UNIVERSITE D’ORAN ES-SENIA FACULTE DES SCIENCES ...theses.univ-oran1.dz/document/TH2512.pdf · ministere de l’enseignement superieur et de la recherche scientifique universite

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE D’ORAN ES-SENIA

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE PHYSIQUE

MEMOIRE

En vue de l’obtention du grade de:

MAGISTER EN PHYSIQUE

Option : Sciences de l’environnement et climatologie

RECYCLAGE DES MATERIAUX EN ALGERIE

Présenté par :

Mme Nouria ACHOUR

Soutenu le : / / 2007, devant le jury:

M. SEBBANI Professeur à l’Université d’Oran, Es-Sénia Président

A. HAMOU P Professeur à l’Université d’Oran, Es-Sénia Rapporteur

Y. ZANOUN Maître de Conférences à l’Université d’Oran, Es-Sénia Examinateur

R. MEGHABAR Professeur à l’Université d’Oran Es-Sénia Examinateur

REMERCIMENT

Ce travail a été effectué au Laboratoire d’Etude des Sciences deMatériaux et l’Environnement (LESME) à l’Université d’Oran, sous ladirection de Monsieur A. HAMOU, professeur à l’Université d’Oran Es-Sénia.

Je tiens, tout d’abord, à lui témoigner ma reconnaissance pourm’avoir guidé intelligemment tout au long de ma thèse. J’ai pu bénéficier àla fois de ses compétences scientifiques, et de sa grande disponibilité, tantpour résoudre les difficultés rencontrées lors des manipulations, querépondre à mes innombrables questions. J’ajouterai que ses qualitéshumaines, et en particulier sa patience et ses encouragements m’ont permisde travailler dans les meilleures conditions.

C’est un grand honneur qu’il me fait, Monsieur M. SEBBANI,Professeur à l’Université d’Oran Es-Senia, en acceptant de présider ce juryde thèse. Je le prie de croire à ma profonde gratitude.

Je remercie également Messieurs le professeur R. MEGHABAR etle maître de conférences Y. ZANOUN pour m’avoir fait l’honneurd’accepter d’être examinateurs de ce travail.

Je tiens à remercier particulièrement mesdemoiselles S.MESKINE,H.BENSALAH et monsieur A.ADDOU pour leur aide et leurs conseilsprécieux.

Mes remerciements vont également aux responsables des entreprisesde SIMAP et de Maghreb emballage, ainsi que les employés de l’unité deChtaibo, les ingénieurs et ouvriers des entreprises GIPEC de Saida etALVER, qui m’ont permis d’effectuer mes recherches et m’ont facilité letravail avec eux.

Je remercie tous mes camarades et amis. Leur soutien et lesnombreux conseils qu’ils m’ont donnés m’ont été précieux.

Enfin, je tiens à remercier toutes les personnes que j’aurais puomettre de citer et qui ont contribué de près ou de loin à la réussite de cetravail.

Dédicace

A mes chers parents Elhadje et Elhadja quim’ont béni par leurs prières et leur soutient

morale ;

A la mémoire de mes beaux parents ;

A mon mari, Mohammed, qui m’a encouragéet soutenu du début jusqu’à la fin ;

A mes frères et mes sœurs, mes beauxfrères et mes belles sœurs, qui m’ont

encouragé pour finir mon travail dans lesmeilleures conditions ;

A mes deux petites filles Sabrine et Dalel ;

A tous ce qui me sont chers.

Nom : AchourPrénom : NouriaProfession : Etudiante MagisterLaboratoire d’étude des sciences de matériaux et de l’environnement / Département dephysique ; Université d’Es-Senia, Oran.Adresse professionnelle : B P 1524 El M’Naouar Université Es-Senia –Oran.Adresse : Ilot 15, Bt 5/1. N 10. Cité zabana 31200 Oran – Algérie.E-mail : [email protected]él: 054.65.51.60Désire participer à la conférence :Thème 4 : Recyclage des matériauxAvec une communication orale.Titre de la communication : Recyclage des Matériaux plastiques.Auteurs : ACHOUR Nouria ; HAMOU Ahmed ; MARREF Mohamed.

RECYCLAGE DES MATERIAUX PLASTIQUES

ACHOUR Nouria ; HAMOU Ahmed ; MARREF Mohamed

E-Mail: [email protected]

Résumé :En Algérie, le recyclage des matériaux en plastique est uniquement mécanique. Les

recherches effectuées dans quelques unités de production des matériaux ainsi que dans desunités des unités de récupération et de recyclage des déchets plastiques montrent que lematériau plastique le plus recyclé est le polypropylène(1) pour ses propriétés favorables(résistance aux chocs, facilité de moulage, etc.).

Dans ces unités de broyage et de recyclage des déchets plastiques ménagers, lepolypropylène (PP) qui est broyé puis extrudé pour obtenir des granules faciles à êtrerégénérées. Dont 50 % à 80 % de broyat peut être ajouté à la matière première pour produirede nouveaux matériaux.(2). Cette opération est bénéfique pour l’environnement.

Dans notre laboratoire d’étude des sciences des matériaux et de l’environnement, nousavons étudié le comportement thermique du polypropylène recyclé par analysethermogravimétrique (ATG), et analyse enthalpique différentielle (DSC)…

Mots clés : Plastiques, recyclage, polypropylène, DSC, ATG.

( 1 ) : Unité de SIMAP : Zone industrielle Es-senia – Oran-( 2 ) : Unité de Broyage de l’Entreprise IDEAL ; Plastiques – Mitidja-

Veuillez joindre un résumé intégrale de la communication en 4 pages.

RECYCLAGE DES MATERIAUX PLASTIQUES

ACHOUR Nouria ; HAMOU Ahmed ; MARREF Mohamed

E-Mail: [email protected]

IntroductionLes plastiques en fin de vie ont une

très mauvaise image du point de vue del’environnement, d’autant plus qu’ils sonttrès voyants. Les plastiques légers flottentdans l’eau, sont rejetés sur les berges et lesplages ; ils résistent à l’humidité, auxagents chimiques, à la biodégradation. Ilssont brillants et de couleurs vives etclaires.

Une étude sur les cadavres descétacés a démontré qu’un animal sur trentes’était étouffé à cause des déchets enplastique.

Le premier choc pétrolier de 1973 àfait prendre conscience d’une limitation denos réserves d’énergie fossile. Cette crisede l’énergie a poussé les régénérateurs etles transformateurs à investir dans lesinstallations de recyclage.

Au niveau national, le devenir desdéchets des matières plastiques se poseégalement. Laisser de tels matériauxencombrer les décharges constitue unénorme gaspillage puisque les matièrespremières sont importées.

Cet article se propose donc depasser, tout d’abord, en revue lesdifférentes modes de recyclage matière desdéchets plastiques utilisées actuellementou en voie de développement.

Une description de l’unité derégénération IPM de Mitidja sera ensuitedonnée. Enfin, quelques résultatsconcernant l’étude thermique dupolypropylène recyclé dans cetteentreprise.

Chapitre I : Les modes de traitement desdéchets plastiques1. La mise en décharge

L’image que nous avons de ladécharge comme centre de stockage dedéchets est souvent influencée par les trèsnombreux dépôts sauvages que chacun denous a pu rencontrer. C’est pourquoi cemode de traitement est en généralconsidéré comme un facteur de pollutionde l’environnement. La création d’unedécharge est de plus en plus redouté, deplus en plus difficile. Pourtant si elle estbien gérée c’est le moyen d’évacuation leplus économique.

2. L’incinérationa. Incinération sans récupérationd’énergie

C’est encore, pour le moment, lafaçon la plus efficace et la plus rapide pourfaire disparaître les résidus urbains sanscesse croissants.b. Incinération avec récupérationd’énergie

Les plastiques constituent unesource de chaleur considérable qui enrichitcelle des ordures ménagères. Alors qu’ilsn’en représentent que 4 à 5 %, ilsconstituent de 15 à 20 % de l’énergiecontenue valorisant ainsi la récupération dela chaleur produite qui peut être utiliséedirectement pour le chauffage ou sousforme d’énergie électrique.

Mais, généralement les plastiquessont mélangés avec des additifs. Parexemple, le PVC renferme 57 % de chloredans sa molécule et dégage du chlore enbrûlant.

3. Recyclage mécaniqueLe recyclage mécanique des

plastiques consiste en une réductiondimensionnelle des produits suivie d’unerefusion directe et d’un remoulage commenouvelle matière après addition de produitvierge et additifs.

Les plastiques destinés au recyclagesont des substances thermoplastiques quiont un cycle thermo- réversible (PP, PET).

L’inconvénient de cette méthodeest que les déchets plastiques sontmélangés et contaminés ; ce qui peutdiminuer la chance de recycler le déchetd’une manière valorisante.

4. Le recyclage chimique et thermiqueCes procédés consistent à

transformer les résidus plastiques soit enmonomères, soit en pétrole. Au contact decertains produits chimiques (le méthanolou le glycol d’éthylène) certains plastiquespost-consommation se reconstituent enmonomères. Le procédé porte le nom dedépolymérisation et s’applique surtout aupolyéthylène téréphtalat (PET).

Des recherches scientifiques sonten cours pour développer cettetechnologie, qui ne nécessite ni triage parrésine, ni décontamination.

5. ConclusionLe recyclage mécanique constitue

la voie de recyclage la plus intéressante dupoint de vue énergétique. Ce type derecyclage, reste limité pour différentesraisons :

- le problème du tri des plastiques quisont de composition différente entraînantune diminution de la qualité descaractéristiques mécaniques du produitfinal.

- les problèmes de dégradations despropriétés mécaniques de ces matériaux.ainsi que l’évolution des propriétésthermiques.

Chapitre II : Etude du recyclage deplastique en Algérie1. L’entreprise IDEAL PLASTIQUE deMitidja (IPM)

L’entreprise de transformation et derégénération des matières plastiques de laMitidja s’étend sur une superficie de10 000 m² et a été mise en service en 1994.Le mode de recyclage utilisé par son unitéde régénération est le recyclage mécaniquedu polyéthylène haute densité (PEHD) etle polypropylène (PP) ; les matériaux lesplus abondants dans les déchets ménagers.Tableau 1 : Les déchets utilisés et leursprovenances (Chtaibo 2006)

Nature des déchetsQuantité

%Produitsrecyclés

carottes deproduction.

50Divers articlesen plastique

films agricoles15

Sachets depoubelles,Filmsd’emballage

Caisses, chaises,bidons, conteneurs...

35Caisses,poubelles….

Le tri par résine et le près-broyagese fait au niveau de l’unité de Chtaibo àOran.

Le lavage, le séchage et laregranulation s’effectue à l’usine IP deMitidja.

2. Le recyclage du polypropylèneLe polypropylène (PP) est recyclé

par extrusion. Ce procédés permet de ledébarrasser des impuretés sans lavage et derécupérer le maximum de la matière.

Les granules en polypropylènesont entraînées sous pression dans uneextrudeuse qui les transforme en pâte sousl’effet de la chaleur et du cisaillement. Lafilière réduit cette pâte en boulettes detaille uniforme qui peuvent être régénérées.

Chapitre III : Analyses thermiques dupolypropylène recyclé à IPM.

1. Introduction :L’analyse thermique est l’analyse

des changements de propriétés d’unmatériau en relation avec une température.Dans notre travail, nous allons utilisél’analyse enthalpique différentielle (DSC).

2. L’objectif de l’étudeA travers des analyses enthalpiques

différentielles (DSC), nous étudions lecomportement thermique de deuxéchantillons en polypropylène recyclé àl’unité de IPM. L’un par extrusion etl’autre sans extrusion.

2.1 AppareillageL’appareil utilisé est de type DSC

200 PC piloté par micro-ordinateur quipermet d’enregistrer la puissancecalorifique fournie en fonction du tempslors d’une montée programmée entempérature.

La température des essais varie de30 °C à 300 °C avec une vitesse de montéeen température de 10 °C / mn.L’indium est utilisé comme standard pourcalibrer l’axe des températures.

2.2 EchantillonnageLa masse des échantillons est de

quelques milligrammes ( 20 mg). Lesgranules sont finement broyées et misesdans le creuset port-échantillon enaluminium.

3. Résultats et discussion● La figure 1 représente les

variations enthalpiques du polypropylènerecyclé et extrudé en fonction de latempérature.

Nous observons une augmentationde température d’environ 100 °C sansaucune variation importante pendant20 mn, suivie d’une perte de masse dupolypropylène recyclé et extrudé avec uneabsence de fusion.

● La figure 2 représente lesvariations enthalpiques du polypropylènerecyclé sans extrusion en fonction de latempérature.

Nous observons un pic vers127,1 °C qui indique la présenced’impuretés et un deusième vers 167,4 °C,qui correspond à la fusion dupolypropylène recyclé.

4. Conclusionle polypropylène recyclé par

extrusion ne fond pas. Il se consume. Il sebrûle mais sans faire de flammes. Cecomportement est semblable auxcomportements des matériaux plastiquesignifugeants au contact avec le feu.

Le polypropylène est un matériauplastique qui peut être recyclé plusieursfois, mais avec une évolution de sespropriétés thermiques à chaque cycle.

Conclusion généraleLe recyclage des déchets plastiques

est une activité, relativement, récente parrapport au autres matériaux recyclables.

Le recyclage matière (mécanique)du plastique récupéré est le seul modeappliqué dans les différents paysdéveloppés ainsi qu’en Algérie, alors queles autres modes (chimique par exemple)sont encore à l’étude.

Le secteur du recyclage desdéchets plastiques en Algérie estrelativement structuré (filière complèteallant de la récupération dans les poubellesjusqu’à l’industrie de recyclage).

Le matériau plastique recyclé auniveau des unités que nous avons visité estle polypropylène pour ses propriétés et songisement important dans les déchetsménagers.

Le procédé d’extrusion dupolypropylène recyclé permet de récupérerle maximum de la matière et facilite sarégénération.

Les résultats de l’analyseenthalpique différentielle du polypropylènerecyclé au niveau de l’unité IPM montrentque le recyclage par extrusion influepositivement sur les propriétés thermiquesdu polypropylène.

Après recyclage, ce matériauplastique peut être utilisé dans desapplications ordinaires tels que lafabrication de caisses, de poubelles, desemelles de chaussures….etc. Mais aussi,nous pouvons l’utiliser comme matériauplastique résistant au flammes puisqu’il se

comporte comme les matériauxignifugeants.

Sommaire

Introduction générale…………..………………………………………………………………1

Chapitre I : Techniques de recyclage des matériaux plastiques

I. Introduction………………………………………………………………………………….3

I.1 Définition du recyclage..…………………………………………………………………...3

I.2 Les produits recyclables….………………………………………………………………..4

I.3 Avantages du recyclage……………………………………………………………………4

I.4 Techniques de traitement des matières recyclables ………………………………………..5

II. Recyclages des matériaux plastiques…………………………………………………….…7

II.1 Introduction …………………………………………………………………………….…7

II.2 Les matières plastiques …………………………………………………………………...9

II.3 Transformations ………………………………………………………………………….9

I1.4 Historique du plastique ……………………………………………………………….…9

II.5 Les principaux types de plastique et leur composition………………………………….10

II.6 Le Polypropylène……………………………………………………………………..…12

II.7 Les emballages plastiques………………………………………………………………14

II.8 Les additifs………………………………………………………………………………18

II.9 Les déchets plastiques…………………………………………………………………....19

II.10 Sources des déchets plastiques ………………………………………………………..20

II.10.1 Déchets plastiques post-industriels…………………………………………………..20

II.10.2 Déchets plastiques post-consommation……………………………………………...22

II.11 Pollutions engendrées …………………………………………………………………24

II.12 Les modes de traitement des déchets plastiques……………………………………….25

II.12.1 Procédés actuellement utilisés………………………………………………………...25

II.12.1.1 La mise en décharge………………………………………………………………..25

II.12.1.2 L’incinération …………………………….………………………………………..26

II.12.1.3 Recyclage mécanique ou valorisation matière……………………………………...28

II.12.1.4 Tri des matières plastiques…………………………………………………………28

II.12.1.5 La régénération……………………………………………………………………..31

II.12.1.6 Le recyclage... ……………………………………………………………………..31

II.12.1.7 Recyclage par extrusion du PP…………………………………………………….32

II.12.1.8 Recyclage des bouteilles en plastique …………………………………………….33

II.12.1.9 Les plastiques mélangés …………………………………………………………...34

III- Conclusion ...……………………………………………………………………………..37

Sommaire

Chapitre II : Techniques de recyclage du papier et du verre

I. Recyclage du papier..………………………………………………………………………38

I.1 Historique du papier……………………………………………………………………...38

I.2 Problématique environnementale………………………………………………………...38

I.3 Le recyclage des fibres cellulosiques……………………………………………………39

I.4 Les avantages du recyclage du papier…………………………………………………...40

I.5 Source des papiers et cartons récupérés…………………………………………………41

I.6 Etapes du recyclage……………………………………………………………….……...41

II. Désencrage.………………………………………………………………………………43

III. Conclusion ………………………………………………………………………………46

IV. Recyclage du verre………………………………………………………………………47

IV.1 Historique du verre……………………………………………………………………..47

IV.2 Fabrication du verre……………………………………………………………………47

IV.3 Problématique environnementale………………………………………………………48

IV.3.1 Le recyclage du verre ………………………………………………………………..48

IV.3.2 Le verre d'emballage………………………………………… ………………………48

IV.3.3 La verrerie des ménages ……………………………………………………………..48

IV.4 La récupération du verre………………………………………………………………..49

IV.5 Tri du verre……………………………………………………………………………..49

IV.5.1 Le tri mécanique du verre …………………………………………………………...49

IV.6 Procèdes du recyclage…………………………………………………………………..52

V. Conclusion………………………………………………………………………………....53

Chapitre III : Etude du recyclage en Algérie

I . Recyclage matière du plastique (Oran – Alger) …………………………………………..54

I.1 Introduction……………………………………………………………………………….54

I.2 Description de l’entreprise IDEAL PLASTIQUE de Mitidja (IPM) ……………………54

I.3 Conclusion………………………………………………………………………………...59

II . Recyclage du papier en Algérie (Saida) …………………………………………………60

II.1 Les industries papetières en Algérie……………………………………………………...60

II.2 Filière papetière en Algérie……………………………………………………………...60

II.3 Le recyclage du papier en Algérie……………………………………………………….61

II.4 Le groupe industriel GIPEC……………………………………………………………..61

II.5 Les capacités de GIPEC…………………………………………………………………62

II.6 Produits recyclés par GIPEC………………………………………………………….…64

Sommaire

II.7 Source des déchets recyclés……………………………………………………………...65

II.8 Comparaison avec le recyclage en France…………………………………………….….67

II.9 Conclusion…………………………………………………………………………….….68

III. La fabrication et le recyclage du verre à Oran……………………………………………69

III.1 Présentation de l’entreprise ALVER……………………………………………………69

III.2 Caractéristiques du verre………………………………………………………………..70

III.3 Les matières premières …………………………………………………………………70

III.4 Méthode de fabrication………………………………………………………………….71

III.5 Mélange du calcin avec la matière première…………………………………………….73

III.6 La fusion………………………………………………………………………………..74

IV. Quantités et caractéristiques des déchets en Algérie……………………………………..75

V. Composition des déchets recyclables……………………………………………………. 78

VI. Quantités de déchets produits par la population………………………………………… 79

VII. Conclusion…………………………………………………………………………….... 82

Chapitre IV : Analyses thermiques des matériaux plastiques

I. Introduction……………………………………………………………………………….83

II. Analyse par Thermo Gravimétrie (ATG) ……………………………………………… 83

III. Analyse Enthalpique Différentielle (DSC) ………………………………………………87

IV. Objectif de l’étude…………………………………………………………………….….89

1. Analyse Enthalpique Différentielle ……….……………………………………………… 89

2. Analyse thermogravimétrique…………………………………………………………….. 90

V. Résultats et discussions………………………………………………………………….. 91

Conclusion générale…………………………………………………………………………. 99

Références bibliographiques………………………………………………………………...101

Liste des abréviations………………………………………………………………………. 106

1

Introduction générale

La question des déchets est quotidienne et touche très concrètement chacun de nous.

Trois cent soixante-cinq jours par an, nous achetons et consommons des objets et leurs

emballages qui seront jetés tôt ou tard l’orsqu’ils sont hors d’usage, et qu’ils ont perdu leur

intérêt pour nous.

L’élimination des déchets représente une importante préoccupation environnementale

à l’échelle planétaire. Les problèmes viennent de la nature de ces déchets, certains étant

hautement toxiques, mais aussi de leur volume croissant.

Ainsi, la production de déchets par an et par habitant est de 820 kg aux USA, de 500

kg en Hollande, de 370 kg en Allemagne, de 350 kg en France, de 260 kg en Italie, alors que

dans le Tiers-monde, la moyenne est de 52 kg. Cependant, il ne faut pas oublier que la

population du tiers-monde est beaucoup plus nombreuse que celle des pays développés. La

quantité totale de déchets est donc aussi importante pour cette partie du monde. [1]

En Algérie, la production de déchets par an et par habitant est de 60 kg et la hausse du

taux des déchets ménagers, passant de 1 à 1,5 kg par personne est assez importante. (source :

Ministère Algérien de l'Aménagement du Territoire et de l'Environnement)

Devant de telles quantités, la mise en décharge trouve rapidement sa limite. Quant à

l’incinération, elle ne fait que déplacer le problème. Les efforts sont faits à l’heure actuelle

vers le tri sélectif et le recyclage. [2]

Pour cela, il faut non seulement changer les comportements mais aussi sensibiliser la

population afin que celle-ci entre dans une action durable et responsable. Pour y parvenir, une

éducation à l’environnement (EE1) s’avère nécessaire. Seule la diffusion d’une (EE) peut

favoriser une évolution profonde des mentalités et des habitudes des citoyens, garantissant un

développement équitable et durable.

Les travaux présentés dans ce manuscrit concernent l’étude du recyclage matière du

plastique, du verre et du papier qui occupent des parts importantes dans les déchets urbains

solides. Ces travaux sont constitués de trois chapitres:

Dans le premier chapitre, nous introduisons le sujet traité à travers la définition et

l’historique du recyclage et ses avantages économiques et écologiques. Dans la deuxième

partie, on parlera des matériaux plastiques et des différentes techniques de recyclage

pratiquées.

Le deuxième chapitre concerne les déchets de papier et carton, leurs étapes de

recyclage et les différents procédés de blanchiments des pâtes recyclées. Dans la deuxième

2

partie de ce chapitre, nous parlerons de la fabrication et du recyclage du verre ainsi que des

nouvelles techniques du tri du verre récupéré.

La présentation de ces deux chapitres montre l’énorme travail consacré à la recherche

bibliographique.

Dans le troisième chapitre, les différentes méthodes de recyclage pratiquées réellement

en Algérie et particulièrement dans la wilaya d’Oran seront présentées à travers des

recherches faites dans différentes usines ou unités de production et de recyclage pour les trois

matériaux. Cette étude montre que la filière du recyclage du plastique est récente par rapport à

celle du recyclage du papier ou du verre au niveau national et que le matériau plastique le plus

recyclé est le polypropylène. Ce matériau récupéré des déchets ménagers est recyclé par

extrusion.

Une étude statistique sur les caractéristiques des déchets recyclables ainsi qu’une

comparaison du taux de recyclage et de récupération des fibres cellulosiques en Algérie et en

France seront présentées.

Dans le quatrième chapitre intitulé analyses thermiques des matériaux plastiques, nous

avons étudié l’influence du recyclage par extrusion ou non sur les propriétés du

Polypropylène (PP) à travers une analyse enthalpique différentielle et une analyse

thermogravimétrique (DSC et ATG) de ce dernier. Nous avons déduit que le recyclage par

extrusion influe sur la température de fusion du polypropylène mais, le matériau garde

toujours des propriétés qui favorisent son utilisation dans différents domaines non

alimentaires.

Des recommandations sur les problèmes qui amorcent le développement des filières

du recyclage des matériaux dans notre pays, ainsi que quelques conclusions sur les travaux

établis au niveau de notre laboratoire clôturent ce manuscrit.

1- EE : Education environnementale

Chapitre I : Techniques de recyclage des matériaux plastiques.

3

I. Introduction

Parmi les différents modes de gestion des déchets, le recyclage tient une place toute

particulière; considéré par les uns comme la voie royale de la valorisation des déchets, il est

contesté par d’autres, qui remettent en cause son intérêt, en soulignant d’éventuels effets

négatifs, notamment sur le plan environnemental [3].

