1

Direction Economie Circulaire et Déchets Service Produits et Efficacité Matière

CAHIER DES CHARGES

DE L’EVALUATION DE LA PERFORMANCE DU PROCESSUS INDUSTRIEL DE SEPARATION DES METAUX FERREUX ET DES AUTRES MATIERES AINSI QUE DE TRAITEMENT DES RESIDUS DE BROYAGE ISSUS DE VHU POUR UN BROYEUR

DE VHU AGREE

Approuvé par le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer, chargé des relations internationales sur le climat

Le 6 décembre 2016

2

A - Introduction La filière de gestion des véhicules hors d’usage (VHU) est régie au niveau européen par la directive 2000/53 du 18 septembre 2000 relative aux VHU, et au niveau français par les dispositions des articles R. 543-153 à R. 543-171 du Code de l'environnement, complétées notamment par celles de l'arrêté du 2 mai 2012 relatif aux agréments des exploitants des centres VHU et aux agréments des exploitants des installations de broyage de VHU. Cet arrêté définit entre autre le cahier des charges que les acteurs de la filière (centres VHU et broyeurs VHU) doivent respecter au titre de leurs activités. Ainsi, l'article R. 543-155 du code de l'environnement définit les broyeurs comme « les

personnes qui assurent la prise en charge, le stockage et le broyage de véhicules

préalablement dépollués et démontés par un centre VHU ». Par ailleurs, il précise qu'une opération de broyage est une opération «permettant a minima la séparation sur site des

métaux ferreux des autres matériaux par l'utilisation d'un équipement de fragmentation et

de tri de VHU »". En ce qui concerne plus précisément l'évaluation de la performance des broyeurs, le point 9 de l'annexe II de l'arrêté du 2 mai 2012 impose aux exploitants d'une installation de broyage « de procéder, au moins tous les trois ans, à une évaluation de la performance de leur

processus industriel de séparation des métaux ferreux et des autres matières ainsi que de

traitement des résidus de broyage issus de véhicules hors d’usage, en distinguant, le cas

échéant, les opérations réalisées en aval de leur installation y compris celles effectuées par

des installations de tri post-broyage ; cette évaluation est réalisée suivant un cahier des

charges applicable à l’ensemble des broyeurs élaboré par l’ADEME et approuvé par le

ministère chargé de l’environnement ».

L'évaluation de la performance est essentielle pour le suivi de la filière de gestion des VHU dans la mesure où elle permet de s'assurer que le broyeur respecte de manière individuelle ses obligations en matière de taux de réutilisation, de recyclage et de valorisation et qu'il satisfait correctement sa déclaration annuelle à l'ADEME dans ce domaine. Cette évaluation est également essentielle pour justifier du respect par la France de l'atteinte des taux d'objectifs européens en matière de réutilisation, de recyclage et de valorisation fixés pour l'ensemble des VHU, à savoir, au 1er janvier 2015 au plus tard : - un taux de réutilisation et de valorisation (TRV) de 95 % de la masse totale des véhicules traités ; - un taux de réutilisation et de recyclage (TRR) de 85 % de la masse totale des véhicules traités. En 2014, les TRR et les TRV se sont établis, pour mémoire, à 85,9 % et à 91,3 % respectivement. Dans ce contexte, le bilan des performances de la filière montre que les efforts doivent porter notamment sur une amélioration de la valorisation des différentes matières non métalliques chez les broyeurs par le tri post-broyage.

3

Le présent document constitue donc le cahier des charges de l’évaluation de performance en application aux dispositions du point 9 de l'annexe II de l'arrêté du 2 mai 2012.

B - L’évaluation de la performance des broyeurs agréés.

L’évaluation de la performance des broyeurs consiste à mesurer comment les matières contenues dans les carcasses de VHU remises par les centres VHU agréés sont valorisées (recyclées ou valorisés énergétiquement) une fois réparties dans les différents flux issus du broyage. Le schéma ci-dessous indique les différents flux pouvant être produits par un broyeur. En vert, figurent les différents flux et en bleu, les différentes étapes du procédé. Les flux en italique peuvent ne pas être produits par un broyeur. Les équipements en italique peuvent ne pas être présents sur le site du broyeur.

Le Zorba est le flux issu du courant de Foucault riche en métaux non ferreux. Les refus d’induction sont le flux pauvre issu du courant de Foucault. Ils sont aussi appelés RB lourds (résidus de broyage lourds) ou parfois stériles. Le NF Mix est aussi appelé Brut ou MNF bruts. Les fines sont encore appelées parfois stériles ou encore flux minéral. Les flux E40 et Induits (ferro-cuivreux) sont considérés comme étant composés à 100 % de métaux et faisant l’objet d’un recyclage à 100 %. Les métaux contenus dans les flux NF MIX et Zorba sont considérés comme étant recyclés à 100 %. La différenciation entre broyeurs quant à la récupération des métaux vient de leur capacité à récupérer les métaux ferreux, non ferreux et fils de cuivre présents dans le fluff.

4

S’agissant des matières non métalliques des carcasses (plastiques, mousses, textiles, caoutchoucs, etc.), elles se répartissent entre les différents flux (fluff, NF Mix, Fines, Zorba et refus d’induction). Ces flux font l’objet de recyclage, de valorisation énergétique ou d’élimination pour tout ou partie des éléments non métalliques qu’ils contiennent. La mesure de la performance d’un broyeur consiste donc : - à évaluer le rendement de récupération des métaux (ferreux et non ferreux); - pour les matières non métalliques, à mesurer quelle valorisation est faite de chacune de ces matières comprises dans les différents flux pouvant les contenir. Cette mesure est réalisée une fois par an via SYDEREP (www.syderep.ademe.fr), l’outil de déclaration en ligne de l’ADEME dédié aux filières REP. L’évaluation du rendement de récupération des métaux se déduit de la déclaration annuelle sur SYDEREP des éventuelles étapes de traitement du fluff, présentes sur le site de broyage, destinées à la récupération de métaux. Chaque broyeur est tenu par ailleurs de déclarer sur SYDEREP la valorisation qui est faite de chaque flux qu’il produit1 et le cas échéant, en cas de tri post-broyage réalisé sur un flux, la valorisation qui est faite, à l’issue de ce tri post-broyage, de chacune des matières non métalliques comprises dans le flux. Dans ce dernier cas, il appartient au broyeur d’obtenir de l’exploitant de l’installation de tri post-broyage, les informations relatives à la valorisation des différentes matières non métalliques. Pour les campagnes de déclarations des données 2013 à 2015 sur SYDEREP, la répartition des matières non métalliques au sein des différents flux issus du broyage a été fixée par des hypothèses appliquées de façon homogène et équivalente à l’ensemble des broyeurs. Ces hypothèses ont été définies par l’ADEME sur la base principalement de la bibliographie disponible et grâce à de précédentes campagnes de broyage.

