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Systèmes géothermiques en circuit ouvert (professionnels)

Vous travaillez dans le secteur de la construction et vous exploitez un système géothermique en circuit ouvert ? Vous devez vous conformer strictement à l’Arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale réglementant les captages dans les eaux souterraines et les systèmes géothermiques en circuit ouvert et vous devez demander un permis d’environnement. Vous souhaitez mieux comprendre les conditions d’exploiter de votre autorisation ? Ce guide vous éclaire sur vos obligations.

Êtes-vous concerné ?

Vous êtes concerné par ces conditions si vous exploitez un système géothermique en circuit ouvert de très basse énergie, c’est-à-dire que vous captez de l’eau souterraine dans des nappes phréatiques peu profondes pour en extraire une énergie thermique à une température < 30° C.  

Vous n’êtes pas concerné par ces conditions si vous exploitez une installation de géothermie en circuit fermé – sondes géothermiques.

Respecter les conditions : une obligation légale 

Pourquoi devez-vous respecter ces conditions spécifiques ?

Votre activité fait partie d’une installation classée soumise à permis d’environnement.

N° de rubrique Dénomination Classe d’autorisation
62.4B Installations géothermiques : systèmes géothermiques en circuit ouvert  Permis d’environnement  de classe 1B

Si vous ne respectez pas toutes les conditions prévues dans votre permis d’environnement vous êtes en infraction et vous risquez des sanctions (amende, interdiction d’utilisation, peine de prison).

Pourquoi ces conditions ?  

Les conditions fixées dans le permis d’environnement ont pour objectif d’assurer une exploitation durable et rationnelle des eaux souterraines.

Pour atteindre cet objectif, le permis d’environnement peut préciser :

  • l’aquifère que vous pouvez solliciter et dans lequel la réinjection peut avoir lieu ;
  • la profondeur du puits de captage et de réinjection.

Pour répertorier tous les systèmes géothermiques ouverts en Région bruxelloise, Bruxelles Environnement :

Sommaire

1. La demande de permis d'environnement et les étapes préalables obligatoires

2. Les conditions d'exploitation reprises dans votre permis

3. Les éléments à notifier à Bruxelles Environnement après réception du permis

1. Permis d’environnement et étapes préalables obligatoires

Un permis d’environnement est obligatoire pour tout captage d’eau souterraine qui exploite un système géothermique en circuit ouvert.

Pour vous aider à préparer votre demande de permis d’environnement et à identifier les étapes préalables obligatoires, consultez BrugeoTool, l’application "sous-sol et géothermie" de la Région de Bruxelles-Capitale.

Attention de bien cocher « système OUVERT » après avoir lancé l’analyse géothermique pour la parcelle concernée.

Dans le cadre de l’analyse de votre demande de permis, Bruxelles Environnement pourra demander si nécessaire l’avis de n’importe quelle personne physique ou morale. Par exemple :

  • Infrabel, si votre chantier est proche d’un ouvrage ferroviaire ;
  • La STIB, si votre chantier se situe près d’infrastructures de transports publics.

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2. Conditions d’exploitation

a.  Mise en place du système géothermique ouvert                                                                  
b.  Pendant l’exploitation
c.  Transformations et modifications
d.  Cessation d’activité 

a. Mise en place du système géothermique ouvert

 Forage et mise en place de l’installation

  • Sont précisés dans votre permis d’environnement en fonction de votre exploitation :
    • la parcelle sur laquelle vous pouvez effectuer le captage ou la réinjection ;
    • le diamètre et la profondeur du forage tubé dans l’aquifère;
    • l’aquifère dans lequel doit s’effectuer la prise d’eau.

      Précautions particulières préalables aux opérations de forage

      Précautions particulières pendant les opérations de forage

  • Faites réaliser les forages par du personnel expérimenté et compétent.
  • Éviter une contamination directe ou indirecte de l’eau souterraine ou du sous-sol par des substances polluantes. 

    Par exemple :

    • Utilisation de matériels en bon état  de marche et de propreté,
    • Utilisation de graisses appropriées pour les fiches de forage,
    • Mise en place de dispositif de rétention sous tous les matériels susceptibles de relâcher des hydrocarbures tels que les groupes électrogènes, moteurs,…
    • Prise de mesure adéquate relative à l’approvisionnement et au stockage de carburant.
  • Ne reliez pas les nappes aquifères les unes avec les autres par des crépines ou de l’espace annulaire interstitiel.
  • Assurez une parfaite isolation des différents aquifères. 

