus proches se trouvant dans un rayon de 300 m des installations sont des habitations et des activités horticoles. Ces installations sont éloignées de l’unité de méthanisation et présentent de faible risque d’incendie et d’explosion pouvant avoir des effets dominos sur les installations du site.

362


Compte-tenu de ses dispositions et de l’éloignement des installations biogaz, le risque d’effets dominos en tant qu’événement initiateur n’est donc pas pris en compte dans le cadre de l’analyse des risques.

8.2.2 Risques liés à une chute d’avion L’aérodrome le plus proche est celui de Valence situé à plus de 7 kms du site. La chute d'avion n'est pas prise comme évènement initiateur en dehors des zones d'approche d'un aérodrome. Il est important de noter qu'une zone d'approche d'un aérodrome est constituée, d'une manière générale, par une zone de rayon de 5 kms par rapport à la piste de l'aérodrome. Compte tenu de l’éloignement des aérodromes, le risque de chute d’avion peut être écarté.

8.2.3 Risques d’intrusion – risques liés à la malveillance Le site pourrait faire l’objet de tentatives éventuelles d’intrusions ou d’actes de malveillance (vols, sabotage, etc..) pouvant provoquer des incidents voire des accidents. Pour ces raisons, la sécurité est assurée par les moyens suivants :

� Une clôture du site sur toute sa périphérie au moyen d’un grillage d’une hauteur d’environ 2 m et d’un portail à l’entrée fermé à clef en dehors des horaires d’accueil,

� L’accès au site sera interdit pour les personnes étrangères au site,

� La surveillance permanente du site et contrôle des entrées : pendant les heures d’ouverture, par le bureau d’accueil et le personnel (chaque entrée de camion enregistrée au niveau du pont bascule et visiteurs orientés vers l’accueil et émargement du registre de présence) et en dehors des heures d’ouvertures, par alarmes anti-intrusion.

Le risque d’intrusion et d’acte de malveillance est donc limité.

8.2.4 Risques liés à la circulation sur les axes voisins Les voies de circulation aux alentours sont peu fréquentées et sont éloignées pour éviter de présenter un risque pour les installations de l’unité de méthanisation. De plus, le site est protégé par une clôture de 2 m de haut sur toute sa périphérie. La circulation sur les voies de circulation proches du site n’est donc pas retenue comme événement initiateur (effets dominos) d’un accident majeur potentiel.

8.2.5 Risques liés à la circulation interne L’établissement utilisera des engins de manutention et/ou camions.

363


Ils seront notamment utilisés pour : � la manutention des stocks de produits chimiques,

� la manutention des produits végétaux et fumiers,

� le transfert des matières entrantes et pompage des digestats sortants.

Le risque lié à la circulation routière interne au site est le risque de collision avec une installation conduisant à un phénomène dangereux (perte de confinement de produit dangereux, incendies, …). Mais, du fait des règles de circulation à l’intérieur du site (Entrée/sortie et aire de retournement bétonnée), de la protection des zones de stockages (protection de la plate-forme des digesteurs, post-digesteur, cuve tampon et cuve hydrolyse, protection par muret des autres stockages extérieurs), et de la limitation de vitesse sur le site à 20 km/h, un accident sur les voies internes du site représente un risque négligeable. De plus des aires spécifiques de retournement éloignées des installations à risques permettront aux chauffeurs de manœuvrer en toute sécurité. La largeur des allées sera étudiée en fonction du besoin de déplacement. Un plan de circulation sera établi et affiché (affichage de circulation « entrée et sortie de camions »). Il existera des allées piétonnes à l’intérieur et à l’extérieur des bâtiments (l’accès de certaines zones sera limité pour les piétons). L’accès au site sera interdit pour les personnes étrangères au site. Des consignes générales seront en vigueur pour éviter tout encombrement résultant de mauvais rangements. La circulation sur les voies de circulation internes au site n’est donc pas retenue comme événement initiateur (effets dominos) d’un accident majeur potentiel.

8.3 Evaluation préliminaires des risques liés aux installations

8.3.1 Objectifs Cette 3ème étape de l’analyse des risques (après l’analyse de l’accidentologie et l’identification des dangers) s’articule en 3 parties :

1. l’analyse des risques d’origine externe, liés à l’environnement naturel ou aux activités humaines à proximité du site, qui constituent des agresseurs potentiels pour les installations en projet. En fonction de leur intensité et des mesures prises, ces risques seront ou non retenus par la suite en tant qu’événement initiateur (ou cause) d’un événement redouté.

2. L’analyse des risques liés aux pertes d’utilité.

3. L’analyse des risques internes, propres aux installations, ou analyse des dérives. Il s’agit d’une analyse systématique des risques.

364


Elle vise à : � lister tous les Evènements Redoutés Possibles ; pour les installations étudiées, les ERC

type sont la perte de confinement ou la fuite de produit dangereux ou un départ de feu ;

� 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 ou limitation prévues ;

� 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 (ADR). Les phénomènes dangereux majeurs potentiels sont tous les PhD susceptibles de conduire, directement ou par effet-domino, à des effets sur l’homme (irréversibles ou létaux et irréversibles) en dehors du site, sans tenir compte des éventuelles mesures de protection existantes sauf si celles-ci sont des barrières passives.

L’EPR s’articule autour d’une revue réalisée ou validée en Groupe de Travail, composé d’un « leader », garant du respect de la méthode, et des différents responsables du projet. Le produit de sortie de l’EPR est constitué de tableaux contenant à minima les colonnes suivantes : � Evénements Redoutés (ou Evénements Redoutés Centraux) (ERC) ;

� Causes ou Evénements Initiateurs (EI) ;

� Conséquences / Phénomènes dangereux (PhD) ;

� Mesures de prévention ;

� Mesure de protection ou de limitation ;

� Gravité potentielle (évaluée en ne tenant compte que des éventuelles barrières passives) ;

� Commentaires ;

� Repère (= numéro de l’ERC utilisé dans la suite de l’EDD).

A ce stade de l’analyse des risques, une échelle simplifiée est utilisée pour caractériser la gravité des PhD identifiés :

Effets limités au site

Effets à l’extérieur du site

Par effets direct

Par effet domino

Gravité « Mineure » « Grave » « Effets

dominos » Echelle de gravité simplifiée

Pour évaluer la gravité des phénomènes dangereux, il peut être nécessaire, lorsque le Groupe de Travail n’a pas de notion de l’étendue des effets (absence de modélisations antérieures notamment), de réaliser une modélisation du phénomène dangereux concerné.

365


8.3.2 Découpage fonctionnel des installations L’installation a été découpée en différentes sections : � Digestion des effluents

� Mise en œuvre du biogaz - digesteur - post-digesteur - unité de prétraitement - installation de cogénération - canalisations et transfert

� Bâtiment de stockage des intrants solides et panneaux photovoltaïques.

8.3.3 Tableaux d’analyse Les tableaux d’analyse des risques sont présentés en pages suivantes. Nota : Concernant les scénarios relatifs aux émissions du biogaz (dû à la perte d'intégrité perte d'intégrité de la membrane) sont d’occurrence faible compte-tenu des dispositifs de prévention mis en œuvre et que l’absence de confinement et l’absence de source d’ignition à proximité rend ce scénario très peu probable. Concernant les scénarios relatifs à la rupture guillotine de canalisation, il est à noter que compte-tenu des faibles pressions de biogaz (entre 5 et 200 mbar), la rupture guillotine de canalisation et fuite de biogaz sur des canalisations de pression et de diamètre équivalent, les distances d’effets toxiques générées sont de 5 m autour des canalisations. La gravité a donc été côté mineure compte tenu des faibles pressions des canalisations de transferts de biogaz sur site.