Le recyclage constitue un élément clé de notre évolution vers une civilisation durable,

mais dans la société actuelle, l’opinion publique perçoit le recyclage selon divers points de

vue. En voici quelques-uns :

● Les activités de recyclage sont relativement récentes.

● Le recyclage a des répercussions positives sur l’environnement.

● Le recyclage constitue un élément du secteur de la gestion des déchets.

● Les produits fabriqués avec des matériaux recyclés sont de qualité inférieure à ceux

faits avec des matériaux vierges.

Il existe des mesures permettant de stimule•r la demande de produits recyclés, qui ne

se limitent pas simplement à la collecte des matériaux recyclables ; elles comprennent entre

autres la mise en oeuvre de politiques d’approvisionnement écologique, l’élaboration de

projets de sensibilisation et d’éducation du public et la diffusion de renseignements sur ces

produits [4].

I.1 Définition du recyclage

Le recyclage correspond à la réutilisation des résidus par le producteur. Il peut être

court, lorsque ces derniers sont recyclés directement par l’agent ou cédé à un autre producteur

de la même branche d’activité. Il s’agit alors de chute de production, que l’on observe dans

les aciéries ou papeteries, par exemple. Il peut être long, lorsqu’ils empruntent des filières de

collecte et de pré-traitement assurées par des professionnels de la récupération (Bourrelier et

Dietrich, 1989). C’est le cas des déchets industriels et commerciaux banals ou de ceux qui

sont issus de la consommation des ménages.

Pearce et Turner (1990) rappellent que des millions de tonnes de matériaux résiduaires

produits par les sociétés modernes peuvent être récupérés et recyclés. Leur valorisation peut

emprunter plusieurs voies :

La ré-utilisation des produits usagés sous la même forme, telle que la consignation de

bouteilles,


4

La ré-intégration de matériaux dans le cycle productif dont ils sont issus (”closed-loop

recycling”), comme c’est le cas des fibres cellulosiques de récupération dans la

fabrication de papiers et cartons ou du calcin dans celle des bouteilles,

L’intégration de matériaux dans d’autres formes de production que celles dont ils sont

issus (“open-loop recycling” ), tels les exemples du verre dans les travaux routiers, de

la partie fermentescible des résidus dans l’élaboration de compost ou bien des déchets

d’emballage en plastique utilisés dans la fabrication de mobilier ou de piquets de

vigne,

Enfin, la valorisation énergétique des résidus via leur incinération avec récupération de

la vapeur dégagée et/ou la production d’électricité [5].

I.2 Les produits recyclables

La longue liste des matières recyclables acceptables comprend les boîtes et bidons de

peinture vides, les contenants aérosol vides, les bouteilles et pots en verre, les sacs en

plastique, les contenants de lait et de jus, les contenants en plastique (du type numéro 1 au

type numéro 7 ; Annexe I), les boîtes et les feuilles en acier et en aluminium, ainsi que les

articles de ferraille de petite taille. Le papier doit être placé dans un contenant distinct

réutilisable [6].

I.3 Avantages du recyclage

Nombreux sont les gens qui perçoivent le recyclage comme une étape cruciale vers le

développement durable, puisqu’il réduit les effets sur l’environnement et encourage

l’utilisation de produits qui sont moins nocifs pour l’environnement. Certains avantages

environnementaux du recyclage incluent :

● Une utilisation plus efficace des ressources ;

● Une consommation moindre d’énergie ;

● Une réduction de la pollution de l’air et de l’eau ;

● Une réduction des déchets éliminés et le développement de marchés pour les matières

recyclées ;

● Une réduction de l’utilisation des produits toxiques ou dangereux ;

● Une durée de vie plus longue des sites d’enfouissement (en raison d’une hausse du

détournement des déchets vers les installations de recyclage).


5

I.4 Techniques de traitement des matières recyclables

Le recyclage désigne la récupération de matières sèches comme le papier, les matières

plastiques, le verre et les métaux du flux des déchets destiné à être vendu aux sociétés de

recyclage pour que celles-ci les utilisent à nouveau.

En théorie, si toutes les matières viables du flux des déchets étaient recueillies,

recyclées et compostées, environ 70 % à 80 % du flux des déchets pourrait être détourné.

Les matériaux recyclables collectés par les municipalités doivent être séparés et traités

avant qu’ils puissent être envoyés aux diverses usines de recyclage. Aujourd’hui, la plupart

des tris sont effectués de façon manuelle. Des tris automatiques, en amont, permettraient

d’améliorer les performances et de diminuer les taux de refus. Plusieurs expérimentations sont

en cours.

Cette section décrit les équipements utilisés par les municipalités pour réaliser cette

tâche.

I.4.1 Machines à briser/ouvrir les sacs

La plupart des machines conçues pour ouvrir les sacs de plastique contenant des

matières ayant atteint la fin de leur vie utile peuvent être de type découpeuse ou de type à vis

tarière. Il n’existe pas de machine à déballer suffisamment efficace pour briser les sacs et

collecter mécaniquement le plastique. Toutes les machines nécessitent, jusqu’à un certain

point, une séparation manuelle de la pellicule plastique. Les machines à ouvrir les sacs de type

à vis tarière sont constituées d’un transporteur à vis tarière qui pivote dans un cylindre. À

mesure que les sacs s’engagent dans le cylindre, ils sont déchirés sous l’action de la vis contre

la paroi intérieure du cylindre. Cette machine à briser les sacs fonctionne très bien avec les

sacs de substances organiques.

I.4.2 Classificateurs pneumatiques, matières légères/lourdes

On utilise de l’air à basse vitesse pour séparer les matières plus légères (p. ex,

aluminium et matières plastiques) des matières plus lourdes (verre), une fois que les matières

se trouvent sur la courroie du convoyeur d’une installation de récupération des matériaux

(IRM), ce qui peut être fait ainsi :

Souffler les matières plus légères vers un autre convoyeur à l’aide d’un jet d’air situé

aux abords du rouleau de tension (les matières plus lourdes tombent sur la poulie de

queue) ;


6

Utiliser un système par aspiration, situé au-dessus d’un convoyeur transportant des

contenants mixtes, pour enlever les matières plus légères (les matières plus lourdes

demeurent sur le convoyeur). Une fois enlevées, les matières plus légères sont dirigées

vers un convoyeur de tri distinct ;

Utiliser un système à vide où les vitesses de l’air à l’intérieur de l’unité réceptrice

peuvent être réglées pour créer des chutes de pression multiples. Les articles plus

lourds tomberont en premier et par la suite les plus légers tomberont.

I.4.3 Convoyeurs inclinés, tri des contenants

Les contenants légers (plastique et aluminium) sont séparés des contenants lourds

(principalement des contenants en verre) à l’aide d’un convoyeur incliné et d’une série de

chaînes pendantes parallèles. Les contenants plus légers demeurent sur le convoyeur et sont

déchargés à l’extrémité. Les contenants en verre descendent la pente et sont retirés.

I.4.4 Trommels de séparation des objets par leur taille

Les trommels sont des cylindres rotatifs inclinés. Ils combinent la rotation et le

criblage pour séparer les matières recyclables. Le mouvement de culbutage créé par la

rotation du cylindre dégage les plus petits objets (poussières, grenailles, bouchons de

bouteilles, verre cassé) qui sont éliminés par les trous du cylindre. Les objets plus gros sont

récupérés à la sortie du séparateur.

Les trommels peuvent être munis de trous de dimensions variables, qui sont disposés

séquentiellement pour séparer des contenants de différentes tailles. Les trommels peuvent

également servir à briser les sacs. Pour cette application, des pics ou « couteaux »

triangulaires en acier sont soudés à l’intérieur du cylindre. Lorsque les sacs contenant les

matières recyclables ou les déchets mixtes sont culbutés dans le cylindre, ils s’ouvrent au

contact des pics ou des couteaux. Par contre, cette application brise le verre en très petits

morceaux, ce qui cause des problèmes lorsque le verre doit être séparé manuellement en

fonction de sa couleur et lorsque la teneur en céramique doit être réduite.

I.4.5 Trommels aimantés

Plusieurs fabricants offrent une combinaison trommel-aimant pour le criblage et la

séparation des matières ferreuses. La combinaison trommel-aimant est dotée d’un tube en

acier inoxydable soudé à l’extrémité du trommel. Un champ magnétique est créé dans le tube

pour attirer les matières recyclables ferreuses. Ces dernières, attachées contre la paroi


7

intérieure, montent dans le tube sous l’action de la rotation du trommel. À un point

prédéterminé de la rotation, le champ magnétique est réduit, permettant ainsi aux matières

ferreuses de chuter dans un réservoir ou sur un convoyeur prévu à cette fin. [4, 6, 7]

I.4.6 Tamis à étoiles (tamis à disques)

Les tamis à étoiles sont très utilisés pour toute une gamme d’applications de tri,

notamment :

Dans les IRM à circuit unique, afin d’effectuer le tri initial des matières fibreuses et

des contenants ;

Dans des unités de tri de fibres, pour séparer les vieux contenants en carton ondulé ou

les vieux journaux des autres fibres ;

Dans les unités de tri de contenants mixtes, comme technique de remplacement pour

les tamis vibrants et les trommels qui servent à extraire les fines, les débris et les éclats

de verre de contenants de plus grande taille ;

Dans les unités de tri de contenants mixtes, pour séparer les contenants des divers

contaminants fibreux.

Ces tamis se composent d’un nombre déterminé d’essieux rotatifs munis d’un certain

nombre de roues en forme d’étoile. Les écartements entre les essieux et le diamètre des étoiles

sont réglables, et l’écartement choisi dépend du type de tri désiré. Le cadre du tamis est

incliné vers le haut. Lorsque le flux de matériaux mixtes est dirigé vers l’extrémité inférieure

du tamis, les matériaux correspondant au refus de tamisage rebondissent le long de la partie

supérieure, en suivant la direction de la rotation des étoiles, alors que les matériaux de plus

petite taille passent dans les espaces entre les étoiles [8].

II . Recyclage des matériaux plastiques

II.1 Introduction

Si des matériaux tels que l’acier, l’aluminium ou le papier, bénéficient depuis

longtemps de filières de recyclage en place, il n’en est pas de même pour les plastiques pour

lesquels la question du devenir des déchets a été posée beaucoup plus tard [9].

Les plastiques en fin de vie ont une très mauvaise image de marque du point de vue

de l’environnement, d’autant plus qu’ils sont très voyants ; ce qui fait la qualité de ces

matériaux lors de leur utilisation pose problème lors de leur rejet. Les plastiques légers


8

flottent dans l’eau, sont rejetés sur les berges et les plages ; ils résistent à l’humidité, aux

agents chimiques, à la biodégradation. Ils sont brillants et de couleurs vives et claires.

Une étude sur les cadavres des cétacés a démontré qu’un animal sur trente s’était

étouffé à cause des déchets en plastique. Cette pollution est surtout visuelle; les plastiques

ont, en effet, dans la plupart des cas un comportement neutre en décharge [9,10].

Mais, le fait que la durée de vie des produits en utilisation est plus courte que la durée de vie

effective des matériaux pose donc problème. Il est clair que, pour éviter le gaspillage des

ressources naturelles (les matières plastiques étant essentiellement produites à partir du

pétrole) et préserver l’environnement, le plastique, comme les autres matériaux, doit être

recyclé.

Le premier choc pétrolier de 1973 à fait prendre conscience d’une limitation de nos

réserves d’énergie fossile et d’une nécessité impérieuse d’économie dans tous les secteurs

d’utilisation.

Cette crise de l’énergie a eu pour effet d’entraîner les régénérateurs et les

transformateurs à investir simultanément dans les installations de recyclage [11].

Compte tenu de tous ces problèmes environnementaux dus aux déchets plastiques, la

plus part des grands groupes dans le monde s’intéressent à l’augmentation du taux de

recyclage des déchets plastiques et à la fabrication de polymères naturels. Ces polymères qui

parviennent de ressources renouvelables sont recyclables, hydrolysables et biodégradables.

Le plastique a connu un développement foudroyant, sans comparaison avec celui des

autres matériaux.

Tableau I.1: Évolution de la production mondiale de matériaux

1997 2001 2003 2005

Acier (millions de tonnes) 794 824 850 885

Aluminium (millions de tonnes) 20 25 32 40

Plastique (millions de tonnes) 134 154 185 210

Source : SPMP; Syndicat des producteurs de matières plastiques, France, 2003

Ce chapitre traite les différents modes de traitement des déchets des matières

plastiques utilisées actuellement ou en voie de développement en insistant sur les différents

modes de recyclage matière.


9

II.2 Les matières plastiques

Il existe une quantité infinie de produits en plastique ; à l’hôpital, à la maison , à

l’épicerie, à l’usine, etc. Il y en a des flexibles, des rigides et un univers infini de produits

plastiques. Il existe plusieurs produits, mais aussi plusieurs types de résines de plastique.

L’arbre généalogique de votre stylo à bille comprend ainsi différentes familles de plastique.

On crée toujours de plus en plus de mélanges un peu plus difficiles à recycler que

l’industrie développe par souci de compétitivité. Au départ tous les plastiques sont fabriqués

à partir de pétrole et de gaz naturel. Le pétrole est raffiné, distillé, la fraction d’essences

légères ou « naphta » est isolée puis craquée (distillée) à la vapeur, ce qui permet d’obtenir

des molécules chimiques de base : les monomères (éthylène, propylène, etc.) constitués

d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène ainsi que d’autres constituants.

Les molécules sont assemblées entre elles sous forme de chaînes, linéaires ou en

réseau, qu’on appelle les polymères. D’autres éléments interviennent dans la composition des

polymères, pour donner des caractéristiques spécifiques au produit tels que l’ajout de chlore,

d’azote, etc.

II.3 Transformations

Les techniques de la plasturgie sont variées et souvent spécifiques à un type particulier

de plastique. Néanmoins, on peut citer les grandes méthodes de transformation : extrusion,

extrusion-soufflage, injection sous pression, moulage, etc.

L’extrusion dans un cylindre chauffé, une vis pousse la masse à mouler vers l’avant, la

compression la ramollit et l’homogénéise. A la sortie du cylindre, la masse plastifiée prend la

forme désirée (granules).

On peut aussi combiner l’extrusion avec le soufflage; ainsi, à la sortie du cylindre, la

matière est collée contre les parois d’un moule, ce qui permet de fabriquer des corps creux à

des cadences de production très élevées.

Le moulage par compression, par injection ou par trempage (pour la fabrication

d’objets minces ou de films plastiques utilisés pour les sacs et les couvertures agricoles), etc.

[10].

II.4 Historique du plastique

L’industrie du plastique connaît son heure de gloire depuis la deuxième guerre

mondiale. De 1961 à aujourd’hui, son taux de croissance annuel a été cinq fois supérieur à

celui du secteur manufacturier et ne semble pas montrer signe d’essoufflement.


10

Les premières matières plastiques ont été réalisées à base de polymères naturels. Ainsi,

en 1847, on commença à utiliser du nitrate de cellulose (cellulose extraite de végétaux

modifiée par une réaction de nitratation) pour la fabrication de laques. En 1870, l’Américain

Hyatt synthétisa du Celluloïd à partir d’un mélange de camphre et de nitrate de cellulose, en y

ajoutant un solvant à base d’alcool. C’est à la même époque que l’on mit au point

l’élaboration de matières plastiques à base de résines.

En 1922, le chimiste allemand Hermann Staudinger introduisit la notion de

macromolécule, molécule comportant de plusieurs milliers à plusieurs centaines de milliers

d’atomes. Cette notion permit de poser les bases de l’étude des polymères, composants

essentiels des matières plastiques et des élastomères. Grâce à cette hypothèse, on put assister

au développement d’une nouvelle génération de matières plastiques, y compris de produits

totalement synthétiques. Au cours des années 1920 et 1930, un grand nombre de nouveaux

produits firent ainsi leur apparition: l’acétate de cellulose, utilisé dans le moulage des résines

et dans les fibres ; le chlorure de polyvinyle (PVC) ; les résines urée-formol ; le

polyméthacrylate de méthyle (Plexiglas), qui possède d’excellentes propriétés optiques ; les

résines de polystyrène (PS), commercialisées vers 1937. Aujourd’hui, tous les matériaux

naturels sont concurrencés par des équivalents synthétiques [12].

II.5 Les principaux types de plastique et leur composition

La légèreté, la malléabilité, l’imperméabilité, l’esthétique, la résistance, la rigidité,

l’inflammabilité, la modularité et l’excellent rapport propriétés/coût sont quelques-unes des

qualités du plastique qui ont fait son succès au court des dernières décennies. Succès qui a

conduit aussi à la grande quantité de déchets plastiques à valoriser chaque année.

Il existe trois classifications possibles des matières plastiques : d’après leur procédé de

polymérisation, d’après leur comportement thermique, d’après leur nature chimique et d’après

leur type d’usage.

Dans le recyclage on trie les plastiques selon leur comportement thermique ; on peut

distinguer :

Les thermoplastiques : qui caractérisent les plastiques malléables qui peuvent être

chauffés, refroidis pour donner une forme, puis chauffés à nouveau pour une autre

forme. Cette caractéristique permet le recyclage total de la matière ;

Les thermodurcissables : qui caractérisent les plastiques qui deviennent durs sous la

chaleur et le restent ; par exemple, (le polyester, le polyuréthane, etc.) et sont très


11

difficiles à recycler. En conséquence, ce sont des plastiques qui ne sont pas régénérés

mais réincorporés après broyage dans des résines neuves [13] ;

Les élastomères : qui caractérisent les plastiques qui se déforment. Ils sont réutilisés

dans les revêtements routiers. En effet, une fois transformés en poudre, ces

élastomères (comme le caoutchouc) sont mélangés directement dans le bitume qui lie

les granulats.

Les déchets plastiques destinés au recyclage sont des substances thermoplastiques

uniquement car leur cycle est thermo réversible (voir le tableau I.2 suivant).

Tableau I.2 : Principaux thermoplastiques

Propriétés Applications

PE (polyéthylène) Transparence, souplesse Films, sacs, bouteilles

PEhd (polyéthylène hautedensité)

Opacité, rigiditéBidons, conteneurs, poubelles, seaux,

jouets, bouteille de lait

PVC (polychlorure devinyle)

Transparence, rigiditéMobilier (bancs, fenêtres etc.),

barrières, jouets, sols

PET (polyéthylèneterephtalate)

Transparence, tenue à lapression interne

Bouteilles, boissons gazeuses, pull,rembourrage

PP (polypropylène)Rigidité, résistance aux

chocsBoites, bacs, conteneurs, pare-chocs,

tubes

PS (polystyrène) Bouteilles, pots de yaourt

PA (polyamide) Tissus

Source : SPMP ; Syndicat des producteurs de matières plastiques 2003

Au total, on compte une centaine de familles de polymères, chacune déclinée en de

nombreux grades de propriétés, soit au total plus de mille produits commerciaux différents,

sans compter les alliages obtenus par mélange de plusieurs polymères. On compte ainsi, entre

mille ou deux mille « plastiques différents ».


12

II.6 Le Polypropylène

II.6.1 Définition

Le polypropylène est l’un des polymères les plus polyvalents. Il sert à la fois comme

thermoplastique et comme fibre. Comme thermoplastique il sert à fabriquer des boîtes à

aliments qui résistent au lave-vaisselle parce qu’il ne fond pas en dessous de 160 °C. Comme

fibre, le polypropylène est bon pour les revêtements extérieurs parce qu’il est très facile à

colorer, et n’absorbe pas l’eau, comme le nylon.

Structurellement c’est une polyoléfine ou sur un carbone sur deux de la chaîne

principale il y a un groupe méthyle attaché. Le polypropylène peut être fabriqué à partir du

monomère propylène par polymérisation Ziegler-Natta et par polymérisation par catalyse par

un métallocène

Le polypropylène peut être fait avec des tacticités différentes. Le polypropylène le

plus souvent utilisé est isotactique. Ceci signifie que les groupes méthyle sont tous du même

côté de la chaîne comme ceci :

Polypropylène isotactique

Mais quelques fois on utilise du polypropylène atactique (les groupes méthyles sont

placés au hasard de part et d’autre de la chaîne. comme ceci :

Polypropylène atactique


13

Cependant, en utilisant une catalyse spéciale par métallocène on peut faire des

copolymères séquencés comme le montre la figure suivante [14].

Polymère séquencé

II.6.2 Consommation de Polypropylène

Le matériau plastique le plus transformé et aussi recyclé en Algérie et dans le monde

aussi est le polypropylène car, caractérisé par une haute résistance mécanique, il est recyclable

à 100 % et pour plusieurs fois. Le polypropylène se retrouve dans de nombreux produits (voir

tableau 2, précédant).

La moyenne mondiale de consommation est de 5,5 kg/personne/an

Figure I.1 : Consommation en PP en kg par habitant (2003)Source : Documents de la confédération européenne de la plasturgie, (2005)

En 2004, il s’est consommé 32 millions de tonnes de polypropylène dans le monde

dont 7,9 millions de tonnes en Europe [15].


14

II.6.3 Transformations du Polypropylène (PP)

Découvert en 1957, le PP a connu un très fort développement au cours de ces dernières

années grâce à son introduction massive dans le domaine de l’automobile (ex : tableaux de

bord, pare-chocs).

Le PP, à l’état de granulés, est moulé en produits finis. Ses principales techniques de

transformation sont : l’injection, l’extrusion, le moussage et l’enduction [16].

II.6.4 Propriétés générales

Comme chaque polymère, le PP possède des propriétés spécifiques ; facilité de

moulage, résistance aux températures, aux chocs, aux rayures, à la pliure, résistance chimique,

transparence , légèreté , rigidité, etc. [14].

Morphologietrès cristallin (isotactique), très

amorphe (atactique)

Température de fusion 174 oC (100 % isotactique)

Température de transition vitreuse -17 oC

Code sur les produits

II.6.5 Applications

Les utilisations courantes du Polypropylène sont indiqués dans le tableau 3, suivant.

Pour les produits à contenu recyclé, on peut citer ; brosses à cheveux, coquilles de batteries,

balais, palettes, pièces d’automobile, caisses à lait, etc.

II.7 Les emballages plastiques

Les emballages sont le premier secteur d’application des matières plastiques comme

c’est indiqué dans le tableau 3. La progression de la consommation d’emballages plastiques

est évaluée à 4,5 % par an. Ces résultats s’expliquent par le coût et les qualités (poids,

performances) exceptionnelles. Ces différents éléments sont illustrés par le tableau suivant :


15

Tableau I.3 : Polymères courants

Polymère Application classique Cycle de vie normal

Polyéthylène à hautedensité(PEHD)

Emballages et films industriels,bouteilles, baignoires, tasses,

clôtures, jouets;Bidons, réservoirs, caisses pour le

lait , isolation des câbles, tuyaux, jerricanes,conteneurs, bancs et sièges.

2 ans maximum

30 ans maximum

Polyéthylène à bassedensité

(PE-BD, PE-LLD)

Films d’emballage, filmsauto-adhésifs, sachets et sacs;

Couvercles, jouets, revêtements,conteneurs souples, canalisations;

Tuyaux d’arrosage

2 ans maximum

5 ans maximum

20 ans maximum

Polyéthylènetéréphtalate (PET)

Bouteilles, films pour l’emballagede produits alimentaires, bandes

d’enregistrement ;Tapis, cordes pour pneus d’automobiles, fibres

5 ans maximum

10 ans maximum

Polypropylène

(PP)

Pots de yaourts et de margarine, emballagespour bonbons et gourmandises, filmsd’emballage, bouteilles et capuchons;

Bacs pour batteries d’automobiles, piècesdétachées et prothèses, composants

électriques;Poil et support de tapis

5 ans maximum

10 ans maximum

15 ans ou plus

Polystyrène (PS)

conteneurs de produits laitiers, tasses etassiettes;

Matériels électriques, cassetted’enregistrement

5 ans maximum

10 ans maximum

Polystyrèneexpansible (PSE)

Emballages résistants aux chocs, tasses etassiettes;

Isolation thermique, éléments de construction

5 ans maximum

30 ans maximum


16

Polychlorure devinyle non plastifié

(PVC-U)

Garnitures et habillages de portes et fenêtres,conduites d’eau potable et tuyaux d’épuration,

produits pour la pluie50 ans maximum

Emulsion(PVC-E).

Matériaux de construction,façades de bâtiments;

50 ans maximum

Plastifié (PVC-P)

Carrelages, isolation des câbles et fils;Tubes et sacs médicaux, chaussures, films

adhésifs, emballages , du lait et des produitsalimentaires, emballages de produits

chimiques concentrés

50 ans maximum

5 ans maximum

Source : Convention de Bal, 2001, «Recyclage écologiquement rationnel des plastiques ».

Un grand nombre de plastiques ont une très longue durée de vie utile et les plastiques

en fin d’utilisation peuvent avoir une seconde vie. L’utilisation de plastiques plutôt que

d’autres matériaux implique ce qui suit :

Moins d’énergie est utilisée dans la production (grâce au passage aux plastiques, qui

sont moins intensifs en énergie) ;

La fabrication et la consommation génèrent moins de pollution ;

Moins de déchets de fin de vie sont produits (en termes de volume et de poids par

rapport aux matériaux traditionnels comme le métal ou le verre).

Les plastiques présentent de nombreux avantages, notamment une faible perméabilité

et la résistance aux produits chimiques, à l’impact, à la moisissure et au feu. Néanmoins, la

production, le traitement et l’utilisation des plastiques génèrent bien des déchets et il est

indispensable que ces déchets soient gérés adéquatement pour protéger les populations et

l’environnement.


17

Tableau I.4 : Quelques indications sur la répartition du marché des plastiques pour toutesapplications.

Répartition par application Répartition par résine Répartition des emballages

Emballages 39 % PVC 18 % Sacs 38 %

Bâtiment 22 % PEBD 17 % Bouteilles, flacons 23 %

Électronique 9 % PEHD 11 % Boites, caisses, pots 14 %

Transport 12 % PET 5 % Bâchage 10 %

Loisirs 4 % PP 16 % - -

Autres 14 % Autres 33 % Autres 15 %

Total

(4,9 millions de tonnes)100 %

Total


Total


Source : ADEM, 2005

Figure I.2 : Répartition par résine

Figure I.3 : Répartition des emballages


18

II.8 Les additifs

La majeure partie des plastiques sont des mélanges de polymères et d’additifs

formulés pour arriver exactement aux propriétés nécessaires pour une application particulière.

On peut donc dire que les plastiques sont des polymères plus des additifs.

Les divers types et quantités d’additifs sont incorporés dans la matrice polymère.

Certains additifs, comme les stabilisants contre les effets de la chaleur, de la lumière ou de

l’oxygène dans l’air, prolongent le cycle de vie des produits ou permettent des applications

spécifiques comme les films pour l’emballage des produits alimentaires, les encadrements de

fenêtres, les tuyaux, etc.

Les additifs courants sont indiqués dans le tableau I.5 ci-après.

Tableau I.5 : Additifs courants des plastiques

Matériau Contenu

Antioxydants 1 % maximum

Charges 40 % maximum

Agents moussants 2 % maximum

Additifs de résistance à l’impact 10 % maximum

Pigments et teintures5 % maximum

Plastifiants 40 % maximum

Stabilisants chaleur et lumière 5 % maximum

Ignifugeants 15 % maximum

Source : Convention de Bal, 2001

Le PVC est le polymère pour lequel les types et les quantités d’additifs sont les plus

nombreux, les principaux étant les stabilisants et les plastifiants.

II.8.1 Les stabilisants

Les stabilisants au plomb sont les plus couramment utilisés. Les stabilisants au

cadmium sont utilisés dans plusieurs applications, mais sont de plus en plus remplacés. Les

produits pouvant être substitués aux stabilisants à base de plomb sont de plus en plus


19

courants. C’est dans les stabilisants du PVC que le plomb en particulier trouve l’une de ses

principales applications [17].

II.8.2 Les ignifugeants

Certains plastiques contiennent comme additifs des retardateurs de flammes pour se

prémunir contre les incendies.

Les retardateurs de flammes connus sont l’antimoine et ses composés, les éthers de

phosphate, et les paraffines chlorées à chaîne moyenne (PCCM).

Les produits chimiques bromés sont les retardateurs de flammes les plus largement

utilisés pour les plastiques et répondent aux normes de sécurité incendie UL-94 des Etats-Unis

d’Amérique (Hale et al. 2003).

La demande totale de produits chimiques ignifugeants à base de brome s’élève, selon

les estimations, à 150 000 tonnes par an. Les RFB sont utilisés en particulier dans les

appareils électriques et électroniques, les revêtements, les pièces détachées d’automobiles, les

textiles revêtus, les meubles, la construction et l’emballage [18].

Les additifs indiqués sont incorporés dans la matrice polymère. Cette matrice peut être

fragmentée, par exemple à forte température (incinération contrôlée) ou sous pression.

II.8.3 Impacts sur l’environnement

Les ignifugeants halogénés organiques (dont les ignifugeants bromés) sont les plus

abondants et les plus susceptibles de se retrouver dans l’environnement.

Certaines recherches suggèrent que les PBDE seraient nocifs pour le foie et le

développement du système nerveux et pourraient avoir un impact sur la fonction thyroïdienne

Ces nouvelles substances s’accumulent dans le Saint-Laurent, et on s’interroge sur leurs effets

potentiels [19].

II.9 Les déchets plastiques

Le problème le plus difficile rencontré jusqu’ici en ce qui concerne les plastiques et

l’environnement concerne l’élimination des déchets.

Généralement les trois quarts des déchets plastiques sont mis en décharge, alors que le quart

restant est récupéré soit sous la forme de nouveaux matériaux, soit sous la forme d’énergie

utile. A l’évidence, les possibilités de recyclage des déchets plastiques restent importantes.

La composition des déchets plastiques dépend non seulement de la composition

intrinsèque des divers plastiques inclus mais aussi des impuretés ou contaminants qu’ils


20

peuvent contenir. Cela dépend du type d’application pour laquelle le plastique a été utilisé,

du processus de génération des déchets et de la façon dont le déchet plastique a été collecté.

Par exemple, les emballages alimentaires en plastique peuvent encore contenir des

résidus alimentaires, les films utilisés en agriculture peuvent contenir de forts pourcentages de

terres et les déchets plastiques des câbles peuvent contenir des résidus de métaux.

Lorsque les plastiques font l’objet d’un traitement, il faut donc prendre en

considération à la fois la composition intrinsèque du plastique et toute contamination par des

substances étrangères. La présence d’impuretés et de contaminants peut affecter la façon dont

le plastique peut être traité et doit donner lieu à des mesures adaptées [20].

II.10 Source des déchets plastiques

La quantité totale de déchets plastiques générés est considérablement moindre que la

quantité de plastiques produits. Cela est attribuable aux applications dans lesquelles le

plastique répond à un besoin à long terme et n’est donc pas encore entré dans les flux de

déchets en grande quantité.

La majeure partie des déchets plastiques viennent de sources post-utilisation. Les

déchets post-utilisation se trouvent essentiellement dans les résidus urbains solides (RUS) et

sont générés également par la distribution, la construction et la démolition, l’industrie

automobile, l’agriculture et les secteurs électriques. Les caractéristiques et, en conséquence, le

traitement des déchets pré- et post-utilisation diffèrent.

Les déchets plastiques pré-utilisation, qui représentent généralement moins de 10 %

des déchets produits, sont générés durant la production de plastiques vierges à partir de

matières premières (pétrole, gaz naturel, sel commun, etc.) ainsi que durant la transformation

de matières plastiques en produits en plastique.

II.10.1 Déchets plastiques post-industriels

Les plastiques générés par les fabricants de résines sont souvent utilisables et peuvent

être récupérés et vendus, encore qu’un certain traitement intermédiaire soit requis. Mais,

certains déchets plastiques ne peuvent être utilisés comme matières premières dans aucun

processus. Ce peut être le cas des suivants :

a) Matériaux composites;

b) Plastiques qui sont trop dégradés pour avoir les propriétés requises soit pour un

traitement soit en tant que sous-produits;

c) Déchets contaminés (par ex. balayures).


21

Les industries de transformation du plastique sont la source habituelle de ces déchets.

Globalement, les déchets plastiques pré-utilisation tendent à être bien utilisés. Les contraintes

pesant sur le recyclage de ces déchets tiennent, semble-t-il, plus à la qualité du matériau lui-

même qu’à l’absence de technologies disponibles pour les traiter.

II.10.1. a Production de polymères

Le secteur s’efforce de ne produire que des matériaux de première qualité, mais il est

probable qu’une petite proportion des polymères de base ne répondront pas au cahier des

charges et ne conviendront pas pour les applications prévues. Ces matériaux peuvent

néanmoins trouver une utilisation appropriée dans d’autres applications spécifiques pour

lesquelles :

a) Ils satisfont aux restrictions réglementaires concernant le contenu en monomères et les

contaminants ;

b) Sont mélangés avec des additifs appropriés et répondent aux réglementations locales ;

c) Contiennent les additifs nécessaires pour se conformer au cahier des charges de

l’application finale.

II.10.1. b Mélanges de polymères

Le mélange de polymères avec des additifs peut donner lieu à des matériaux qui ne

répondent pas au cahier des charges initial mais qui conviennent néanmoins pour d’autres

applications. La formule ou la recette exacte pour l’association des quantités de résine et des

divers additifs n’ayant pas nécessairement été suivie, le matériau ne répond pas au cahier des

charges et n’a pas la couleur, la dureté ou les caractéristiques de traitement requises. Avant le

recyclage pour d’autres applications, il est indispensable de s’assurer que ces mélanges de

polymères :

a) Correspondent à une formule connue et sont adaptés à la nouvelle application ;

b) Sont traités dans des conditions adaptées compte tenu de leur composition ;

c) Satisfont aux obligations réglementaires en matière de composition pour l’application

proposée ;

d) Entrent dans une même catégorie ou un ensemble connu de catégories proches.

II.10.1. c Transformation des plastiques

Le matériel de moulage et d’extrusion peut produire des déchets au début ou à la fin

de l’opération et dans certaines conditions d’exploitation, qui ne peuvent être réutilisés sur le


22

site en raison des contraintes de qualité ou des restrictions du cahier des charges. Par exemple,

les déchets ou rejets doivent être déchiquetés avant d’être réutilisés.

Ces matériaux peuvent trouver des utilisations dans d’autres applications. Il est indispensable

de s’assurer qu’ils :

Correspondent à une formule connue ;

Sont utilisés dans une application appropriée ;

Sont traités dans des conditions adaptées compte tenu de leur composition ;

N’ont subi aucune contamination ou dégradation, qui les rendrait inaptes à un

traitement ;

Entrent dans la même catégorie de matériaux ou dans un ensemble de catégories

proches répondant aux normes requises pour le matériau vierge.

II.10.1.d. Assemblage ou installation de composants plastiques

Certains plastiques sont fournis sous la forme de produits semi-finis. Lorsqu’ils sont

transformés, des résidus ou chutes sont produits qui peuvent être recyclés dans la même

application ou dans d’autres applications. Par exemple, les chutes de l’assemblage de cadres

de fenêtre en PVC-U peuvent être recyclées dans de nouveaux cadres de fenêtres ou pour la

fabrication de conduites et de canalisations. Les chutes du moulage de tasses en feuilles de

polystyrène peuvent être recyclées pour la fabrication d’autres tasses ou de casiers à cassettes,

par exemple. L’installation de canalisations, tuyaux ou gouttières en PVC ou en polyéthylène

génère aussi des chutes qui peuvent être recyclées pour la fabrication d’autres tuyaux ou

canalisations.

Ces matériaux recyclés donnent les meilleurs résultats lorsque :

Les déchets sont triés en divers groupes exempts de contaminations ;

Les matériaux alvéolaires sont séparés des matériaux solides ;

Les conditions de transformation prennent en compte le traitement déjà subi par le

matériau.

II.10.2 Déchets plastiques post-consommation

Les composants plastiques arrivent souvent à la fin de leur premier cycle de vie sans

que les caractéristiques du matériau plastique aient beaucoup changées. Les déchets pré-

consommation sont en général propres, séparés des autres résines, physiquement proches d’un

lieu où ils peuvent être recyclés et bien définis pour ce qui est de leur origine et de leurs


23

propriétés physiques. Ce n’est habituellement pas le cas pour les déchets plastiques post-

utilisation.

En outre, les déchets post-consommation revêtent souvent la forme de matériaux

composites, mélanges de différents plastiques et/ou mélanges de plastiques et de déchets non

plastiques. Pour être recyclés, les plastiques doivent d’abord être nettoyés et séparés en

matériaux homogènes. Tous ces facteurs contribuent à la difficulté de l’opération et à

l’augmentation des coûts du recyclage des déchets post-utilisation par rapport au recyclage

des déchets pré-utilisation.

De plus en plus de pays adoptent des lois exigeant que les plastiques en fin de cycle

soient récupérés en vue d’un recyclage. Le retour des composants aux fournisseurs peut aussi

faire partie du contrat de vente.

Extraire les plastiques des équipements en fin de cycle peut être difficile et coûteux,

mais ces matériaux peuvent effectivement être recyclés.

Chaque source de déchets a ses caractéristiques particulières :

a) Les résidus urbains solides (RUS) et les déchets plastiques agricoles sont

géographiquement plus dispersés que les déchets de distribution;

b) Les déchets du secteur agricole et les déchets de la distribution sont plus

homogènes que les RUS ou les déchets de l’industrie automobile;

c) Les déchets de la construction/démolition et les RUS contiennent plus de

contaminants que les déchets plastiques des secteurs électrique et électronique.

En Europe de l’Ouest, les quatre principaux plastiques (PE, PP, PVC et PS)

représentent

80 % environ des flux totaux de déchets plastiques.

En Algérie, les plastiques les plus utilisés sont (PP, PEBD, PETet le PS).

II.10.2.a Résidus urbains et ménagers

En général, les plastiques ménagers contiennent un ensemble de différents matériaux

qui sont difficiles à identifier :

- Le PE (polyéthylène), par exemple : films, sacs, bouteilles de lait.

- Le PEHD (polyéthylène haute densité), par exemple : bidons, seaux, jouets.

- Le PVC (polychlorure de vinyle), par exemple : bouteilles avec ligne de soudure,

câbles, châssis.

- Le PET (polyéthylène téréphtalate), par exemple : bouteille sans soudure avec un point

dans le fond, pull.


24

- Le PP (polypropylène), par exemple : bacs, pare-chocs.

- Le PS (polystyrène), par exemple : bouteilles, pots de yaourt.

- Le PA (polyamide), par exemple les tissus [21].

II.10.2. b Déchets plastiques de la distribution et de la grande industrie

Ce secteur produit un volume de déchets plastiques qui n’est devancé que par celui des

RUS. Dans ces déchets entrent les sacs, les fûts et les conteneurs pour les industries

alimentaires et chimiques, les films d’emballage, le matériel mis au rebut, les caisses, etc. Les

principaux plastiques utilisés sont les PE, PP, PS et PVC. Dans ce secteur, la collecte de

matériaux plastiques correctement identifiés est plus facile que dans le secteur des ménages

[22].

II.10.2.c Déchets plastiques agricoles

L’agriculture utilise des plastiques PP, PE et PVC qui ont généralement une durée de

vie utile courte à intermédiaire.

Les films agricoles représentent un gisement important (170.000 tonnes) relativement

facile à récupérer auprès d’une profession organisée (coopératives etc.). Même souillés (terre,

végétaux, etc.), ils peuvent être transportés après un minimum de traitement (séchage, mise en

balle) et être utilisés dans la filières encore en gestation des plastiques mélangés. Mais c’est la

filière de récupération qui fait encore défaut.

Le plastique a aussi investi l’agriculture. L’industrie du plastique propose aux

agriculteurs une large panoplie de matières et de films répondant à leurs besoins. Chaque

année, 170.000 tonnes de plastiques sont utilisées en agriculture. La matière a même fait

naître un nouveau secteur : la « plasticulture ». C’est à dire la culture mise en place sous ou

sur un film plastique. En Algérie 50 % Agricelle ENPC [23].

II.11 Pollutions engendrées

II.11.1 Pollution directe

Les déchets plastiques sont des polluants directs et sont aussi à l’origine des pollutions

secondaires du fait qu’ils ne sont ni altérables ni biodégradables.

A la surface ils sont emportés par le vent et s’accrochent aux plantes et aux arbres

enlaidissant ainsi le paysage, c’est une pollution visuelle.

● Certains plastiques sont riches en métaux lourds qui peuvent être libérés dans

l’environnement.


25

● Du fait de leur imperméabilité, les matières plastiques mises en décharge

favorisent la formation des poches de gaz (ex. méthane) ce qui augmente le risque d’incendies

II.11.2 Pollution secondaire

Certains produits de combustion sont toxiques pour l’homme, d’autres peuvent jouer

le rôle dans les pollutions de l’atmosphère comme les pluies acides.

● La combustion du polyuréthane produit du cyanure d’hydrogène (HCN) poison très

violent pour l’homme et les animaux.

● La combustion du PVC produit du chlorure d’hydrogène (HCL) qui provoque des

maladies des voies respiratoires (asthme, bronchites) et est impliqué dans les mécanismes

des pluies acides.

● Les oxydes d’azote entrent dans de nombreux mécanismes de pollution (pluies acides,

ozone) [24].

II.12 Les modes de traitement des déchets plastiques

II.12.1 Procédés actuellement utilisés

II.12.1.1 La mise en décharge

L’image que nous avons de la décharge comme centre de stockage de déchets est trop

souvent influencée par les très nombreux dépôts sauvages que chacun de nous a pu rencontrer.

C’est pourquoi ce mode de traitement est en général considéré comme un facteur de pollution

de l’environnement. La création d’une décharge est de plus en plus redouté, de plus en plus

difficile. Pourtant si elle est bien gérée -et c’est possible – c’est un procédé économique et sûr,

qui a une place à part entière dans une chaîne de traitement intelligente de nos déchets

ménagers [25].

La décharge est le moyen d’évacuation le plus économique, mais uniquement si le

terrain approprié n’est pas trop éloigné du lieu de production des déchets ; généralement, le

ramassage et le transport représentent 75 % du coût total de la gestion des déchets solides.

Dans une décharge, les ordures sont déversées en couches minces, chacune d’entre elles étant

tassée par un bulldozer avant que la suivante ne soit étendue. Quand environ 3 m de déchets

ont été déposés, ils sont recouverts par une fine couche de terre propre, qui est également

tassée. La pollution du sol et des nappes phréatiques est réduite en entourant la décharge de

matériaux étanches, en la tassant et en y plantant des végétaux, en sélectionnant un sol

approprié, en détournant le drainage qui s’y dirige et en plaçant les déchets dans des sites qui


26

ne sont pas sujets aux inondations ni à des niveaux élevés d’eaux souterraines. Des gaz sont

produits par la décomposition anaérobique des déchets solides organiques. L’accumulation du

méthane peut rendre l’ensemble explosif ; une ventilation adéquate écarte ce problème.

a. Les dégagement gazeux

Les matières organiques continues dans les ordures ménagères stockées en décharge

entrent dans un processus de fermentation. Celle-ci peut se faire de façon aérobie (en présence

d’air), si les conditions d’aération et d’humidité sont favorables, ou de manière anaérobique

(ou méthanique) en absence d’aération adéquate. Dans ce cas, il y a production des biogaz

figure 4; mélange de gaz carbonique (entre 30 et 45 %) et de méthane (entre 40 et 60 %), ainsi

que d’autre composés dont certain responsables d’odeurs nauséabondes (hydrogène sulfuré

H2S et mercaptans) [26].

Figure I .4 : Les gaz dégagés lors d’une fermentation anaérobique (méthanique)

II.12.1.2 L’incinération

a. Incinération sans récupération d’énergie

C’est encore, pour le moment, la façon la plus efficace et la plus rapide pour faire

disparaître les résidus urbains sans cesse croissants. Elle demeure, de plus, intéressante pour

les petites collectivités.

b. Incinération avec récupération d’énergie

Les plastiques constituent une source de chaleur considérable qui enrichit celle des

ordures ménagères. Alors qu’ils n’en représentent que 4 à 5 %, ils constituent de 15 à 20 % de

l’énergie contenue valorisant ainsi la récupération de la chaleur produite qui peut être utilisée

directement pour le chauffage ou sous forme d’énergie électrique [27].


27

Tableau I.6 : Le pouvoir calorifique des déchets d’emballage.

MatériauxPCI matériaux purs

(MJ/kg)PCI déchets d’emballage

(MJ/kg)Comparaisons

autres matériaux (MJ/kg)

PE 46 22 Fuel 44

PET 45 13 Charbon 29

PP 44 np Papier carton 17

PVC 20 12 Bois 16

- - - Ordures ménagères 8

Source : Centre national du recyclage ; France, 2004.

Le plastique permet ainsi d’améliorer la combustion et donne moins d’imbrûlés dans

les mâchefers. Au total, la combustion du plastique dans les 80 UIOM (usines d’incinération

d’ordures ménagères) équipées d’un système de récupération de chaleur permettrait

d’économiser chaque année 300.000 tonnes d’équivalent pétrole.

c. La question PVC

Le PVC mélangé avec des additifs est utilisé pour un grand nombre d’applications

souples (feuilles, films d’étanchéité, poches de sang) ou rigides (canalisations, jouets, tuyaux,

cartes de crédit, profilés de fenêtres, etc.). 30 % de son marché concerne les emballages

(bouteilles, notamment les bouteilles contenant des liquides gazeux).

Le PVC a un pouvoir calorifique faible par rapport aux autres plastiques, d’environ

20MJ/kg propre, soit 12 MJ/kg avec humidité et impuretés après usage, soit un niveau proche

de celui du bois. La Commission européenne donne des évolutions différentes, mais dans tous

les cas inférieures à celui du PE (15,6 MJ/kg, soit moins de la moitié des 36,7 MJ/kg du PE).

Le PVC renferme 57 % de chlore dans sa molécule et, par conséquent, dégage du

chlore en brûlant. La combustion d’une tonne de PVC produit 584 kg d’HCl (acide

chlorhydrique). On estimait en 1994 que 40 % de l’acide chlorhydrique émis en incinération

étaient dus au PVC, 60 % à d’autres produits (notamment le sel de cuisine). La concentration

d’HCl en sortie de four est donc plus forte avec du PVC : de l’ordre de 1.200 ng/Nm3, contre

700 ng / Nm3 sans PVC.

Cette menace a été considérée comme suffisamment grave pour éveiller des

déclarations inquiétantes, voire alarmistes. Ainsi, selon la Commission européenne,

l’élimination du PVC par incinération pose de sérieux problèmes, car le chlorure produit de

l’acide chlorhydrique susceptible d’entraîner la formation de dioxine.


28

L’absorption de l’HCl se fait par adjonction de chaux. Les volumes de chaux requis

pour éliminer l’HCl issu du PVC sont donc plus importants.

La valorisation énergétique est utile, mais n’apporte aucune valeur ajoutée, la

valorisation matière consiste à utiliser pour fabriquer de nouveaux produits [28].

II.12.1.3 Recyclage mécanique ou valorisation matière

Le recyclage mécanique des plastiques consiste en une réduction dimensionnelle des

produits suivie d’une refusion directe et d’un remoulage comme nouvelle matière,

éventuellement après addition de produit vierge et / ou additifs permettant de restaurer (en

partie) les propriétés initiales. Le produit ainsi obtenu est qualifié de régénérer [29].

L’inconvénient de cette méthode est que les déchets plastiques post-utilisation posent

des problèmes d’identification, de séparation et aussi de contamination ; ce qui peut diminuer

la chance de recycler le déchet d’une manière valorisante.

II.12.1.4 Tri des matières plastiques

Les matériaux plastiques en fin de vie doivent être séparés des matériaux non

plastiques et, le cas échéant, triés en différentes catégories de plastiques avant d’être retraités

pour une «deuxième vie». Les matériaux plastiques des emballages contiennent divers

polymères qui peuvent souvent être triés à la main car ils portent une marque d’identification

distincte, du type indiqué dans les annexes. (Les différents polymères sont incompatibles, ne

peuvent être traités ensembles). Les conditions de travail des personnes triant à la main

méritent une attention particulière. Ne sont concernés par une éventuelle valorisation que les

seuls corps creux (bouteilles, flacons, bidons ménagers), en trois polymères (PVC, PET,

PEHD). Il n’est peut-être pas rentable de séparer les petits matériaux en plastique en vue du

recyclage mais ces produits peuvent être utilisés pour la valorisation énergétique.

