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Les travaux d'assainissement de l'Etang de la STEP, qui se situe en bordure du Rhône, ont débuté en janvier 2009. Prélude à l'assainissement, un équipement de pompage et de traitement de l'eau de la nappe phréatique a été mis en service en aval de l'Etang de la STEP. L'équipement a pour but d'éviter une pollution massive de la nappe phréatique, qui serait provoquée par exemple par la perforation du fond de l'étang durant les travaux. Véritable "barrage hydraulique", cette installation permet également d'empêcher la pollution résiduelle infiltrée dans le sol de se propager dans les eaux souterraines.
Entre 1934 et 1972, les eaux du site chimique de Monthey transitaient par l'Etang de la STEP, qui faisait alors office de bassin de décantation. Des polluants, composés de déchets sanitaires, de métaux lourds et de diverses substances organiques, se sont déposés au fond du bassin. En vertu de l'Ordonnance fédérale sur les Sites pollués (OSites), l'Etang de la STEP est un site contaminé qui doit être assaini en priorité. Mandaté par ses partenaires du site chimique, CIMO travaille en étroite collaboration avec l'Etat du Valais.
Confiée à l'entreprise allemande Filtratec, la première étape de l'assainissement a débuté en janvier 2009 et s'est achevée au mois de juillet de la même année. Les travaux ont consisté en l'extraction des boues en suspension (environ 22 000 tonnes), au moyen d'un bras à tête broyeuse installé sur une barge flottante. Ces boues ont ensuite été filtrées et déshydratées, puis transportées dans des conteneurs étanches en Allemagne, où elles ont été incinérées dans des fours spéciaux.
La deuxième étape du chantier a débuté le mercredi 14 avril 2010 et s'est achevée en juillet 2010. Les travaux ont consisté en l'évacuation des boues solides restantes, qui se sont accumulées au pied des digues de l'étang. En parallèle, l'entreprise a procédé à l'extraction mécanique des volumes de terre qui n'ont pas pu être éliminés en 2009 et de la couche supérieure compacte du fond de l'étang. Au total, 15 500 tonnes de terre et de boues ont été évacuées et traitées dans des installations thermiques.
Au terme des deux premières étapes, des prélèvements ont été effectués afin d'établir avec précision le profil géologique de l'ancien étang, désormais asséché, et définir la nature et les concentrations des polluants qui se sont infiltrés dans le sol (couche inférieure de l'étang). La méthode d'assainissement préconisée pour la dernière étape d'excavation a été élaborée sur la base de ces résultats analytiques, et approuvée par le Service de la Protection de l'Environnement (SPE) le 21 décembre 2012.
La troisième étape de l'assainissement de l'Etang de la STEP a débuté le 11 février 2013 et a duré quatre mois. Confiés à l'entreprise Ebiox AG, les travaux ont consisté à excaver la couche inférieure compacte de l'ancien étang jusqu'à une profondeur moyenne de 60 centimètres (l'équivalent de 17 000 m3 de terre) afin d'éliminer la pollution résiduelle. Une fois excavée, la terre a été acheminée par le rail jusqu'aux lieux de traitement (revalorisation, désorption thermique ou incinération), situés en Suisse, en Hollande et en Allemagne.
A l'issue de cette étape, la quasi-totalité de la source de pollution a été éliminée.
La quatrième et dernière étape du chantier a débuté au mois de mars 2014. Les travaux consistent à injecter de l'air sous pression dans la nappe phréatique afin d'accélérer la dégradation des dernières traces de composés organiques qui se sont infiltrés dans le sous-sol. Ce traitement in situ – appelé Biosparging – durera jusqu'à ce que tous les objectifs d'assainissement fixés par le SPE soient atteints. L'injection d'air sous pression dans le sous-sol de l'Etang de la STEP s'effectue au moyen de sondes qui sont reliées à des compresseurs. Près de 80 sondes d'injection quadrillent le site. Ce réseau très dense permet de garantir une diffusion homogène de l'oxygène dans le sol. En parallèle, CIMO procédera durant toute cette étape à des analyses en continue du sous-sol afin de contrôler la régénération de la nappe phréatique.
Il appartient à la Commune de Monthey, propriétaire de la parcelle, de définir la réaffectation du site dès lors que tous les objectifs d'assainissement fixés seront atteints.