Pour mieux traduire la réalité du processus industriel de broyage mis en oeuvre sur chaque site, il est demandé à l’exploitant de chaque broyeur de personnaliser dans SYDEREP ses clefs de répartition des matières non métalliques entre flux, suivant les résultats d’une campagne individuelle menée sur son site. Cette campagne devra être réalisée au plus tard le 30 juin 2018 en respectant une méthodologie unique décrite au chapitre C du présent document.

L’exploitant du broyeur fera obligatoirement appel à un bureau d’études compétent pour préparer, coordonner la campagne et en rédiger le rapport final conformément à la méthodologie précitée. Les clefs de répartition personnalisées devront ensuite être saisies dans SYDEREP – onglet « Répartition des matières par flux » de la déclaration. Les résultats de chaque campagne devront être transmis à l’ADEME – Direction Economie Circulaire et

1 En fonction de la présence d’un outil de séparation granulométrique (trommel par exemple) et/ou d’un courant de

Foucault pour traiter in situ le NF Mix, le broyeur peut produire plus ou moins de flux

5

Déchets – service SPEM - dans un délai de deux mois suivant la fin de réalisation de la campagne. Si, après la réalisation de cette première campagne, le processus industriel n’évolue pas, il n’est pas demandé de nouvelle campagne. Une nouvelle campagne complète devra toutefois être réalisée dans les cas suivants : - remplacement de tout ou partie du dispositif d’aspiration du fluff (zig-zag et/ou cyclones) ; - remplacement du broyeur à marteaux à proprement parler (non des marteaux eux-mêmes mais du caisson/rotor) ; - modification de la taille de la (ou des) grille(s) du broyeur (supérieure, inférieure ou les deux). Une campagne seulement partielle devra être réalisée dans les cas suivants : - ajout ou remplacement2 d’un courant de Foucault in situ utilisé pour traiter le NF Mix ; - ajout ou remplacement3 d’une étape de tri granulométrique in situ pour traiter le NF Mix. Pour ces deux derniers cas, la campagne se limitera à mesurer la seule répartition des matières non métalliques entre les nouveaux flux nouvellement créés à partir du flux de NF Mix, le contenu en matières non métalliques de ce dernier flux étant considéré comme n’ayant pas évolué par rapport à la première campagne. Un délai de 12 mois est accordé pour la réalisation de cette nouvelle campagne suivant la date de réception des travaux concernés. En cas de suppression du traitement du NF Mix par courant de Foucault ou par tri granulométrique, il n’est pas demandé de nouvelle campagne même partielle. Les bilans matières établis lors la campagne initiale seront utilisés pour établir les données correspondant au flux NF Mix.

C - Méthodologie de réalisation d’une campagne de broyage en vue de la personnalisation sur SYDEREP des clefs de répartition des matières non métalliques entre flux

Table des matières 1 Introduction ......................................................................................................................... 8

1.1 Termes et définitions ................................................................................................... 8

1.2 Élaboration de la méthode .......................................................................................... 8

2 Planification ....................................................................................................................... 10

2 : remplacement par un séparateur à courant de Foucault différent du précédent

3 : remplacement par une étape de tri granulométrique différente de la précédente

6

2.1 Description du procédé : ........................................................................................... 10

2.2 Préparation de la campagne :.................................................................................... 11

2.2.1 Estimatifs des différents flux de matières ............................................................. 11

2.2.2 Préparation des zones ........................................................................................... 12

2.2.3 Préparation des contenants de pesées ................................................................. 13

2.2.4 Préparation des contenants d’échantillonnages ................................................... 14

2.2.5 Préparation des mesures et des manutentions ..................................................... 14

2.2.6 Dispositions environnementales et sécuritaires.................................................... 16

2.3 Compétences : ........................................................................................................... 16

2.3.1 Obligations du bureau d’étude .............................................................................. 16

2.3.2 Compétences de l’équipe ...................................................................................... 17

3 Réalisation de la campagne ............................................................................................... 17

3.1 Supervision des opérations ....................................................................................... 17

3.2 Pesées des flux ........................................................................................................... 18

3.2.1 Préparation de l’Input ............................................................................................ 18

3.2.2 Réalisation des pesées ........................................................................................... 19

3.2.3 Validation de la campagne ..................................................................................... 20

3.3 Plan d’échantillonnage .............................................................................................. 20

3.3.1 Références normatives .......................................................................................... 20

3.3.2 Nombre d’échantillons........................................................................................... 21

3.3.3 Volumes des échantillons ...................................................................................... 21

3.3.4 Méthodes d’échantillonnages ............................................................................... 21

4 Caractérisations des flux .................................................................................................... 24

4.1 Préparation de l’échantillon final .............................................................................. 24

4.1.1 Homogénéisation de l’échantillon reconstitué ..................................................... 24

4.1.2 4.1.2 Réduction de l’échantillon reconstitué ......................................................... 24

4.1.3 Illustrations sur le flux des fluffs ............................................................................ 26

4.2 Caractérisation des flux ............................................................................................. 26

4.2.1 Qualification des fractions triées. .......................................................................... 26

4.2.2 Pesées des fractions triées ..................................................................................... 27

4.3 Évaluation du tirage aéraulique ................................................................................ 28

5 Rédaction du rapport ........................................................................................................ 28