En Europe, l’automatisation du procédé est beaucoup plus répandue en raison des

coûts élevés de la main-d’œuvre. La plupart des dispositifs automatisés de tri de bouteilles

nord-américains se trouvent dans des installations de traitement et de récupération de matières

plastiques [30].

Les propriétés physiques des matières plastiques peuvent être détectées et déterminées

à l’aide de techniques de transmission ou de réflexion. Les instruments basés sur le

phénomène de transmission (rayons X, lumière visible) servent à déterminer la couleur des

matières plastiques et la nature des résines qui les composent dans les installations de


29

récupération automatisées. Ils peuvent aussi être utilisés dans certaines IRM où la

contamination du circuit d’alimentation est limitée.

Dans les IRM où la matière alimentant le circuit ne permet pas l’emploi de détecteurs

de transmission, on utilise des capteurs à proche infrarouge (NIR) [31].

Le tableau I.7 donne une vue d’ensemble des différentes techniques de séparation et

d’identification disponibles et de certaines de leurs caractéristiques.

Tableau I.7 : Description des techniques de séparation et d’identification des plastiques.

Procédure Principe Efficience

Séparation centrifugeFlottation

Séparation spécifique pargravitéAjout sélectif de bulles d’airdans les milieux aqueux

Pureté entre 95 % et 99,9 %Ajout des réactifs nécessaires,faible efficience, les additifset les charges perturbent leprocessus

Séparation par flottation enutilisantdes dépresseurs sélectifs

Les PVC, PC et PPE, peuventêtre séparés en utilisant agentscourants d’humification,comme le lignosulfonate desodium, l’acide tannique, et lesaponin.

Pureté entre 87 et 90 %.

Séparation électrostatique

Utilisation d’une chargeélectrostatique dans deschamps électriques pourséparer le PVC et le PE

Pureté supérieure à 90 %,processus perturbé par lescontaminants

Spectrométrie mid-infrarouge

Plusieurs catégories deplastiques, les PE, PP, PVC,PBT,PPE et EPDM, sontdistingués.Spectroscopie par réflexion2.5- 50µm, stimulationd’oscillationsgroupées

Bonne identification desplastiques techniques, maisune longue préparation del’échantillon est requise. Enoutre, processus nonautomatique, qui prend dutemps (>20s/analyse)


30

Balayage optique

Utilisé comme méthoded’excitationInspection optique à l’aided’une machine de vision avecphotodiode ou dispositifs detransfert de charge (DTC)

Utile pour le tri des plastiquesen fonction de leurtransparence et de leurcouleur, mais ne permet pasl’identification chimique despolymères

Spectrométrie de masseDétection par la spectrométriede masse des produitspyrolytiques

Demande beaucoup de temps(>- 1 minute), faible effet deséparation, difficile àautomatiser

Séparation électrostatique

Séparation des PVC, des filset des câbles,Séparation des PVC et desPET des déchets de bouteilles

Source : Identiplast, APME, 2003

Certains mélanges de matériaux broyés peuvent facilement être séparés en utilisant des

bassins de séparation gravimétrique. Ainsi, les granulés de PVC, qui coulent dans l’eau,

peuvent être séparés des granulés de polyéthylène ou de polypropylène, qui flottent. Les

granulés de PET peuvent être séparés de la même façon des granulés de polyéthylène ou de

polypropylène. Le PVC et le PET ne peuvent être séparés de cette manière car ils ont des

densités très semblables et la séparation des articles en plastiques d’origine est la seule

méthode possible. Les mélanges de films broyés sont plus difficiles à séparer par des

méthodes de gravimétrie.

Spectroscopie laser-plasma,complétée par laspectrométrie procheinfrarouge

Cette technique consiste àfocaliser un faisceau laser àpulsion sur les plastiques, cequi produit un flash en raisonde la forte densité.L’impulsion génère un plasmaà forte densité dans lequeltous les éléments atomiquesdu volume visé sont excités

Spectrométrie UV-VisibleSpectrométrie par réflexion de200-400nm, stimulation desvibrations atomiques et destransitions d’électrons

Faible efficacité pourl’identification des polymères,forte influence des additifs(teintures) difficile àautomatiser

Fluorescence XPrésence d’éléments indiquéspar des spectres de rayons Xutilisés comme méthoded’excitation

Faible identification despolymères, identification deséléments, difficile àautomatiser, efficaceseulement pour la séparationdes PVC


31

II.12.1.5 La régénération

La régénération consiste à retrouver les résines plastiques que va permettre d’obtenir

des matières premières secondaires destinées à l’industrie du recyclage. Cette régénération

comprend le broyage, le lavage, la granulation, la micronisation, selon les polymères :

Le PEHD (lait, etc.) après broyage, lavage et extrusion donne des granules. 100

tonnes entrantes donnent 79 tonnes de granules ;

Le PET (Coca Cola, eaux minérales), après broyage, lavage, donne des paillettes, ou,

si l’on ajoute l’extrusion, des granules. 100 tonnes entrantes donnent 81 tonnes de granules ou

de paillettes ;

Le PVC (Badoit, Vichy Saint-Yorre), après broyage, lavage, donne une poudre (C’est

ce qu’on appelle la micronisation). 100 tonnes entrantes donnent 81 tonnes de poudre en

sortie.

Différentes qualités de ce matériel sont produites qui offrent toutes des possibilités de

recyclage.

Etant donné qu’un grand nombre d’applications du PVC ont des durées de vie utiles

longues, seules des petites quantités sont aujourd’hui disponibles pour le recyclage, encore

que ces quantités soient appelées à s’accroître à l’avenir. Quelques exemples sont donnés ci-

après :

Les déchets de bouteille en PVC-U peuvent être incorporés dans des PVC-E rigides

expansés jusqu’à concurrence de 100 % de la fraction de PVC lorsque les niveaux de l’agent

d’expansion, du stabilisant et du pigment sont ajustés de façon appropriée;

Les déchets des bouteilles en PVC-U peuvent aussi être moulés en tuyaux et raccords

et peuvent être incorporés dans la fabrication de conduites à parois multiples pour le drainage;

Les déchets de bouteille en PVC-U peuvent être utilisés dans des processus de tissage pour

fabriquer des fibres pour l’habillement;

Les conduites et les profilés de fenêtres en PVC peuvent être recyclés dans des

applications similaires aussi longtemps que le contenu en stabilisants de chaleur est ajusté au

niveau utilisé dans les premières applications. Recyclé, le PVC ne peut rentrer que dans une

fraction limitée d’un objet en PVC [32].


32

II.12.1.6 Le recyclage

Le recyclage consiste à utiliser les résines régénérées (granulats, paillettes ou poudre)

pour fabriquer de nouveaux produits :

Recyclage du PEHD en flacons et bas,

Recyclage du PET en fibres, rembourrage,

II.12.1.7 Recyclage par extrusion du PP

L’extrusion et la granulation des déchets de polypropylène permet de réutiliser les

déchets recyclé comme matière première. Le polypropylène récupéré peut être réintroduit

dans le cycle de production dans certaines proportions par rapport au polypropylène vierge.

Les étapes sont :

Introduction forcée des déchets dans l’extrudeuse.

Fusion des déchets.

Granulation du polypropylène par une embouchure équipée de cuillères rotatives.

Refroidissement de la granule par de l’eau en circuit fermé.

Séchage de la granule de polypropylène recyclé par air chaud.

Pour extruder un polymère thermoplastique, on alimente un fourreau cylindrique en

granules thermorégulé à l’intérieur duquel tourne une vis sans fin (Figure 6). Cette vis malaxe

et transporte les granules vers une filière, permettant d’obtenir un mélange homogène

similaire à une pâte, par l’effet de la chaleur et du cisaillement. La filière conférera à la masse

plastique la forme désirée.

Les caractéristiques du produit fini sont liés indépendamment au matériau, aux conditions

d’écoulement ainsi qu’aux matériels et à leurs conditions opératoires (température, vitesse,

pression, débit)

Figure I.5 : Schéma d’une extrudeuse. (Adapté de IDSA, 2004), Kasliwal et Jones (2004).


33

II.12.1.8 Recyclage des bouteilles en plastique

Les bouteilles en plastique sont généralement produites à partir de l’un des trois

polymères suivants: PVC, PET ou PEHD. Pour recycler de façon viable les millions de

bouteilles arrivant dans les flux de déchets, la séparation automatique en différents groupes de

polymères a été un objectif des travaux de recherche. Ces processus de séparation

automatique fonctionnent maintenant dans plusieurs pays d’Europe. La progression des

bouteilles collectées et recyclées est directement liée à la progression de la collecte sélective

[33].

Le graphique1 donne un exemple d’un séparateur pour les différents types de

plastiques.

Organigramme 1. Séparation des plastiques mélangés dans une installation automatisée derecyclage des bouteilles [33].

PEHD et PET

Flottation

PVC

Broyage etlavage

Hydroclones

PET PEHDBroyage fin etséchage

granulés propresde PEHD

Séchage duPET micronisé

Séchage etmicronisation

Séchage etextrusion

Hydroclones

Broyage etlavage

Bouteilles en plastiquemélangées, mises en balles

Identification et séparation desPVC

HydroclonesPoudre de PVCpropre


34

II.12.1.9 Les plastiques mélangés

La valorisation des matières plastiques mélangées consiste à utiliser des matières

plastiques de toutes origines pour fabriquer de nouveaux produits. On a vu que le seul

gisement exploité aujourd’hui est celui des corps creux propres et homogènes, alors que des

gisements beaucoup plus importants sont, soit à portée de main (les refus de tri), soit à portée

de collecte (objets plastiques, sacs plastiques, films agricoles, etc.).

Une filière émerge aujourd’hui qui consiste à valoriser des produits plastiques moins

sélectionnés, mais sur des utilisations plus larges. C’est ce qu’on appelle la « valorisation des

plastiques mélangés ».

Le principe est identique à celui de la valorisation matière traditionnelle, à savoir

collecte/tri sommaire / broyage / lavage / chauffage / extrusion, mais avec deux différences.

D’une part, l’éventail des matériaux utilisés est extrêmement ouvert. Ainsi, outre les corps

creux, on trouve aussi les tubes, tuyaux, sacs, films ménagers, films professionnels, jouets,

palettes... D’autre part, les utilisations sont beaucoup plus larges, puisque la valorisation des

plastiques mélangés porte sur tous les grands types d’utilisation des plastiques, à l’exception

des corps creux à usage alimentaire : films, sacs poubelles, bâches, tuyaux, palettes, objets

divers, piquets, barrières, mobilier urbain (conteneurs, bancs, etc.) [34].

II.12.1.10 Le recyclage conventionnel ou générique

Cette méthode consiste à ramener les résidus plastiques au stade des résines

(granulées, liquide, en poudre, en flocons, ou en billes). Elle exige que la matière récupérée

soit limpide et traitée différemment en fonction de chaque type de résine. Le contenu des

ballots est inspecté, broyé et lavé, mis momentanément dans une cuve de flottaison afin de

séparer les résines des contaminants. Il est ensuite séché, car plus légère humidité résiduelle

peut causer des problèmes lors de la finition des produits. Les granules sont ensuite liquéfiés

sous l’effet de la chaleur et la pression. Le mélange obtenu est filtré, puis coulé en fines

pailles qui seront réduites en petits morceaux.

Des contenants non alimentaires, des fibres de rembourrage, des tapis st autres

produits pourront être fabriqués à partir du PET recyclé.

II.12.1.11 Le recyclage en Vrac

Lors du recyclage en vrac en se soucie moins des différentes résines et du degré de

contamination. La matière de base est constituée des plastiques mixtes tels quels, à condition

que ceux ci ne dépassent pas une de certaine limite d’impureté. Le plus grand avantage de ce


35

type de recyclage est de passer outre l’étape du tri, les plastiques mélangés sont liquéfiés et

moulés directement en substitut aux matériaux de construction ou encore en plastique simili

bois.

II.12.1.12 Le recyclage chimique et thermique

Ces procédés consistent à transformer les résidus plastiques soit en monomères, soit en

pétrole. Au contact de certains produits chimiques (le méthanol ou le glycol d’éthylène)

certains plastiques post-consommation se reconstituent en monomères. Le procédé porte le

nom de dépolymérisation et s’applique surtout au polyéthylène téréphtalat (PET).

L’avantage de la dépolymérisation consiste à engendrer des résines qui peuvent être

incorporées à la fabrication de contenants pour aliments et boissons (affichant un contenant

recyclé à 25 %).

Pour obtenir de nouvelles substances pétrolières, il faut passer par la décomposition

thermique, ou les plastiques sont chauffés à une température équivalente à celle qui liquéfie

l’Aluminium. A ces niveaux incandescents, les plastiques sont convertis en produits pétroliers

liquides qui seront raffinés en dérivés plastiques tels que les gazolines et des lubrifiants.

Des recherches scientifiques sont en cours en Allemagne, au Japon et aux états Unis

pour développer cette technologie, qui ne nécessite ni triage par résine, ni décontamination.

Parmi les techniques de recyclage chimiques, mentionnons la dépolymérisation du

PET par glycolyse ou méthanolyse. La récupération des blocs monomères, qui peuvent être

polymérisés de nouveau pour produire de « nouvelles » résines plastiques et fabriquer des

emballages pour aliments et boissons, permet d’accroître la gamme d’applications des

plastiques recyclés [35].

Bien que la mise en oeuvre des techniques de recyclage thermiques soit coûteuse,

celles-ci offrent d’importants avantages éventuels en tant que sources d’énergie « propres »,

qui pourraient remplacer les combustibles classiques, auxquels sont associés des émissions

élevées de gaz à effet de serre.

II.12.2 Procédés actuellement à l’étude

- Pyrolyse : décomposition des molécules par chauffage sous vide donnant des

hydrocarbures liquides ou gazeux pour les raffineries.

- Hydrogénation : traitement par l’hydrogène et la chaleur des macromolécules qui

sont craquées en huiles hydrocarbonées pour les raffineries et les usines de produits

chimiques.


36

- Gazéification : chauffage en présence d’air ou d’oxygène aboutissant à un gaz de

synthèse constitué de monoxyde Carbonne et d’hydrogène pour la production de méthanol,

d’ammoniac, ou encore comme agent réducteur dans la production d’acier.

- Décomposition chimique : certains polymères peuvent être décomposés pour obtenir

les monomères ou les produits de base correspondants, réutilisables pour une nouvelle

polymérisation.

Toutefois tous ces procédés n’ont pas encore prouvé leur rentabilité économique [36].

II.12.3 Procédés en voie de développement

II.12.3.1 Biodégradation

Bien que les polymères de synthèse soient prévus dans leur grande majorité pour avoir

les meilleures résistances possibles à l’eau et aux micro-organismes et pour garder leurs

propriétés mécaniques et leur stabilité dans l’environnement, on a essayé de développer des

plastiques susceptibles de biodégradation. Ce type de matériaux est déjà agrée en Allemagne

pour la fabrication d’articles à usage alimentaires (gobelets, assiettes et couverts jetables)

[37].

II.12.3.2 Photo dégradation

Par exposition aux radiations solaires, les matières plastiques (en général des films)

dans lesquelles on a incorporé des agents sensibilisateurs photo dégradants deviennent fragiles

et se fragmentent. On arrive à régler ainsi la durée de vie du film en fonction de la durée et de

l’intensité de l’ensoleillement [38].

Actuellement les polymères biodégradables les plus en vogue sont les polymères

d’origine fossile tels que les polyesters aliphatiques biodégradables/hydrolysables et, surtout,

les bio polymères biodégradables issus de ressources renouvelables. À titre d’exemple, des

mélanges poly-capro-lactone/amidon présentent des propriétés comparables au polyéthylène

basse densité.

Pour ce qui est des polymères issus de ressources renouvelables, nous pouvons en citer

deux dont l’importance est grandissante : les polyhydroxy-alcanoates-PHAs, et le polyacide

lactique PLA . Le PLA possède des propriétés mécaniques plus ou moins semblables à

certaines polyoléfines telles que le polypropylène.


37

III. Conclusion

L’utilisation des matières plastiques a progressé de façon spectaculaire ces dernières

années. Le polymère le plus utilisé est le polypropylène. Cette forte consommation de

matières plastiques crée des quantités importantes de déchets. La nécessité de récupération et

du traitement de ces déchets sont devenus un impératif qui gouverne leur développement.

Malgré cela, les quantités recyclées demeurent toujours faibles, montrant ainsi

l’ampleur du travail qui reste à faire dans le domaine du recyclage des polymères.

Plusieurs types de recyclage existent et les techniques sont en développement

quotidiennement. Ces techniques se basent sur le recyclage mécanique, qui constitue la voie

de recyclage la moins polluante et la plus intéressante du point de vue énergétique. Ce type de

recyclage, très prometteur, reste limité pour différentes raisons :

- le problème du tri des différents polymères parmi les déchets plastiques, le recyclage

pose des problèmes quand les plastiques sont de composition différente puisqu'ils ne sont

généralement pas compatibles entre eux. entraînant une diminution de la qualité des

caractéristiques mécaniques du produit final.

- les problèmes de dégradations des propriétés mécaniques de ces matériaux, ainsi que

l’évolution des propriétés thermiques.

Le polypropylène est recyclé par extrusion pour pouvoir récupérer le maximum de la

quantité des déchets de ce matériau qui peut être réutilisé comme matière première en le

mélangeant avec du polypropylène vierge dans une proportion déterminée. On obtient une

réduction des déchets équivalente à 100 % du volume de déchets produits.

Cependant, la valorisation matière des déchets plastiques ne se développera que si les

conditions suivantes sont réunies :

- le traitement doit répondre à un impératif écologique.

- le procédé utilisé doit être rentable économiquement.

- les déchets utilisés doivent pouvoir être approvisionnés régulièrement en quantité et

qualité.


38

I . Recyclage du papier

I.1 Historique du papier

La découverte du papier par les Chinois semble remonter à l’an 105. Après la bataille

de Samarkand en 751, les arabes ont apprit aussi à produire du papier. Les premières

fabriques de papier ont été installées par les espagnols vers 1250 et la première machine à

papier apparaît vers 1800 près de Rouen. Vers 1825, les papetiers s’équipent en Europe et aux

Etats unis. Vers 1850, la première machine à fabriquer le carton multicouches apparaît.

La matière première utilisée pour la fabrication du papier était des vieux chiffons,

fibres recyclées de lin ou de coton. Mais avec la révolution industrielle du XIXème siècle, les

quantités de chiffons disponibles sont devenues insuffisantes pour suivre le développement de

l’imprimerie. C’est pourquoi les papetiers se sont tournés vers les fibres cellulosiques de bois.

Ainsi, les papiers et les cartons d’aujourd’hui sont fabriqués à 60 % à partir de copeaux et des

bois provenant d’usines de sciage et des retailles, qui, à une époque pas si lointaine, étaient

eux même considérés comme des déchets.

Depuis une dizaine d’années, sous l’influence des mouvements écologiques, le

recyclage est réglementé et les fibres recyclées entrent dans la composition de la grande

majorité des papiers et cartons, à l’exception des papiers haut de gamme et des papiers à

contact alimentaire.

Dans les années 80, les techniques de désencrage sont devenues de plus en plus

performantes. La seule difficulté consiste à trouver l’agent de blanchiment adéquat [39].

Ce chapitre rappelle le procédé de recyclage des papiers récupérés. Il décrit, ensuite,

les méthodes de blanchiment couramment utilisées par les papetiers pour certain type de

papiers.

I.2 Problématique environnementale

Le papier étant une matière organique, il se décompose, bien sur, à pas de tortue, si on

le compare à un cœur de pomme. La biodégradabilité d’une feuille de papier ou d’un carton

d’œuf est dictée par les conditions du milieu : chaleur, humidité et acidité en tête de liste.

Lorsqu’elles sont enfouies, les fibres cellulosiques ont donc leur part de responsabilité

dans la production de bio gaz explosifs et nauséabonds et sont également susceptibles de

contaminer le lixiviat qui s’écoule des lieus d’enfouissement. S’il n’est pas traité

adéquatement, ce liquide lixiviant, chargé de matières en suspension et de substances toxiques

est dangereux pour la survie des écosystèmes aquatiques et des sources d’eau potable.


39

Les papiers et cartons peuvent dégager des encres et des vernis, provoquer l’émission

de méthane ou, tout simplement, occuper des volumes considérables dans les décharges.

Cependant, on sait qu’il existe des mises en décharges, prenant peu ou pas de

précautions environnementales.

Quant à l’incinération, elle peut provoquer l’émission de polluants amplifiant encore

l’effet de serre et le réchauffement climatique. Tout dépend des produits qui sont associés aux

vieux papiers et cartons mais aussi de l’état des technologies d’incinération des déchets. Il

varie, en effet très sensiblement d’une économie à une autre. [40]

En termes de processus industriel, la transformation du bois en pâte est nuisible pour

l’environnement. Elle est responsable de pollutions de l’eau par les matières organiques en

demande chimique en oxygène (DCO) et en demande biologique en oxygène (DBO), mais

aussi de l’air, par l’émission de dioxyde de soufre et de mercaptan. De toutes les manières, la

production de pâte vierge génère toujours davantage de pollution que celle de la pâte recyclée,

et ce, malgré les efforts très importants dans des investissements de dépollution.

Le recyclage peut donc être un mode de traitement des déchets de papier moins

polluant que l’incinération ou la mise en décharge, sur la partie valorisable, au plan matière

des résidus. Evidemment, il exige aussi des technologies respectueuses de certaines normes

[41].

Le recyclage est aussi une option efficace, car il permet de réduire les émissions de

méthane (CH4) provenant de la dégradation des produits de papier enfouis dans les parcs à

résidus [42].

I.3 Le recyclage des fibres cellulosiques

I.3.1 Définition du recyclage

Le recyclage des produits usagés à base de papiers et cartons (emballages, produits de

l’impression graphique, journaux, etc.) est le retour de ces produits dans le cycle de

production de la filière papier - carton. En effet, c’est au terme d’un processus de production

que la matière première est régénérée puis transformée en produits similaires, à l’exemple de

la caisse en carton usagée qui redevient caisse en carton, ou du journal qui redevient journal.

Quant au désencrage, qui consiste à séparer l’encre des fibres, il s’agit d’une opération

facultative qui n’est mise en œuvre que lorsque la qualité du produit fini l’exige. De même, il

faut extraire d’autres matières lors du recyclage (agrafes, plastiques, etc.), qui constituent

également des déchets reçus avec la marchandise entrante.


40

I.3.2 Utilisation des différentes sortes de papiers récupérés

Les papiers et les cartons regroupent de nombreux produits. Les papiers récupérés

peuvent être divisés en deux grandes catégories : les sortes brunes (cartons et emballages); les

sortes blanches (collectes de bureau, magazines et journaux).

Les principaux types de papiers et cartons recycles sont représentés dans le tableau I.8.

Tableau II.1 : Catégories de papiers et cartons recyclables

TypeDescription

Cartonondulé

Matériau employé dans la fabrication de contenants et autresproduits de carton ondulé, notamment les boites.

Carton nonondulé

Les contenants en fibres solides ; les boites de céréales, lesboites de chaussures et les emballages de denrées sèches

JournauxPapier journal, papier journal spécial (ex : papier journaldésencré), journaux invendus. etc.

Papier mélangéUn mélange de diverses catégories de papier non limite au typed’emballage ou à la teneur en fibres.

I.3.3 Les fibres recyclés

Les papiers récupérés constituent une matière première très hétérogène car ils peuvent

contenir de la pâte mécanique et de la pâte chimique (écrue ou blanchie). Il est donc difficile

de connaître la composition fibreuse exacte. Les fibres recyclées peuvent être utilisées seules

ou mélangées avec des fibres vierges. La proportion de fibres recyclées dans la pâte peut

varier de 5 à 100 % selon le type de papier. Le carton gris contient 100 % de fibres recyclées,

le papier impression-écriture peut en contenir plus de 10 % [44].

I.4 Les avantages du recyclage du papier

Tableau II.2 : Pour produire une tonne de papier, il faut :

Type Arbres Energie Eau

Papier blanc debureau

3.5 tonnes 16 MW/h > 60 m 3

Papier recyclé à100 %

0 tonnes 8 MW/h 10 m 3

Source : caractérisation des matières résiduelles : Chamard- Criq- Roche, décembre 2000


41

- Une tonne de papier recyclé = - 3 à 6 m² de bois

- 8 fois moins d’eau (jusque moins 35 % d’eau polluée et moins 74 % d’air pollué.