366


N° Équipemen

t Evènement

redouté Causes Conséquences Prévention Protection Cinétique

Gravité potentielle

Commentaire

Digestion (digesteur/post-digesteur)

1-a

Digesteur/post-digesteur

Présence d'O2 dans le

digesteur/post-digesteur + source

d'inflammation

Entrée d'air (soit par perte d'étanchéité du joint hydraulique de l'agitateur du digesteur ou post-digesteur) + source d'ignition générique

Explosion du digesteur ou post-digesteur (en espace confiné) et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Condition de surpression (+5 mbar) dans le digesteur et post-digesteur Consigne d'exploitation d’inspection visuelle régulière des joints et des soupapes (repris dans le dossier d’exploitation) Mesure de pression du ciel gazeux du digesteur avec alarme : - sur seuil bas (dépression) avec alarme et procédure associée Télégestion avec astreinte suivant alarme (personnel sur site 5 jours sur 7) Matériel ATEX adapté

Moyens de lutte contre l'incendie à proximité

(extincteurs, RIA répartis sur l’ensemble

du site + poteau incendie à environ de 230 m du bâtiment)

rapide Majeure pour l’explosion

Mineure pour la dispersion

et le jet enflammé

Phénomène couvert par

l’explosion du digesteur

plein et post-digesteur

plein

1-b

Entrée d'air lors des phases de maintenance + source d'ignition générique

Procédure contrôlée : vidange complète avec inertage à l’azote lors des phases de maintenance et de remise en route (piquage en partie haute et vidange du biogaz vers post-digesteur) Aucune intervention et d’apport d’ignition en condition d’ATEX Manuel de fonctionnement Formation du personnel Personnel équipé de détecteurs CH4 et H2S Matériel ATEX adapté



et le jet enflammé


l’explosion du digesteur vide

et post-digesteur vide

N° Équipement Evènement redouté

Causes Conséquences Prévention Protection Cinétique Gravité potentielle

Commentaire

367


1-c Digesteur/post-digesteur


digesteur/post-digesteur + source

d'inflammation

Entrée d'air dans le digesteur par soupape fuyarde + source d'ignition générique


Contrôle périodique des soupapes et joints Mesure de pression du ciel gazeux du digesteur avec alarme : - sur seuil bas (dépression) avec alarme et procédure associée Matériel ATEX adapté


(extincteurs/RIA répartis sur l’ensemble

du site + poteau incendie à environ de

230 m de la limite sud-est du site)



et le jet enflammé




plein

1-d

Entrée d'air par vidange complète des boues du digesteur + source d'ignition générique


Remplissage du post-digesteur par pompage des effluents contrôlé par sondes de niveaux Opération de vidange contrôlée avec soupape protégeant contre l’effet de vide, et dégazage contrôlé à l’air libre Isolement des équipements par vanne Matériel ATEX adapté



et le jet enflammé


l’explosion du digesteur vide

et post-digesteur vide

1-e

Digesteur/ Post-digesteur


digesteur/post-digesteur

+ source d'inflammation

Entrée d'air en cas de trop d'injection d'O2

Explosion en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Analyseur d'O2 (niveau normal entre 0,5% et 1%) en entrée de l’unité de cogénération - niveau d’alarme à 2% d’O2 avec arrêt d'injection d'O2 Vérification périodique des détections et asservissement Matériel ATEX adapté Pas de source d'ignition

rapide

Majeure pour l’explosion


et le jet enflammé




plein

N° Équipement Evènement



Commentaire

368


2-a

Digesteur/post-digesteur

Emission du biogaz (due à

la perte d'intégrité de la

double membrane du digesteur ou

post-digesteur par

surpression)+ source

d'ignition Montée en pression du digesteur ou du post-digesteur par sur-remplissage ou production + grande que consommation de biogaz ou bouchage du digesteur

Dispersion d'un nuage de biogaz pouvant

entraîner une explosion à l'air libre

Epandage de boues

Technique éprouvée de double membrane étanche Evacuation de surpression par soupape Dégagement en point haut à l'air libre - déclenchement à 5 mbar de la soupape Contrôle périodique des soupapes (retarage) Mesure de pression niveau haut dans le digesteur et post-digesteur avec alarme et procédure associées (avec arrêt alimentation du digesteur) Mise en suspension des boues par agitateur Vérification périodique des sondes de niveaux et alimentation du post-digesteur par pompage asservi aux sondes de niveaux Préparation des intrants (broyage) et cuve chauffée pour les graisses pour éviter bouchage T°c de fonctionnement du process de 37°


(extincteurs/RIA répartis sur l’ensemble du site +

poteau incendie à environ de 230 m de la limite sud-

est du site

rapide

Majeure pour

l’explosion

Mineure pour la

pollution


l’explosion du digesteur ou post-

digesteur plein

2-b

Perte d'étanchéité du digesteur ou post-digesteur par soupape de pression fuyarde (ou bloquée ouverte) + source d'ignition générique

Dispersion éparse d'un nuage de biogaz pouvant entraîner une explosion à l'air libre

Epandage de boues

Dégagement en point haut Contrôle périodique des soupapes Mesure de pression de biogaz (chute de pression détectée au niveau de l'exploitation) – alarme

rapide

Majeure

pour l’explosion

Mineure pour la

pollution


l’explosion du digesteur ou post-

digesteur plein

369


Torchère Evènement redouté

Causes Conséquences Prévention Protection Cinétique Gravité

potentielle Commentaire




Commentaire

2-c

Digesteur/ Post-digesteur

Augmentation de pression de biogaz - perte d'intégrité de la membrane = dégagement de biogaz à l'atmosphère + source d'ignition

Fuite de la membrane (usure, vieillissement, …) + source d'inflammation générique

Dispersion d'un nuage de biogaz pouvant entraîner une explosion à l'air libre et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Technique éprouvée de double membrane étanche Condition de surpression (5 mbar) dans le digesteur/post-digesteur Analyseur d'O2 avant l’unité de cogénération (niveau normal entre 0,5% et 1%) - niveau d’ alarme à 2% d’O2 avec arrêt du ventilateur d’air de maintien de la membrane supérieure et arrêt d'injection d'O2 Détecteur de pression: sur seuil bas (dépression) avec alarme et procédure associée Equipement positionné en hauteur - pas de risque de collision Plan de prévention sur intervention d'entreprises extérieures Matériel ATEX adapté

Moyens de lutte contre l'incendie

(extincteurs/RIA répartis sur l’ensemble

du site poteau incendie à environ de

230 m de la limite sud-est du site)

rapide

Majeure pour l’explosion

Mineure pour la

pollution

Phénomène couvert par l’explosion du digesteur ou post-digesteur plein

370


3 Torchère Dégagement de méthane et inflammation

Défaut de flamme (arrivée de gaz) + rallumage de la flamme

Explosion à l'air libre et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Faible pression de biogaz Détecteur d'absence de flamme déclenchant fermeture de la vanne de sécurité et alarme générée à l'exploitant Télégestion avec astreinte suivant alarme ( personnel sur site 5 jours sur 7) Notice d'exploitation avec surveillance des zones critiques et formation du personnel

Dispositif anti-retour de flamme en amont de la torchère pour éviter que cela revienne en sens inverse Moyens de lutte incendie sur site

rapide

Mineure

Effets <10 m

Considéré comme mineur

car torchère positionnée à

plus de 10 m des limites de

propriétés et 10m de toutes autres

installations

Unité de prétraitement




371


4-a Unité de prétraitement

Dégagement de méthane dans le local et inflammation

Fuite sur canalisation ou équipement dans le local + source d'ignition

Explosion en milieu confiné dans le local et atteinte des structures du bâtiment et des ouvrages par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Coupure de l'alimentation de gaz asservie aux capteurs de détection de gaz et au pressostat Détecteurs CH4 ambiant : - 1 seuil déclenchement le gyrophare et l’alarme sonore - 2nd seuil : arrêt de l’ensemble de la centrale de cogénération, en plus des alarmes sonores et visuelles. contrôle périodique des détecteurs gaz Canalisations inox Equipement capoté en extérieur et naturellement ventilé Consignation d'un tronçon de canalisation en cas de travaux limitation des brides et raccords Contrôle annuel de l'étanchéité des canalisations

