L'eau au CERN
La consommation annuelle en eau du CERN s'élevait autrefois à 20 millions de mètres cube. Aujourd'hui cette consommation a été réduite à 6 millions de mètres cube grâce aux améliorations apportées aux circuits de refroidissement des accélérateurs.
L’eau est fournie par les Services Industriels de Genève (SIG) et provient du lac depuis la station de pompage du Vengeron (CH). Le traitement de l’eau brute pompée à partir du lac s’effectue à la nouvelle station des Tuileries (CH) qui est exploitées par les SIG. L’eau potable est ensuite acheminée au CERN par une conduite spéciale.
Cette eau est principalement utilisée comme eau de refroidissement, mais sert également aux installations sanitaires et industrielles implantées sur les sites du CERN. Les effluents résultants de ces différents usages, ainsi que les eaux météoriques et les eaux d’infiltration naturelles, sont évacués de manière contrôlée des sites du CERN.
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Approvisionnement en eau
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L’impact des eaux de rejet du CERN sur l’environnement peut être caractérisé en considérant deux aspects :
- L'origine et l'usage (en terme de pollution)
- La voie d'élimination (en terme de milieu)
Deux réseaux sont utilisés au CERN pour évacuer les eaux :
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Le réseau d’eaux claires
Ce réseau collecte les eaux du CERN utilisées comme ou étant à l’origine des :
- Eaux de refroidissement
- Eaux météoriques
- Eaux d'infiltration
Ces eaux claires sont directement rejetées dans les cours d’eau avoisinants les sites, sans traitement préalable.
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Le réseau d'eaux usées
Ce réseau collecte les eaux usées du CERN utilisées comme :
- Eaux sanitaires
- Eaux de procédés industriels
Ces eaux usées sont principalement traitées dans des stations d’épuration publiques localisées en dehors des sites du CERN.
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Le programme de surveillance de la qualité des eaux au CERN comprend la surveillance des eaux rejetées par les installations du CERN et l’évaluation de l’impact des effluents du CERN sur les cours d’eau récepteur. Le programme couvre les aspects radiologiques et conventionnels.
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Eaux de refroidissement
Deux types d’eaux sont utilisés pour refroidir les accélérateurs et autres équipements électriques. Le circuit primaire utilise de l’eau déminéralisée et le circuit secondaire utilise de l’eau brute (correspondant techniquement à de l’eau potable). Certaines parties des installations des accélérateurs sont refroidies en circuit fermé avec de l’eau déminéralisée qui est en contact direct avec les équipements. Le refroidissement de cette eau déminéralisée est effectué par l’intermédiaire d’échangeur de chaleur alimenté en eau brute, qui est finalement refroidie dans des tours aéroréfrigérantes. Dans ces tours, l’eau brute réchauffée entre en contact avec de l’air ventilé refroidissant ainsi l’eau par évaporation.
Conformément aux bonnes pratiques industrielles, le CERN vise à limiter sa consommation d’eau en recyclant ces eaux de refroidissement. Toutefois, suivant les conditions climatiques et la minéralisation de l’eau dans le système de refroidissement, l’eau circulant dans les tours est périodiquement rejetée dans le réseau d’eaux claires pour permettre la réinjection d’eau brute froide dans le circuit de refroidissement. La mesure en continue du pH, de la température et de la radioactivité de l’eau à tous les points de rejet permet au CERN de contrôler l’impact sur l’environnement des activités de refroidissement.
De plus, conformément à la législation en vigueur, l’eau des tours aéroréfrigérantes est contrôlée régulièrement pour déterminer la présence de la bactérie Legionella. Des traitements préventifs avec des biocides sont effectués périodiquement tout en respectant les prescriptions en matières de protection des eaux.
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Tours aéroréfrigérantes du CERN
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Ruissellement dans une tour
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Eaux météoriques
Les eaux météoriques sont collectées à partir des surfaces imperméables des sites du CERN (tels que routes, parkings, toitures de bâtiments, etc.) lors de précipitations sous forme de pluie ou de neige. Ces eaux sont rejetées dans les cours d’eau avoisinants les sites du CERN à partir du réseau d’eaux claires.