- 30 fois moins d’agents chimiques

- 2 à 3 fois moins d’énergie, jusque 64 % .

- moins de déchets à gérer [43].

I.5 Source des papiers et cartons récupérés

Les produits récupérés à base de papier et carton doivent satisfaire à un cahier des

charges pour être utilisés par l’industrie. Les papiers et cartons récupérés destinés à être

recyclés sont issus de deux grands circuits :

a. Le circuit industriel : les chutes de transformation (récupérées auprès des imprimeries et

des fabricants d’emballages par exemple), les emballages industriels et commerciaux (cartons

et emballages utilisés pour le transport des produits de consommation), les journaux invendus,

les produits de bureau.

b. Le circuit ménager : les journaux lus, les emballages ménagers récupérés, les produits de

bureau assimilés aux produits ménagers.

II. Etapes du recyclage

Le recyclage du papier est complexe. Afin de réduire au minimum la consommation

d’eau, les systèmes doivent être conçus et utilisés en circuit fermé. Ils doivent être pourvus

d’équipement de traitement des déchets solides (p. ex., rejets d’encre).

Le recyclage du papier comprend des procédés anciens et s’appliquent globalement à

tous les types d’imprimés indépendamment du type d’encres utilisé.

II.1 Triage

Le tri des papiers- cartons récupérés s’effectue à la main ou à l’aide de moyens

technologiques. Par exemple, les cartons sont comprimés en balles de plusieurs kilos, prêts à

être transportés vers les sociétés de recyclage. Il s’agit d’usines de papier où les cartons sont

transformés en pulpe, comme c’est le cas pour le vieux papier.

II.2 La transformation en pulpe

Après un premier traitement physique (élimination des impuretés par densimétrie,

gravimétrie, centrifugeage), le papier passe au défibrage. Il est transformé en pulpe dans un


42

pulpeur un peu différent de pulpeur à pâte traditionnelle. Le pulpeur est soit une cuve pourvue

d’un rotor que l’on pourrait comparer à un mixer de cuisine soit un tambour tournant. Les

fibres usagées sont séparées les unes des autres, ainsi que des charges et autres additifs. Le

décrochage commence dans le pulpeur. Le détachement de l’encre est différent de la

fragmentation des contaminants. Pour améliorer le détachement de l’encre, le défibrage est

réalisé en milieu alcalin, avec addition de produits chimiques tels que le silicate de sodium et

des savons. Les fibres sont ensuite dirigées, avec l’eau, dans un tamis ou au travers des

orifices d’un deuxième tambour que l’on appelle trommel de séparation [46].

II.3 Désintégration

Nécessaire pour défibrer et détacher les particules d’encre des fibres. Il faut un

malaxage vigoureux pendant environ 30 minutes, à un pH de 7,5 et à une température de 55-

70 oC. Au cours d’une étape ultérieure du désencrage par flottation, on ajoute des produits

chimiques, notamment de la soude, des savons d’acide gras, du peroxyde d’hydrogène, un

agent chélatant et du silicate de sodium pour faciliter l’élimination de l’encre et des matières

collantes (différents adhésifs utilisés lors du couchage ou de l’impression). En général, la

désintégration est faite par cuvée. La désintégration en continu est utilisée quand la qualité du

papier à recycler est uniforme.

II.4 Nettoyage grossier

La pulpe provenant des désintégrateurs est diluée et passée par des tamis primaire,

secondaire et tertiaire. Le tamis primaire retient les objets les plus volumineux comme les sacs

de plastique, les cannettes et les fils métalliques. Le tamis secondaire retient les agrafes, les

trombones, les cailloux et autres matériaux lourds. Le tamis tertiaire sous pression (à maille

de 1,5 à 2 mm) élimine les grosses particules d’encre, le plastique et les morceaux de colle.

L’élimination peut se faire en jouant sur les différences de taille, de densité et de

propriétés de surface des contaminants par rapport aux fibres.

II.5 Nettoyage fin

L’élimination peut se faire en jouant sur les différences de taille, de densité et de

propriétés de surface des contaminant par rapport aux fibres. Cette opération consistant à

séparer les contaminants des fibres de papier, par centrifugation. La première étape conduit à

la séparation des contaminants plus légers tels que les matières collantes, les plastiques et


43

l’encre légère. La deuxième étape conduit à l’élimination de l’encre, du sable, des

revêtements et d’autres contaminants plus denses que les fibres. Au cours de la troisième

étape, la pâte acceptée est soumise à trois passages sur des filtres à maille de 0,2 millimètre

[47].

II.6 Filtration

La pâte est épaissie à l’aide de deux épaississeurs à disque, ce qui fait passer la

concentration des solides de 0,6 % à approximativement 10 %. La pâte est ensuite lavée à

l’eau chaude et épaissie jusqu’à une concentration d’environ 30 % à l’aide de deux filtres à

bande. Cette opération enlève les solides dissous de la pâte , tels que les films plastiques,

morceaux de reliures, agrafes, par passage de la suspension fibreuse au travers d’un écran à

maille assez large pour laisser passer les fibres.

II.7 Dispersion

Définie comme étant la réduction granulométrique et la répartition homogène des

contaminant les rendant invisibles à l’œil nu (granulométrie inférieure à 40 micromètres). Ce

procédé est efficace dans le cas des encres difficiles à éliminer, telles que les encres

ultraviolettes, les encres xérographiques et les encres des imprimantes à jet [48].

II.8 Désencrage

Les procédés de désencrage fournissent une pâte à papier réutilisable telle quelle ou en

mélange avec de la pâte vierge [49].

Pour désencrer un papier imprimé, différentes étapes sont nécessaires :

II.8.1 Le décrochage de l’encre

Le décrochage est le résultat d’une action chimique et mécanique dans le pulpeur. Les

produits chimiques utilisés sont : la soude, le silicate de sodium, le peroxyde d’hydrogène, et

le savon ou les tensioactifs synthétiques.

● La soude est utilisée pour élever le pH et saponifier et/ou hydrolyser les liants des

encres. Elle crée aussi l’alcalinité nécessaire pour entraîner le gonflement des fibres favorisant

le détachement de l’encre en liaison avec l’action mécanique de la trituration.

● Le silicate de sodium est aussi un agent alcalin qui permet d’avoir une réserve

d’alcalinité sans augmentation excessive du pH. C’est aussi un agent dispersant facilitant ainsi


44

la collecte de l’encre dans les cellules de flottation. Il intervient également dans les équilibres

du calcium et le mécanisme de collecte de l’encre par le savon. C’est enfin un bon agent

stabilisant du peroxyde d’hydrogène, par son action insolubilisante des ions métaux lourds.

● Le peroxyde d’hydrogène est utilisé pour empêcher le jaunissement des pâtes

mécaniques dû à la présence de soude, et pour améliorer le degré de blancheur.

● Le savon ou les tensioactifs synthétiques favorisent le décrochage de l’encre sur la

surface des fibres et la stabilisent dans la suspension.

Figure II.1 : mécanisme du décrochage de l’encreSource : Les encres offset de labeur. Dossier, CERIG, 2001

Il n’existe pas encore de modèle définitif des mécanismes du décrochage de l’encre.

En général, les modèles reposent sur le fait que l’addition de soude augmente l’ionisation des

groupes carboxyliques des fibres cellulosiques. Cette ionisation augmente la dispersion et la

répulsion entre les fibres mais aussi entre les fibres et les particules d’encre. Ce phénomène

est renforcé par l’addition des tensioactifs et du savon. L’agent tensioactif est adsorbé à la

surface des fibres et des particules d’encre. Les forces de cisaillement agissant dans le pulpeur

entraînent le décrochage final de l’encre [50].

Le schéma ci-dessous montre un exemple de boucle de désencrage de papiers

récupérés destinés à la fabrication d’un papier journal ou d’impression.


45

Organigramme 2 : Ligne de recyclageSource : Les encres offset de labeur. Dossier, CERIG, 2001

Cellule de flottation

ClassageClassage

Pulpeur

Epurateur Epurateur(particules lourdes) (particules lourdes)

Tour de blanchiment

II.8.2 Blanchiment

Les pâtes de fibres désencrées contiennent nombre de composés différents : pâte

mécanique, pâte chimique mais aussi des colorants de masse utilisés pour la teinture des

papiers. Blanchir une pâte de fibres recyclées revient à blanchir un mélange complexe de

divers composés ayant chacun un blanchiment spécifique. Les colorants résiduels sont l’une

des causes principales de la réduction de blancheur des pâtes désencrées.

II.8.2.1 Comportement des pâtes chimiques avec les agents de blanchiment

Une pâte chimique contient de 0 à 5 % de lignine. Une pâte blanchie ne possède plus

de lignine et une pâte chimique écrue en contient environ 5 %. La lignine résiduelle d’une

pâte chimique écrue présente une couleur brune. La couleur est due à la forte conjugaison de

doubles liaisons C=C dans la lignine. Blanchir une pâte chimique revient à retirer toute la

lignine résiduelle. Pour ce faire, des agents délignifiants sont utilisés, les agents blanchissants

étant inefficaces. Les pâtes chimiques blanchies peuvent atteindre une blancheur de 90 % ISO

[51].

Epaississage

Epurateur(particules légères)


46

II.8.2.2 Comportement des pâtes mécaniques avec les agents de blanchiment

La pâte mécanique non blanchie se présente sous un aspect écru : au cours de la

fabrication, la lignine n’a subi aucune modification de structure, la pâte a donc la couleur du

bois. La couleur est principalement due à la présence de groupements carbonyles, par

conséquent blanchir une pâte mécanique revient à modifier la structure des liaisons C=O.

Pour cela, sont utilisés des agents blanchissants tels que le peroxyde d’hydrogène,

l’hydrosulfite de sodium ou le FAS. La blancheur maximale d’une pâte mécanique est de

l’ordre de 85 points ISO : il est donc plus difficile de blanchir ce type de pâte.

II.8.2.3 Comportement des colorants avec les agents de blanchiment

Dans une pâte recyclée contenant des colorants, il faut également éliminer toute trace

de couleur. La composition des colorants organiques étant souvent inconnue, le choix de

l’agent de blanchiment est dicté par la composition fibreuse de la pâte. Pour blanchir une pâte

contenant plus de 15 % de pâte mécanique, on utilise un agent blanchissant : la structure de

lignine est modifiée mais cette dernière n’est pas éliminée de la pâte. Dans ce cas, seuls les

groupes carbonyles des colorants sont affectés.

Pour blanchir une pâte contenant moins de 15 % de pâte mécanique, on utilise un

agent délignifiant : la lignine est éliminée et la plupart des colorants sont entièrement

dégradés. Dans ce cas, le meilleur agent de délignification est le dioxyde de chlore mais

l’ozone, ne contenant pas de chlore, pourrait devenir le réactif du futur pour le blanchiment

des fibres recyclées [52].

III. Conclusion

Dans cette partie, nous avons constaté comment il est possible et efficace de recycler

le papier. Nous avons constaté aussi comment le recyclage permet de réduire

considérablement l'extraction des matières premières de la nature et de minimiser la pollution

de l'environnement.

Alors que les scientifiques étudient de nouvelles méthodes de recyclage des

entreprises de recyclage sont en plein essor. L’introduction de fibres recyclées dans les

papiers de forte blancheur a nécessité la mise en place d’une véritable technologie de

recyclage, distincte de celle de la fabrication de pâte vierge.


47

IV. Recyclage du verre

IV.1 Historique du verre

Mère nature fut la première à produire du verre, sous la forme d’une roche volcanique

prénommée obsidienne, dans laquelle les peuples égyptiens, 12000 ans avant Jésus Christ,

sculpter leurs lits.

Le verre moulé par la main de l’homme apparut, lui, environ 7000 ans avant J.C,

tandis que le premier vase de verre à du attendre à 1500 avant J.C pour pointer son nez. Le

premier pot à fruits est un bien de lux qu’on retrouve dans les grandes maisons anglaises du

milieu du 19e siècle. Suivant le cour de l’histoire, la production de verre s’est industrialisée

avec l’arrivée, en 1903, de la machine automatisée des Owns qui fabrique à grande vitesse

des contenants de poids, de grandeur et de capacité uniforme.

Une révolution technique d’une importance exceptionnelle, parfaitement datée au

premier siècle de notre ère, et l’invention du soufflage du verre. Ce procédé n’est devenu

fiable qu’en raison de la meilleure qualité de la pâte, mieux fondre dans un four plus chaud

[54].

IV.2 Fabrication du verre

Le verre peut être produit à partir de matière minérale vierge (silice) ou de verre broyé

de récupération (calcin). La fabrication du verre comporte quatre stages. En premier temps les

matériaux bruts sont fondus, ensuite le verre en fusion est raffiné afin d’obtenir

l’homogénéité, il est alors façonné, et enfin passe au procédés d’anéanti pour éliminer des

stresses développés pendant le façonnement. Pour des verres particuliers, des étapes

supplémentaires sont parfois appliquées, comme le durcissement et la décoloration. La

majorité de ces étapes sont effectuées, aujourd’hui, à la machine [55].

Tableau II.3 : Composition (en % en masse) des verres industriels. d’après J. Zarzycki,1982.

SiO2 B2O3 Al2O3 Na2O K2O CaO MgO

Verre plat 72,5 - 1,5 13 0,3 9,3 3

Verre àbouteilles

73 - 1 15 - 10 -

Pyrex 80,6 12,6 2,2 4,2 - 0,1 0,05

Fibre de verre 54,6 8,0 14,8 0,6 - 17,4 4,5


48

IV.3 Problématique environnementale

Le verre est une matière inerte. Outre l’espace qu’il occupe lors de sa disposition,

l’élimination du verre ne cause aucun impact négatif à l’environnement. Par contre la

fabrication du verre à partir de résidus permet un important gain net en énergie (environ

30 %) et évite certains risques environnementaux engendrés par la fabrication à partir de

matières vierges. En recyclant une seule bouteille de verre, on économise suffisamment

d’énergie pour allumer une ampoule de 100 Watts pendant 4 heures [56].

IV.3.1 Le recyclage du verre

Une grande partie de la production de verre est réalisée à partir de verre récupéré et

recyclé, appelé calcin. Les fours de production de verre creux fonctionnent couramment avec

un mélange comportant plus de 50 % de calcin (la moyenne est de 20 % pour le verre plat).

Certains fours, utilisés, en particulier, pour fabriquer des bouteilles vertes, emploient parfois

jusqu’à 90 % de calcin, voire plus.

Lors du mélange des matériaux bruts, les verriers y ajoutent des déchets de verre de la

même composition afin de rendre le mélange plus chaud, car le rebut fond bien avant les

autres réactifs, ce qui aide à accélérer le procèdes.

IV.3.2 Le verre d’emballage

La filière de recyclage du verre d’emballage ménager a atteint l’équilibre

économique : le calcin récupéré sert à fabriquer de nouveaux flaconnages en verre.

Cependant, pour des raisons techniques, le calcin utilisé à la fabrication de ces flaconnages

doit exclusivement provenir de la récupération d’un verre de nature identique, à savoir de

verre d’emballage ménager. Les autres catégories de verre ne peuvent être mélangées avec le

verre d’emballage sous peine de compromettre la qualité du verre d’emballage, le bon

fonctionnement des fours de fusion ou la sécurité des personnes.

IV.3.3 La verrerie des ménages

Suivant les produits, on distingue plusieurs types de verres :

Les verres de type Pyrex : ils offrent une bonne résistance au choc thermique. S’ils

étaient incorporés dans le calcin destiné à la production de verre d’emballage, ils

provoqueraient des traînées colorées dans le verre obtenu.


49

Les verres au plomb : c’est la cas du cristal. Leur incorporation avec le verre

d’emballage pourrait être dangereux pour la sécurité des personnes (Le plomb s’écoule sur

le sole des fours, infiltre les joints en les corrodant et peut alors provoquer une coulée de

verre accidentelle).

Les verres opales, vitrocéramiques ou les porcelaines : ces produits ont une composition

plus ou moins proches des verres et des céramiques : leur incorporation au verre

d’emballage provoque la formation d’éléments infondus ou des inclusions qui fragilisent

les flaconnages (risque de casse).

Cependant pour les raisons évoquées ci dessus, ils ne peuvent être mélangés avec le

verre d’emballage. Ils sont soit incinérés soit mis en décharge avec les autres déchets

ménagers non triés [57].

IV.4 La récupération du verre

Le verre, récupéré est souvent mélangé avec des matériaux qui ne conviennent guère à

la fabrication d’un verre de qualité : bouchons et armatures métalliques, couvercles, papiers et

étiquettes, etc. qui ne posent pas de vrai gros problème de tri au final. Plus embêtants sont les

morceaux de faïence ou de porcelaine qu’ils faudra enlever à la main et dont maintenant les

verriers se débarrassent grâce à un tri automatique dans lequel les morceaux de faïence ou de

porcelaine sont reconnus (laser, rayons X) et aspirés automatiquement.

IV.5 Tri du verre

IV.5.1 Le tri mécanique du verre

Destinés à fournir aux verriers un calcin utilisable en verrerie, à partir de morceaux de

verre. Ces appareils permettent d’éliminer les impuretés tant minérales qu’organiques. Ils

peuvent également être utilisés pour le tri du verre par couleur. Ils sont plutôt situés chez les

affineurs de verre, ou alors complètement en aval de la chaîne de traitement, dans les gros

centre de tri. Ils mettent en oeuvre différents principes : aspiration pour les impuretés légères

(souvent organiques), reconnaissance optique pour l’élimination des impuretés opaques et le

tri par couleur (alimentation par table vibrante assurant la régularité de la couche passant

devant les détecteurs, ensemble de détecteurs optiques, électronique de traitement du signal

associé, ensemble de buses d’éjection pneumatique commandées par électrovannes).

Le tri mécanique est relativement récent. L’utilisation de techniques de tri est plus

courante dans les grandes installations de récupération du verre. Les trieuses optiques sont


50

généralement efficaces dans le cas de morceaux de verre de 1 à 4 cm. Les trieuses permettent

de retirer les morceaux de céramique d’un circuit de verres mixtes ou de trier les verres par

couleur [58].

Quelques exemples sur les nouvelles techniques de tri sont cités ci dessus :

a. Tri avec rayons X

Une machine de tri qui permet de séparer les matières en vrac les plus diverses à l’aide

de détecteurs de rayons X. Les matériaux avec des couleurs et des poids similaires peuvent

être différenciés au moyen de rayons X grâce à un autre critère, à savoir la densité ou, plus

précisément, l’absorption du rayonnement X. Il est possible de distinguer sans problème les

déchets organiques tels que le bois et le plastique des autres déchets non organiques comme

les pierres, le verre ou la céramique.

b. Tri optique du verre

Le tri par couleur est une nécessité. Il permet d’accroître le taux de recyclage du verre

en diversifiant les débouchés d’utilisation possibles. La collecte du verre blanc, par exemple,

augmente de 300 000 tonnes le potentiel de recyclage du verre . (d’après l’ADEME, 2006)

Une fois épuré des matières indésirables par le tri, le verre passe dans un système qui

sépare automatiquement, par analyse chromatique, le verre incolore des autres teintes.

Enfin, tout le monde s’accorde pour dire que si, on voulait bien se décider à

généraliser le tri sélectif par couleur de verre, ce que le public sait parfaitement faire, la

quantité de verre blanc récupéré augmenterait considérablement par le fait que les petits pots,

les bocaux et autres objets en verre jetés le plus souvent avec les ordures ménagères,

pourraient être recyclés.

c. Nouvelles techniques du tri

c.1 MikroSort AX

La matière récupérée possède une humidité à cause du stockage en plein air. Elle

contient de nombreux papiers et fines collés et des déchets métalliques et organiques

mélangés avec des verres de couleurs indésirables et des CSP (céramique, cailloux,

porcelaine).

Pour obtenir un produit final de qualité, il faut pouvoir distinguer le verre blanc du

verre légèrement teinté de vert, les morceaux de céramique du verre blanc sur lequel une


51

étiquette est collée et également le verre brun du verre souillé par du Nutella. Pour répondre à

ces exigences, le matériau est analysé en chute libre sous un éclairage direct spécial. La

pollution due aux fines et aux papiers est réduite grâce à une construction adaptée et les

parties importantes de la machine sont équipées d’un système de nettoyage automatique et

robuste.

c.2 MikroSort® AL

Cette machine est utilisée pour le recyclage du verre plat (vitres et pare-brises) de

granulométrie 8-30 mm.

L’alimentation est soit lavée et séchée soit avec son humidité naturelle. Elle contient

des morceaux de verre ayant de très faibles différences de teintes et est polluée par des

morceaux de caoutchouc, de plastique ou des déchets métalliques. Pour ce travail, la détection

s’effectue directement sur la glissière d’alimentation avec un éclairage situé derrière celle-ci

[58, 59].

La figure II.2 suivante montre le principe du tri du verre par couleur.

Figure II.2 : Technique du tri par couleurSource : AUFBEREITUNGS TECHNIK, 46 (2005) N° 6


52

IV.6 Procédés de recyclage

Le verre récupéré, exempt de polluants, se recycle indéfiniment sans perdre ses

qualités originales. Néanmoins, les bouteilles sont souvent valorisées par réemploi. Il s’agit

d’un réemploi direct à travers un système de consigne où les bouteilles sont récupérées, lavées

et réutilisées.

La re-fabrication de la matière première est l’unique procédé de valorisation du verre.

Ce procédé comporte quatre phases :

Le broyage, le nettoyage (lavage, élimination des colles, des étiquettes, capsules, etc.),

la séparation du verre et des métaux ferreux (tri magnétique), non ferreux (tri par courant de

Foucault), et enfin l’élimination des infusibles (porcelaine, cailloux, etc.) par tri optique

électronique et électrovanne.

Figure II.3 : Le verre collectéSource : Verre-Avenir ; France 2007

Le calcin ainsi obtenu devient une matière première et peut alors être utilisé pour

fabriquer du verre [55].

Figure II.4 : Le calcin après broyage.Source : Verre-Avenir ; France 2007.


53

IV.7 Economie de ressources et réduction des rejets

Les avantages du recyclage du verre sont nombreux :

- L’économie de sable ;

- L’économie d’énergie (transport /fusion) de 25 % ou de près de 100 Kg de fuel par

tonne de calcin. Les tessons de verre (calcin) fondent à une température plus basse que les

matières premières utilisées pour le verre neuf, ce qui demande moins d’énergie. Le réemploi

de cent kilogrammes de verre usagé permet d’économiser treize litres de gazole, ou

suffisamment d’électricité pour éclairer une pièce pendant un an ;

- Augmentation de la durée de vie des fours ;

- Diminution des coûts de traitement de déchets [55].

Tableau I.4 : Les avantages du recyclage du verre.

Ressources ou rejets Réduction observée

Energie utilisée 4 – 32 %

Pollution atmosphérique 20 %

Résidus miniers 80 %

Utilisation d’eau 50 %

V. Conclusion

Les capacités de traitement des déchets du verre existent. Les nouvelles technologies

se développent, mais le taux de recyclage du verre est très faible par rapport aux deux autres

matériaux étudiés au premières parties du travail. Cela est du aux coûts élevés de son

transport d’une part ; puisque c’est un matériau trop lourd.

D’autre part, son recyclage est limité à cause du problème du tri qui ne peut être que

mécanique. Le tri du verre est un procédés compliqué et difficile en même temps

différemment au plastique et au papier dont le tri peut s’effectuer à la main.

Source : Polluck C.1987. World Watch paper 76 ; 59


54

I. RECYCLAGE MATIERE DE PLASTIQUE (Oran – Alger)

I.1 Introduction

Au niveau national, le devenir des déchets des matières plastiques se pose également.

En plus de la pollution visuelle de l’environnement qu’ils provoquent, laisser de tels

matériaux encombrer les décharges constitue un énorme gaspillage car les matières premières

sont importées.

Cette partie se propose donc de passer, tout d’abord, en revue les différents modes de

recyclage matière des déchets plastiques utilisés actuellement ou en voie de développement.

Une description de l’unité de régénération IPM de Mitidja sera ensuite donnée. Enfin,

quelques résultats concernant le recyclage des déchets post-industriels.