5.1 Contenu du rapport ................................................................................................... 28

5.2 Diffusion du rapport .................................................................................................. 29

7

Table des illustrations

Figure 1 schéma type de broyeurs avec procédés et flux de matières ................................ 10

Figure 2 Photos des différents flux ....................................................................................... 11

Figure 3 récupération du E40 (haut) du zorba et des stériles (bas) ..................................... 12

Figure 4 récupération du fluff (haut) et des refus d'induction (bas) .................................... 13

Figure 5 utilisation d'un big bag ou d’une palbox ................................................................. 14

Figure 6 Certificat de vérification de l'étalonnage................................................................ 17

Figure 7 Délimitation de la zone de stockage de l'input ....................................................... 18

Figure 8 Pesées au dynamomètre des différents contenants .............................................. 19

Figure 9 Composition d'un flux de fluffs ............................................................................... 22

Figure 10 Différents cas d'échantillonnages en flux tombants ............................................ 23

Figure 11 Répartition et nombre d'échantillons unitaires à prélever selon le nombre conteneur .............................................................................................................................. 24

Figure 12 Principe de réduction d'un échantillon par quartage ........................................... 25

Figure 13 Caractérisation sur une table de tri ...................................................................... 27

Figure 14 Identification de chaque fraction constituant le flux (ici le fluff) ......................... 27

Figure 15 Carte de caractérisation ........................................................................................ 33

Figure 16 Carte de pesée des flux ......................................................................................... 33

Tableau 1 estimations des flux de matières horaires en fonction des puissances de broyage ................................................................................................................................... 12

Tableau 2 Exemples de contenants pour la réalisation des différentes ............................... 13

Tableau 3 Enregistrements des pesées des flux output ....................................................... 19

Tableau 4 Enregistrements des pesées des fractions ........................................................... 28

8

1 Introduction

1.1 Termes et définitions

Les termes ci-après sont utilisés pour harmoniser le vocabulaire relatif à une campagne de prélèvements et de caractérisation. Les termes spécifiques aux broyeurs seront détaillés au §2.1.

• Flux : ensemble des éléments considérés (ISO 3534-1). Dans le présent document, on considérera un flux comme un ensemble de matières homogènes ou hétérogènes issues d’un dispositif de séparation.

Ex : flux de E40 ou flux des fluffs.

• Fraction : partie définie de la population (ISO 3534-1). Dans le présent document, on considérera une fraction comme une partie homogène de matières constituant un flux.

Ex : fraction des polymères, fraction des fines.

• Plan d’échantillonnage : procédure prédéterminée pour la sélection, le prélèvement, la préservation, le transport et la préparation des portions d’échantillons extraits d’une population.

• Échantillon : portion de matières sélectionnées dans une plus grande portion de matière (ISO 11074:2005). Dans le présent document on considérera :

� un échantillon unitaire : portion prélevée dans le flux, � un échantillon reconstitué : ensemble homogénéisé des échantillons

unitaires, � un échantillon final : portion prélevée dans l’échantillon reconstitué.

• Echelle : quantité (masse ou volume), définie dans l’espace et/ou le temps, de matière représentée par l'échantillon et considérée comme pertinente pour l'évaluation de cette matière.

1.2 Élaboration de la méthode

La méthode est envisagée selon la logique d’amélioration du PDCA4 schématisée ci-dessous, qui reprend l’ordre chronologique des étapes de la réalisation d’une campagne :

4 Plan-do-check-act (Roue de Deming)

9

10

2 Planification

2.1 Description du procédé

Le schéma ci-dessous reprend l’ensemble des opérations ainsi que les différents flux que l’on peut rencontrer sur un procédé de broyage.

ROUE POLAIRE

TRI MAGNETIQUE

CABINE DE TRI

TRI MANUEL

TROMMEL

TRI

GRANULOMETRIQUE

OVERBAND

TRI MAGNETIQUE

COURANTS DE

FOUCAULT

TRI PAR INDUCTION

CYCLONES

SEPARATION

GRAVIMETRIQUE

FLUFFS

DECHETS

INDUITS

E40

ZORBA

STERILES

REFUS

INDUCTION

Résidus

non métalliques

Refus de trommel

Résidus

ferromagnétiques

Regroupement

Regroupement

Fraction

minérale riche

Fraction

ferreuse

Poussières

et mousses

Broyat lourd

Fraction

non ferreuse

Fraction

non ferreuse

Broyat léger

Résidus

de broyage légers

CAISSON DE

BROYAGE

FRAGMENTATION

MECANIQUE

ZIG-ZAG

TRI AERAULIQUE

Broyat brut

Fraction

organique riche

Fraction

métallique

Fraction minérale

Non métallique

Fraction organique

faiblement métallique

Fraction

ferreuse

Complexes

cuivreux

LAVEUR

CAPTAGE DES

POUSSIERES

Air chargé

NF Mix

E40 NF MixZORBATous broyeursBroyeurs sans

Courants de Foucault

Broyeurs avec

Courants de Foucault

Figure 1 schéma type de broyeurs avec procédés et flux de matières

Les flux représentés en bleus se retrouvent systématiquement sur les processus de broyage. Ils sont complétés :

• Par les flux verts, si le processus n’intègre pas une séparation par courants de Foucault,

• Par les flux orange, si le processus intègre une séparation par courants de Foucault.

11

Les tableaux de pesées et de caractérisations à utiliser pour l’enregistrement des mesures dépendront de ces deux possibilités. Les différents flux issus du processus de broyage sont repris dans la figure ci-après. La granulométrie et la composition peuvent sensiblement varier d’une installation à l’autre.

Zorba Stériles NF Mix Induits

E 40 Fluffs Refus d’induction

Figure 2 Photos des différents flux

2.2 Préparation de la campagne

La possibilité d’une visite préalable doit être étudiée pour optimiser les éléments ci-après.