Les eaux météoriques des deux principaux sites du CERN (Meyrin et Prévessin) sont rejetées dans le Nant d’Avril en Suisse et dans la rivière Le Lion en France. Dans les zones à risques, les eaux météoriques passent au travers de séparateurs d’huile qui sont régulièrement assainis. D’autres mesures préventives d’ordre général sont prises au sein de l’Organisation afin de prévenir la pollution des cours d’eau récepteurs par le lessivage des sites au cours d’épisode pluvieux.
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Mesures dans un cours d’eau recevant les effluents du CERN
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Eaux d'infiltration
La partie des eaux météoriques qui s’infiltre au niveau des surfaces perméables et pénètre lentement au travers du sol est collectée dans les zones souterraines des sites du CERN. Cette eau est pompée depuis les tunnels vers la surface où elle est ensuite rejetée dans l’environnement via le réseau d’eaux claires. Dans les zones les plus profondes du tunnel du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) (au delà de 100 m en dessous de la surface), les eaux d’infiltration se concentrent en hydrocarbures naturels en raison de la nature géologique du sous-sol que traversent ces eaux. Des unités de séparation huile-eau sont installées afin de retenir les hydrocarbures naturels avant de rejeter l’eau. Des mesures en continue des concentrations en hydrocarbures sont effectuées à l’aide de photomètres dans les zones concernées.
Les eaux d’infiltration peuvent également se charger en radioactivité par lessivage du béton et du sous-sol avoisinants certaines installations des accélérateurs. La radioactivité est produite lors d’interactions de particules de haute énergie avec les matières environnantes. Vu la nature du processus, seuls les radionucléides à longue vie et solubles, du type 3H et 22Na, peuvent être transportés par infiltration.
Les sources de pollutions possibles, relatives à l’évacuation des eaux d’infiltration, peuvent également être détectées par les stations de mesure en continue, qui sont installées à chaque point de rejet d’eaux claires du CERN. De plus, une analyse détaillée de la qualité des effluents du CERN et de la qualité des eaux réceptrices est périodiquement effectuée par la Commission de Sécurité du CERN (SC).
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Séparation huile -eau
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Rejet d'eau d'infiltration
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Eaux sanitaires
Les eaux sanitaires sont des eaux usées banales issues des installations sanitaires des principaux sites du CERN (Meyrin et Prévessin). Elles sont évacuées vers les stations d’épuration publiques Nant d’Avril (CH) et Allondon (FR). Les eaux usées sont ainsi épurées dans des stations localisées en dehors des sites du CERN avant d’atteindre un quelconque cours d’eau. Toutefois, des mesures préventives d’ordre général sont mises en place au sein de l’Organisation afin de prévenir la pollution de ce type d’effluent.
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Infrastructure sanitaire
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Eaux de procédés industriels
Certaines activités du CERN peuvent rejeter des eaux industrielles, présentant un risque potentiel de pollution, vers le réseau d'eaux usées.
Ces activités sont principalement:
- Le traitement de surface
- La production d'eau déminéralisée
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Installations des ateliers de traitement de surface
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Les effluents industriels issus des ateliers de traitement de surface peuvent contenir des produits chimiques concentrés. Ces effluents sont collectés dans des conduites spécifiques et sont traités sur-site. Après traitement, les effluents sont acheminés via le réseau d’eaux usées vers une station d’épuration publique. La mesure en continue du pH des effluents ainsi que des analyses hebdomadaires détaillées permettent de contrôler l’efficacité du traitement sur-site.
Les effluents industriels issus des zones de production d'eau déminéralisée, qui peuvent être acides ou basiques sont neutralisés avant d’être acheminés vers une station d’épuration publique. Des analyses détaillées sont effectuées afin de garantir la conformité des rejets avant leur évacuation via le réseau d’eaux usées.
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