Gestion des pollutions mercurielles associées aux sites à électrolyse au mercure

Contexte de réalisation

Cette étude répond à une demande du Ministère chargé de l’Environnement, exprimée dans le compte rendu de la réunion du Groupe de Travail « Installations Classées de production de chlore avec la technologie d’électrolyse à mercure » du 21 juin 2011. En France, à minima, dix sites seraient concernés par une pollution au mercure.

Objectifs

Les travaux menés dans le cadre de ce travail ont  pour objectifs : 

• de présenter l’état de l’Art en matière de dépollution des sols et des eaux mercurielles liés aux pollutions historiques d’unités de production industrielle mettant en œuvre du mercure ;
• d’exposer dans les faits les pratiques des opérateurs et donneurs d’ordres ;
• d’identifier les meilleures perspectives d’axes perfectibles pour gérer à bon escient les sites pollués par le mercure ;
• de guider et d’appuyer les DREAL, vers les meilleurs choix techniques dans leurs prescriptions.

Programme des travaux

La problématique de la gestion des pollutions mercurielles historiques, industrielles et concentrées (notamment associées aux unités d’électrolyse à mercure) est un sujet peu ou pas étudié, qui est à opposer à de fortes demandes des acteurs industriels, opérationnels et institutionnels ayant à gérer ces pollutions sur les courts et longs termes.

Ces besoins s’expriment en réponse aux fortes contraintes réglementaires actuelles (européenne et française sur la réduction, la suppression des rejets mercuriels et l’arrêt des procédés utilisant du mercure) et aux contraintes sur la préservation des milieux.

Les sites concernés sont peu nombreux, mais sont souvent complexes (pollutions mercurielles, pollutions alcalines, métalliques, organochlorées), de grande taille et à forts enjeux techniques et financiers. Les mesures de gestion se chiffrent en millions d’euros et doivent s'inscrire sur le long terme et dans une stratégie industrielle réfléchie.

Un Groupe de Travail (Installations Classées de production de chlore avec la technologie d’électrolyse à mercure) relatif à la gestion des pollutions mercurielles des sites à électrolyse au mercure a été créé sous l’impulsion du Ministère de l’Ecologie dans le but :

• de mutualiser les retours d’expériences de gestion sur ces sites,
• d’harmoniser les bonnes pratiques pour la mise en œuvre de Plans de Gestion adaptés et proportionnés aux pollutions mercurielles historiques.

Gouttes de Mercure sur un site historique de productions de chlore par électrolyse dans des cellules à mercure. © BRGM – Daniel Hube

Résultats obtenus

La revue des pratiques actuelles en matière de gestion des sites et sols pollués mercuriels montre que  les informations disponibles sur le dimensionnement et la mise en œuvre opérationnelle de mesures de gestion visant le mercure sont très parcellaires. L’essentiel des informations concerne soit la Recherche & Développement sur des procédés de traitement ou de très grosses opérations de dépollution sur des sites singuliers (de par leur impact et leur taille). Les mesures de gestion des sites mercuriels sont généralement restreintes, au "capping" seul, au confinement avec « capping » sur site sans excavation, au confinement / encapsulation avec excavation, avec ou sans stabilisation des sols et matériaux, et/ou au stockage permanent dans des  Installations de Stockage de Déchets Dangereux (ISDD) hors du territoire français (par exemple, stockage en mine de sel en Allemagne).

Ces pratiques sont utilisées par défaut en l’absence d’alternatives matures, éprouvées, techniquement efficaces et économiquement supportables.

Les techniques séparatives les plus matures et ayant fait l’objet d’applications à l’échelle industrielle sont les suivantes :

• la désorption thermique par vaporisation du mercure ;
• le lavage chimique ou lessivage acide oxydant.

Pour le traitement des eaux souterraines polluées par le mercure, l’essentiel des références rassemblées concernent le traitement d’eaux et d’effluents industriels. Pour ce qui est du traitement in situ, une opération de dépollution mettant en œuvre une BPR (Barrière Perméable Réactive) avec un réacteur au charbon actif granulaire a été répertoriée.

A l’heure actuelle, on constate :

•  d’une part,  l’absence de technologies matures, proportionnées et directement applicables à l’échelle industrielle, qui soient techniquement efficaces et économiquement supportables dans le contexte actuel ;
• d’autre part, des lacunes sur la connaissance du comportement actuel et à long terme des pollutions mercurielles ;
• enfin, une absence d’outils de diagnostic appropriés.

Le contexte ainsi dessiné constitue à l’évidence des freins à la gestion de ces points noirs, en augmentant les risques d’échecs aux plans de gestion formulés, par sous - ou surdimensionnement des mesures de remédiation. Une meilleure appréhension de la problématique des pollutions mercurielles dans leur globalité telle que la prise en compte de la spéciation, des enjeux et la mise en place d’opérations de dépollutions et de réduction d’impact adaptées, devraient permettre le choix de solutions raisonnées et progressives..

Partenaires

Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement