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Les carrières constituent un maillon clé de l’industrie des matériaux de construction, mais leur exploitation s’accompagne de défis techniques, réglementaires et environnementaux majeurs. De l’extraction au stockage des déchets inertes, chaque activité est encadrée par des rubriques ICPE (Installations Classées pour la Protection l’Environnement) spécifiques. Entre modifications des paysages, impacts sur les ressources en eau, nuisances sonores et poussières, ces sites doivent allier performance opérationnelle et respect des exigences écologiques, tout en naviguant dans un processus administratif exigeant. Pour garantir la viabilité des projets sur le plan technique et environnemental, une planification minutieuse, une maîtrise des risques et l’accompagnement par des experts s’imposent.

Activités d’une carrière et rubriques ICPE correspondantes

Les activités principales d’une carrière

Extraction de matériaux : cette activité implique souvent des techniques telles que le forage, l’utilisation d’engins lourds et parfois d’explosifs pour extraire les matériaux du sol.

Gestion des déblais et remblais : la gestion des déblais et des remblais est essentielle pour minimiser les coûts, réduire les impacts environnementaux et maximiser l’efficacité du projet. Un plan de phasage d’exploitation sur 30 ans est élaboré pour les gérer efficacement (planification, évaluation du site et mesures de suivi) et assurer une exploitation durable et organisée des ressources.

Broyage des matériaux : les matériaux extraits sont broyés pour obtenir des granulats de différentes tailles, utilisés dans divers projets de construction. Exemple courant de technique utilisée : le broyage par impact à l’aide de concasseurs à mâchoires et de concasseurs à cylindres.

Prétraitement des matériaux : cette étape inclut le lavage, le criblage et le tri des matériaux pour éliminer les impuretés et les classer selon leur taille et leur qualité, à l’aide de tamis et de convoyeurs.

Stockage de déchets inertes : Les déchets inertes sont des déchets qui ne subissent aucune modification physique, chimique ou biologique importante et ne sont pas susceptibles d’entraîner une pollution de l’environnement ou de nuire à la santé humaine. Ils sont stockés de manière sécurisée, par enfouissement ou comblement sur site. A ce titre, une carrière doit disposer d’un plan de gestion des déchets.

Les principales rubriques ICPE concernées

Les activités des carrières sont régies par plusieurs rubriques de la nomenclature des ICPE.

La rubrique 2510 concerne l’extraction des matériaux, le remblaiement ou son aménagement (par exemple en plan d’eau). Cette activité d’extraction et de remblaiement implique une planification sur 30 ans de la gestion des stocks des matériaux extraits.

La rubrique 2515 encadre les activités de prétraitement des matériaux ainsi que celles de broyage.

La rubrique 2720 vise le stockage de déchets inertes, en lien avec le remblaiement.

La rubrique 2517 s’applique à l’aire de transit, qui peut accepter sous certaines conditions les déchets issus des chantiers extérieurs.

Pour plus d’informations sur ces rubriques, vous pouvez consulter les liens suivants :

• Rubriques 25xx
• Rubriques 27xx

Les types d’impacts environnementaux et les risques majeurs d’une carrière

Les types d’impacts environnementaux

Les activités d’extraction et de traitement des matériaux peuvent avoir plusieurs impacts environnementaux majeurs :

• Modification du paysage : l’extraction de matériaux peut entraîner des changements significatifs dans le paysage naturel.
• Impacts sur la géologie et l’hydrologie : ces activités peuvent perturber la structure géologique et les ressources en eau locales.
• Impacts sur la biodiversité : la faune et la flore locales peuvent être affectées par la modification de leur habitat naturel.
• Bruit/vibration : les engins lourds et les explosions peuvent générer des nuisances sonores et des vibrations.
• Émission de poussières : le broyage et le traitement des matériaux peuvent produire des poussières pouvant affecter la qualité de l’air.
• Trafic routier : l’augmentation du trafic routier liée au transport des matériaux peut avoir des impacts sur les infrastructures locales et la qualité de l’air.

Les types de risques majeurs

Bien que les activités de carrière ne représentent généralement pas de risques majeurs pour les populations, certains risques doivent être pris en compte :

Pollution environnementale limitée : les activités peuvent entraîner une pollution limitée de l’air, de l’eau et du sol. Par exemple, l’utilisation de carburant sur le site peut entraîner un risque de fuite, susceptible de se propager en fond de carrière et, in fine, de contaminer les nappes phréatiques.

Risque incendie : modéré à faible, ce risque est principalement lié aux engins et aux installations électriques.

Risque d’explosion : il est limité aux tirs de mine utilisés pour l’extraction des matériaux.

Risque toxique : ce risque est faible, voire inexistant, car les matériaux traités sont généralement non toxiques.

À retenir

La réussite des activités d’exploitation de carrières repose sur la maîtrise des enjeux environnementaux, qui influencent directement les coûts, les délais de la procédure administrative et les obligations de suivi tout au long de la vie du site — qu’il s’agisse du contrôle des nappes phréatiques, de la définition et du respect du calendrier d’exploitation compatible avec la biodiversité locale ou d’autres exigences réglementaires. Le dossier d’autorisation ICPE carrière, réputé pour sa complexité et sa durée — tant dans la réalisation des études que dans l’instruction, souvent scrutée par le public — impose une rigueur particulière, notamment à travers l’élaboration d’un plan de phasage d’exploitation sur 30 ans, intégré à l’autorisation environnementale. Anticiper ces délais et ces contraintes, et s’appuyer sur des experts (bureau d’études ou consultant spécialisé en ICPE) est donc indispensable pour sécuriser le projet et en garantir la viabilité technique, économique et écologique.

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L’étude de dangers (EDD) est un élément obligatoire pour les installations industrielles classées pour la protection de l’environnement (ICPE) et requis lors du dépôt de demande d’autorisation d’exploiter. Elle vise à identifier et évaluer les risques d’accident majeur associés à ces installations, que ce soit en fonctionnement normal, transitoire ou accidentel.

Contexte réglementaire

Les obligations liées à l’étude de dangers sont régies par plusieurs textes et directives, tant au niveau européen que national.

La directive européenne SEVESO III, entrée en vigueur le 1^er juin 2015 et déclinée en France au travers du code de l’environnement, établit des règles pour la prévention des accidents majeurs impliquant des substances dangereuses et la limitation de leurs conséquences pour la santé humaine et l’environnement. La réglementation prend en compte le régime de classement de l’établissement pour établir les exigences concernant l’étude de dangers. Ainsi, dans le cadre du processus d’évaluation des risques de l’étude de dangers et suivant le régime de classement, des exigences spécifiques sont applicables.

Une étude de dangers doit être réalisée lors de la création d’une nouvelle installation industrielle dont l’activité et les substances ou mélanges dangereux la font relever du régime de l’autorisation. Elle doit ensuite être mise à jour dans les cas suivants :

• Passage de l’installation au régime de l’autorisation (en cas de modification de la nomenclature des Installations Classées) ;
• Tous les cinq ans pour les établissements SEVESO Seuil Haut ;
• Modification d’une installation existante (soumise à autorisation ou SEVESO) dès lors que cette modification est jugée « notable » par le préfet, c’est-à-dire entraînant des dangers ou inconvénients significatifs pour les intérêts mentionnés aux articles L.211-1 et L.511-1 du code de l’environnement ;
• Demande par l’administration en cas d’évolution de l’état de l’art et des connaissances, d’augmentation du risque rendant l’étude de dangers existante inadaptée ou d’occurrence d’un accident dans l’établissement.

L’article R.512-9 du code de l’environnement expose le principe de proportionnalité en précisant que « le contenu de l’étude de dangers doit être en relation avec l’importance des risques engendrés par l’installation, compte tenu de son environnement et de la vulnérabilité des intérêts mentionnés aux articles L.211-1 et L.511-1 du code de l’environnement ». Le principe de proportionnalité, tel qu’énoncé, est complexe à appliquer selon des règles uniformes à toutes les installations industrielles. Par conséquent, les méthodes de gestion des risques sont utilisées pour mettre en œuvre ce principe.

Comment évaluer si un scénario est acceptable ?

L’objectif principal de l’étude de dangers est de démontrer la maîtrise des risques d’accident majeur associés aux installations et aux activités industrielles. En France, l’EDD est un outil réglementaire qui s’inscrit dans une démarche de gestion des risques en vue d’obtenir une autorisation d’exploiter dans les conditions décrites dans cette étude de dangers. Elle est réalisée sous la responsabilité de l’exploitant.

L’EDD permet d’identifier les risques auxquels l’installation peut exposer les intérêts visés par l’article L.511-1 du code de l’environnement (voisinage, santé publique, protection de l’environnement…), que la cause soit interne ou externe à l’installation. À travers ce document technique, l’exploitant doit identifier les scénarios d’accidents majeurs et établir la performance des mesures de maîtrise des risques.

L’EDD s’inscrit dans un processus itératif de gestion des risques, visant à réduire les risques à un niveau jugé acceptable. Cela inclut :

• L’identification des sources de dangers ;
• L’analyse des conditions dans lesquelles ces dangers peuvent se matérialiser ;
• Et la caractérisation des risques selon plusieurs critères tels que la gravité des conséquences et la probabilité d’occurrence.

Déterminer le niveau de gravité sur les enjeux humains revient à évaluer l’atteinte potentielle des personnes par les effets d’un phénomène dangereux. Ce niveau est mesuré grâce à une ou plusieurs modélisations qui combinent l’intensité des effets (toxiques, de surpression ou thermiques) à la vulnérabilité de la zone potentiellement dangereuse. Le nombre de personnes susceptibles d’être affectées par les effets des phénomènes dangereux du site peut ainsi être déterminé (exemple : niveau estimé « sérieux » si au plus 1 personne est concernée dans une zone délimitée par le seuil des effets létaux du phénomène).

La probabilité d’occurrence est ensuite évaluée. Elle est soit estimée de manière quantitative (par unité et par an), soit de manière qualitative, sur la base d’un retour d’expériences (exemple : probabilité D = « évènement très improbable », s’est déjà produit, mais a fait l’objet de mesures correctives réduisant significativement la probabilité de ce scénario).

Ainsi, des scénarios présentant une gravité importante (exemple : effets thermiques au delà des limites de propriétés) peuvent tout à fait être considérés comme acceptables si leur probabilité d’occurrence est faible. C’est dans ce cadre que sont caractérisées les mesures de sécurité à mettre en œuvre.

En reprenant les exemples cités précédemment, la grille ci-dessous montre qu’un scénario avec une probabilité D (très improbable) et présentant une gravité des conséquences « sérieux », se positionne dans la zone verte = « risque moindre ».

Figure : grille d’appréciation du niveau de maîtrise du risque en termes de couple probabilité — gravité

Ensuite, l’évaluation des risques consiste à comparer le niveau de risque résiduel à un niveau jugé acceptable, correspondant aux zones de la grille MMR associées à un niveau de risque moindre ou intermédiaire.

Si les scénarios étudiés sont jugés acceptables, le risque est considéré comme maîtrisé.

Les mesures de sécurité pour rendre un scénario acceptable

Des mesures techniques, organisationnelles et humaines doivent être mises en place pour maîtriser les risques sur l’établissement, en prenant en compte les pratiques et techniques disponibles ainsi que leur coût.

Les barrières de sécurité ou les mesures de maîtrise des risques visent à limiter la probabilité d’occurrence ou à réduire les effets des risques des accidents potentiels. Plus ces barrières sont nombreuses, performantes et indépendantes, plus la probabilité que les enjeux soient exposés à des effets notables est faible.

Pour résumer

L’étude de dangers est un document obligatoire dans le cadre de la démarche de demande d’autorisation d’exploiter des installations classées.

Elle sert à identifier et à évaluer les risques d’accident majeur. S’inscrivant dans un processus de gestion des risques, elle permet d’estimer la gravité des conséquences et la probabilité d’occurrence des phénomènes dangereux. Il est important de noter qu’un scénario, même s’il présente une gravité importante, peut être considéré comme acceptable si sa probabilité d’occurrence est jugée faible.

Selon les résultats de cette évaluation, des mesures techniques et organisationnelles doivent être mises en place pour maîtriser les risques et réduire leur impact.

L’EDD vise à démontrer que le projet permet d’atteindre un niveau de risque aussi bas que possible, dans des conditions économiquement acceptables, compte tenu de l’état des connaissances et des pratiques, ainsi que de la vulnérabilité de l’environnement de l’installation.

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Les évolutions au sein d’une installation industrielle sont inhérentes à la dynamique d’une installation classée pour la protection de l’environnement (ICPE). Cependant, lorsque ces changements ont des répercussions sur l’environnement, la réglementation impose aux responsables d’exploitation d’évaluer rigoureusement tout nouveau projet ou modification. L’objectif est de garantir la sécurité des travailleurs, l’intégrité des installations et la protection de l’environnement. C’est pourquoi il est crucial de maîtriser la démarche du « Porter à Connaissance » pour informer les autorités des changements prévus et assurer la conformité réglementaire.

L’obligation de notification à la préfecture

Le Porter à Connaissance (PAC) est une démarche administrative qui oblige tout exploitant industriel à informer les autorités de tout changement significatif dans son exploitation. En effet, l’article R181-46 du Code de l’environnement exige que toute modification notable apportée à une ICPE d’un site soumis à autorisation ou enregistrement doit être portée à la connaissance du préfet.

L’inspection des ICPE analyse alors la modification notifiée au travers du « Porter à Connaissance ». Trois situations sont ensuite possibles :

• la modification est considérée notable et substantielle. L’exploitant doit constituer et déposer un nouveau dossier d’autorisation environnementale (voir notre article sur la réforme de l’autorisation environnementale) ;
• elle est jugée notable et non substantielle et un arrêté de prescriptions complémentaires peut être proposé au préfet ;
• enfin, la modification est jugée non notable et non substantielle et l’arrêté encadrant l’exploitation de l’ICPE ne nécessite pas de modification.

Les critères de réalisation d’un PAC

Dans quel cas réaliser un Porter à Connaissance ? Une modification notable peut concerner divers aspects tels que l’augmentation de la capacité de production, l’introduction de nouvelles substances dangereuses ou encore la modification des procédés de fabrication. La démarche est semblable à celle d’une autorisation environnementale, mais elle est adaptée au changement envisagé. L’objectif est de s’assurer que ces changements n’entraînent pas de risques supplémentaires pour l’environnement ou la population avoisinante. La nécessité de réaliser un porter à connaissance dépend de plusieurs facteurs.

Voici quelques questions clés à se poser :

La liste des questions évoquées dans ce schéma est loin d’être exhaustive. Elle sert de point de départ au questionnement à avoir au lancement du projet. L’exploitant qui n’a pas les ressources et les compétences en interne pour mener cette réflexion est vivement encouragé à se tourner vers un conseiller de la DREAL, un bureau d’études ou tout professionnel expert du sujet.

Le contenu du dossier

Le Porter à Connaissance est un type de dossier réglementaire dont la forme est flexible et le contenu plus ou moins détaillé selon les enjeux et de la complexité du projet. Contrairement à un formulaire CERFA qui permet de guider l’exploitant, la réglementation n’est pas explicite sur les éléments attendus dans un porter à connaissance. Le livrable peut être un simple courrier ou un dossier bien plus conséquent contenant, par exemple, une notice de dangers (équivalente à une étude de dangers). Pour pouvoir déterminer ce que contient ce dossier, l’exploitant doit se poser les questions évoquées précédemment :

• la modification apportée engendre-t-elle ou modifie-t-elle un ou plusieurs risques industriels ?
  • substances dangereuses ;
  • nouveaux procédés à risque ;
  • extension de stockage…
• le projet a-t-il un impact environnemental ?
  • Rejets ou prélèvements dans les eaux;
  • rejets dans l’air;
  • imperméabilisation des sols

Dans tous les cas, ce porter à connaissance doit être rédigé afin de permettre aux services de l’État de statuer sur la substantialité de la demande. C’est pourquoi il est recommandé de s’adresser à un professionnel compétent qui peut garantir la conformité du projet avec les exigences légales.