    Pour assurer l’isolation des différents aquifères :

    • Placez les crépines directement au regard de l’aquifère sollicité. Elles ne peuvent pas déborder sur les unités hydrogéologiques sus ou sous-jacentes.
    • Placez au regard des crépines un massif filtrant dont la granulométrie est dimensionnée en fonction de l’aquifère sollicité.
    • Utilisez une argile gonflante ou un matériau présentant une conductivité hydraulique équivalente pour combler l’espace annulaire restant.
    • Prévoyez un espace assez large entre le tubage et les unités hydrogéologiques traversées.
  • Ne remplissez jamais l’espace annulaire avec des déblais de forage.
  • Si vous découvrez une pollution du sol ou des eaux souterraines lors des activités de forage vous devez :

            Les travaux pourront reprendre après accord de Bruxelles Environnement.

  • Prenez toutes les mesures et précautions pour :
    • Garantir la stabilité des édifices et des infrastructures qui se trouvent à proximité de la prise d’eau. Si nécessaire, faites réaliser une étude de stabilité par un ingénieur en stabilité.
    • Éviter toute contamination directe ou indirecte des eaux souterraines par des substances polluantes.
    • Veiller à ce que l’eau ou le mélange aqueux utilisés dans la technique de forage ne contaminent pas le sol ni les eaux souterraines.
    • Garantir la stabilité du puits quelle que soit la nature du terrain.
    • Limiter le bruit durant les activités de forage.
    • Eviter d’endommager les ouvrages et piézomètres lors de travaux réalisés à proximité.
  • Utilisez uniquement l’eau du circuit de distribution ou une eau de même qualité.
  • Pour les eaux usées :
    • Recyclez au maximum l’eau utilisée, en circuit fermé, durant les travaux de forage.
    • Rejetez les eaux usées produites par le forage comme le précise votre permis d’environnement.
  • Prévoyez, lors de la construction du dispositif de captage et de réinjection :
    • L’insertion d’une sonde piézométrique par la mise en place d’un tube « guide sonde » crépiné de petit diamètre placé dans le tubage.
    • L’installation d’une prise d’eau directement sur la canalisation de pompage qui permette le prélèvement d’échantillons pour évaluer la qualité de l’eau souterraine, en amont de tout traitement de l’eau souterraine.
    • Des tuyauteries conçues de façon à éviter toute vibration et tout effet de résonance.
    • Un système d’enregistrement automatique de la température pour les dispositifs de réinjection > 30.000 m3 par an.
  • Si le fluide du circuit secondaire risque de contaminer les eaux souterraines :
    • prévoyez un échangeur de chaleur à double paroi entre le circuit primaire et le circuit secondaire 

      A défaut d’un échangeur de chaleur à double paroi

      • mettez le circuit primaire en surpression par rapport au circuit secondaire et
      • installez un système de détection de fuites relié à une alarme. 

       En cas de fuite, la réinjection souterraine est arrêtée automatiquement. Réparez le système avant toute reprise de réinjection.

 Compteur d’eau

Mise en place et fonctionnement

  • Vous devez mettre en place un compteur d’eau conforme à l’arrêté royal du 15 avril 2016 relatif aux instruments de mesure.
  • Tout compteur fixe est vérifié régulièrement ou passe un contrôle technique.
  • Entretenez et utilisez le compteur en suivant les instructions du fabricant.
  • Adaptez le dispositif de comptage des volumes d’eau à chaque type d’eau à mesurer. Son fonctionnement doit tenir compte de la présence éventuelle d’éléments comme des particules, des éléments en solution…
  • Utilisez un compteur qui permette de mesurer les volumes d’eau effectivement pompées dans chaque aquifère.

Mise hors service

  • Si vous mettez un compteur hors service pour n’importe quelle raison, vous devez le remplacez ou le remettre en fonctionnement le plus rapidement possible.
  • Informez immédiatement l’agent qui traite votre dossier de cette mise hors service temporaire :
    • par courrier électronique, ou
    • par la poste à : 
      Bruxelles Environnement
      Division Autorisations et Partenariats
      Site de Tour & Taxis
      Avenue du Port 86 C/ 3000
      1000 BRUXELLES
      Mentionnez :
    • la cause de l’arrêt,
    • sa durée estimée,
    • le nom de la personne responsable que nous pouvons contacter pour plus d’informations,
    • la date de remise en service.

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b. Pendant l’exploitation : contrôle, sécurité, débit et rejet des eaux

Mesures de précaution et de contrôle

  • Respectez le débit de pointe des volumes d’eaux captés/réinjectés et le débit maximum non réinjecté par an fixés par votre permis d’environnement.
  • Réinjectez l’eau souterraine dans la même nappe que celle de l’eau captée

    Si vous ne pouvez pas réinjecter l’eau souterraine dans la même nappe que celle de l’eau captée, vous pouvez introduire une demande motivée de dérogation à Bruxelles Environnement.

  • Vérifiez périodiquement que l’eau ne s’accumule pas à proximité du tube d’équipement par suintement de la nappe aquifère superficielle dans la chambre de visite. Évacuez l’eau si nécessaire.
  • Vérifiez que la température de l’eau réinjectée est comprise entre 4° C et 25° C. Si nécessaire, adaptez la régulation du système.
  • Vérifiez que le volume d’eau capté non réinjecté ne dépasse pas 500 m3 par puits et par année. 

    Si le volume d’eau capté et non réinjecté dépasse 500 m3 par puits et par année, vous pouvez introduire une demande de dérogation à Bruxelles Environnement.

  • Si une fuite de fluide du circuit secondaire qui risque de contaminer les eaux souterraines se déclare, faites réparer le système de détection de fuite avant la reprise de la réinjection.
  • Si les puits sont régénérés de façon chimique, demandez à Bruxelles Environnement son accord sur la méthodologie que vous prévoyez.
  • Prenez toutes les précautions pour éviter un dommage aux biens immobiliers et aux éventuels cours d’eau, captage ou source qui se trouvent dans la zone d'influence de l'exploitation, c'est-à-dire la zone dont la piézométrie est directement impactée par les ouvrages de captage et de réinjection. 

    Par exemple :

    • utilisez du matériel en bon état de marche et de propreté ;
    • utilisez des graisses appropriées pour les tiges de forage ;
    • mettez en place de dispositifs de rétention sous tous les matériels susceptibles de relâcher des hydrocarbures tels que les groupes électrogènes, les moteurs…
    • prenez les mesures adéquates relatives à l’approvisionnement et au stockage de carburant…
  • Vérifiez périodiquement que la chambre de visite ne contient pas d’eau en provenance du suintement de la nappe aquifère superficielle, par exemple.
    Évacuez-la si nécessaire.

Sécurité

  • L’accès à l’ouvrage est sécurisé et  réservé uniquement  aux personnes autorisées.

Débit

  • Le débit maximum journalier et annuel global capté doit respecter le maximum de m3 prévu dans votre autorisation.
  • Le débit annuel global non réinjecté ne peut pas dépasser 500m³/puits, sauf dérogation obtenue au préalable auprès de Bruxelles Environnement.

            Si vous ne pouvez pas respecter les volumes d’eau imposés par votre permis d’environnement, vous devez arrêter immédiatement le système géothermique et en informer Bruxelles Environnement.

Rejet des eaux usées

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c. Transformation et modification

       Exemples de modifications :

  • vous voulez déplacer le système géothermique ;
  • vous voulez modifier les caractéristiques du système : profondeur, emplacement des crépines…

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d. Cessation d’activité de captage

Si vous cessez votre activité de captage :

Dans un premier temps,

Ensuite,

  • Retirez les pompes, les tuyaux d’amenée d’eau et les câbles électriques.
  • Faites boucher les puits ou les forages tubés dans toute leur profondeur par une entreprise spécialisée. 

    Travail de l’entreprise spécialisée :

    • Boucher les puits avec de la bentonite, de l’argile de Boom ou d’un composé présentant une perméabilité équivalente (K équivalent).
    • Remplir de bas en haut à l’aide d’un tube remonté au fur et à mesure du remplissage.

Si, après convention avec Bruxelles Environnement, le puits est aménagé et utilisé comme puits d’observation, il doit rester accessible à Bruxelles Environnement.