Eloignement et isolement des installations : -10 mètres des limites de propriété - 10 mètres des installations - isolement avec la cogénération (local dédié) Ventilation naturelle et structure limitant l'effet d'explosion (évents, parois de faible résistance...). Moyens de lutte incendie sur site

rapide

Mineure

PhD »Explosion de gaz dans le

local cogénération

retenu -majorant

4-b Surpresseur à gaz

Incendie/explosion

Surchauffe : -par défaut du système de lubrification - par fuite du fluide caloporteur -par défaut mécanique

Incendie et atteintes des structures du bâtiment et des ouvrages par ondes de choc et flux thermiques Fumées

Maintenance des installations et plans de maintenance sur surpresseur Equipement capoté, naturellement ventilé Dispositif de refroidissement par échangeur d’eau Formation du personnel Matériel Atex adapté

rapide

Mineure

PhD Explosion de gaz dans le local

cogénération retenu - majorant

Installation de cogénération




372


5 Equipement de l'unité de cogénération

Fuite de méthane + source d'ignition

Perte d'étanchéité de l'équipement (surpresseurs/moteur à gaz/canalisation)

Explosion en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Coupure de l'alimentation de gaz assurée par deux vannes automatiques redondantes, placées en série sur la conduite d'alimentation en gaz asservies chacune aux capteurs de détection de gaz et au pressostat . Surpresseur à l’extérieur avec capotage dédié Ventilation naturelle du capotage Contrôle périodique des détecteurs gaz Protection des canalisations contre les agressions extérieures (corrosion, choc, température excessive...) Limitation des brides et raccords Contrôle annuel de l'étanchéité des canalisations Maintenance des équipements séchage du biogaz avant entrée dans centrale cogénération Matériel ATEX adapté

Eloignement et isolement des installations : -10 mètres des limites de propriété - 10 mètres des installations - isolement avec la cogénération (local dédié) par murs coupe-feu et cloisonnement des installations Dispositions constructives du local : - matériaux de classe MO (incombustibles), - stabilité au feu de degré une heure, - couverture incombustible. Ventilateur de désenfumage ADF et structure limitant l'effet d'explosion (évents, parois de faibles résistance...). Moyens de lutte incendie sur site

rapide

Considéré comme

majeure en l’absence de modélisation

PhD Explosion de gaz

dans le local cogénération

retenu


Causes Conséquences Prévention Cinétique Gravité


373


6 Moteur à gaz

Fuite de méthane + source d'ignition

Défaut de combustion + source d'ignition

Explosion à l'air libre et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique et surpression des autres installations Fumées

Coupure de l'alimentation de gaz assurée par deux vannes automatiques redondantes, placées en série sur la conduite d'alimentation en gaz asservies chacune aux capteurs de détection de gaz et au pressostat. Surpresseur à l’extérieur avec capotage dédié Ventilation naturelle du capotage Contrôle périodique des détecteurs gaz Protection des canalisations contre les agressions extérieures (corrosion, choc, température excessive...) Limitation des brides et raccords Contrôle annuel de l'étanchéité des canalisations Maintenance des équipements Matériel ATEX adapté

Eloignement et isolement des installations : -10 mètres des limites de propriété - 10 mètres des installations - isolement avec la cogénération (local dédié) Ventilateur de désenfumage ADF et structure limitant l'effet d'explosion (évents, parois de faibles résistance...). Moyens de lutte incendie sur site

rapide

Considéré comme




retenu

7 Moteur à gaz Incendie et explosion

Surchauffe : - par défaut du système de lubrification - par fuite du fluide caloporteur - par défaut mécanique

Incendie et atteinte des structures du bâtiment par flux thermique Fumées

Maintenance de l'installation et plan de maintenance sur niveau de lubrifiant Formation du personnel Matériel ATEX adapté

rapide

Considéré comme




retenu



Gravité Commentaire

Réseau biogaz

374


8-a

Tuyauteries

Dégagement de méthane et inflammation

Fuite au niveau des brides ou des vannes suite à dégradation de l'étanchéité par corrosion/usure Ou par effets dominos

Fuite de biogaz chargé en H2S (à priori risque limité aux travailleurs) : effets toxiques Ou Jet enflammé (feu type torchère) : effets thermiques Ou explosion à l’air libre d’un mélange air/biogaz (méthane) : effet de surpression et thermiques

Canalisations enterrées (PEHD gaz) et en aérien (limité et en inox) et protégées contre le risque de choc et agressions extérieures (corrosion, choc, température excessive...) Débit nominal de 190nm3/h et pression entre 5 et 200 mbar Protection contre la corrosion avec points bas (récupération condensats avec pots) installés à intervalles réguliers sur la canalisation biogaz, séchage du biogaz avant entrée dans centrale cogénération Eloignement des voies de circulation Vérification périodique des vannes et brides avec détecteur CH4 portable Plan des réseaux à jour disponible Consignation d'un tronçon de canalisation en cas de travaux Limitation des brides et raccords Contrôle annuel de l'étanchéité des canalisations

Moyens de lutte incendie sur site

rapide

Considéré Majeure en

l’absence de modélisation

pour l’explosion et le jet

enflammé


d’H2S

PhD UVCE / Flash fire suite à la rupture de la tuyauterie Jet enflammé suite à la rupture d’une tuyauterie de biogaz

8-b Dégagement de méthane et inflammation

Fuite au niveau des brides ou des vannes suite à choc sur tuyauterie ou par effets dominos

rapide


Causes Conséquences Prévention Protection Cinétique

Gravité

Commentaire

375


9 Tuyauteries Dégagement de méthane et inflammation

Surpression de canalisation suite à vanne fermée en aval (aérien/enterrée et mesures en fonction) ou par effets dominos

Fuite de biogaz chargé en H2S (à priori risque limité aux travailleurs) : effets toxiques Ou Jet enflammé (feu type torchère) : effets thermiques Ou explosion à l’air libre d’un mélange air/biogaz (méthane) : effet de surpression et thermiques

Mesures de pression du biogaz sur canalisation après surpresseur et avant entrée centrale cogénération et asservissement : en cas de surpression, by-pass en torchère Faible pression du biogaz (entre 5 avant surpresseur et 200 mbar après surpresseur) Consignes d'exploitation Vanne de sécurité sur post-digesteur et digesteur Moyens de lutte

incendie sur site

rapide

Considéré Majeure en

l’absence de modélisation

pour l’explosion et le jet

enflammé


d’H2S

PhD UVCE / Flash fire suite à la rupture de la tuyauterie Jet enflammé suite à la rupture d’une tuyauterie de biogaz

Effets toxiques <5m autour des

canalisations pas d’effets hors site

10 Points bas Dégagement de méthane + inflammation

Purge volontaire ou manque d'eau + source d'ignition générique

Explosion à l'air libre et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc et flux thermique Agression par flux thermique des autres installations Fumées

Procédure de purge pour vérification du niveau de purge Sonde du niveau de purge Système de protection pour impossibilité de vider directement le pot de purge Eau glycolée (protection contre le gel) Soupape avec évent

rapide

Mineure

Pas d’effet hors site



Gravité

Commentaire

Bâtiment de réception et panneaux photovoltaïques

376


11 Panneaux photovoltaïques

Départ de feu sur panneaux photovoltaïques

Court-circuit Matériel défectueux

Incendie du Bâtiment de réception

Matériels électriques (conforme aux normes en vigueur) Système de dispositif de coupure électromécanique actionnable par manœuvre directe ou par télécommande Système d’alarme et d’un dispositif de détection des dysfonctionnements avec report d’alarme Détecteur de fumées et alarme sur bâtiment de réception Procédures spécifiques de mise en sécurité des installations et de contrôles des installations Protection foudre des installations Contrôle annuel des équipements et des éléments de sécurité.