2.2.1 Estimatifs des différents flux de matières

Les quantités des différents flux ou fractions représentés vont dépendre de deux paramètres :

• Le tirage aéraulique du zig-zag qui fera varier le rapport Fluff/Refus d’inductions + stériles (ou NF Mix le cas échéant),

• La puissance de l’installation. Le titrage aéraulique est lié au procédé. Afin de définir un point de référence sur ce paramètre, un indicateur sera mis en place. La puissance permet d’apprécier les quantités correspondantes corrélées au rendement des installations. Les données sont synthétisées dans le tableau suivant.

12

Tonnage horaire selon les puissances (t/h)

% relatif 1 250 CV 3 000 CV 6 000 CV

Po

pu

lati

on

ou

flu

x

Fluffs 15 - 20 4 - 7 13 - 23 38 - 57

Induits 0,2 - 0,5 0,05 - 0,18 0,15 - 0,6 0,5 - 1,4

E40 60 - 70 15 - 25 40 - 70 120 - 160

NF Mix 10 - 15 2 - 5,5 8 - 17 25 - 43

Stériles 0,2 - 0,5 0,05 - 0,18 0,15 - 0,6 0,5 - 1,4

Zorba 3 - 5 0,8 - 1,8 2,5 - 6 7,5 - 14

Refus d’induction

5 - 10 1,2 - 3,6 4 - 11,5 12,5 - 28,5

Tableau 1 estimations des flux de matières horaires en fonction des puissances de broyage

2.2.2 Préparation des zones

Toutes les cellules ou contenants utilisés pour la récupération des flux de matières issus du processus doivent être vidées. Leur accès doit être facilité pour la réalisation de la campagne. Pour des flux de faibles volumes il peut être envisagé de mettre en place un contenant par-dessus le flux existant pour éviter un surcroit de manutentions et de stockages, dans la mesure où leur séparation est évidente comme illustré sur les figures suivantes.

Figure 3 : récupération du E40 (gauche), du zorba et des stériles (droite)

13

Figure 3 : récupération du fluff (gauche) et des refus d'induction (droite)

Des zones spécifiques doivent être préparées pour permettre :

• L’homogénéisation et les quartages des échantillons prélevés,

• Les caractérisations et les pesées des échantillons.

2.2.3 Préparation des contenants de pesées

La taille des contenants de pesées nécessaires doit être adaptée au flux correspondant. A titre d’exemple, le tableau 2 permet d’avoir une idée de la production horaire de ces différents flux pour un broyeur de 1 250 CV. Les contenants sont positionnés dans les cellules de stockage et accessibles pour une éventuelle rotation.

Flux (t/h) Densité Contenants

Frac

tio

ns

Fluffs 4 - 7 0,2 2 bennes de 30 m3

Induits 0,05 - 0,18 1 1 fût de 200 l

E40 15 - 25 1 2 bennes de 30 m3

NF Mix 2 - 5,5 0,6 1 benne de 15 m3

Stériles 0,05 - 0,18 0,6 1 palbox de 650 l

Zorba 0,8 - 1,8 1 1 benne de 6 m3

Refus d’induction

1,2 - 3,6 0,4 1 benne de 15 m3

Tableau 2 : exemples de contenants pour la réalisation des différentes pesées sur un broyeur de 1 250 CV

Des moyens de pesées alternatifs peuvent être utilisés s’ils assurent un niveau de mesure reproductible et fiable. Pour valider cette possibilité, une mesure comparative devra être réalisée sur un flux. Ces moyens intègrent des pesons sur les convoyeurs ou des pesées embarquées sur du matériel roulant. Afin de ne pas perdre de temps pour les pesées à réaliser durant la campagne, chaque contenant devra être clairement identifié et taré.

14

Pour réaliser les pesées relatives aux caractérisations des flux, des caisses sont nécessaires (voir photo ci-contre). Il convient de disposer au minimum d’autant de caisses qu’il y a de fractions à caractériser dans chacun des flux.

2.2.4 Préparation des contenants d’échantillonnages

Afin d’obtenir des échantillons les plus représentatifs possibles, leur prélèvement sera réalisé directement dans le flux de production à intervalles définis dans la mesure du possible. Ces prélèvements peuvent être réalisés à l’aide de big-bags ou de palbox comme l’illustrent les figures suivantes.

Figure 4 : utilisation d'un big-bag ou d’une palbox

Ces dispositifs s’adaptent facilement à des fourches de chariots élévateurs, permettant une mise en place rapide dans les flux.

2.2.5 Préparation des mesures et des manutentions

Pour assurer les rotations de bennes le cas échéant, il est nécessaire de disposer d’un camion ampliroll durant la campagne qui puisse intervenir pour retirer les bennes, réaliser leurs pesées et les vider. L’échantillonnage nécessite la mise à disposition d’un moyen de manutention mécanique, idéalement télescopique pour permettre la prise d’échantillons dans les flux continus à diverses hauteurs.

15

Les pesées peuvent être réalisées avec les instruments présentés ci-dessous en fonction des contenants et des flux mesurés :

Exemples d’équipements de mesures Masse max et

précision

Contenants Flux/échantillons/fraction

Pont bascule 40 tonnes +/- 20 kg

Permet de peser tous les flux récupérés en bennes. Ne convient pas pour des mesures successives inférieures à 5 tonnes sur un même flux.

Balance palette

3 tonnes +/- 1 kg

Permet de peser tous les flux récupérés en palbox ou en caisses métalliques de volumes de l’ordre d’1m3

Permet de peser les contenants utilisés pour les échantillons.

Dynamomètre 3 tonnes +/- 1 kg

Permet de peser tous les flux récupérés en big-bags.

Permet de peser les big-bags utilisés pour les échantillons.

Balance 30 kg +/- 2 g

Permet de peser les caisses de fractions utilisées pour les caractérisations.