En synthèse

Le « Porter à Connaissance » est une étape incontournable pour tout projet industriel impliquant des changements significatifs. Il permet de garantir la sécurité des installations et la préservation de l’environnement. Cependant, cette démarche nécessite une bonne maîtrise de la réglementation et des différents cas nécessitant la mise en œuvre d’un porter à connaissance. Toutes les entreprises ne possèdent pas en interne cette expertise technique et réglementaire. Un professionnel pourra répondre à leur besoin afin de réaliser cette évaluation, identifier les risques à la mise en conformité réglementaire et engager les démarches administratives nécessaires.

Les batteries à technologie lithium (-ion) sont largement utilisées en raison notamment de leur haute densité énergétique, alimentant ainsi une large gamme d’appareils électroniques et de véhicules électriques (ou hybrides).

Cependant, ces batteries ne sont pas sans risques, comme en témoignent plusieurs incidents/accidents les impliquant.

En effet, même s’ils sont peu fréquents, ces évènements peuvent être « spectaculaires » et générer de lourdes conséquences humaines, environnementales mais également économiques et sociales…

Les risques associés à l’utilisation des batteries Lithium-ion

1. Les batteries lithium-ion peuvent subir un emballement thermique, entraînant une augmentation rapide de la température et des réactions chimiques incontrôlées. Cela peut provoquer des incendies, des fuites d’électrolytes potentiellement toxiques et des explosions.
   
2. Suivant la capacité d’énergie emmagasinée, le phénomène d’emballement thermique peut s’auto-entretenir longtemps. Les incendies résultants peuvent être, de fait, d’autant plus difficiles à éteindre et peuvent se propager.

Les phénomènes dangereux d’incendie ou d’explosion sont donc particulièrement redoutés de par les potentiels effets de propagation et dominos qu’il peuvent générer ainsi que leurs émanations toxiques.

Réglementation associée

Actuellement, les locaux de charges de batteries sont classés au titre de la rubrique 2925 de la nomenclature des ICPE. D’après les premiers retours d’expérience, il semblerait que les prescriptions en vigueur ne soient pas totalement compatibles avec l’usage des batteries au Lithium. Il faut donc s’attendre à une refonte des textes applicables.

Un local de charge de batteries dont la puissance totale est supérieure à 600 kW doit être cloisonné par des murs REI 120 (coupe-feu 2heures), et équipés de dispositifs d’évacuation des fumées et des gaz de combustion.

Comment se prémunir de ces accidents, et comment agir face au risque ?

Dans tous les cas des mesures de prévention doivent être adaptées en fonction de votre environnement de travail spécifique et des recommandations des autorités compétentes.

FLOW 17 vous accompagne pour vos problématiques associées à l’utilisation de batteries Lithium-ion sur vos sites ainsi que tous vos projets.

Selon le type d’analyse à déployer, plusieurs méthodes sont disponibles et sont abordées ci dessous.

L’A.P.R

L’analyse préliminaire des risques

 L’analyse préliminaire de risques (APR) a pour but :

• d’identifier les accidents potentiels susceptibles d’affecter le système étudié ;
• de mettre en évidence les causes envisageables des accidents potentiels ;
• d’évaluer la probabilité d’occurrence des accidents potentiels et la gravité des dommages qu’ils pourraient causer ;
• de déterminer les mesures qui permettront de réduire la probabilité des accidents potentiels ou la gravité des dommages qu’ils pourraient causer. »

La première étape de toute analyse est donc l’identification des sources de risques et des potentiels de dangers liés à la présence de matériaux inflammables et / ou combustibles. Cette analyse mène à la construction de scénarios d’accidents majeurs qui seront alors déterminant pour mettre en œuvre des moyens de protection adaptés au niveau de risque et des enjeux à protéger.