Moyens de lutte incendie sur site Eloignement des installations Dispositions constructives avec MCF 2h côté serres et compartimentage des intrants par paroi béton Toiture avec le critère BROOF (t3) (pour ne pas favoriser la propagation du feu Stabilité au feu EI 30

lente

Mineure

N° Équipement Evènement redouté Causes Conséquences Prévention Protection Cinétique

Gravité

Commentaire

Bâtiment de réception

377


12 Intrants combustibles

Départ de feu sur intrants combustibles

Matières combustibles + sources d’ignition

Incendie d’un casier

Teneur en eau des intrants Matériels électriques (conforme aux normes en vigueur Détecteur de fumées et alarme sur bâtiment de réception Procédures spécifiques de mise en sécurité des installations et de contrôles des installations Protection foudre des installations Contrôle annuel des équipements et des éléments de sécurité + prévention des sources d’ignition (cf paragraphe 8.5)

Moyens de lutte incendie sur site Eloignement des installations Dispositions constructives avec MCF 2h côté serres et compartimentage des intrants par paroi béton de 2 m (limitant la quantité en feu et surface en feu) Toiture avec le critère BROOF (t3) (pour ne pas favoriser la propagation du feu) Stabilité au feu EI 30

lente

Mineure

378


8.4 Traitement des sources d’ignition Un certain nombre d’événements initiateurs qui sont des sources d’ignition, et donc peuvent être à l’origine d’un départ de feu, sont difficilement quantifiables en termes de probabilité d’occurrence, notamment compte tenu du respect de la réglementation correspondante et de la mise en place des mesures adéquates. Ces événements initiateurs et les mesures prises sont les suivants :

Evénement initiateur

Mesures de prévention prises

Eléments réglementaires ou bonnes pratiques qui ser ont respectées

Foudre

Réalisation d’une analyse de risque foudre et mise en place puis maintenance de la protection adéquate nécessaire

Arrêté ministériel du 4 octobre 2010 – Section III

Cigarettes, allumettes Interdiction de fumer à l’intérieur des bâtiments (consigne de sécurité affichée sur le site + règlement intérieur)

Malveillance

Détection anti-intrusion dans les bâtiments, déclenchant une alarme sonore et visuelle, et intervention après relais télésurveillance

Terrain clôturé sur sa totalité sur une hauteur de 2 mètres environ

Fermeture quotidienne des portails et des accès aux bâtiments

Accueil de toute personne devant pénétrer dans les bâtiments

Etincelles électrostatiques Mise à la terre et équipotentialité des installations métalliques

Travaux par points chauds

Permis de travail et permis de feu obligatoires pour toute intervention avec point chaud (soudage, oxycoupage, meulage, perçage, polissage…)

Information / formation des intervenants extérieurs

Court-circuit ou défaut électriques

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 Contrôle périodique des armoires électriques (par thermographie).

Dans les zones à risques d’explosion (ATEX), utilisation de matériels antidéflagrants, à sécurité intrinsèque ou à sécurité augmentée

Mise hors tension des appareils si personne n’est présent

Accident d’un engin de manutention

Formation du personnel cariste

Balisage des zones de circulation

Contrôle visuel des allées

Mise en contact de produits incompatibles

Formation du personnel

Pas de manipulation de produits

Respects des règles de stockages ; contrôle des marchandises permettant de vérifier que la nature et les quantités des marchandises et les modalités de stockage sont conformes

Dans la suite de l’analyse, ces événements initiateurs seront regroupés en un seul, intitulé « Sources d’ignition » dont la fréquence sera évaluée au regard du retour d’expérience. Les

379


mesures de prévention prises vis-à-vis de ces événements initiateurs seront également regroupées en une seule, intitulée « Mesures de maîtrise des sources d’ignition ».

8.5 Synthèse de l’analyse des risques L’analyse préliminaire des risques a permis d’identifier 5 phénomènes majeurs potentiels, c’est-à-dire pouvant présenter un risque pour les tiers en dehors des limites de propriétés.

Il s’agit des évènements :

� PhD1a : Explosion du digesteur (plein avec ciel gazeux) ; � PhD1b : Explosion du digesteur (vide) ; � PhD2a : Explosion du post-digesteur (plein avec ciel gazeux) ; � PhD2b : Explosion du post-digesteur (vide) ; � PhD3 : Explosion de l’unité de cogénération ; � PhD4a et b : explosion non confinée de biogaz résultant de la rupture guillotine

d’une tuyauterie de biogaz et flash-fire ; � PhD4c : Jet enflammé suite à la rupture de la tuyauterie de biogaz.

380


9. MODELISATION ET CONSEQUENCES DES SCENARII ACCIDENTELS

9.1 Choix des scénarios d’accidents majeurs Un accident majeur est défini comme un événement tel qu’une émission, un incendie ou une explosion d’importance majeure résultant de développements incontrôlés survenus au cours de l’exploitation, entraînant pour la santé humaine ou pour l’environnement, à l’intérieur ou à l’extérieur de l’établissement, un danger grave, immédiat ou différé, et faisant intervenir une ou plusieurs substances ou des préparations dangereuses. Au regard de cette définition et au vu des sources de danger présentes sur le site, de l’accidentologie et de l’analyse détaillée de réduction des risques, nous avons retenu les scénarios suivants :

� PhD1a : Explosion du digesteur (plein avec ciel gazeux) � PhD1b : Explosion du digesteur (vide) � PhD2a : Explosion du post-digesteur (plein avec ciel gazeux) � PhD2b : Explosion du post-digesteur (vide) � PhD3 : Explosion de l’unité de cogénération � PhD4a : Flash-fire résultant de la rupture guillotine d’une tuyauterie de

biogaz � PhD4b : explosion non confinée de biogaz résultant de la rupture guillotine

d’une tuyauterie de biogaz � PhD4c : Jet enflammé suite à la rupture de la tuyauterie de biogaz

9.1.1 Modélisation des scénarios d’explosion Il existe 3 grands types de méthode d’évaluation permettant de déterminer les effets de pression d’une explosion :

1. La méthode équivalente TNT 2. Les méthodes s’appuyant sur les normes de dimensionnement d’évents 3. Les méthodes associant un calcul de Brode pour l’énergie et un indice multi-énergie

pour les effets de pression Au vu de la configuration du site et des préconisations du guide de l’INERIS, la méthode retenue est le calcul de Brode.

9.1.1.1 Présentation de la méthode dite « Méthode de BRODE » Cette méthode repose :

� sur l’équation de Brode pour déterminer l’énergie disponible d’explosion ; � sur la méthode multi-énergie pour évaluer l’atténuation des effets de pression.

381


Cette méthode a été établie par le T.N.O. (organisme hollandais comparable à l'INERIS) de manière à obtenir une représentation plus "réaliste" des phénomènes mis en jeu lors de l'inflammation d'un nuage de produit inflammable. La méthode Multi-Energie consiste donc à évaluer les caractéristiques de l'onde de pression générée en supposant un "degré de violence". La méthode présente 10 degrés de violence correspondant à différentes vitesses de flamme. Le degré de violence est fonction de :

� la réactivité du gaz (sont considérés comme hautement réactifs les gaz susceptibles de générer une importante accélération de flamme, tels que l'oxyde d'éthylène ou l'acétylène, pour ces produits, une détonation est éventuellement possible dans une zone confinée) ;

� la présence d'un confinement partiel éventuel ; � la densité de l’encombrement éventuel (ou la turbulence); � la forme du nuage � l’énergie d’allumage.