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3. Eléments à notifier

En tant que titulaire d’un permis, vous devez notifier les éléments suivants à Bruxelles Environnement :

  • soit par courrier électronique à l’agent qui traite votre dossier.
  • soit par la poste à
    Bruxelles Environnement
    Division Autorisations et Partenariats
    Site de Tour & Taxis
    Avenue du Port 86 C/ 3000
    1000 BRUXELLES
Notifications à Bruxelles Environnement et délai de transmission
1. 15 jours avant le début des travaux de mise en place du système géothermique ouvert 
  • la date réelle du début des travaux
2. Immédiatement, lors des activités de forage
3. Dans les 2 mois qui suivent la réalisation du forage 
  • Les caractéristiques techniques et le numéro de chaque compteur et mis en service :
  • Une copie de la fiche descriptive détaillée de forage – log de forage -  réalisée par l’entreprise et comprenant :
    • la date d’exécution du forage
    • l’équipement 
      • la profondeur et le diamètre du forage
      • les diamètres intérieur et extérieur du tubage
      • les cotes de la partie aveugle et de la partie crépinée du tubage
      • les cotes du massif filtrant, de l’argile gonflante et du cimentage
    • la litho-stratigraphie
      • les cotes, la lithologie des unités stratigraphiques de la Région de Bruxelles-Capitale (US/RBC) traversées
      • la lithologie et la stratigraphie de la Région de Bruxelles-Capitale (US/RBC) traversées
    • la piézométrie
      • le niveau statique
      • le niveau dynamique et le débit de pompage
    • une description des problèmes éventuellement rencontrés lors du forage.
Attention : Si vous ne transmettez pas cette description détaillée, vous ne pourrez pas exploiter le captage.
4. Dans les 6 mois qui suivent la mise en service du système géothermique ouvert et HVAC
  • Un rapport de mise en œuvre as-built comprenant au minimum les informations suivantes :
    • caractéristiques as-built du système géothermique
      • pompe à chaleur : puissance électrique, type de fluide frigorigène et quantité (kg), COP, … ;
      • ouvrages de captage/réinjection : plan de localisation, nombre de puits, profondeur, diamètre, équipement, logs de forage les diamètres intérieur et extérieur du tubage
      • débit maximal capté/réinjecté par ouvrage (m³/h)
      • température minimale/maximale de réinjection (min : 4°C / max : 25°C)
    • schéma du système HVAC complet
    • si régime autre que monovalent : modalités de régulation du système HVAC
    • si différents de l’évaluation déjà communiquée via la fiche descriptive de forage : évaluation finale des impacts piézométrique, géotechnique et thermique
5. Pour le 31 janvier de chaque année
  • Le formulaire de déclaration des volumes captés, réinjectés et non réinjectées au cours de l’année écoulée.
6. Tous les 3 ans après la mise en service du système géothermique ouvert
  • Un rapport de monitoring des caractéristiques du système géothermique comprenant au minimum les informations suivantes :
    • monitoring de 3 ans sur base mensuelle et annuelle
      • le débit total capté/réinjecté (m³/h)
      • la puissance de pointe en chaud/froid (kW)
      • COP moyen de la pompe à chaleur
      • l’énergie en chaud/froid échangée avec le sous-sol mensuellement (kWh/mois), annuellement (kWh/an) en distinguant la part relative (si d’application) au refroidissement passif par géocooling et à l’eau chaude sanitaire
    • monitoring de 3 ans sur base mensuelle de la température (°C) moyenne de l’eau captée et réinjectée
    • monitoring de 3 ans sur base annuelle :
      • % de la demande en chaud/froid couverte par la géothermie
      • l’énergie électrique consommée par les différents composants du système géothermique (captages,…).
7. Immédiatement si vous ne pouvez pas respecter les volumes maximaux d’eau captés, réinjectés ou non réinjectés
  • Immédiatement si vous ne pouvez pas respecter les volumes maximaux d’eau captés, réinjectés ou non réinjectés
8. Immédiatement, si vous mettez un compteur hors service temporairement
  • Informez Bruxelles Environnement de cette mise hors service temporaire
9. Immédiatement, si vous remplacez un compteur
  •  Les caractéristiques techniques et le numéro de chaque nouveau compteur mis en service
10. Avant de régénérer les puits de façon chimique
  • Demandez l’autorisation d’utiliser le procédé choisi.
11. Avant de transformer ou de modifier votre installation
  • Demandez l’autorisation de pouvoir transformer ou modifier
12. Dès la cessation de votre activité
  • Notifiez la cessation à Bruxelles Environnement

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Date de mise à jour: 14/09/2022