16

2.2.6 Dispositions environnementales et sécuritaires

L’intervention d’entreprises extérieures au sein d’une entreprise utilisatrice, en vue d’y effectuer des travaux, est source de risques particuliers. En effet, la présence en un même lieu de salariés d’entreprises différentes peut être à l’origine de danger. Celui-ci peut s’expliquer en partie par la méconnaissance des activités et des méthodes de travail de chacun. La coordination des activités de l’entreprise utilisatrice et de la (ou des) entreprise(s) intervenante(s) s’impose afin d’assurer la sécurité de tous. S’agissant des entreprises extérieures, les articles R. 4511-1 et suivants du Code du travail énumèrent les prescriptions particulières d’hygiène et de sécurité applicables aux travaux effectués dans un établissement par une entreprise extérieure. Le respect de ces dispositions vise à aider la prévention d’un risque spécifique lié à la co-activité mais ne dispense pas les chefs d’entreprise de respecter toutes les autres règles en la matière, prévues dans le code du travail. Ces articles s’attachent à organiser les obligations de chacun des employeurs et les missions des représentants du personnel. Parmi ces obligations, on trouve notamment la coordination générale des mesures de prévention prises par les chefs d’entreprises (utilisatrice et extérieures), l’inspection commune des lieux de travail, installations et matériels et l’analyse commune des risques pouvant résulter des interférences. Lorsque ces risques existent, les employeurs arrêtent d'un commun accord, avant le début des travaux le plan de prévention5 définissant les mesures qui doivent être prises par chaque entreprise en vue de prévenir ces risques. Ces dispositions seront visées avec l’entreprise lors de la réunion de démarrage de la campagne. Le plan de prévention ou son équivalent sera joint au rapport.

2.3 Compétences

2.3.1 Obligations du bureau d’étude

Afin d’assurer la cohérence et la reproductibilité des mesures réalisées lors des campagnes, il est demandé que le bureau d’étude démontre sa maîtrise du processus correspondant par une certification ISO 9001 intégrant ce dispositif dans son domaine d’application. Celle-ci couvrira :

� La maîtrise des processus d’échantillonnage et de mesures (§7.5 de l’ISO), � L’analyse des données (§8.4 de l’ISO).

5 Le plan de prévention prévu par l’Article R. 4512-7 du code du travail qui doit nécessairement être établi par écrit avant le

commencement des travaux n’est exigé que pour une durée supérieure à 400h ou pour des travaux dangereux (par ex ICP avec POI).

17

Par ailleurs, concernant la maîtrise des équipements de surveillance et de mesure, les équipements utilisés devront démontrer, par un certificat d’étalonnage ou une vignette de vérification (voir photo ci-dessous) que les exigences en termes de vérification et d’étalonnage sont respectées (§7.6 de l’ISO).

Figure 5 : certificat de vérification de l'étalonnage

2.3.2 Compétences de l’équipe d’audit (du bureau d’études)

Conformément aux exigences du §6.2.2 de l’ISO, l’équipe d’audit devra démontrer sa compétence pour les opérations ayant une incidence sur la conformité aux exigences relatives à la réalisation de campagnes de broyage de VHU. Celle-ci doit ainsi démontrer :

• Sa connaissance de l’activité et de la réglementation correspondante,

• Son indépendance et son objectivité6,

• Sa compétence opérationnelle pour :

o La réalisation de bilans massiques, o Les caractérisations de flux, o Les calculs correspondants, y compris relatifs aux incertitudes de

mesures.

3 Réalisation de la campagne

3.1 Supervision des opérations

Les opérations de prélèvements d’échantillons et de pesées sont systématiquement réalisées conjointement avec un membre de l’équipe d’audit. La préparation de l’input, qui peut être chronophage, sera validée sur la base des tickets de pesées des lots de VHU et du contrôle d’un minimum d’une pesée de lot.

6 La certification de personnes ICA ou IRCA sur les référentiels ISO 9001 et 14001 est un moyen de démontrer

les critères d’indépendances et d’objectivité conformément au référentiel ISO 19011.

18

L’équipe d’audit réalise elle-même, avec l’assistance de l’entreprise au besoin, et avec son matériel de mesure, les pesées des différents échantillons prélevés ainsi que toutes les pesées des flux qui ne font pas l’objet d’un ticket de pesée. Enfin, toutes les caractérisations sont réalisées par l’équipe d’audit.

3.2 Pesées des flux

3.2.1 Préparation de l’Input

Pour être représentative, la campagne sera réalisée en considérant :

• un minimum de 89 VHU, ou

• le nombre de VHU broyés sur une période d’une heure en régime industriel.

L’échantillon retenu correspondra à la plus grande de ces deux valeurs.

Les inputs correspondent aux VHU apportés directement par les centres VHU agréés dans le cadre du fonctionnement habituel du broyeur, avec les opérations de traitement réglementaires de dépollution et de retrait des pneus. Les inputs seront pesés par lots afin de diminuer le plus possible l’incertitude sur la masse globale à l’aide du pont bascule et seront disposés sur l’aire d’alimentation du broyeur. La zone de stockage de l'input sera clairement délimitée (voir photo ci-dessous) pour s’assurer que l’intégralité du lot a été traitée et que les résidus présents sur la zone en fin de broyage font partie de la campagne.

Figure 6 : délimitation de la zone de stockage de l'input

19

3.2.2 Réalisation des pesées

Chacun des flux sera pesé individuellement durant la campagne et au cours des rotations de contenants le cas échéant. Chaque pesée est enregistrée sur le tableau type ci-dessous pour s’assurer du bon déroulement et de la traçabilité des mesures.

Tableau 3 Enregistrements des pesées des flux output

(case blanche à cocher devant chaque flux)

Flux E40 Fluffs Induits NF Mix Zorba Ref Ind Stériles

Moyen de pesée

Précision

N° Pesée Masse brute (kg)

Tare (kg) Masse nette (kg) Heure

1

2

3

4

…

Échantillon

Pour les flux comprenant des fractions non métalliques qui doivent faire l’objet d’une caractérisation, l’échantillon prélevé doit également être pesé dans le bilan massique (photos ci-dessous).

Figure 7 : pesées au dynamomètre des différents contenants

20

3.2.3 Validation de la campagne

La campagne sera considérée comme représentative et donc validée si les pertes (masse d’input – masse totale des outputs) ou les gains (masse totale des outputs - masse d’input) sont inférieures à 5 % de la masse d’input. Cette valeur intègre la limite du domaine d’incertitude.