Cette méthode prend en compte le nuage dans le volume considéré. Celui-ci n'est plus assimilé à un point du nuage, mais à un volume hémisphérique dont le rayon et la position sont fonction :

� des conditions initiales de rejet, � des caractéristiques de la dispersion atmosphérique du nuage.

Ce volume hémisphérique est situé de telle sorte qu'il soit entièrement contenu dans la zone dangereuse du nuage. Les périmètres de sécurité sont alors calculés par rapport au centre du volume hémisphérique de la "Masse Réagissante" du nuage (en rappelant que la méthode considère dans le volume retenu, un mélange à la stœchiométrie).

Détermination de la violence de l’explosion

Pour déterminer la violence de l’explosion, il convient de tenir compte de la densité des obstacles, du degré de confinement et de l’énergie et position de la source d’inflammation. L’indice 10 correspond à une détonation, les indices intermédiaires correspondent à des déflagrations à vitesses de flamme d’autant plus rapides que l’indice est élevé. Cette démarche a l’avantage de définir l’énergie « disponible » par rapport aux spécificités du contenant (pression de rupture et volume). S’agissant du choix de l’indice de sévérité de l’explosion de la méthode multi-énergie, seul l’indice 10 semble adapté puisqu’on a à faire à un phénomène d’éclatement et de propagation d’onde de choc. Les indices inférieurs correspondent à des explosions de gaz à l’air libre en milieu encombré.

382


Détermination des distances des effets de surpression

Conformément à l’arrêté 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 classées soumises à autorisation, les valeurs de référence relatives aux seuils d’effets de surpression sont les suivantes : Pour les effets sur les structures :

� ∆p = 20 mbar : seuil des destructions significatives de vitres. � ∆p = 50 mbar : seuil des dégâts légers sur les structures. � ∆p = 140 mbar : seuil des dégâts graves sur les structures. � ∆p = 200 mbar : seuil des effets dominos. Seuil à partir duquel les effets dominos

doivent être examinés. Une modulation est possible en fonction des matériaux et structures concernés.

� ∆p = 300 mbar : seuil des dégâts très graves sur les structures. Pour les effets sur l’homme :

� ∆p = 20 mbar : seuil des effets délimitant la zone des effets indirects par bris de vitre sur l’homme. La distance des effets de surpression de 20 mbar est égale à 2 fois la distance d’effet obtenue pour une surpression de 50 mbar

� ∆p = 50 mbar : seuil des effets irréversibles délimitant la « zone des dangers significatifs pour la vie humaine ».

� ∆p = 140 mbar : seuil des premiers effets létaux correspondant à la « zone des dangers graves pour la vie humaine ».

� ∆p = 200 mbar : seuil des effets létaux significatifs correspondant à la « zone des dangers très graves pour la vie humaine ».

La détermination des distances des effets de surpression s’effectue en appliquant la méthode multi-énergie indice 10. Cette courbe, respectant la physique du phénomène, donne les surpressions d’une onde de choc résultant d’un éclatement. Le tableau suivant donne les formules associées aux effets de surpression :

Valeurs de référence relatives aux seuils d’effets de surpression

Distance des effets de surpression suivant la méthode multi-énergie indice 10

300 mbar 0,028 E 1/3

200 mbar 0,032 E 1/3

140 mbar 0,05 E 1/3

50 mbar 0,11 E 1/3

20 mbar 2 x 0,11 E 1/3 *

*conformément à l’arrêté du 29 septembre 2005, d(20mbar)=2*d(50 mbar)

383


9.1.2 Modélisation des scénarios UVCE/Flash Fire et Jet enflammé Sont rappelés, dans les tableaux ci-dessous, les valeurs des seuils définis dans 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.

9.1.2.1 Seuils d’effets de surpression

Valeurs Commentaires

Effets sur l’homme

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 » mentionnée à l’article L. 515-16 du code de l’environnement.

SPEL

200 mbar

Seuil des effets létaux significatifs délimitant la « zone des dangers très graves pour la vie humaine » mentionnée à l’article L. 515-16 du code de l’environnement.

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.

384


9.1.2.2 Seuils d’effets thermiques

Valeurs Commentaires

Effets sur l’homme

3 kW/m²

ou

600 (kW/m²)4/3.s

Seuils 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 » mentionnée à l’article L. 515-16 du code de l’environnement.

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 » mentionnée à l’article L. 515-16 du code de l’environnement.

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.

9.1.3 Outil de Modélisation Le logiciel employé pour modéliser les PhD étudiés est le logiciel PHAST (DNV) version 6.7. 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. Le logiciel PHAST se base sur un modèle intégral. Il assimile aussi bien la flottabilité d’un polluant gazeux léger que la gravité d’un gaz lourd. De plus, il inclut une phase de rejet dynamique à l’orifice avant la phase de dispersion passive régie par les conditions atmosphériques.

385


9.1.3.1 Débit à la brèche Le débit à la brèche est pris égal au débit maximal de biogaz dans la tuyauterie (donnée process). La phase de décompression (régime transitoire au moment de la rupture) est prise en compte au cas par cas (voir calculs).

9.1.3.2 Dispersion atmosphérique Guides techniques de référence : INERIS – Omega 12 – Dispersion atmosphérique – Décembre 2002. Fiche n°2 de la circulaire du 10 mai 2010. Les calculs de dispersions atmosphériques sont réalisés avec le modèle UDM2 (Unified Dispersion Model) de PHAST. 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.

Conditions météorologiques Les conditions météorologiques ont une importance certaine pour les dispersions. Ce sont ces conditions qui régissent la cinétique de la phase gaz après la phase de rejet. Elles sont définies par une classe de stabilité (classe de Pasquill), la vitesse de vent à 10 mètres de hauteur et la température ambiante. Conformément à la fiche n°2 de la circulaire du 10 mai 2010, 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 A 3 20

386


Typologie de rejet Stabilité

atmosphérique

Vitesses de vent considérées à 10 m

de hauteur (m/s)

Température ambiante

(°C) rejet vertical ou rejet de

gaz léger B 3

5

C 5

10

D 5

10

E 3

F 3 Quelles que soient les conditions atmosphériques, l’humidité relative de l’air est considérée égale à 70%. « 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. 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 à la durée d’exposition de la cible prise égale à la durée du rejet.

9.1.3.3 Jet enflammé (feu torche) Guide technique de référence : INERIS – Omega 8 – Feu torche – Mars 2014. Le feu torche ou 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). Le feu torche, ou jet enflammé, prend naissance sous forme d’une flamme de diffusion, lorsqu’un jet liquide ou gazeux issu d’une fuite accidentelle s’enflamme, par l’intermédiaire

387


d’une source d’inflammation quelconque (par exemple, une surface chaude). La fuite enflammée ou feu torche est un phénomène dangereux qui se caractérise par la présence d’une flamme conique de grande taille dont l’origine se situe au niveau d’une fuite de substance combustible. Pour modéliser les effets thermiques du feu torche, le modèle de Shell (modèles de Chamberlain (1987), Cook (1990) et Johnson (1994)), 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. Dans le cas d’un feu torche de courte durée, les distances d’effets thermiques sont déterminées en considérant les valeurs des seuils thermiques équivalents déterminés à partir de la durée du feu torche :

; 4

3

SPEL t1000

=φ ; 4

3

SELS t1800

=φ

Avec : t en seconde � en kW/m²

9.1.3.4 Explosion non confinée (UVCE / Flash fire) Guide technique de référence : Fiche n°3 de la circulaire du 10 mai 2010. L’ignition retardée d’un jet de gaz inflammable 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.

