Ministère de l'Industrie, de la Poste et des Télécommunications û RE ALSACE Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Pechelbronn Bilan des travaux Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 96-G-411 décembre 1996 R 39183 B . R . G . iVï ' 1O.FEV. 1997 gIBUOTHEQUf BRGM Ministère de l'Industrie, de la Poste et des Télécommunications •SRJRII RE ALSACE Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Pechelbronn Bilan des travaux Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 96-G-411 décembre 1996 R 39183 BRGM Mots-clés : site pétrolifère, puits, terrils, déchets, hydrocarbures, mise en sécurité, étude de sols, réhabilitation, Merkwiller-Péchelbronn (67) En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante ; Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Péchelbronn- Bilan des travaux, 1996, rapport BRGM R 39183, 29 p., 5 fig., 3 tab. © BRGM, 1996, ce document ne peul être reproduit en totalité ou en partie .sans l'autorisation expresse du BRGM Mise en sécurité du site pétrolifère de Mericwiller-Pecfielbronn. Bilan des travaux Synthèse Le BRGM s'est vu confier, dans le cadre de sa mission de service public, le suivi des études relatives à la mise en sécurité du site de Merkwiller-Pechelbroim ainsi que la maîtrise d'oeuvre des travaux programmés en conséquence. Les opérations réalisées, à ce jour, ont consisté en : - des investigations et des observations de niveaux des puits ayant servi au déversement de déchets liquides, - le traitement par évacuation d'un bassin d'huile, dit "bassin à boues", - la protection du ruisseau Willenbach contre des venues d'hydrocarbures du terril Clemenceau sur la commune de Preuschdorf et l' épaulement du mur du terril, - le diagnostic de la qualité physico-chimique des formations (remblais, sols, sous- sols) et eaux du site de l'ancieime raffinerie, - la préparation d'un appel d'offre pour la mise en sécurité des têtes des anciens puits de mine. Sur les trois puits ayant fait l'objet d'une surveillance, deux montrent un niveau stabilisé tandis que le troisième continue à augmenter tout en présentant des réponses rapides en fonction des précipitations. Leur composition chimique est caractéristique des déchets versés. Une poursuite de la surveillance est nécessaire avec, de surcroît, une caractérisation d'échantillons liquides prélevés à différentes hauteurs. Le traitement du bassin d'huile a consisté en l'évacuation d'un mélange aqueux d'hydrocarbures et de solides (bitumes et terres polluées) vers le centre d'incinération de EMC-Services, groupe TREDI de Strasbourg. Bien que le fond ait été décapé, il subsiste encore des hnprégnations d'hydrocarbures dans les marnes, à plus d'un mètre de profondeur sous le modelage de surface. Pour protéger le Willenbach contre les venues d'hydrocarbures du terril voisin, un mur de soutènement du terril a été étayé. Le ruisseau a été canalisé et dévié. Un drain capte les hydrocarbures issus du terril. Un système de déshuileur/décanteur assure le traitement des eaux avant leur rejet dans le milieu namrel. Le diagnostic de la qualité physico-chimique des formations et eaux du site de l'ancieime raffinerie a débouché sur l'élaboration de recommandations sur la réutilisation des terrains, en fonction des différentes zones de la raffinerie. Un appel d'offre a été lancé pour la mise en sécurité des têtes de puits. Les réponses sont en cours d'examen. Les mesures pratiques proposées dans le cadre de l'émde BRGM-INERIS d'octobre 1993, telles que l'aménagement et la mise en place des mesures de sécurité pour les puits et un forage, le suivi-surveillance des niveaux des puits et des prélèvements de fluides à différentes profondeurs ainsi qu'une analyse détaillée des risques doivent être poursuivies. Rapport BRGM R 391 83 Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Peciielbronn. Bilan des travaux Sommaire 1. Introduction 6 2. Contexte général 8 2.1. Présentation générale du site de Merkwiller-Péchelbronn 8 2.2. Exploitation des hydrocarbures 8 2.3. Aspects géologiques et hydrogéologiques 9 2.4. Vestiges des installations 10 2.5. Stockage des déchets industriels 10 2.6. Anciens sondages 11 2.7. Terrils 11 2.8. Programmes des études et des travaux envisagés 11 3. Travaux réalisés 12 3.1. Investigations réalisées sur les puits 12 3.1.1. Evolutions des niveaux des puits 12 3.1.2. Analyses chuniques 17 3.1.3. Conclusion 18 3.2. Evacuation du bassin d'hydrocarbures 18 3.3. Protection du ruisseau du Willenbach 24 3.4. Mise en sécurité des têtes des anciens puits de mine 25 3.5. Diagnostic de la qualité physico-chimique des formations et eaux du site de l'ancienne raffinerie 26 3.6. Bilan financier 27 4. Travaux et études à envisager 29 5. Conclusion 30 Références bibliographiques 32 Rapport BRGM R 39183 Mise en sécurité du site