Soit %campagne = (Minput-Moutput)/Minput) Alors %campagne + ∆%campagne < 5 %

3.3 Plan d’échantillonnage

3.3.1 Références normatives

NF EN 14899 : « Caractérisation des déchets - Prélèvement des déchets - Procédure-cadre pour l'élaboration et la mise en œuvre d'un plan d'échantillonnage » d’avril 2006. Le référentiel Weeelabex « WEEE treatment » du 2 mai 2012 et ses annexes. L’ISO 11074:2005 : qui définit une liste de termes utilisés lors de l'élaboration des normes dans le domaine de la qualité du sol (termes généraux, types d'échantillon/type d'échantillonnage, phases d'échantillonnage, exécution de l'échantillonnage, échantillons de contrôle qualité, prétraitement des échantillons). CARADEME : « guide pour la réalisation de campagnes de caractérisation des déchets ménagers » d’avril 2014 et en particulier la norme XP X30-484 : « Déchets ménagers et assimilés - Caractérisation de déchets ménagers et assimilés contenus dans une benne à encombrants » d’octobre 2014. Le protocole « OPTIVAL de POLDEN » pour la réalisation de campagnes de broyages de VHU (2011). Le draft du rapport final de l’étude réalisée pour le compte de l’ADEME par RDC Environment « Rédaction d’un cahier des charges pour l’évaluation de la performance du processus industriel de traitement des résidus de broyage non métalliques issus des VHU ». CEN/TR 15310-2: Guide relatif aux techniques d'échantillonnage. CEN/TR 15310-3: Guide relatif aux procédures de sous-échantillonnage sur le terrain.

21

3.3.2 Nombre d’échantillons

Le flux à caractériser doit être échantillonné à partir d’un minimum de 10 échantillons unitaires. Les volumes et les méthodes de collecte de ces échantillons sont précisés aux §3.3.3 et 3.3.4. Ces échantillons unitaires seront mélangés pour obtenir un échantillon reconstitué puis réduits par quartages afin d’obtenir un échantillon final qui permettra de réaliser les caractérisations.

3.3.3 Volumes des échantillons

Le tableau ci-dessous reprend les volumes des différents échantillons en fonction de la taille des fractions qui constituent le flux concerné.

granulométrie de la plus grosse

fraction

Volumes minimum des échantillons

unitaires (l)

Volume mini de l’échantillon

reconstitué (l)

Volume mini de l’échantillon final

(l)

< 10 mm 0,5 5 1 10 à 30 mm 1 10 2,5 30 à 60 mm 5 50 12,5

> 60 mm 30 300 75

3.3.4 Méthodes d’échantillonnages

Selon les flux à caractériser, deux types d’échantillonnages peuvent être réalisés :

• L’échantillonnage dans un flux tombant continu (en priorité),

• L’échantillonnage dans un tas. Ce dernier mode peut être très complexe à réaliser sur des flux importants et très hétérogènes comme le fluff. Les tas formés présentent en effet une grande hétérogénéité dans la répartition des fractions selon leur granulométrie (voir photo ci-dessous).

22

Figure 8 : composition d'un flux de fluff

Dans les deux méthodes, le contenant utilisé pour l'échantillonnage doit avoir le même volume minimum que l'échantillon unitaire requis afin de pouvoir le prélever en une seule fois.

3.3.4.1 Échantillonnage dans un flux tombant continu

Des échantillons sont prélevés à la sortie des flux de matières, sur toute la section du profil d'écoulement. La période d'échantillonnage correspond à la durée de traitement de 60 tonnes d’input. Pour définir l'intervalle d'échantillonnage, on divise le temps de traitement nécessaire par 10. Pour s’assurer que le premier échantillon soit bien représentatif du flux, il convient que l’ensemble des équipements soit exempt de matières provenant d’un flux antérieur à la campagne. Le premier échantillon est donc prélevé après le premier dixième de la période d'échantillonnage. Pour prélever un échantillon, les trois cas suivants peuvent être distingués :

• Cas n°1 : Si la largeur et la profondeur du flux sont de petite taille, mettre un contenant dans le flux en utilisant une seule mesure directionnelle. Il est recommandé de placer le récipient à 90° par rapport à la chute. Tenir le contenant d'échantillonnage en place pour la période spécifiée pour recueillir le volume attendu de matière.

• Cas n°2 : Si la largeur du flux est grande et la profondeur est petite insérer le récipient à une extrémité du flux et, à une vitesse uniforme destinée à collecter la quantité requise de matière, déplacer le conteneur à travers la largeur de la chute jusqu’à l'extrémité opposée.

6m

Granulométrie 4-40

Granulométrie 40-80

23

• Cas n°3 : Si la largeur et la profondeur du flux sont grandes, suivez la méthode décrite ci-dessus, mais répéter la procédure à 90° par rapport à la première direction de l'échantillonnage.

Cas n°1 Cas n°2 Cas n°3

Figure 9 : différents cas d'échantillonnages en flux tombants

3.3.4.2 Échantillonnage dans un tas

Des échantillons unitaires peuvent être prélevés dans des contenants ou dans les cellules vidées. C’est le cas pour les installations ne permettant pas une manutention pour un échantillonnage en flux continu et pour les flux de matières de faibles quantités.

• Cas n°1 : si le flux est collecté dans des bennes, il convient d’en vider le contenu sur la zone dédiée puis de réaliser un tas aplatis de 50 cm de haut. Il faut ensuite diviser visuellement le tas en 10 parties équivalentes dans lesquels seront prélevés 10 échantillons unitaires à l’aide d’un récipient de même volume minimum que le volume de l'échantillon défini.

• Cas n°2 : si le flux est collecté dans des conteneurs (palbox par exemple) dont la hauteur est inférieure à 50 cm de haut, les 10 échantillons unitaires peuvent être prélevés directement dans ces conteneurs.

Pour déterminer le nombre d'échantillons unitaires à prélever dans chacun des conteneurs, il faut diviser dix par le nombre de conteneurs contenant le flux provenant du traitement des 60 tonnes. Les échantillons unitaires sont ensuite prélevés comme le montre la figure ci-après.