Calcul des distances aux effets thermiques : Conformément à la fiche n°3 de la circulaire du 10 mai 2010 (« 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

388


� distance au seuil des effets irréversibles = 1,1 x distance à la LIE

Calcul des distances aux effets de surpression : Pour le calcul des effets de surpression, la méthode multi-énergie (TNO « Yellow Book » CPR 14E - 1997) est mise en œuvre. Cette méthode suppose un nuage hémisphérique de concentration stœchiométrique et de volume égal à la zone encombrée recouverte par le nuage. Les paramètres d’effet de surpression sont calculés en utilisant un modèle unidimensionnel à vitesse de flamme constante, basé sur l’intégration numérique des équations d’écoulement compressible. Le choix du degré de sévérité de l’explosion se détermine en tenant compte de la densité d’obstacles (encombrement), du degré de confinement, de la position des sources d’inflammation et de son énergie. Le tableau ci-après est une source de l’INERIS (tableau de Kinsella dans le « guide des méthodes d’évaluation de gaz à l’air libre », INERIS 1999) qui permet de chiffrer ce degré de sévérité.

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

Les calculs sont réalisés avec PHAST ce qui permet de tenir compte de la dispersion du nuage et de sa dérive sous le vent.

389


9.1.3.5 Modélisations et résultats

PhD1- Explosion du digesteur Données et hypothèses de calcul : Nous considérons pour ces modélisations :

- Volume du digesteur : volume du ciel gazeux 1490 m3 - Pression de rupture de la membrane : 50 mbar

Ces résultats sont pris en considérant l’explosion au niveau du sol (cas majorant). Les distances sont à considérer du centre du digesteur. Nota : les distances d’effet ont été calculées digesteur vide, mais les procédures d’inertage en cas de maintenance permettent de limiter l’occurrence d’un tel évènement.

PhD2 - Explosion du post-digesteur (plein)

Données et hypothèses de calcul : Nous considérons pour ces modélisations :

- Volume du post-digesteur : volume du ciel gazeux 1049 m3 - Pression de rupture de la membrane : 50 mbar

Ces résultats sont pris en considérant l’explosion au niveau du sol (cas majorant). Les distances sont à considérer du centre du post-digesteur.

Distance des effets de surpression en mètres

Equipement Volume

de gaz en N m3

300 mbar

200 mbar seuil des

effets létaux significatif et

effets dominos

140 mbar seuil des

effets létaux

50 mbar seuil des effets

irréversibles

20 mbar seuil de destruction

des vitres

1a Digesteur (plein) 1490 - - 18 39 78

1b Digesteur (vide) 4079 - 15 24 54 109


Equipement Volume

de gaz en N m3

300 mbar

200 mbar seuil des


effets dominos

140 mbar seuil des

effets létaux

50 mbar seuil des

effets irréversibles

20 mbar seuil de

destruction des vitres

1a Post-digesteur (plein)

1049 - - 16 35 70

1b Post-digesteur (vide) 3469 13 15 24 51 103

390


PhD3 - Explosion au niveau du local de cogénération

Si prise en compte d’éléments soufflage (toiture/ porte) avec P rupture de 100 mbar. Hauteur du conteneur : 2.9m

PhD4a, b et c - Flash Fire, UVCE et Jet enflammé La modélisation a portée sur la tuyauterie considérée comme majorante aux vues des résultats.

Caractéristiques Commentaires

Diamètre tuyauterie (mm) 200 -

Longueur tuyauterie (m) ~ 130 Hypothèse de calculs pénalisante (� les pertes de charges sont négligées)

Pression du gaz dans la tuyauterie (bar)

0,005 Pression en sortie digestion

Pression du biogaz après compression

Température du gaz dans la tuyauterie (°C)

20 Température ambiante (le gaz est refroidi)

Débit maximal de biogaz (Nm3/h) (débit process)

265

(0,05 kg/s) Densité CH4 à Patm et 0°C =

0,7 kg/m3

Durée de la fuite Illimitée Il n’est pas tenu compte d’éventuelles mesures d’intervention

Hauteur du rejet (m) 1 -

Direction du rejet Horizontale Hypothèse de calcul (dimensionnante)

Indice multi-énergie 4

Inflammation par une source d’inflammation faible (limitée aux

sources courantes comme les surfaces chaudes, les étincelles), d’un

rejet de gaz peu turbulent, dans un environnement peu confiné et peu confiné => indice 3 (cf. Tableau de

Kinsella).

Toutefois, pour prendre en compte le fait que le nuage peut dériver vers des zones plus encombrées, un indice 4

est retenu dans une démarche prudente.


Equipement Volume

de gaz en N m3

300 mbar

200 mbar seuil des


effets dominos

140 mbar seuil des

effets létaux

50 mbar seuil des

effets irréversibles

20 mbar seuil de

destruction des vitres

Local cogénération

60

4 5 8 17 34

391


Prise en compte de la phase de décompression (régime transitoire au moment de la rupture) :

La durée de la phase de décompression est de quelques secondes*. La probabilité d’inflammation du nuage durant cette phase est donc extrêmement faible. Le débit considéré dans les calculs correspond au débit imposé et limité par le process qui correspond au régime stabilisé de la fuite. Les distances d’effets correspondant à la décompression ont toutefois été calculées. * Calcul de la durée de la phase transitoire de décompression : Quantité de gaz présente dans la tuyauterie DN 200 longueur 130 m = 2,74 kg Débit thermodynamique à la brèche calculé par Phast = 0,5 kg/s Durée de décompression = 2,74/0,5 = 5,5 secondes. � Distances des effets thermiques (flash-fire)

Régime établi

Distance d’effets du flash-fire (m)

DN200 – 5 mbar

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, comptées à partir du point de rejet, sur l’axe (= distances maximales), arrondies à la demi-dizaine supérieure.

Rupture tuyauterie biogaz DN200 – 5 mbar

392


Régime décompression

Distance d’effets du flash-fire (m)

DN200 – 5 mbar

F3 D5

SEI = 1,1 x d(LIE = 5%) 7 6

SEL = d(LIE = 5%) 6 5

SELS = d(LIE = 5%) 6 5

Distances en mètres, comptées à partir du point de rejet, sur l’axe (= distances maximales), arrondies à la demi-dizaine supérieure. � Distances des effets de surpression de l’UVCE

Régime établi

Distance d’effets de l’UVCE (m)

DN200 – 5 mbar

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

Distances en mètres, comptées à partir du point de rejet, sur l’axe (= distances maximales), arrondies à la demi-dizaine supérieure.

Régime décompression

Distance d’effets de l’UVCE (m)

DN200 – 5 mbar

F3 D5

20 mbar

(seuil des effets indirects) 20 16

50 mbar

(SEI) 10 8

140 mbar


200 mbar Non atteint Non atteint

393


(SELS et effets dominos)

300 mbar

(Dégâts très graves sur les structures)


Distances en mètres, comptées à partir du point de rejet, sur l’axe (= distances maximales), arrondies à la demi-dizaine supérieure. � Distances des effets thermiques du jet enflammé (feu torche)

Régime établi

Distance d’effets du jet enflammé (m)

DN200 – 5 mbar

F3 D5

3 kW/m²

(SEI) Non atteint Non atteint

5 kW/m²


8 kW/m²

(SELS / Effets dominos) Non atteint Non atteint

16 kW/m²

(Dégâts très graves sur les structures, hors structures

béton)


20 kW/m²

(Dégâts très graves sur les structures béton)


200 kW/m²

(Ruine du béton en quelques dizaines de minutes)


Distances en mètres, à partir du point de rejet, sur l’axe (= distances maximales).