pétrolifère de Mericwiller-Pecfielbronn. Bilan des travaux Liste des figures Figure n° 1 : Plan de situation générale 7 Figure n° 2 : Evolution des niveaux du puits VI entre 1966 et 1996 14 Figure n° 3 : Evolution des niveaux du puits VIII entre 1966 et 1996 15 Figure n° 4 : Evolution des niveaux du puits VIII en regard des précipitations 16 Figure n° 5 : Caractéristiques géométriques du bassin d'hydrocarbures 19 Liste des tableaux Tableau n° 1 : Analyses chimiques réalisées sur les prélèvements effectués dans les puits V, VI et VIII 17 Tableau n° 2 : Analyses des terres situées au voisinage du bassin 23 Tableau n° 3 : Bilan financier des opérations réalisées et engagées 28 Rapport BRGM R 391 83 Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Peciielbronn. Bilan des travaux 1. Introduction Le site de Merkwiller-Péchelbronn a été exploité industriellement pour son champ pétrolifère entre 1745 et 1964. Après l'arrêt de l'exploitation, certains puits et réseaux de galeries de l'ensemble des ouvrages souterrains ont été utilisés en vue du stockage de déchets liquides (entre 1964 et 1974). L'ensemble des déchets liquides déversés a été estimé à près de 80 000 m^. L'étude BRGM-INERIS demandée par la Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement (DRIRE) a établi en octobre 1993 un premier diagnostic de la situation et procédé à une première analyse d'ensemble des risques liés au sous-sol et en particulier au stockage souterrain des déchets. Cette étude a fait ressortir des risques à court terme tels que l'effondrement des têtes de puits, des inflammations ou des explosions à proximité immédiate des puits ainsi que la nécessité d'entreprendre des investigations complémentaires afin de préciser les risques à plus long terme tels que pollution des eaux souterraines et superficielles et des sols. Le BRGM a poursuivi cette étude par une observation des niveaux de deux puits de mine afin de comprendre le régime hydraulique local. En décembre 1994, une mission d'inspection spécialisée de l'environnement (MISE) du Conseil Général des Ponts-et-Chaussées a établi un inventaire des atteintes à l'environnement liées au site et des conséquences qui en découlent pour l'usage des sols et pour la sécurité publique. Après avoir dressé un état des lieux, les rapporteurs ont défini les travaux à envisager en priorité pour assurer la sécurité sur le site, pour réduire la pollution, pour procéder à un nettoyage des zones les plus polluées et pour assainir les anciennes raffmeries. Ils ont également préconisé la réalisation d'études complémentaires pour mieux préciser les risques de certaines installations. Le BRGM est intervenu depuis 1994 dans le cadre de sa mission de service public pour la mise en oeuvre d'une partie de ce programme, notamment le lancement d'appels d'offres pour des travaux d'évacuation d'un bassin d'hydrocarbures et de mise en sécurité des têtes de puits de mine (fiche 95G412). Il a également procédé à un inventaire avec travaux de reconnaissance du site de l'ancienne raffinerie, avec zonéographie des pollutions et diagnostic des travaux de réhabilitation (fiche 95G413) et a participé aux travaux de protection du Willenbach menacé par des écoulements d'hydrocarbures d'un des deux terrils du siège Clemenceau. Le présent rapport fait état des opérations et études réalisées ou engagées dans le cadre de ces directives de mise en sécurité et de réhabilitation du site. La figure n°l met en évidence les emplacements des principales installations intéressées. Rapport BRGM R 391 83 Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Peciielbronn. Bilan des travaux Plan de situation au 1/25 000 Figure n°l : Plan de situation générale Rapport BRGM R 39183 Mise en sécurité du site pétrolifère de Merkwiller-Péchelbronn. Bilan des travaux 2. Contexte général 2.1. PRESENTATION GENERALE DU SITE DE MERKWILLER-PECHELBRONN La commune de Merkwiller-Péchelbronn est simée au Nord-Est du Bas-Rhin, dans l'arrondissement de Wissembourg, à 45 km de Strasbourg, 16 km de Haguenau, 19 km de Wissembourg. La commune est traversée par une rivière, le Seltzbach et un ruisseau affluent, le Willenbach. La concession d'hydrocarbures de Pechelbronn, attribuée à l'Etat depuis 1921, porte actuellement sur une superficie de 296 km^. Les différents aspects de l'ancienne exploitation minière de Pechelbronn, des vestiges et de la friche tels qu'ils se présentent à ce jour, ont largement été détaillés dans les rapports ou études dont on trouvera la liste en fin du présent rapport. Nous nous proposons de faire ressortir ici les points essentiels (réf. BRGM, 1993 ; MISE 1994 et BRGM, 1995-2). 2.2. EXPLOITATION DES HYDROCARBURES Au Moyen-Age, l'huile est exploitée en surface par écopage et utilisée à des fins thérapeutiques et pour le graissage des essieux.