24

Figure 10 Répartition et nombre d'échantillons unitaires à prélever selon le nombre conteneur

4 Caractérisations des flux

4.1 Préparation de l’échantillon final

4.1.1 Homogénéisation de l’échantillon reconstitué

Pour bien préparer et homogénéiser l'échantillon reconstitué à partir des échantillons unitaires sur la zone spécifique, on utilise la méthode du tas conique. Celui-ci est créé en déposant la matière pelletée après pelletée (ou seau par seau) sur la crête du cône formé de telle sorte que l'échantillon descend tous les côtés du cône pour être distribué de façon uniforme et que les différentes tailles de particules soient bien mélangées. La taille de la pelle doit être telle que cette action puisse être répétée au moins 20 fois pour finaliser l’échantillon reconstitué. Répéter la formation d'un tas conique à trois reprises, pour garantir que le matériau soit bien mélangé.

4.1.2 Réduction de l’échantillon reconstitué

L'échantillon reconstitué est ensuite réduit pour former l’échantillon final qui servira à la caractérisation. Après avoir appliqué la méthode du tas conique, le cône est aplati pour former un tas plat de diamètre et de hauteur uniformes (voir figures ci-après). Le tas est divisé en 4 le long des deux diagonales se coupant à angle droit à l'aide d'un outil inséré verticalement dans la matière. Une paire de quarts opposés est éliminée tandis que le reste est mélangé pour reconstituer un tas. Cette action est répétée jusqu'à ce que le volume de sous-échantillons restants soit égal à la taille de l’échantillon final souhaité.

1 par conteneur

2 par conteneur

3 par conteneur

4 par conteneur

5 par conteneur

25

Figure 11 Principe de réduction d'un échantillon par quartage

Échantillon reconstitué

Aplatissement du tas

Séparation en deux tas

identiques

Quartage puis sélection de deux tas

opposés

Échantillon final

26

4.1.3 Illustrations sur le flux des fluffs

La séquence de photos ci-après illustre la réduction d’un échantillon reconstitué de fluffs jusqu’à l’obtention d’un échantillon final et sa pesée en vue d’une caractérisation.

Homogénéisation et

aplatissement Séparation suivant une

diagonale Puis selon sa perpendiculaire

Elimination de 2 tas opposés Récupération des 2 tas

restants Pesée de l’échantillon final.

4.2 Caractérisation des flux

4.2.1 Qualification des fractions triées

Afin de connaître la répartition des fractions non métalliques constituant les flux, une caractérisation sera réalisée. Elle consiste à trier et à peser des fractions préalablement identifiées constituant l’échantillon final. Les fractions identifiées sont les suivantes :

• Les plastiques rigides sans distinction,

• Les mousses de sièges, de planches de bord et les isolants polyuréthanes, les mousses de polypropylène, …

• Les textiles et matériaux fibreux associés (tapis de sols, …),

• Les caoutchoucs sans distinction,

• Les câbles et faisceaux électriques,

• Le verre et les fines,

• Les autres matériaux (Bois, feuilles de PVB, plastiques souples en PVC, …)

27

L’échantillon final est disposé sur une table de tri disposant d’un crible à 8 mm (voir figure ci-après) puis chaque fraction est séparée et collectée pour être pesée.

Table de tri Cribles à 8 Tri des fractions > 8

Tri des fractions plastiques 8-20

Pesées des fractions Récupération de la fraction <8

Figure 12 Caractérisation sur une table de tri

La reconnaissance des fractions est réalisée de la manière suivante : • Reconnaissance visuelle, • Reconnaissance au toucher, • Test de déformation, • Granulométrie,

Ces opérations sont suffisantes pour la caractérisation des fractions jusqu’à une granulométrie de 20 mm. Pour des granulométries inférieures (8-20), il peut être nécessaire de réaliser des tests densimétriques pour séparer les plastiques des autres fractions.

4.2.2 Pesées des fractions triées

Chaque fraction triée manuellement est identifiée et pesée séparément (voir figure ci-après). La somme totale permet de déterminer le pourcentage relatif de chaque fraction constituant le flux.

Figure 13 Identification de chaque fraction constituant le flux (ici le fluff)

28

Chaque pesée est enregistrée sur le tableau type ci-dessous pour s’assurer du bon déroulement et de la traçabilité des mesures. Les métaux sont également comptabilisés car étant présents dans les flux, ils sont nécessaires à l’évaluation des proportions des autres fractions.

Tableau 4 Enregistrements des pesées des fractions

(case blanche à cocher devant chaque flux)

Flux NF Mix Fluffs Masse

échantillon

Stériles Ref Ind

Moyen de pesée

Précision

Fractions Masse (kg) % relatif

Plastiques rigides

Mousses

Textiles

Caoutchoucs

Faisceaux électriques

Verres et fines (<8)

Autres

Métaux

Masse totale des fractions kg 100%

4.3 Évaluation du tirage aéraulique

Le tirage aéraulique sera évalué pour un procédé de broyage donné en considérant la proportion de plastiques rigides dans les fluffs. Cette fraction se répartit entre les résidus lourds et légers en fonction du débit d’air dans le zig-zag. Pour minimiser les phénomènes de séparations liés à la portance, cette fraction sera caractérisée sur la granulométrie 8-20.

5 Rédaction du rapport

5.1 Contenu du rapport

A - Descriptif du broyeur 1 - Paramètres du broyeur : capacité, puissance, modèle, … 2 - Descriptif du procédé : pré-broyeur, broyeur, aspiration (downstream), PST, … 3 - Synoptique de fonctionnement (flux) 4 - Photographies du site : broyeur, cellules, contenants, …

B - Matériels et méthodes 1 - Description du matériel de pesées : capacité, précision, … 2 - Composition et pesée de l’input : qualité des VHU (dépollution, éléments démontés), validation de la quantité et de la masse de l’input, photographies

29

3 - Composition et pesée de l’output : modalités de collectes (bennes, semi, tas, …), validation des masses des outputs, … 4 - Description de l’échantillonnage : méthode d’échantillonnage, contenants, fréquences, validation de la représentativité, photographies, … 5 - Caractérisation : méthode de constitution de l’échantillon final, photographies, …

C - Résultats 1 - Bilan de la campagne : validation du bilan massique de la campagne, calcul des incertitudes, 2 - Répartition des fractions non métalliques dans les flux : complétion du tableau ci-dessous

Fraction Fluffs

(%) NF Mix

(%) Stériles

(%)

Refus d’induction

(%)

Plastiques rigides

Mousses

Textiles et autres

Caoutchoucs

Faisceaux électriques

Verres et fines

Métaux

D - Annexes 1 - Certificats d’étalonnages des moyens de pesées 2 - Justificatifs de la compétence du bureau d’étude pour la réalisation de la campagne : références sur des campagnes similaires, compétences des intervenants et certificat ISO 9001 justifiant ce processus. 3 - Justificatifs des moyens utilisés : table criblée et certificats d’étalonnages.