Régime de décompression

Distance d’effets du jet enflammé (m)

DN200 – 5 mbar

F3 D5

600 (kW/m²) 4/3.s

(SEI) Non atteint Non atteint

1 000 (kW/m²) 4/3.s


1 800 (kW/m²) 4/3.s

(SELS ) Non atteint Non atteint

Distances en mètres, à partir du point de rejet, sur l’axe (= distances maximales).

394


9.1.3.6 Représentations graphiques

PhD1 : Explosion du digesteur : 50mbars Modélisation des effets de surpression 2a Plein 2b Vide

20 mbar (bris de vitre) 20 mbar (bris de vitre) 50 mbar (effets irréversibles) 50 mbar (effets irréversibles) 140 mbar (premiers effets létaux) 140 mbar (effets (premiers effets létaux) 200 mbar (effets létaux significatifs – Effets dominos) irréversibles)

395


PhD2 : Explosion du post-digesteur Pruture : 50mbar s Modélisation des effets de surpression 2a Plein 2b Vide

20 mbar (bris de vitre) 20 mbar (bris de vitre) 50 mbar (effets irréversibles) 50 mbar (effets irréversibles) 140 mbar (premiers effets létaux) 140 mbar (effets (premiers effets létaux) 200 mbar (effets létaux significatifs – Effets dominos)

396


PhD3 : Explosion du conteneur cogénération : 100mba rs Modélisation des effets de surpression

20 mbar (bris de vitre) 50 mbar (effets irréversibles) 140 mbar (premiers effets létaux) 200 mbar (effets létaux significatifs – Effets dominos)

397


PhD4 a : Flash Fire : tuyauterie DN 200 -5 mbar Modélisation des effets thermiques

SEI (effets irréversibles) SEL (premiers effets létaux) SELS (effets létaux significatifs – Effets dominos)

398


PhD4b : UVCE : tuyauterie DN 200 -5 mbar Modélisation des effets de surpression

20 mbar (bris de vitre) 50 mbar (effets irréversibles) 140 mbar (premiers effets létaux) 200 mbar (effets létaux significatifs – Effets dominos)

399


9.1.3.7 Conclusions

Effets sur les structures :

� 20 mbar, seuil des destructions de vitres significatives, Seules les serres horticoles seront touchées en cas de surpression sur digesteur ou post digesteur vides.

� 50 mbar, seuils des dégâts légers pour les structures, et140 mbar, seuil des dégâts

graves sur les structures

Aucun bâtiment extérieur n’est touché. Seules les cuves de stockage placées en extérieur et le digesteur/post-digesteur peuvent être touchées sans conséquences graves pour l’environnement compte tenu des dispositifs de rétention et de confinement prévus sur site. A savoir une plate-forme étanche de 2900 m3 autour du digesteur, post-digesteur et cuves de stockage et une vanne d’obturation permettant de confiner sur site un volume maximal de 2900 m3.

� 200 mbar et 300 mbar, seuil des effets domino et des effets très graves sur la structure.

Aucun bâtiment extérieur n’est touché.

Effets sur l’homme : Concernant les effets de surpression, ceux de 20 mbar et de 50 mbar sortent des limites de propriété au nord et à l’ouest du site, sans toutefois toucher de bâtiment ou de voies de grande circulation. A noter, effectivement que le chemin au nord du site est dédié au cheminement piéton et ne permet pas la circulation de voiture et que le chemin à l’ouest est un chemin communal, peu fréquenté, desservant le site. Sur les modélisations des digesteurs et post-digesteurs vides, les effets de surpression de 20 mbar sortent au sud du site pouvant atteindre les serres horticoles. A noter cependant que des procédures contrôlées lors des vidanges complètes avec inertage à l’azote lors des phases de maintenance et de remise en route (piquage en partie haute et vidange du biogaz vers post-digesteur) permettront de diminuer considérablement la probabilité d’occurrence d’un tel évènement. Les effets de surpression de 140 et 200 mbar restent confinés dans les limites de propriété.

400


Effets dominos :

Les effets dominos peuvent être liés aux effets thermiques ou aux effets de surpression engendrés par les phénomènes dangereux.

Les seuils d’effets dominos, définis par l’arrêté ministériel du 29/09/2005 sont :

� Pour les effets thermiques de longue durée (cas des incendies d’entrepôts) : 8 kW/m² ;

� Pour les effets de surpression : 200 mbar.

Phénomène dangereux

Distance au seuil des effets dominos

Commentaires / Conséquences

Explosion du digesteur plein

Effet de surpression

Non-atteint -

Explosion du digesteur vide


15 du centre du digesteur

Aucun local technique touché

Tuyauterie intermédiaire touchée (pas d’effets vers l’extérieur)

Explosion du post-digesteur plein


Non-atteint -

Explosion du post-digesteur vide


15 du centre du digesteur

Aucun local technique touché

Tuyauterie intermédiaire touchée (pas d’effets vers l’extérieur)

Explosion de l’unité de cogénération

5 m du centre du conteneur de cogénération

Atteinte partielle du local transformateur protégé par MCF 2h*

Arrêt des installations /Coupure du réseau biogaz

Coupure du réseau électrique

UVCE/Flash Fire sur tuyauterie Non-atteint -

Jet enflammé sur tuyauterie Non-atteint -

*Le transformateur sera déplacé pour être en dehors des effets dominos.

401


9.2 Analyse détaillée des risques Pour chacun des phénomènes dangereux majeurs potentiels retenus à l’évaluation des risques préliminaires et pour lesquels la modélisation des effets conclut qu’il s’agit d’un phénomène majeur (effets à l’extérieur du site), une analyse détaillée – et quantifiée – est réalisée. Elle comprend :

� l’évaluation de la probabilité d’occurrence du phénomène dangereux, compte tenu des MMR de prévention ;

� l’évaluation de la gravité des phénomènes dangereux ; � la caractérisation de la cinétique des phénomènes dangereux.

Comme l’évaluation des risques préliminaires, l’analyse détaillée des risques est réalisée ou validée en Groupe de Travail.

9.2.1 Evaluation de la probabilité

Echelle de probabilité :

L’échelle de probabilité de référence est celle de l’AM du 29/09/2005 :

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’années d’installations

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

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 site

considéré 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)

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

402


Dans le présent dossier, l’évaluation de la probabilité est faite de manière qualitative, le site étant classé à simple autorisation.

9.2.2 Evaluation de la gravité

Echelle de gravité :

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

Niveau de gravité Zone délimitée par le

seuil des effets létaux significatifs

Zone délimitée par le seuil des effets

létaux

Zone délimitée par le seuil des effets

irréversibles sur la vie humaine

5. Désastreux Plus de 10 personnes exposées (1)

Plus de 100 personnes exposées

Plus de 1 000 personnes exposées

4. Catastrophique Moins de 10 personnes exposées

Entre 10 et 100 personnes exposées

Entre 100 et 1 000 personnes exposées

3. Important Au plus 1 personne exposée



2. Sérieux Aucune personne exposée

Au plus 1 personne exposée

Moins de 10 personnes exposées

1. Modéré Pas de zone de létalité hors établissement

Présence humaine exposées 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.

Règles de comptage utilisées : Les règles de comptage utilisées sont celles proposées dans la circulaire du 10 mai 2010. Pour le comptage du nombre de personnes à prendre en compte, nous avons retenu dans la suite de l'étude, les propositions formulées dans la Fiche 1 de la circulaire du 10 mai 2010. La détermination des équivalents personnes a pris en compte les éléments suivants :

� Terrains non aménagés et très peu fréquentés (champs et friches) On estime qu’il y a 1 personne par tranche de 100 ha.

� Voies routières Seule la voie d’accès au site est concernée et le chemin communal à l’ouest.