I.2 Description de l’entreprise IDEAL PLASTIQUE de Mitidja (IPM)

I.2.1 Présentation de l’entreprise

L’entreprise de transformation et de régénération des matières plastiques de la Mitidja

s’étend sur une superficie de 10 000 m² et a été mise en service en 1994. Le mode de

recyclage utilisé par son unité de régénération est le recyclage mécanique ou la valorisation

matière. Dans cette unité on procède au recyclage du polyéthylène haute densité (PEHD) et le

polypropylène (PP) seulement car l’appareillage utilisé n’est compatible qu’avec ces deux

matériaux et encore parce que ce sont les matériaux les plus abondants [60] .

Tableau III.1 : Les déchets utilisés et leurs provenances.

Nature des déchetsplastiques

Quantitéen %

Produits recyclés

Chutes et carottes deproduction.

50 Divers articles en plastique

Déchets de films agricoles15 Films plastiques

Déchets de pochettes delait.

8Sachets de poubelles ; filmsd’emballages nonalimentaires

Caisses et chaises bidons,jerricanes, conteneurs dejavel….

35Caisses à boissons ;poubelles….

Source : Unité de broyage ; Chtaibo 2006


55

I.2.2 La collecte et le tri des déchets

La collecte et le tri de ces déchets se fait dans un premier temps par des particuliers qui

les vendent au kilogramme à l’unité, ou par les chiffonniers qui récupèrent les déchets

recyclables dans les décharges. Le taux de déchet reçu est estimé à 20 tonnes par mois

environ.

Un second tri se fait au niveau de deux unités :

● La première est celle de Chtaibo dans la Wilaya d’Oran, ou les déchets de ménages

(conteneurs, chaises, etc.) en PEHD et PP sont séparés à mains selon le type de résine (Celles-

ci sont identifiées par expérience ou parfois le type de résine est indiqué sur le matériau). Les

personnes qui font le tri sont devenues, avec le temps, très compétentes, et peuvent facilement

séparer les plastiques ciblés par types de produits et par marques . L'identification est aussi

facilitée par les codes de résines qui ont été introduits en 1988 par l'Association canadienne de

l'industrie des plastiques (Annexe I).

● La deuxième est celle de Mitidja ou les déchets de films agricoles en PEHD sont

séparés des déchets de pochettes de lait.

I.2.3 Près - broyage :

La matière, films ou particules, souillée est pré-broyée dans un déchiqueteur,

fonctionnant en rotation lente.

Le broyat est stocké dans des sacs de 50 kilos puis, destiné à l’unité de régénération

de la Mitidja. De 50 à 100 sacs sont transportés chaque mois [61].

Les figures suivantes nous montrent l’état des déchets après broyage dans l’unité de

Chtaibo .

Figure III.1 : Broyat en PP et en PEHD(Chtaibo), photo : LESME, 2007


56

Figure III.2 : Broyat en PP . (Chtaibo)photo : LESME, 2007

I.2.4 L’unité de régénération

L’opération de traitement est réalisable par une série successive d’étapes :

I.2.4.1 Séparation des corps étrangers grossiers

Le matériau pré-broyé est acheminé par convoyeur vers le bac de prélavage, les corps

étrangers sont séparés du produit par gravitation et le plastique flottant est convoyé par le

cylindre d’alimentation vers le broyeur laveur.

I.2.4.2 Broyage lavage (Appliqué au déchets en PEHD et non pour le PP)

Le broyeur à eau opérant selon le principe de la coupe oblique double, assure un

nettoyage efficace grâce à l’addition d’eau. Un phénomène de friction durant cette phase

apparaît ce qui assure un lavage intensif et permet aussi d’éviter l’ encrassement des

grilles.

I.2.4.3 Séchage mécanique

La chaîne de traitement est dotée d’un sécheur mécanique muni de deux grandes

turbines, qui procèdent par action de renversement constant du courant de matière. Cette

opération est efficace du fait que la surface tamisée est constamment nettoyée par des

brosses rotatives et balayée par un débit élevé d’air.


57

I.2.4.4 Séchage thermique

Le sécheur thermique placé en aval du sécheur mécanique, moyennant un générateur

électrique d’air chaud ramène l’humidité se trouvant dans la matière à un taux raisonnable

pour une re-granulation.

I.2.4.5 Regranulation

Le produit obtenu sous forme de paillettes bien secs est aspiré par surpression dans

deux silos équipés d’agitateur et d’une vis d’extraction. Il assure le rôle tampon entre le

broyage, le lavage et la re-granulation.

I.2.5 Recyclage des emballages en PP

I.2.5.1 Le nettoyage

Les caisses, casiers, bacs, chaises et autres débarrassés de corps étrangers (papiers,

métaux, etc.) sont introduits dans des broyeurs à couteaux rotatifs et sont réduits en petites

particules de taille plus ou moins homogènes.

Pour les nettoyer des impuretés, les particules sont convoyées par bande transporteuse

vers un tamis vibreur équipé d’un dispositif d’aspiration des poussières.

I.2.5.2 L’extrusion

Les granules sont entraînées sous pression et avec une très grande vitesse dans une

extrudeuse qui les transforme en pâte sous l’effet de la chaleur et du cisaillement. La filière

réduit cette pâte en boulettes de taille uniforme. (Fig. III.3)

Ces boulettes constituent des produits commercialisables qui répondent à la demande des

fabricants d'articles contenant des plastiques recyclés.

La capacité de traitement des déchets est de 400 tonnes par an. Ces produits sont

écoulés sur le marché national. Ils sont mélangés à du PP non régénéré et servent à la

fabrication des caisses de limonade et de poules, bassines, corbeilles à papier, poubelles [60].


58

Figure III.4 : Extrudeuse. (IPM, 2006) Figure III.3 : Granules en PP aprèsextrusion. ( photo : LESME, 2007)

I.2.6 Recyclage des déchets post-industriels

Le recyclage des déchets post-industriels correspond à la réutilisation des résidus par

le producteur. Il peut être court, lorsque ces derniers sont recyclés directement par l’agent ou

cédés à un autre producteur de la même branche d’activité.

Il s’agit alors de chutes de production, que l’on observe dans les usines de production

des matériaux plastiques qu’ on a visité dans la zone industrielle d’ES- SENIA, Oran.

I.2.6.1 L’unité de FOMAP

Cette usine fabrique des matériaux en plastique à partir de la matière première le PP et

le PEHD. Les résidus post-industriels sont généralement produits en grandes quantités et sont

souvent exempts de contamination, ce qui facilite leur recyclage . Quant aux résidus post-

consommation, ils doivent être décontaminés des substances qu’ils ont contenues et des

artéfacts qui ont servi à leur commercialisation (étiquettes, reçus de caisse, etc.).

Les produits refusés sont triés selon la couleur (Corbeilles, bassines, bidons, etc.). Ils

sont, par suite, déchiquetés dans un déchiqueteur mécanique (fig. III.4 , Fig. III.5 ), puis

broyés en granules de taille homogène; c’est le broyat (Fig. III.6)

Pendant le processus de production, le broyat est mélangé avec la matière première de

20 % ou 50 % selon la qualité du broyat et le nombre d’utilisation [62].

Les photos suivantes ont été prises lors de notre visite à l’usine de plastique FOMAP,

Avril 2006.


59

Figure III.4 : le déchiqueteur Figure III.5 : Le broyeur à couteaux(FOMAP, 2006) rotatifs. (FOMAP, 2006)

Figure III.6 : Broyat en PP , PET, PS Figure III.7 : Matière première en PP(FOMAP) ; photo : LESME, 2007 (FOMAP) ; photo : LESME, 2007

I.3 Conclusion

Le tri-récupération des déchets plastiques est devenu une importante activité

économique, à travers tout le pays. Ce secteur est relativement structuré (filière complète

allant de la récupération dans les poubelles jusqu’à l’industrie de recyclage).

La filière du recyclage des déchets plastiques a une grande utilité. Elle permet de

valoriser un grand nombre de déchets, de réduire les volumes de déchets mis en décharge

d’où une plus longue exploitation de ces sites, récupérer des déchets non biodégradables qui

restent longtemps là où on les a jetés et enfin, de créer des emplois.

Mais, les conditions de travail sont difficiles aussi bien sur le plan sanitaire que sur le

plan technique.


60

Les acteurs de la filière rencontrent plusieurs problèmes tels que :

● Non reconnaissance de ces activité par les autorités et la population ;

● Ils souffrent de la non-séparation des déchets au niveau des poubelles (salubrité) ;

● Ils ne disposent pas de fonds suffisants pour investir en terme de sécurité.

La grande majorité des unités, qui recyclent les matières plastiques, utilisent une seule

sorte de résine afin de maximiser la qualité du produit (le point de fusion diffère d'un type de

résine à l'autre).

Le matériau plastique recyclé au niveau des deux unités Chtaibo et FOMAP est le

polypropylène pour ses propriétés et son gisement important dans les déchets ménagers.

Le procédé d’extrusion du polypropylène recyclé permet de récupérer le maximum de

la matière et facilite sa régénération.


61

II. RECYCLAGE DU PAPIER EN ALGERIE (Saida)

II.1 Les industries papetières en Algérie

Selon une étude sur l’industrie papetière dans notre pays, faite par GIPEC, il en ressort

que la fabrication du papier a été introduite en Algérie il y a prés d’un siècle (1896) avec

l’installation d’une petite unité de production de papier d’emballage à Ain El Hadjar (Saida, à

450 km au Sud Ouest d’Alger). Mais l’industrie n’est véritablement apparue qu’en 1949 avec

l’implantation d’ un complexe de fabrication de pâte et papier d’alfa à Baba Ali (à l’Ouest

d’Alger) dont la production était auparavant exportée vers l’Angleterre et l’Ecosse. Après

l’indépendance, l’industrie du papier connaît quelques investissements notamment dans la

transformation du papier (sacheries, cartonneries, etc.) principalement dans le secteur privé.

Il faudra attendre des années pour assister au décollage de cette industrie avec la

création d’une entreprise publique Sonic chargée de promouvoir les industries de la cellulose

en Algérie. En moins d’une décennie, près d’une dizaine d’unités de production seront

implantées. Les capacités de production sont de 400 000 t /an au début des années 80 contre à

peine 45000 t/an en 1962. Mais depuis 1981, l’industrie papetière se voit qu’entrains de

fermer ses ateliers suite aux difficultés d’approvisionnement en alfa et paille de ses deux plus

grand complexes (Mostaghanem et Saida) . Le complexe de Saida est conduit à substituer les

vieux papiers de récupération à la pâte de paille .

L’industrie papetière connaît une régression marquée depuis 1982 avec la baisse de

production en quantité et qualité, alors que ce secteur avait enregistré auparavant l’un des

ratios d’investissement les plus élevés du monde [63].

II.2 Filière papetière en Algérie

L’algérien consomme 15 kg de papier par an, derrière le marocain qui consomme 17

kg et le tunisien avec 20 kg, alors que le français en consomme quelque 180 kg par an [64].

Le marché du papier en Algérie est estimé à 520 000 t/an. C’est un marché avec une

croissance de 3 à 4 %.

Deux producteurs assurent prés de la moitié des besoins en papier :

- L’un relevant du secteur public ; le groupe industriel de papier et de la cellulose GIPEC.

- L’autre fabriquant papetier est privé; la société Tonic Emballage.

L’industrie algérienne du papier n’arrive pas encore à satisfaire les besoins nationaux.

En effet, l’Algérie importe près de la moitié de ses besoins, environ 275.000 t de papier et

carton par an, selon les chiffres communiqués par GIPEC.


62

Relativement récente en Algérie, l’industrie papetière se contente de produits

récupérés comme matière première. Les producteurs ont recours à la récupération des déchets

en papier, appelés « les forets urbaines » [64].

II.3 Le recyclage du papier en Algérie

En Algérie, 335 000 tonnes de déchets de papier sont mises en décharges chaque

année. La capacité de recyclage de l’industrie papetière nationale ne dépasse pas les 15 % de

l’ensemble des déchets générés annuellement. Avant la mise en service des nouvelles usines,

l’entreprise Tonic recycle déjà 12 000 tonnes de déchets par an, soit le tiers de ce qui est

récupéré à l’échelle nationale. Cette entreprise tient à développer son industrie avec des

équipements d’une très haute technologie, tout en attachant une grande attention à la

protection de l’environnement, que ce soit à l’intérieur ou à l’extérieur de son complexe

industriel.

D’autre part, l’entreprise GIPEC a lancé, un projet de sélection et de récupération des

déchets recyclables de papier en 2003. Cette opération a permis de récupérer 10 % des

déchets quotidiens. L’entreprise a atteint 30 % en 2006. Cette opération a permis de réduire

les déchets de papier qui nuisent à l’image de notre environnement. [65]

II.4 Le groupe industriel GIPEC

Le groupe industriel de papier et de la cellulose (GIPEC) créé en novembre 1998 par

la fusion des ex-Enapac-Celpap, et dont la capacité « théorique » de production est de

300 000t/an.

GIPEC dispose de 13 usines dont un réseau de distribution et un autre de récupération

et renferme une grande variété de produits englobant :

- Les Papiers Impression Ecriture et d'Emballages

- Les Papiers Sanitaires et Domestiques

- Les Différents types d’Emballages (sacs, caisses et boîtes)

- Les Produits Chlorés et Sodiques.

II.5 Les capacités de GIPEC

En 2005, cette société a produit, selon son PDG Mustapha Merzouk des sacs de grande

contenance (industrie, ciment, aliments de bétail, etc.) et des sacs petite et moyenne

contenance destinés à l’agroalimentaire. Elle produit aussi des caisses carton ondulé, des

boites en carton compact, du papier d’emballage et des produits chlorés et sodiques .


63

Le taux d’utilisation des capacités du groupe sont d’environ 40 à 45 %. Cette société

couvre une surface importante de commercialisation environ 39.000 m² [66].

Le tableau suivant montre les capacités de production de papier et de cartons dugroupe :

Tableau III.2 : Taux de production de papier (2003 - 2005)

Taux de production Produit

44 500 t papier impression écriture

38 000 t caisses en carton ondulé

61 000 t papiers et cartons d'emballages

10 000 t boîtes pliantes

5 000 t produits sanitaires et domestiques

70 000 t produits recyclables

300 millionssacs kraft de petite et moyenne

contenance

150 millions cahiers scolaires

250 millions sacs kraft de grande contenance

Source : Service d’information, GIPEC, Saida 2006Exemple de produits :

Figure III.8 : Boites pliantes

II.6 Capacité de recyclage

Le tableau suivant nous montre le taux de recyclage annuel.

Tableau III.3 : Capacité de production et de recyclage [67]

Taux deproduction (tonne)

Taux derecyclage( tonne)

Taux derecyclage %

GIPEC 140 000 70 000 50


64

Figure III.9 : Taux de production et de recyclage du papier de GIPEC

La figure III.9 représente le taux de production et de recyclage de papier par GIPEC.

Les unités de GIPEC assurent quelques 40 % du marché national ; soit environ 140 000 t par

an. 50 % de la quantité produit chaque année est issue du recyclage des déchets des papiers

récupérés.

Dans le monde, la récupération va de 35 % au Portugal et en Grèce et 73 % en

Allemagne, ce sont généralement, les pays qui disposent les plus importantes ressources

forestières qui récupèrent le plus de déchets de papier et cela pour des raisons écologiques.

II.7 Produits recyclés par GIPEC

Les produits recyclés sont présentés dans le tableau III.4 ci dessus :

Tableau III.4 : Utilisation des fibres recyclées par secteur [67].

Utilisation des FCR par secteur Quantité en %

Papier d’emballage 54,1

Caisses , boites 90,7

Cartons 59

Journal 79.7

Hygiène 41.5

Autres 44.3


65

La figure III.10 suivante, représente les différentes sortes de papiers produits à partir

de fibres recyclées, montre clairement que ces dernières sont utilisées majoritairement pour la

production des matériaux pour caisses et boîtes et de papier journal.

Figure III.10 : Utilisation des fibres recyclées par type de papier, en AlgérieSource :GIPEC, statistiques annuaires, 2004

Ces produits sont présentés en balles compressées de 400 à 700 kgs .(fig.III.11)

Figure III. 11 : Matières fibreuses entrant dans la fabricationde divers papiers. Source : GIPEC, 2006

II.8 Source des déchets recyclés

La source des déchets est limitée aux seules sources facilement accessibles, à savoir

les industriels, les fabricants d’emballage, les imprimeries, grossistes récupérateurs de vieux

journaux, etc.


66

Les plus importants industriels de papier qui acheminent leurs déchets de papier et

carton vers GIPEC est l’entreprise Maghreb Emballage . C’est une entreprise de production et

de transformation de carton ondulé qui existe depuis 1948. Elle est l’une des premières

entreprises de fabrication de carton en Algérie. Elle dispose des machines de fabrication de

carton ondulé de dernière génération. Près de 20 % de matière première utilisée par cette

entreprise est celle qui est recyclée par GIPEC [68].

Avant d’être transportés à l’unité de production et de recyclage des vieux papiers de

Saida, les déchets ou chutes de production sont :

A - Aspirés mécaniquement vers une machine de déchiquetage . (fig. III.12)

Figure III.12 : Installation d’aspiration et de déchiquetage du cartonSource : Maghreb Emballage (ME), 2006

B – les déchets passent par suite vers le presseur qui forme des ballots de 100kg

environ. Ces ballots sont récupérés par l’entreprise GIPEC pour les recyclés.

Les gravures suivantes montrent le mode de traitement des déchets de carton dans cette unité

Figure III.13 : Presse à balle , Balles de 100 kg.Source : ME, 2006

C - Les ballots sont chargés dans des camions pour qu’ils soient transportés chez les

clients recycleurs. C’est généralement l’entreprise GIPEC.


67

Figure III.14 : Récupération des ballots.Source : ME, 2006

Les plaques ondulées mal collées sont récupérées et réutilisées dans d’autres

applications par d’autres clients.

Figure III.15 : Plaques refusées.Source : ME, 2006

II.9 Comparaison avec le recyclage en France

Les taux du recyclage de papier – carton en Algérie sont comparés avec ceux de la

France à travers les résultats statistiques suivants.

Les chiffres, concernant l’Algérie, indiqués dans ces tableaux sont indiqués d’après les

statistiques effectuées par GIPEC, TONIC et l’ONS en 2003 et 2005.

Tableau III.5 : Consommation de papier par an (données 2003)

Pays Consommation de papier (t)

France 5783 millions

Algérie 450 000


68

Tableau III.6 : Taux de récupération et de recyclage des fibres cellulosiques(FCR) ; (2003, 2005)

Pays Taux de récupération (%) Taux de recyclage (%)

France 64,5 54,4

Algérie 70,4 15

Sources : Confédération française de l’industrie des papiers, cartons, 2005.MATE - ONS, Algérie, 2003 – 2005.

On peut représenter les résultats du tableau III.6 graphiquement.

Figure III.16 : Taux de récupération et de recyclage des FCR en FranceSources : Confédération française de l’industrie des papiers, cartons et celluloses, 2005

Figure III.17 : Taux de récupération et de recyclage des FCR en AlgérieMATE - ONS, Algérie, 2003 – 2005.


69

II.10 Conclusion

La récupération et le recyclage du papier reste cependant très modeste en Algérie par

rapport à ce qui se fait en France et à travers le monde.

La récupération auprès des ménages reste non exploitée pour les considérations de

coûts, d’organisation et de culture. Cette action a besoin aussi de soutien des pouvoirs publics

en Algérie ; financier du fait de l’impact sur l’environnement ; et une réglementation en

faveur de la préservation de cette ressource.

III. La FABRICATION ET LE RECYCLAGE DU VERRE A ORAN

III.1 Présentation de l’entreprise ALVER

L’Entreprise Nationale des Verres et Abrasifs, par abréviation ENAVA était constituée

en 1983 sur le patrimoine de trois unités de production de l’ex-SNIC, soit respectivement

l’unité verre d’Oran, l’unité miroiterie de Thenia et l’unité abrasifs de Saida. Cette entreprise

est l’unique groupe industriel dans le domaine du verre et des abrasifs en Algérie.

Le groupe ENAVA, est constitué de cinq filiales :

Oran Jijel Alger Chlef Saida

Schéma III.1 : Filiales du groupe ENAVA

La filiale ALVER a été fondée en 1942 (Ex VERRERIE D'AFRIQUE DU NORD /

SAINT GOBAIN ). En 1947 la ferme « Saint Gobain » a reprit les travaux de construction de

l’usine, qui s’étale actuellement sur une surface de 18 hectares. Elle est spécialisée dans la

production et la commercialisation du verre creux (bouteilles, gobelets et bocaux; 50 000

tonnes /an)

Alver Nover Africaver Somiver Abras

Groupe ENAVA


70

Figure III.18 : Produits d’ALVER.Source : Entreprise ALVER, service de commercialisation, 2006.

III.2 Caractéristiques du verre

Le verre d’ALVER est composé par les oxydes suivants : L’oxyde de sodium, de

calcium, de magnésium, d’aluminium et d’autres oxydes qui dépendent du genre de verre. Sa

structure chimique est menée par trois groupes : les vitrifiants, les fondants et les stabilisants.

Il déterminent par leur genre et leur quantité les propriétés et les caractéristiques du produit

final.

Les oxydes formateurs du réseau ou les vitrifiants exigent une température très élevée,

c’est pour cela qu’on ajoute les fondants qui diminuent la température et aident a avoir des

verres plus accessibles à la fabrication industrielle.

III.3 Les matières premières

Les matières premières qu’utilise l’unité ALVER sont locales et importées, selon le

besoin de l’unité et le type de verre à fabriquer.

● Les matières locales : le sable, le calcaire et la dolomie.

● Les matières premières importées : la carbonate de soude, la nitrate de sodium, l’oxyde

de fer, l’oxyde de chrome et autres ajouts colorants.

Ces matériaux sont divisés en trois groupes :

● Les formateurs ou les vitrifiants : le sable, le calcaire et la dolomie. Ce sont les

matériaux nécessaires pour la formation d’un verre. Il sont vitrifiables sans addition

d’aucune autre substance.

● Le sable est apporté de Sig, car c’est le plus proche gisement qui satisfait aux

conditions de fabrication à cause du pourcentage élevé en silice (l’élément formateur le

plus important) qui atteind 96 % au minimum et aussi pour sa faible contenance en

oxyde de fer ; 0.2 % au maximum.


71

Figure III.19 : Le sable silicieux et son traitementSource : ALVER, service d’information, Oran, 2006

La dolomie est apportée du gisement de Djebel Teioualt situé à 5km de la ville de Ain

M’lila.

Le calcaire est exhibé du gisement de calcaire qui est situé à 3km de la ville d’El-

Kharoub.

● Les fondants : ce sont la carbonate de soude et le calcin (le verre cassé) . Ils ne

forment pas le verre, au contraire ils entravent sa formation quand ils sont ajoutés en grande

quantité. Ils diminuent la température de fusion de 1600 °C , pour les formateurs seuls, à

1200 °C avec les fondants. La carbonate de soude fond à 851 °C, alors que le calcin, ajouté

avec un pourcentage de 40 % au mélange, fond entre 1200 °C et 1300 °C.

Les verres qui ne contiennent que de la silice et un fondant sont peu résistants aux

chocs et se dissolvent dans l’eau, c’est pourquoi on ajoute les stabilisants. Ces derniers

appartiennent aux modificateurs du réseau et améliorent les propriétés du verre. Le stabilisant

le plus utilisé est l’Alumine Al2O3 .

● Les affineurs : ils sont utilisés pour supprimer les bulles d’air qui peuvent

s’introduire dans le produit final. Les plus utilisés sont la sulfate et la nitrate. De plus, on

ajoute le cobalt pour enlever la couleur verte.

Les matières premières sont stockées dans de grands silos. ALVER contient 4 silos de

sable traité, 2 silos de la dolomie et un silo pour chacun des matériaux restants. Ils sont

acheminés vers des silos journaliers sous lesquelles sont placées des trémies peseuses et des

basculeurs automatiques. Ces silos se rejoignent tous dans deux grands mélangeurs rotatifs ou

ils sont mélangés avec un pourcentage d’humidité de 5 %, il passent après au tapis roulant.


72

III.4 Méthode de fabrication

Le mélange est constitué par deux grandes parties importantes :

III.4.1 Le sable

Il est stocké avant d’être utilisé dans les silos de stockage avec d’autres matières en

plus :

4 silos sable

2 silos dolomie

1 silo calcaire

1 silo carbonates de soude (diminuer la température de fusion).