Différentes approches sont possibles :

• L’approche systémique
• L’approche fonctionnelle
• L’approche agression.

L’HAZOP

Hazard and Operability

La méthodologie HAZOP est historiquement liée à l’industrie chimique mais peut être déployée sur d’autre secteurs en particuliers en présence de fluides en mouvement.

HAZOP est une démarche systématique effectuée sur tous les composants d’un système. Le recours à des mots clefs permet généralement de guider l’analyse afin d’identifier les dérives potentielles et les scénarios d’accidents majeurs qui en découlent.

Simple à déployer, et exhaustive l‘HAZOP conduit souvent à des améliorations significatives dès la phase de conception des projets.

L’AMDE/C

Analyse des modes de défaillance de leurs effets / et de leur criticité

L’AMDE/C est un outil de sûreté de fonctionnement et de gestion de la qualité, principalement utilisé et développé dans les secteurs tels que l’aéronautique, le spatial ou l’automobile.

L’AMDE/C est également une démarche systématique effectuée sur tous les composants d’un système. mais comme son nom l’indique, l’approche consiste à évaluer les risques associées aux modes de défaillance des différents composants.

Plus complexe et plus précise, l’AMDE/C est adaptée aux projets qui nécessitent une très haute fiabilité.

En synthèse

L’analyse des risques via les méthodes APR, HAZOP et AMDEC est essentielle pour assurer la sécurité, la fiabilité et l’efficacité des projets et des opérations. Chacune de ces méthodes présente des forces et des faiblesses qui doivent être prises en compte lors de leur utilisation. En choisissant la bonne méthode ou en combinant plusieurs d’entre elles, les entreprises peuvent mieux anticiper et gérer les risques, protégeant ainsi leurs actifs, leur personnel et leur réputation.

Dans les procédés industriels à risques spéciaux, la gestions des accidents majeurs est primordiale et doit être intégrée dès la phase de conception des projets.

Incendie : analyse des risques et modélisations

Le départ de feu, ou l’incendie, sont les phénomènes dangereux les plus fréquents dans le milieu industriel. Pour se prémunir de ce genre d’accident, la réglementation et les différentes normes en vigueur imposent aux exploitants d’appliquer un politique de prévention du risque et de prévoir une stratégie défensive pour lutter contre un incendie.

La première étape de toute analyse est donc l’identification des sources de risques et des potentiels de dangers liés à la présence de matériaux inflammables et / ou combustibles. Cette analyse mène à la construction de scénarios d’accidents majeurs qui seront alors déterminant pour mettre en œuvre des moyens de protection adaptés au niveau de risque et des enjeux à protéger.

Une des étapes clé de l’analyse détaillée des scénarios est la modélisation des effets thermiques qui permet de définir les zones de dangers significatifs et graves.

Enfin le dimensionnement des moyens de protections doit être fait par le recours aux meilleures technologies disponibles et le respect d’exigences réglementaires ou organisationnelles.

Nuages de gaz / fumées toxiques

Dans l’industrie, la toxicité des substances employées ou des fumées en cas d’incendie peut soulever des questions en termes de santé publique. On distingue principalement deux type d’émission toxique dans l’atmosphère :

• La dispersion par évaporation naturelle ou évapotranspiration;
• La dispersion des fumées d’un incendie.

Dans le premier cas il s’agit d’un passage a l’état gazeux d’une substance volatile. De nombreux composés organiques volatils (COV) sont employés dans l’industrie et peuvent représenter des risques de formation d’un nuage toxique et / ou inflammable.

Dans le deuxième cas, c’est le procédé de combustion qui génère des composés gazeux potentiellement toxiques. Le plus commun des produits de décomposition par combustion est le monoxyde de carbone (CO) mais le chlorure d’hydrogène (HCl) peut également représenter une source de risque important.

Les modélisations aérodispersives permettent de prévoir la dispersion d’un nuage de gaz dans l’atmosphère et de déterminer les zones de dangers associés à ces phénomènes.

FLOW17 intervient dans tout ces domaines pour vous aider à mener les études de risque et mettre en place les mesures de prévention et de protection adaptés à vos installations.