� Habitations Pas d’habitations dans les rayons d’effets

� Entreprises voisines / Zone industrielle Pas d’entreprises ou zone industrielles dans les zones d’effets

403


9.2.3 Evaluation de la cinétique La cinétique est à relier au temps d’atteinte des cibles par les effets. Echelle de cinétique : 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.

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.

404


PhD Équipement Evènement redouté Conséquences Probabilité

d’occurrence

Gravité Commentaire Cinétique

1a

Digesteur plein Création d'une

atmosphère explosive + inflammation

Explosion du ciel gazeux du digesteur en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc (effets de

surpression) et flux thermique Fumées

D

1

Aucun effet létal en dehors des limites de l’établissement

Présence humaine

exposées à des effets irréversibles inférieure à « une

personne »

Rapide

1b

Digesteur vide

Création d'une atmosphère explosive +

inflammation

Explosion du ciel gazeux du digesteur en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc (effets de

surpression) et flux thermique Effets dominos par Agression par flux thermique et surpression des

autres installations Fumées

E 1

Rapide

2a

Post- digesteur plein


inflammation

Explosion du ciel gazeux du post-digesteur en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc (effets de

surpression) et flux thermique Fumées

D

1

Rapide

2b

Post- digesteur vide Création d'une

atmosphère explosive + inflammation

Explosion du ciel gazeux du post-digesteur en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc (effets de



E 1

Rapide

3

Unité de cogénération


inflammation

Explosion de l’unité de cogénération en espace confiné et atteinte des structures du bâtiment par onde de choc (effets de



D

-


Rapide

4

a,b,c

Tuyauterie biogaz

Rupture guillotine entrainant UVCE/Flash

Fire Jet enflammé

Explosion à l’air libre d’un mélange air/biogaz (méthane) : effet de surpression et thermiques

jet enflammé (feu type torchère) : effets thermiques

D

-


Rapide

405


9.3 Moyens de secours et d’intervention en cas d’accidents

9.3.1 Alerte et alarmes La présence du personnel 5j/7 ainsi que le report d’alarmes et les astreintes associées en dehors des horaires de travail garantissent une détection précoce et une intervention rapide en cas de dysfonctionnement ou de départ d’incendie. Une alarme sonore audible (par déclenchement manuel) en tout point du site permet l’évacuation totale du site en cas de besoin. Notons qu’une procédure d’information préalable de l’exploitant des serres horticoles voisines sera également mise en œuvre par la SAS BIOTEPPES lors des phases critiques (montée en charge, maintenance des ouvrages de digestion) de façon à éviter la présence humaine dans les serres au moment de ces opérations.

9.3.2 Moyens internes d’extinction Le site dispose d’extincteurs et de RIA judicieusement répartis sur l’ensemble du site et appropriés aux risques spécifiques des locaux. Le personnel formé à leur maniement pourra intervenir en cas de départ de feu. Une procédure de gestion des situations accidentelles sera établie permettant une intervention rapide du personnel. L’alerte pourra être donnée aux pompiers si nécessaire. Pour la protection des locaux de réception de l’unité de méthanisation (Surface non-recoupée d’environ 760 m2), les besoins en eau ont été évalués suivant le calcul de la D9 en considérant le stockage dans le bâtiment inférieur à 3 m et une structure bâtiment inférieure à 30 min et un risque retenu faible (1) compte-tenu de la grande proportion en eau des matières entrantes et de leur faible stockage (50% de la surface du bâtiment) soit un débit maximal requis de 60 m3/h. L’utilisation du poteau incendie présent sur le site du Lycée horticole, à moins de 200 m du bâtiment et assurant un débit minimum de 60 m3/h pendant 2 heures (la capacité des dispositifs et des réseaux pourra être vérifiée avant la mise en service de l’unité si besoin) permettra d’assurer la défense incendie. Ces dispositions seront à valider par les services des pompiers (SDIS). Le profil des plates-formes et de la voirie ainsi que le réseau de canalisations et de cunettes seront établis afin de récupérer les eaux de ruissellement et les conduire jusqu’à deux bassins de rétention :

� un bassin recueillant les eaux « propres » issues des toitures et espaces hors voirie, d’un volume de 140 m3 ;

406


� un bassin recueillant les eaux chargées issues des voiries et plates-formes, d’un volume de 200 m3 (volume fixé pour recueillir également les eaux d’extinction d’un éventuel incendie).

9.3.3 Moyens externes La caserne des pompiers la plus proche est celle à Romans sur Isère (rue Tricot) située à moins de 5 kms du site qui interviendra dans les 15 minutes (à valider avec les pompiers).

10. SYNTHESE DE L’ETUDE DE DANGERS

10.1 Synthèse des accidents les plus majorants A l’aide de la méthodologie présentée dans l’étude de dangers, nous avons mis en exergue les différents évènements redoutés inhérents au site. Nous avons identifié comme évènements redoutés majorants :

� l’explosion de l’unité de cogénération � l’explosion du digesteur et du post-digesteur (plein avec ciel gazeux et vide)

Après modélisation des différents scénarios : Les effets de surpression de 140 et 200 mbar restent confinés dans les limites de propriété. Seuls les effets de surpression de 20 mbar et de 50 mbar sortent des limites de propriété au nord et à l’ouest du site, sans toutefois toucher de bâtiment ou de voies de grande circulation. A noter en effet que le chemin au nord du site est dédié au cheminement piéton et ne permet pas la circulation de voiture et que le chemin à l’ouest est un chemin communal desservant le site et qui est peu fréquenté. Sur les modélisations des digesteurs et post-digesteurs vides, les effets de surpression de 20 mbar sortent au sud du site pouvant atteindre les serres horticoles A noter cependant que des procédures contrôlées lors des vidanges complètes avec inertage à l’azote lors des phases de maintenance et de remise en route (piquage en partie haute et vidange du biogaz vers post-digesteur) permettront de diminuer considérablement la probabilité d’occurrence d’un tel évènement. Une procédure d’information préalable de l’exploitant des serres horticoles voisines sera également mise en œuvre par la SAS BIOTEPPES lors des phases critiques (montée en charge, maintenance des ouvrages de digestion) de façon à éviter la présence humaine dans les serres au moment de ces opérations.

407


Il en ressort que ces évènements ont des mesures de protection et de prévention jugées suffisantes au regard du risque. Toutefois, un niveau de maîtrise optimal reste nécessaire.

408


Matrice de criticité (« grille MMR »)

Probabilité (sens croissant de E vers A)

Gravité E D C B A

5. Désastreux

4. Catastrophique

3. Important

2. Sérieux

1. Modéré

Explosion du digesteur/post

-digesteur (vide)

Explosion du digesteur/post

-digesteur (plein)

L’explosion du local de cogénération, l’UVCE/Flash fire et le jet enflammé liés à la rupture guillotine de tuyauterie n’ayant aucun effet en dehors des limites du site, n’est donc pas à représenter dans la grille de criticité.

10.2 Coûts relatifs à la sécurité Les coûts relatifs au projet intègreront les mesures relatives :

� aux dispositions constructives des locaux à risques ; � à l’adéquation du matériel par rapport au zonage ATEX ; � à la protection foudre des équipements et des installations ; � conception, entretien et maintenance de l’unité de cogénération en respect de l’Arrêté

ministériel. Le fonctionnement de l’installation représentera des frais d’exploitation notamment liés à la sécurité (liste non exhaustive) :

� l’entretien des abords de l’installation dans un état de propreté satisfaisant, ceci tant pour des raisons de sécurité et de salubrité,

� les coûts d’entretien et des contrôles périodiques de sécurité, les matières consommables,

� la vérification et pose d’extincteurs, � la formation du personnel, � la vérification des équipements (détecteur, vannes automatique, électricité…).