1 silo sulfate de soude

1 silo alumine

III.4.2 Le calcin

Le calcin (déchets de verre) est versé dans deux loges pour séparer le verre vert

(feo3 + Cro3) du verre blanc, que l’usine apporte de ces clients acheteurs. Mais le calcin doit

être traité avant de le stocker dans les silos.

Schéma III.2 : Traitement du calcin

Calcin Electro- Eman1 Tapis 1 concasseur tapis 2 Electro- Eman

Chaîne dégodée Goulotte Lavage

1- Le calcin est versé dans la trémie de réception. Le produit est passé par suite au

premier électro- éman pour enlever les bouchons et les bouteilles cassées et les autres déchets.

2- Le tapis 1 : transporte le calcin vers le concasseur muni de plaques métalliques ou il

est écrasé.

3- Le tapis 2 : transporte le calcin à un autre électro- éman . C’est un défiliseur pour

enlever les bouchons restants.

4 - Le lavage (les douches): pour laver le calcin.


73

Dans la société ALVER, le lavage du calcin est supprimé après une demande de l’unité de

fusion, à cause du carbonate qui se colmate avec l’eau, ce qui rend la fusion difficile.

5 - Goulotte : Le calcin tombe dans la goulotte qui est liée à une chaîne dégodée munie

de pelles cuvées séparées l’une de l’autre qui portent le calcin jusqu’aux silos de stockage :

2 silos pour le verre vert.

2 silos pour le verre blanc.

III.5 Mélange du calcin avec la matière première

Avant d’effectuer le mélange, le calcin, comme les autres matières, doit être pesé,

puis transporté par un tapis et enfin versé sur le mélange humide de : sulfate, alumine,

dolomie, calcaire, carbonate de soude et de sable voir le schéma III.3).

On ajoute un colorant pour obtenir du verre vert ou un décolorant pour le verre mi- blanc

(sélénium + cobalt). Enfin, le mélange est dirigé vers le four pour la fusion.

Le pourcentage de calcin ajouté à la matière première peut atteindre jusqu’à 50 %. Un

pourcentage supérieur à 70 % n’est pas recommandé pour la fusion.

Schéma III.3 : Les différentes étapes que subissent les matériaux avant la fusion

Sulfate Alumine Dolomie Calcaire Carbonate Sable

mélange sec mélange sec Calcin

Calcin

eau eau

M1 M2 M3

Mélange

humide Four

M : mélange tapis


74

III.6 La fusion

Le four d'une verrerie est son élément essentiel ; c'est là que s'élabore le verre. A

l’ENAVA existent 5 fours, mais seulement deux d’entre eux sont utilisables.

Les deux fours sont identiques de capacité 170 tonnes chacun et de vitesse de trois

tonnes par heure. Le four travaille 24 heures sur 24 heures, pendant cinq ou six ans. Il peut

supporter une température maximale de 1500 °C.

Chaque four est muni d’une armoire pour contrôler plusieurs paramètres au moment

du travail : - Température de fusion

- La pression du four

- Les débits de gaz et de l’air chaud (450 °C)

La fusion du verre passe par trois étapes : la formation du Silicate, la formation du

verre et l’affinage (miroir). voir le schéma III.4

Schéma III.4 : Le four

Feeder

Niche

D’enfournement Gorge

1300 °C 1400 °C 1350 °C

Pour que le produit refroidisse dans de bonnes conditions sans provoquer de tensions

internes qui pourraient nuire à sa solidité, le refroidissement doit être régulier et s'effectue

dans une arche, sorte de tunnel dans lequel la variation de température est progressive pour

l'amener à la température ambiante.

Bassindu

Travail

1200°C

Formationdes Silicates

Formation duverre

Affinage

Homogénéi-sation


75

III.7 La récupération du verre

La collecte du verre ménager permet, en moyenne, de récupérer plus de 1,5 million de

tonnes. Mais le recyclage du verre récupéré des déchets ménagers pose des problèmes car il

est lourd et nécessite donc beaucoup de carburant pour son transport.

Les responsables à ALVER du verre préfèrent recycler le verre récupéré au niveau de

l’usine elle même ou fourni par les clients acheteurs.

IV. QUANTITES ET CARACTERISTIQUES DES DECHETS EN

ALGERIE

En Algérie, le volume des déchets a doublé entre 1990 et 2007, pour atteindre 60 kg

par an et par habitant. (Source MATE).

On peut observer une augmentation des volumes produits des déchets (3 % en

moyenne entre 1992 et 2000) due à l’industrie papetière et plastique, soit 35 % en moyenne

entre 1994 et 2005.

Une partie des déchets produits fait l’objet d’une collecte séparative et s’inscrit dans

une filière de recyclage. Les quantités collectées pour être recyclées sont encore limitées .

Les grandes villes des pays industrialisés procèdent régulièrement à des campagnes

d’analyse sur leurs déchets suivant une fréquence et des méthodes appropriées effectuées

périodiquement sur des échantillons représentatifs. Ce n’est pas le cas des villes algériennes

où seulement quelques agglomérations ont bénéficié occasionnellement de telles analyses. La

détermination de la composition des déchets est pourtant essentielle pour les phases

ultérieures de leur gestion .

La disponibilité des informations reste restreinte , par conséquent, la quantité des

déchets totale produite n’est pas connue de façon précise et seulement pour quelques années

ou une année unique.

Des enquêtes ont été menées par des bureaux d’études comme EEC ex EDIL ou

l’ANAT sur quelques agglomérations importantes du pays (Alger, Bechar, Djelfa, Mila,

Médéa, Mostaganem, etc.) et les résultats sont présentés dans le tableau II.7 suivant.


76

Tableau III.7 : Quantités des principaux déchets collectés [1,2]

Déchets Quantité %

Matières organiques 70,5

Papier- carton 12,33

Plastique 11,2

Métaux 3,86

Chiffons 6,2

Verre 1,32

Cuir 1,50

Bois 1,01

Os et déchets animaux 3,4

Cailloux et divers 4,6

Les matières organiques représentent plus de 70 % du volume des déchets en général.

Alors que l’ensemble des déchets recyclables (plastique, papier verre, métaux) ne représente

que 29 % du volume des déchets.

Tableau III.8 : Les quantités des principaux déchets recyclables. [1,2]

Alger 2003 Oran 2001 Médéa 98 Bechar 99

Matièresorganiques

75 82,4 70 56,53

Papier- carton 13 12,50 11,65 13,2

Plastiques 10 8,30 13,50 12,8

Métaux 1,30 2,60 1,35 4,86

Verres 0,80 1,30 0,50 2,66

Sources : 1. Résultats comparés dans quelques villes du pays .ART – TECH : CabinetD’architecture et d’Urbanisme, 2006.

2. Fiche technique de l’APC d’Oran, 2006


77

On peut représenter les résultats du tableau III.8 graphiquement.

Figure III.20 : La quantité des principaux déchets recyclables à Alger (2003)

FigureIII.22 : Quantité des principaux déchets recyclables à Médéa (98)

Figure III.21 : Quantité des principaux déchets recyclables à Oran (2001)


78

Figure III.23 : Quantité des principaux déchets recyclables à Bechar (99)

Particulièrement dans les villes du nord, les matières organiques représentent plus de

70 % du volume des déchets en général. Dans les villes du Sud où les habitudes alimentaires

sont différentes, on a constaté qu’une partie de ces déchets est destinée à l’alimentation du

bétail, des chèvres, c’est le cas de Bechar.

Les plastiques et les métaux ne représentent que de faibles proportions dans les

déchets urbains mais leur taux est en augmentation continue.

IV.1 Composition des déchets recyclables

Les informations statistiques ne sont pas assez disponibles sur les volumes des

différents matériaux caractérisant les déchets, mais des efforts sont en cours notamment pour

les déchets d’emballages pouvant être recyclés. La connaissance de ces informations est

essentielle pour la mise en place des stratégies nationales de gestion des déchets.

Nous avons trouvé des résultats similaires réalisés par l’équipe de recherche de l’école

polytechnique de l’architecture d’Oran (EPAO) en 2006.

Tableau III.9 : Composition des déchets municipaux collectés (1000 t, 2005).

Déchets Quantité disponible

Papier et carton 1600

Textiles 524

Matières plastiques 750

Verre 380

Source : MATE (2004), Statistiques environnementales dans lespays méditerranéens : compendium 2005


79

Figure III.24 : Répartition des déchets recyclables

L’Algérie recycle essentiellement le papier qui représente 49 % des déchets

recyclables (30 % de taux de recyclage, contre 6 % pour le plastique , et 4 % pour le verre en

2006).

Le recyclage du plastique est relativement faible malgré l’augmentation continue des

déchets d’emballage plastiques.

Le verre est le matériau le moins recyclé car sa récupération dans les déchets ménagers

a un coût élevé ; c’est un matériau très lourd pour être transporté.

IV.2 Evaluation des quantités de déchets produits par la population en

Algérie

Les résultats issus de l’exploitation des bordereaux numériques mensuels de

l’enregistrement des faits à l’état civil font ressortir une nette augmentation de la population

algérienne ce qui constitue l’aire de ramassage des déchets. source : ONS, Algérie. 2007.

Les projections de la population peuvent se faire à partir des taux d’accroissement

constatés de la population au cours des deux derniers recensements.

Pour estimer les quantités globales de déchets susceptibles d’être recyclés, nous avons

pris une moyenne de 0.6 Kg /habitant/jour. ce qui est légèrement supérieur à la moyenne

nationale. (source : MATE, 2006)

Selon notre estimation. les quantités globales de déchets à ramasser s’élèveraient à

plus de 24 000 tonnes.


80

Tableau III.10 : Estimation des quantités journalières de déchets .

AnnéePopulation

(en milliers)

Estimation des Quantités de

déchets (Tonne/jour)

1998 29,507 17 704

2000 30,416 18 249

2001 30,879 18 527

2002 31,357 18 810

2003 31,848 19100

2004 32,364 19 410

2005 32,901 19 470

2006 33.2 19 925

2007 33.8 20 280

20010 35,6 21 360

20015 37,9 22 740

20020 39,2 23 520

20025 40,8 24 480

Source : ART-TECH, Cabinet D’architecture Et d’Urbanisme, Oran, 2006

Figure III.25 : Quantités journalières de déchets produits par la population algérienne

(Horizon 2025)


81

Tableau III.11 : Evaluation de la quantité de déchets générés au niveau national, horizon2025 .

HorizonPopulation

(million)

Quota

(kg/hab/j)

Tonnage

journalier

Tonnage

annuel

2000 30,4 0,61 18544 6768560

2003 31,3 0 ,63 19719 7197435

2005 32,9 0,65 21385 7805525

2007 33,8 0,68 22984 8389160

2009 34,3 0,70 24010 9225740

2011 35,9 0,73 26207 11620140

2013 36,8 0,75 27600 11202680

2015 37,4 0,78 29172 13418860

2017 37,9 0,80 30320 11066800

2019 38,4 0,83 31872 11633280

2021 39,7 0,85 33745 12316925

2023 40.2 0,88 35376 12912240

2025 40,8 0,95 38760 14147400

Source : ART-TECH Cabinet D’architecture Et d’Urbanisme, Oran, 2006

Figure III.26 : Quota journalier par habitant de l’Algérie à l’horizon de 2025


82

Figure III.27 : Tonnage annuel à l’horizon 2025 au niveau national

La projection de cette population sur la base d’un taux d’accroissement de 1,9 % et à

l’horizon de vingt ans laisse supposer que la population doublerait pour atteindre environ

200.000 habitants.

IV.3 Conclusion

Les projets d’amélioration des filières et par conséquence du taux de recyclage des

déchets ménagers menés par le ministère algérien de l’aménagement du territoire et de

l’environnement doivent prendre en considération ce critère essentiel auxquels s’ajoute

l’évolution des quantités de déchets par habitant. Selon notre estimation. les quantités

globales de déchets à ramasser s’élèveraient à plus de 24 000 tonnes dont environ 30 % sont

des déchets recyclables soit 7200 tonnes/ jour.

Les conséquences au niveau des déchets urbains, compte tenu de leur augmentation et

de leur concentration se répercutent sur la sensibilité des milieux support de décharges. Elles

se répercutent également sur le cadre de vie humain. C’est tout le problème environnemental,

fondamental dans notre pays où les milieux sont plus fragiles.


83

I. Introduction

Les méthodes de mesure calorimétriques sont largement répondues dans les laboratoires

d’analyse thermique et permettent en particulier de caractériser le comportement thermique des

matériaux, de déterminer les paramètres thermodynamiques comme les températures et les

chaleurs latentes de changement d’état (fusion, cristallisation, sublimation, évaporation, etc.), les

enthalpies de réaction, la capacité calorifique, etc.

L’analyse thermique est l’analyse des changements de propriétés d’un matériau en

relation avec une température. Les méthodes d’analyses thermiques résumées dans le

tableau 1 [70] :

Tableau 1 : Méthodes d’analyses thermiques

Propriétés étudiées Méthodes Abréviations

Température Chauffage / analyse de courbe de refroidissement

Différence de température Analyse thermique Différentiel ATD

PuissanceCalorimétrie

Analyse Enthalpique DifférentielDSC

Poids Analyse Thermo gravimétrique ATG

Dimension Analyse Thermomécanique TGA

II. Analyse par Thermo Gravimétrie (ATG)

L’analyse thermogravimétrique (ATG) étudie les matériaux entre l’ambiante et

+ 1500 °C. Au cours d'une expérience de thermogravimétrie (ATG), la variation de la masse d'un

échantillon est mesurée durant un programme de température donné. Un changement de masse se

produit lorsque, par suite d'une réaction thermique de l'échantillon, des substances volatiles ont

été formées, par exemple de l'eau (sous forme de vapeur), du gaz carbonique et des substances

semblables. Selon l'atmosphère, des oxydations peuvent également se produire à côté de

décompositions. Les mesures sont effectuées à l'aide d'une thermobalance. Chaque accident dans

le thermogramme correspond à une réaction donnée et peut être attribué à la formation d'une

substance donnée.


84

La thermogravimétrie trouve des applications dans des domaines très variés.

On fait souvent appel à cette technique pour déterminer la stabilité thermique des composés

minéraux ou organiques, pour connaître ou contrôler l’état d’hydratation de différents matériaux,

pour isoler les phases intermédiaires qui prennent naissance pendant le traitement thermique d’un

corps pur ou d’un mélange de plusieurs substances, pour déceler la présence éventuelle

d’impuretés dans un constituant, pour suivre une oxydation ou une réduction, pour calculer les

paramètres cinétiques des réactions de décomposition ou d’oxydation.

Les mesures s’effectuent à l’aide d’une thermobalance, (fig.1 et fig.2), comportent trois

parties fondamentales :

La balance proprement dite, qui assure la pesée en continu de l’échantillon ;

Le four avec sa régulation de température ;

Le dispositif d’enregistrement.

Figure 1 : Thermogravimétrie (ATG, SETARAM 92, 25 °C - 1200 °C) [71]

Figure 2 : La thermobalance [71]


85

Pour chaque perte de masse, une température caractéristique (Tc) est définie au minimum

de la courbe dérivée. La figure 3, illustre l’allure d’une courbe thermo gravimétrique et sa courbe

dérivée.

Figure 3 : L’allure d’une courbe thermogravimétrique (a) et sa courbe dérivée (b) pourun échantillon d’acétate de cellulose [71].

La thermogravimétrie détermine les pertes (émission de vapeurs) et les gains de masse

(fixation de gaz) que subit un échantillon au cours de son chauffage ou refroidissement. On

enregistre les pertes ou gains par la thermobalance (figure 4) « balance à fléau » lorsqu’il est

soumis à une programmation de température sous atmosphère contrôlée ; qui enregistre toute

variation de masse de l’échantillon soit en fonction du temps à température constante, soit en

fonction d’une variation graduelle de la température.

dm/dt

Mas

se(%

)

(b)

(a)

Température


86

Figure 4 : Thermobalance SETARAM TG. DTA 92 [72].

III. Analyse Enthalpique Différentielle (DSC)

Balance

Four

Echantillon


87

L’analyse thermique est défini par l’ITCA (The International Confederation for Thermal

Analysis). L’analyse enthalpique différentiel (DSC) reflète le changement de l’énergie interne du

système étudié ou plus précisément le flux de chaleur de l’échantillon vers l’environnement

(vitesse de changement de son enthalpie). Cette technique est particulièrement utilisée pour les

polymères puisque tout changement de phase se traduit par des changements énergétiques. Ainsi,

les phénomènes de cristallisation, de fusion vitreuse et d’autres réactions relatives à des

changements physiques ou chimiques sont mis en évidence.

Quelques applications de la DSC dans le domaine des plastiques sont listées ci-dessous :

- Comparer les effets des additifs sur un matériau.

- Déterminer la température de transition vitreuse.

- Déterminer la température minimum du procédé de fabrication d'un matériau.

- Déterminer la quantité d'énergie nécessaire pour fondre le matériau.

- Quantifier la chaleur spécifique du matériau.

- Comparer le degré de cuisson d'un matériau par rapport à un autre,

- Caractériser un matériau lorsqu'il réagit sous lumière Ultraviolette.

- Caractériser un matériau lors de sa cuisson thermique.

- Déterminer la température de cristallisation pendant un refroidissement

Figure 5 : Allure des variations enthalpique en fonction de la température [72]

Dans la figure 5, nous observons successivement ;

a) - Une réaction endothermique caractéristique de la transition vitreuse.


88

b) - Une réaction exothermique liée au phénomène de cristallisation.

c) - Une réaction endothermique attribuée à la fusion du matériau.

Figure 6 : Une coupe du calorimètre [73]. Figure 7 : DSC 200 PC [73]

Le système est divisé en deux boucles de contrôle [73].

La première boucle sert au contrôle de la température. La température de l’échantillon et celle de

la référence peuvent varier avec une vitesse prédéterminée.

Lorsqu’une différence de température se produit entre l’échantillon et la référence à cause

d’une réaction exothermique ou endothermique de l’échantillon, la seconde boucle permet

d’ajuster la puissance d’entrée de manière à réduire cette différence. Un signal proportionnel à la

masse de l’échantillon et à la différence entre les puissances fournies à l’échantillon et à la

référence est enregistré.

Ce signal nous permet de déterminer les températures caractéristiques des transitions du

matériau. L’intégration des pics observés permet de déterminer les énergies dégagées ou

absorbées au cours des transformations.

IV. Objectif de l’étude

Dans cette partie, à travers une analyse enthalpique différentielle (DSC) et une analyse

thermogravimétrique (ATG), nous essayons d’étudier le comportement thermique de deux

matériaux en polypropylène (PP) recyclé au niveau de l’unité de Chtaibo :

RéférenceÉchantillonSondeCellule (argent)Réchauffeur

LN2

refroidissement

Purge de gaz(admission)

Gaz desortie


89

- PP recyclé et extrudé ;

- PP broyé et recyclé sans extrusion ;

- Evaluer, par suite, l’influence de l’extrusion et du recyclage sur leurs propriétés

thermiques et leurs structures initiales.

1. Analyse enthalpique différentielle

- Appareillage

Les propriétés thermiques des deux matériaux, le polypropylène recyclé et extrudé et le

polypropylène recyclé et non extrudé, sont obtenues au moyen d’un appareil d’analyse

enthalpique différentielle (DSC) de type DSC 200 PC piloté par micro-ordinateur. Dans cette

technique, on enregistre la puissance calorifique fournie en fonction du temps lors d’une montée

programmée en température [74].

La température des essais varie de 30 °C à 300 °C avec une vitesse de montée en

température de 10 °C / mn.

L’indium est utilisé comme standard pour calibrer l’axe des températures.

- Echantillonnage

La masse des échantillons est de quelques milligrammes ( 20 mg). Les granules sont

finement broyées et mis dans le creuset port-échantillon en aluminium. (fig.8)

E : creuset échantillon

R : creuset référence (vide).

Fig.8 : Schéma standard DSC [75]


90

2. Analyse thermogravimétrique

- Appareillage

La stabilité thermique du polypropylène recyclé et extrudé et celle du polypropylène

recyclé directement sans extrusion est évaluée au moyen d’un appareil d’analyse

thermogravimétrique (ATG) de type ATG, SETARAM 92. Dans cette technique, on enregistre la

perte de masse lors d’une montée programmée en température.

- Echantillonnage

La masse des échantillons est de l’ordre de 150 mg. Le support est un creuset ouvert en

alumine.

L’analyse thermogravimétrique a été effectué sous un courant d’air (He) avec une vitesse

de chauffage de 5 °C/ mn. La température est variée de l’ambiante à 700 °C.

V. Résultats et discussions

V.1 Analyse enthalpique différentielle

Les résultats des analyses enthalpiques différentielles sont présentés dans les figures

suivantes :


91

Figure 9 : Variations enthalpiques en fonction de la température du PP recyclé et extrudé

La figure 9 représente les variations enthalpiques du polypropylène recyclé et extrudé.

Nous observons une augmentation de température d’environ 100 °C sans aucune variation

importante pendant 20 mn. Suivie d’une perte de masse du polypropylène recyclé et extrudé

avec une absence de fusion

La plus importante modification, provoquée par l’extrusion du PP recyclé et extrudé est

l’absence de la fusion du matériau.

En effet, le polypropylène recyclé et extrudé ne fond pas. Il se consume. Il se brûle mais

sans faire de flammes. Ce comportement est semblable aux comportements des matériaux

plastiques ignifugeants au contact avec le feu [18].


92

La figure 10 représente les variations enthalpiques du polypropylène recyclé sans

extrusion en fonction de la température.

Nous observons deux pics :

- Le premier pic apparaît vers 127,1 °C et indique la présence d’impuretés.

- Le deuxième est celui qu’on observe vers 167,4 °C et qui correspond à la fusion du

polypropylène recyclé.

- Au delà de 200 °C, nous observons une perte de masse du matériau analysé.

Figure 10 : Variations enthalpiques en fonction de la température du PP recyclé sans extrusion


93

Figure 11 : Variation thermique du PP recyclé (DSC)

La figure 11 représente les variations thermiques d’un échantillon en polypropylène

recyclé existant dans la DSC, fondu puis refroidi , puis refondu une deuxième fois.

Le polypropylène fond, pendant le premier cycle, vers une température de 164,1 °C, puis

se cristallise avec la baisse de température pour fondre une deuxième fois vers 165,9 °C. En

dépassant 200 °C, on remarque une dégradation du matériau.

Le polypropylène est un matériau plastique thermo-réversible jusqu’à 200 °C, car au

delà de cette température ce matériau perd ses propriétés.

La température de fusion augmente après chaque cycle.

V.1.1 Commentaires des résultats

On peut mieux voir la différence du comportement thermique des trois matériaux en

faisant la superposition des courbes de variations. (fig. 12)


94

Figure 12 : Comparaison des propriétés thermiques.

Le point de fusion du polypropylène recyclé sans extrusion à l’unité de Chtaibo diffère

légèrement de celui du polypropylène recyclé original (de la DSC). Cela est dû au nombre de

cycles thermiques qu’a subi le matériau.

Le matériau en PP recyclé et extrudé au niveau de l’unité de broyage et de régénération de

Chtaibo (Oran) ne fond pas et il se consume (le comportement d’un matériau ignifugeant).

Les paramètres qui contrôlent l’extrusion (Température qui dépasse 200 °C, pression très

élevée) influent sur les propriétés thermiques et mécaniques du matériau plastique extrudé.

Donc , la température d’extrusion ne doit pas dépasser 200 °C pour le polypropylène recyclé .

V.1.2 Conclusion

Le polypropylène est un matériau plastique qui peut être recyclé plusieurs fois, mais avec

une évolution de ses propriétés thermiques à chaque cycle.

Le polypropylène recyclé par extrusion dans l’unité de IPM a gagné les propriétés d’un

matériau plastique ignifugeant. Donc il est favorable de l’utiliser dans des applications ou

figurent les risques d’incendies comme les câbles et le matériel électrique et les matériaux de

construction , les films agricoles multi couches sans addition d’agents ignifugeants qui ont des

effets néfastes sur l’environnement et la santé publique [19].


95

V.2 Analyse thermogravimétrique

Les résultats des analyses thermogravimétriques sont représentés dans les figures

suivantes :

Temperature/ °C50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

TG/ %

-100

-80

-60

-40

-20

0

DTG/ %/min

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

Fig. : N°2 Experiment :PP ExtrMass (mg) : 150,017-02-07 Procedure : (Seq 2) Amb TO 700°C

Atm. : He Crucible : Al 100 µl

Labsys™TG

dm : -95,413 %

Onset point : 392,47 °CPeak 1 top : 438,65 °C

Integrated DTG (%) : dm =94,7845

412.16°C

458.58°C

La figure 13 représente les variations de masse du polypropylène recyclé et extrudé en

fonction de la température.