5.2 Diffusion du rapport

Le rapport doit être remis au broyeur dans un délai de 10 jours après la réalisation de la campagne. Après relecture du rapport par le broyeur et demande de corrections éventuelles, le broyeur transmet le rapport à l’ADEME dans un délai de deux mois.

30

ANNEXE 1 : Notes sur les incertitudes

1. Incertitude sur les pesées L’incertitude dépend de l’appareil de mesure utilisé et du nombre de mesures réalisées. A titre d’exemple, la pesée de 5 lots de 10 VHU sur un pont bascule d’une précision de +/-20kg entraînera une incertitude de 100 kg sur un input de 50 VHU soit environ 50 000 kg +/- 100 kg. Si l’on estime que l’on produira 70 % de E40 qui seront pesés en 5 bennes de 30 m3 avec le même pont bascule cela représente 35 000 kg +/- 100 kg Le calcul réel du pourcentage de E40 par pesée est donné par :

% E40 = Masse E40 / Masse input Auquel il faut ajouter l’incertitude d’un quotient donnée par la formule :

∆(a/b) = (a∆b+ b∆a)/b2 Dans notre exemple, le pourcentage de E40 est donc de 70+/-0,5 %.

Mais si chaque VHU est pesé individuellement ; ce pourcentage devient 70 +/- 2,3 %. La courbe ci-dessous montre l’importance de l’incertitude sur la mesure du pourcentage de E40 en fonction du nombre de pesées.

Cible 1 pesée 5 pesées 25

pesées 50 pesées

2. Incertitude sur l’échantillon

La taille de l’échantillon a une influence fondamentale sur la précision des estimations réalisées sur les caractéristiques de la population-mère, c’est-à-dire, sur la représentativité du flux annuel de VHU traités par une installation.

31

Pour des raisons économiques, il convient de constituer une taille d’échantillon la plus réduite possible tout en obtenant un taux de confiance suffisant. Trois paramètres doivent être pris en compte pour la détermination d’une taille minimum d’échantillon :

- e : la marge d’erreur que l’on se donne pour la grandeur que l’on veut estimer,

- t : le taux de confiance que l’on souhaite garantir sur la mesure,

- p : la proportion connue ou supposée des éléments dans la population-mère (N) qui présentent une propriété donnée.

La taille de l’échantillon n est donnée par :

dans laquelle :

Taux de confiance (t) en %

Coefficient de marge (e) en %

90 1,65

95 1,96

99 2,57

Application à une campagne : On cherche la taille minimum d’un échantillon qui garantisse7 :

• le minimum de possibilité que notre échantillon ne soit pas bon,

• le minimum d’erreur sur la représentativité d’une proportion attendue dans les bons échantillons.

En ce qui nous concerne, on peut considérer que la proportion attendue correspond, par exemple à la répartition des « petites voitures » c’est-à-dire jusqu’à 900 kg qui ont la particularité de contenir une forte proportion de plastiques et une faible proportion de métaux non ferreux. Leur nombre influe par conséquent le ratio de polymères dans les différents flux. Cette proportion est de 44 % pour les véhicules construits entre 1995 et 2005 qui vont correspondre globalement aux VHU traités aujourd’hui (voir ci-dessous)

Gammes CCFA

composition du parc automobile

entre 1995 et 2005 (en % de voitures)

Petites voitures 43,9

Moyenne inférieure 24,8

Moyenne supérieure 23,4

Haut de gamme 7,8

7 On admet communément les marges d’erreurs et les taux de confiances respectivement de 5 % et 95 %.

32

Pour que notre échantillon n soit représentatif d’une population N qui correspond à la quantité annuelle traitée par une installation, il conviendra donc que p soit le plus proche possible de 44 % : On retiendra donc que :

• p = 36

• t = 1,96 c’est-à-dire que l’on a seulement 5 % de chance de se tromper,

• e = 10 % c’est-à-dire que notre proportion p variera entre 26 % et 46 %, ce qui ne déborde pas sur les autres gammes.

• N > 5 000 VHU qui tend vers une population infinie.

Alors la taille de l’échantillon est n = 89. Cela signifie qu’avec cet échantillon, on a 95 % de chance qu’un résultat qui vaut 36 % est sûr à + ou – 10 % donc majoritairement sur la gamme recherchée des « petites voitures ». Note : En considérant un échantillon de 50 VHU, la marge d’erreur passe à 14 %, superposant l’erreur avec les gammes « moyenne inférieure » et « moyenne supérieure ».

33

ANNEXE 2 : Enregistrements

Flux NF Mix Fluffs Masse échantillon Stériles Ref Ind

Moyen de pesée Précision Fractions Masse (kg) % relatif

Plastiques rigides

Mousses Textiles Caoutchoucs Faisceaux électriques Verres et fines (<8) Autres

Masse totale des fractions kg 100% Figure 14 Carte de caractérisation (case blanche à cocher devant chaque flux)

FLUX E40 Fluffs Induits NF Mix Zorba Ref Ind Fines

Moyen de pesée

Précision

N° Pesée Masse brute (kg)

Tare (kg) Masse nette (kg) Heure

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

ECHANTILLON

Moyen de pesée

Précision

1

2

Figure 15 Carte de pesée des flux (case blanche à cocher devant chaque flux)