Nous observons un palier de température qui s’étend de l’ambiante à 200 °C. La perte de

masse du polypropylène recyclé et extrudé est initiée vers 412,16 °C et s’arrête vers 458,58 °C.

Cette perte de masse enregistrée est d’environ 95,413 %.

TG/ %

20

DTG/ %/min

0

Fig.N°1 Experiment : PPbroy

Mass (mg) : 151,614-02-07 Procedure : (Seq 2) Amb TO 700

Atm. : He Crucible : Al 100 µl

Labsys™TG

Figure 13 : les variations de masse en fonction de la température du PP recyclé et extrudé


96

La figure 14 représente les variations de masse du polypropylène recyclé et non extrudé

en fonction de la température.

Nous observons un palier de température s’étendant de l’ambiante à environ 300 °C .

La perte de masse du polypropylène recyclé commence vers 409,71 °C et se termine vers

457,77 °C. La perte de masse du polypropylène égale 99,973 %. Cette perte s’approche de

100 %.

V.2.1 Comparaison avec le PP vierge

Figure 14 : Les variations de masse en fonction de la température du PP recyclé sans extrusion


97

Figure 15 : Les variations de masse du polypropylène vierge en fonction de la températureSource : Département sciences du bois et de la foret : METTLER. 2007

La dégradation du Polypropylène vierge apparaît vers 225 °C. Le pourcentage de perte de

masse du polypropylène est faible par rapport à ceux des matériaux en polypropylène recyclé.

Le polypropylène recyclé et extrudé prouve une grande stabilité thermique allant jusqu’à

une température de dégradation égale 412,16 °C, alors que celle du polypropylène recyclé et non

extrudé est d’environ 409,71 °C et celle du polypropylène vierge est égale 225 °C.

V.2.2 Conclusion

Les analyses enthalpiques différentielles (DSC) et thermogravimétriques (ATG)

aboutissent aux résultats suivants:

- Le PP recyclé et extrudé ne fond pas mais se consume, c’est à dire qu’il se brûle mains

sans flamme, donc il s’est approprié des caractéristiques proches des matériaux ignifugeants.

- Le polypropylène recyclé par extrusion ne se dégrade pas pour des températures

inférieures à 412,13 °C favorisant une large gamme d’applications.

- Le polypropylène recyclé sans extrusion a un point de fusion et garde sa stabilité

thermique jusqu’à , environ, 400 °C.

225°C

PP vierge

Vitesse de balayage 10 °C/mn

99

Conclusion générale

Après une étude bibliographique exhaustive , on peut dire que le recyclage des

déchets plastiques est une activité, relativement, récente par rapport au recyclage des déchets

de papier ou du verre et cela malgré l’existence de plusieurs modes de valorisation des

matériaux plastiques.

Le recyclage matière (mécanique) du plastique récupéré est le seul mode appliqué

dans les différents pays développés ainsi qu’en Algérie, alors que les autres modes (chimique

par exemple) sont encore à l’étude.

Le recyclage du papier est devenu une technique très développée et indépendante à

celle de la fabrication du papier avec l’application des procédés de blanchiment des pâtes

recyclées.

Enfin, la récupération et le recyclage des déchets sont une nécessité, surtout pour les

produits dégageant des gaz dangereux à l’incinération comme les PVC.

La recherche faite au niveau des unités de recyclage des déchets ménagers de

plastique, de papier et du verre ; nous a emmené à déduire que la filière du recyclage en

Algérie existe mais, elle est marquée par l’absence du relief entre le consommateur, le

recycleur et les experts du domaine (scientifiques).

Le taux du recyclage des déchets de papier est plus important que celui du plastique ou

du verre. Ce résultat est acceptable pour les déchets plastiques, sachant que le recyclage de ce

matériau est relativement récent. Il faut souligner que cette filière est en voie de

développement.

Le coût élevé de la récupération du verre est une contrainte majeure pour son

recyclage.

Il serait impossible aujourd’hui de dire que la majorité des déchets seront recyclés si

une véritable politique d’encouragement de cette activité d’utilité publique n’est pas mise en

place tels que l’exonération totale d’impôts et taxes, l’octroi des subventions directes avec la

contribution des collectivités locales dans le ramassage et le tri.

La collecte sélective fait du consommateur un acteur de l’amélioration globale des

filières du recyclage et de notre environnement. Les moyens conjugués avec l’éducation sont

les facteurs importants pour la sauvegarde de notre environnement et l’aspiration à une qualité

de vie meilleure.

100

Les résultats de l’analyse enthalpique différentielle du polypropylène recyclé au

niveau de l’unité de Chtaibo montrent que le recyclage par extrusion influe positivement sur

les propriétés thermiques du polypropylène.

Après recyclage, ce matériau plastique peut être utilisé dans des applications

ordinaires tels que la fabrication de caisses, de poubelles, de semelles de chaussures, etc. Mais

aussi, nous pouvons l’utiliser comme matériau plastique résistant au flammes puisqu’il se

comporte comme les matériaux ignifugeants.

Le polypropylène recyclé peut être utilisé pour fabriquer du matériel électrique, des

films agricoles multicouches, de membranes dans les raffineries ou dans d’autres applications

ou le risque de feu est probable.

Les résultats obtenus par analyse thermogravimetrique effectuée pour les mêmes

matériaux en polypropylène sont dans le même sens que ceux obtenus par DSC. Cette analyse

a abouti à la détermination d’une température à partir de laquelle le polypropylène recyclé

subit une réelle dégradation. Cette température est supérieure à 200 °C utilisée lors des

processus de transformation et de moulage. Les résultas confirment les bonnes propriétés que

présente le PP recyclé à l’unité de Chtaibo.

101

Références bibliographiques

[1] : « 1.001 Mots et abréviation de l’environnement et du développement durable »,

édition Recyconsult, Pierre Melquiot, 2003.

[2] : Ministère Algérien de l’Aménagement du Territoire et de l’environnement, El- Watan,

2004.

Algérie Presse, Service (Aps), 2006

[3] : Julien BERTHOLON, « Maîtrise Sciences de l’Environnement, Milieux Urbains et

Industriels », Université de Cergy-Pontoise, 2002.

[4] : DAMIEN A, « Guide du traitement des déchets », 3ème édition. France, 2004.

[5] : P. Gautron, « Plastiques : valorisation et recyclage des déchets », Techniques de

l’Ingénieur, A3830, 1993.

Miquel. G. et Poignants. S, « Les techniques de recyclage et de valorisation des

déchets ménagers et assimilés », ed. Assemblée Nationale, Paris, 1999.

[6] : H. Bockhorn, A. Hornung & U. Hornung, «Stepwise pyrolysis for plastic waste»,

Journal of analytical and applied pyrolysis, 46, pp 1-13, 1999.

Resources, Conservation and Recycling, vol. 36, nº 2, ( 87-106), 2002.

[7] : «Outlineof Separation Technology», Akira Miyake, Sumo Chemical Co,

Ltd/Japanese, Plastics Waste Management Institute, Bruxelles, 1998

[8] : Les déchets solides, une ressource à exploiter; Guide pour le développement de

collectivités viables; Fédération canadienne des municipalités (FCM), 2005.

[9]: Ir. F. Monfort-Windels. «Recyclage des produits manufacturés: le recyclage

mécanique des polymères», European journal of mechanical and environmental

engineering, vol 42, n° 1, pp 32-40, 1997.

[10] : Vergnes. B, Puissant. S, « Extrusion monovis » (partie 1), Techniques de l'Ingénieur,

AM 3 650, pp 1-16, 2002.

Information Chimie, n°373, novembre 1995, n°378, mai 1996, n°385, février 1997.

[11] : Bureau d’informations et de prévisions économiques. «Les déchets des matières

plastiques, recyclage et nouvelles ressources», ed. délégation aux économies de

matières premières, Paris, 1978.

[12] : Claude Duval, ouvrage «Matières plastiques et environnement», (Valorplast), 2006.

M..Duthoit et R-J Gratiot, «L’industrie de l’emballage plastique», 4 pages, mai 97.

102

[13] : L'Usine Nouvelle, n°2534, février 1996, n°2540, 1996, n° 2543, 4 avril 1996, n°2585,

6 mars 1997.

[14] : Sabin - Chiarilli and J. Pabiot; « European Polymer Journal » , Volume 36, Issue 7,

Pages 1387-1399, 2000

[15] : Techniques de l’Ingénieur, France, 2004.

Information Chimie n° 383, 1996, n° 389, n°392, 1997.

[16] : Combeaud Christelle, « Etude des instabilités volumiques en extrusion de polystyrène

et polypropylène », thèse de doctorat en Sciences et Génie des Matériaux, ENSMP,

Sophia Antipolis, 2004.

[17]: Donnelly, J.P, «Risk assessment of PVC stabilisers during production and the product

life cycle», Actes de l'atelier OSPARCOM, 1999 .

European Industry Position Paper on PVC and Stabilisers. ECVM, collaboration avec

ELSA et ORTEP, 1997.

[18] : Hale, R.C, M. Alaee, J.B. Manchester-Neesvig, « Polybrominated diphenyl ether

flame retardants » , 771-779, 2003.

Rapport sur l’incinération des produits contenant des retardateurs de flammes bromés,

document de l’OCDE, ENV/EPOC/WQMPC (97)4/REV2, 1998.

[19] : «Les produits ignifugeants : une menace pour l'environnement?», le Bulletin Science

et Environnement, 2002

[20] : «Les plastiques se recyclent», Bulletin du réseau TPA , n° 17, par : C. Dardé, 2000.

[21] : KRICHEVSK I.J; SHEJNIN A. I ; Revue: Plast. Massy, ISSN 0554-2901,

no8, pp. 37-40, 1983 .

[22] : M. Reyne. «Les plastiques : polymères, transformations et applications», Hermes,

Paris, 1991.

[23] : Groupe ENPC, Algérie, 2005

[24] : J.G. Pickin, S.T.S. Yuen, H. Hennings, Atmospheric Environment, vol. 36, p.741-752,

2002.

[25] : «Guide juridique et pratique de la gestion des déchets ménagers », Collection CSCV-

De Vecchi, Par Sabrina GELOSI et Laurent GIUBILEÏ, 1994

[26] : « Les déchets solides, une ressource à exploiter », Guide pour le développement des

collectivités viables; Fédération canadienne des municipalités (FCM), 2005.

Julien BERTHOLON, Maîtrise Sciences de l’Environnement, Milieux Urbains et

Industriels, Université de Cergy-Pontoise, 2001/2002.

103

[27] : « Rapport sur l’incinération des produits contenant des retardateurs de flammes

bromés », document de l’OCDE, ENV/EPOC/WQMPC (97)4/REV2, 2003.

[28] : K. Hashimoto, M. Yamasaki, Corrosion Science, vol. 44, p. 371-386, 2002.

[29] : « Mechanical Recycling of PVC Wastes », Prognos, étude pour la commission

européenne, DG Environnement, 2000.

Ir. F. Monfort-Windels. « Recyclage des produits manufacturés », European journal of

mechanical and environmental engineering, vol 42, n° 1, pp 32-40, 1997.

[30]: «Outline of Separation Technology», Akira Miyake, Ltd/Japanese; Plastics Waste

Management Institute, discours 27-28; Bruxelles, 1998.

[31] : «Laser Spectroscopy Plastics Analysis NIR Systems», Hartmu Lucht, Laser Labour

Adlerhoff / LLA Berlin, discours 27-28, 1999.

«Fast and Automatic Plastic Identification for the Recycling Process», I. Burmester et

H. Haferkamp, Hollerithallee 8, 30419, Hanovre, Allemagne, 2004.

[32] : «Séparation électrostatique», complément des procédés mécaniques de recyclage des

déchets industriels. Par : Tilmatine. A, Flazi. S, Medles. K, Ramdani. Y. Journal of

electrostatic, vol 61, n°1, pp 21-30, 2004 .

[33] : «Le point sur le recyclage des bouteilles en plastique», Morel Françoi , n°1201, pp

58-59, 2004.

Travaux universitaires, « Etude du recyclage du polypropylène issu de véhicules hors

d'usage », Doret Boursat Chantal, Guillet Jacques, 1996.

« Technologie de l'extrusion », Sophie Nigen, Guillaume Chaidron, 2004

[34] : « Recyclage des plastiques et des composites », G. Tersac, 2003.

« Trois procédés de valorisation matière et énergétique des plastiques usagés »,

Mortgat Bruno, Environ. Tech, n° 212, 2001.

[35]: TNO, «Chemical recycling of plastics waste (PVC and other resins) », Comission

européenne, 1999.

Professeur J. Devaux, Unité de chimie et de physique des hauts polymères (POLY)

[36] : « Caractérisation structurale et thermomécanique de polymères biodégradables »

(Thèse) ; Jean-Marc Lefebvre ( CNRS), 2004.

[37] : « Les polymères biodégradables, caoutchoucs et plastiques », n°765, p 80, 1998.

F. Khabbaz, A.C. Albertsson & S. Karlsson. « Chemical and morphological changes

of environmentally degradable polyethylene films exposed to thermo-oxydation »,

polymer degradation and stability, 63, pp 127-138, 1999.

104

[38] : A.C . Abertsson & S..karlsson. « Degradable polymers for the future », Acta polymer,

46, pp 114-123, 2000.

[39] : Doshi, M.R, « Progress in Paper Recycling », 7(2), 60-61, 1998.

[40] : Follea.V., Brunet. F., Benrabia. N; « Revue comparative des modes de gestion des

déchets », Agence française du développement, 2001.

[41] : « Approche du bilan hydrique de deux centres de stockage des déchets ménagers dans

les PED ». Par : Zahrani Fouad, Gourdon Remy, Revin Philipe . (INSA Lyon), n° 39,

pp 32-36, 2005.

[42] : J.G. Pickin, S.T.S. Yuen, H. Hennings, « Atmospheric Environment», vol. 36, p.741-

752, 2002.

[43] : L'EPA (Environmental Protection Agency) des Etats-Unis, 2004.

[43] : Articles d’El Watan, par : Ahmed.G - Décembre 2005.

[44] : « Pourquoi recycler le papier ? ». Par Clamens Alex,, vol 211, pp36-39, ed : Le courier

de la nature, 2004.

[45] : Journal. Chim. Phys. Vol. 96, N°3 p. 373-379, 2002.

[46] : C.A. Hardie, G.F. Leichtle, J.A. Finch et C.O. Gomez, « Division du traitement des

minéraux », Institut canadien des mines, de la métallurgie et du pétrole, 2001.

[47] : Marlin. N. Thèse Génie des Procédés, Grenoble : EFPG-INPG, 235 p, 2002.

[48]: Kleusr. J, Greenfield, Concepts, 8 pages, 1997.

[49]: «Physico-chemical aspects of deinking», CARRE. B In The 3rd Advanced Training

Course on Deinking Technology, Grenoble, 18-21, vol 8. 52 pages. Doc CTP 3659,

1998.

« Le recyclage des vieux papiers », Anon Caractère, n°309, p 40-43, 1991.

[50] : Mangin. L. « Bleaching of deinked pulp», p.1-45, 1999.

[51] : MARLIN N. Thèse Génie des Procédés, Grenoble : EFPG-INPG, 235 p, 2002.

Grundstrom. P, Granfeldt. T, «Bleaching and color stripping of contaminated mixed

office waste», Paper Recycling, p.1-6, 1996.

[52] : Centre Technique du Papier , Galland, France, 2001.

[53] : News de l'Environnement; C.SEGHIER, C. Jeanneret, dossier pédagogique

"L'énergie", DT, DIP, Genève, 2006.

[54] : Documents de l'ADEME et Eco-Emballages, 2004.

H. Scholze, le verre, Institut du verre, Paris, 1974.

[55] : Glass Works, parrainé par consumer Glass, Canada, 2004

[56] : J. Zarzycki, « Les verres et l'état vitreux », Masson 1982.

105

[57] : Techniques de l'Ingénieur, 2001.

[58] : Pour la Science, n°164, 1997.

[59] : Aufbreitungs Technik; N°6, «Recyclage du verre avec Mogensen», 2005.

[60] : IPM ; service d’information, 2006.

[61] : Responsable de l’unité de broyage ; Chtaibo, Oran, 2006.

[62] : Ingénieur technique ; Unité de FOMAP, Es-Senia, Oran, 2006

[63] : « Histoire du papier en Algérie », El Watan, 2005.

[64] : El Watan, par CH. Djamel, mars 2006.

[65] : Direction de l’environnement, Wilaya d’Oran, 2005.

[66] : PDG de GIPEC, Mr : Mustapha Merzouk , El Watan, 2006.

[67] : GIPEC; Service d’information et de commercialisation, Saida, 2006.

[68] : Taghi Mohamed, directeur technique de l’unité de transformation de papier, Entreprise

Emballage Maghreb ( EM), Oran, 2006.

[69] : Entreprise ALVER, Service d’information et de commercialisation, Oran, 2006.

Ingénieur technique, et ouvriers, La société ALVER, juin 2006

Nos années dans les verreries d’Algérie, 2006.

[70] : Hafida CHELABI. «Thèse de magister», La faculté des sciences de l’université

d’Oran, 2003.

[71] : D. Ablitzer, Y. Ménard, F. Patisson, Ph. Sessiecq. Collaborations : THERMODATA,

Grenoble (B. Cheynet), I.M.P, Odeillo (G. Flamant), L.G.R.E., Mulhouse

(L.Delfosse), A.D.E.M.E. Angers (A. Kunegel), 2004.

LABSYS DTA, DSC, TGA, TMA; SETARAM, 2007.

[72] : Hafida HENTIT, « thèse de magister », L’université d’Oran, 2003.

[73] : Brochure et catalogue de la DSC 200 PC du laboratoire L.E.S.M.E

[74] : Nc. NAUGHTON J.L et MORTIMER C.T, « La Calorimétrie différentielle à

Balayage », Butterworths, London, 1975.

[75] : CHABIRA Salem Fouad, « Thèse de doctorat», L’université Ferhat Abbas ; Setif,

2003.

ANNEXE II

Naissance d’une véritable politique environnementale en Algérie

Le secteur de l’environnement connaît actuellement des mutations à travers notamment le

renforcement du cadre institutionnel et juridique.

Sur le plan de la politique environnementale, le Plan National d’Actions pour l’Environnement

et le Développement Durable (PNAEDD) fixe les différents programmes environnementaux du

pays pour 2001-2010.

Ces politiques sont appuyées par le Fonds National de l’Environnement et de dépollution

(FEDEP) qui intervient notamment pour aider les entreprises industrielles à réduire ou à éliminer

leurs pollutions et les unités de collecte, de traitement et de recyclage des déchets, ainsi que par la

nouvelle fiscalité écologique basée sur le principe du pollueur payeur afin d’inciter à des

comportements plus respectueux de l’environnement.

Sur le plan législatif et réglementaire, plusieurs lois ont été promulguées :

- Loi n 01-19 du 12 décembre 2001 relative à la gestion, au contrôle et à l’élimination des

déchets.

- Loi n°01-20 du 12 Décembre 2001 relative à l’aménagement du territoire dans le cadre du

développement durable.

- Loi n°02-02 du 05 février 2002 relative à la protection et à la valorisation du littoral

- Loi n°03-10 du 19 juillet 2003 relative à la protection de l’Environnement dans le cadre du


- Loi n°04-03 du 23 Juin 2004 relative à la protection des zones de montagne dans le cadre du


- Loi n°04-09 du 14 août 2004 relative à la promotion des énergies renouvelables dans le cadre

du développement durable.

- Loi n°04-20 du 25 Décembre 2004 relative à la prévention des risques majeurs et à la gestion

des catastrophes dans le cadre du développement durable

- Ratification par l’Algérie du Protocole de Kyoto

- Entrée en application de la fiscalité écologique en janvier 2005. le montant de la taxe est de

24.000DA/tonne de déchets liés aux activités de soin des hôpitaux et cliniques et de 10 500

DA/tonne de déchets industriels dangereux stockés

Source : PNAE-DD disponible sur : embassyalgeria.ca/html/environnement.htm ; novembre 2005

Annexe III

Recyclage des matières plastique. " L'image et la réalité "

L'imageQuels sont les débouchés des bouteillesplastiques recyclées1 (% de réponses)

La réalitéLes débouchés réels des bouteilles

plastiques recyclées2 (% de réponses)

Bouteilles et récipients 32% Textiles 44 %

Tissus, vêtements 18% Tubes 39 %

Emballages 5 % Chaussures 7 %

Aménagement intérieur des voitures 4 % Soufflage (bouteilles) 1 %

Source : CONSEIL NATIONAL ECONOMIQUE ET SOCIAL, Rapport : La prise en charge desactions de l’environnement au niveau des collectivités locales, décembre 2003 .

Annexe I

Les principales résines et leurs utilisations les plus courantes

Code Nom Utilisation couranteExemple de produits à

contenu recyclé

Polyéthylènetéréphthalate

(PÉT)

Bouteilles de boissonsgazeuses et autres

contenantsalimentaires.

Vêtements de polar,tapis, chemises àmanches courtes,

montres, souliers decourse

Polyéthylènehaute densité

(PÉhd)

Bouteilles d’eau dejavel et de shampoing,

récipients de crèmeglacée et contenants

de lait oude jus, sacs à

emporter.

Bacs de récupération,bouteilles

de shampoing ou d’huileà moteur, mobilier

urbain (bancs de parc ettables à pique-nique).

Polychlorure devinyle (PVC)

Matériaux deconstruction, stores

verticaux,boyaux d’arrosage

Revêtement, tuyaux,cônes de

circulation, tuiles àplancher

Polyéthylènebasse densité

(PÉbd)

Sacs à ordures, àépicerie, à sandwich,

pelliculeextensible

Nouveaux sacsd’épicerie et de

magasinage, plastibois.

Polypropylène(PP)

Bouchons etcouvercles, pots de

yogourt et demargarine.

Brosses à cheveux,coquilles de batteries,balais, palettes, piècesd’automobile, caisses à

lait

Polystyrène (PS)

Expansé(styromousse) :Verres à café,

plateauxpour viandes et

poissons, matérield’isolation.

Non expansé :Ustensiles, verres de

bière, petitscontenants de lait et

de crème pour le café.

Règles et autresfournitures de

bureau, boîtiers pourdisques

compacts et cassettesvidéo,

plateaux de table,isolant

Autres : variétéde résines, matériaux

multicouches

Bouteilles d’eau de 18litres réutilisables,

bouteilles de ketchup.

Mobilier urbain(plastibois) :

bancs de parc, tables àpiquenique, clôtures.

Source : Society of the Plastics Industry in America

106

Liste des abréviations

ADEME :………….. ……….…….Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie

APME : ……………………………... ……Association of Plastics Manufacturers in Europe

DBO :…………………………………………………….. Demande Biochimique en Oxygène

DCO : ……………………………………………………….Demande Chimique en Oxygène

DSC : ……………………………………………………….Analyse enthalpique différentielle

ENPC :…………………….. ……………….Groupe industriel des plastiques et caoutchoucs

FCR : ……………………………………………………………Fibres cellulosiques recyclés

GES :………………………………………………………………………Gaz à effet de serre

GIPEC : ……………………………………….Groupe industriel de papier et de la cellulose

IRM : …………………………………………... ..Installation de récupération des matériaux

ISO : ………………………………………………. ……International Standars Organisation

MATE : ………………...Ministère de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement

NIR : …………………………………………………………... capteurs à proche infrarouge

ONS : ………………………………………………………..Office National des Statistiques

OPECST :….. Office Parlementaire d’Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques

PA :………………………………………………………………………………….polyamide

PCCM : ……………………………………………les paraffines chlorées à chaîne moyenne

(PE, PP) : ……………………………….. ………………………………………Polyoléfines

PEBD : ……………………………………………………………Polyéthylène basse densité

PEHD : ……………………………………………………………Polyéthylène haute densité

PET : ……….. ……………………………………………………polyéthylène terephtalate

PNUE : …………………...Programme des Nations Unies pour l'Environnement (ou UNEP)

PP : …………………………………………………………………………….Polypropylène

PSE : ……………………………………………………………………..Polystyrène expansé

PU : ……………………………………………………………………………..Polyuréthanes

PVC : ……………………………………….. ……………………….polychlorure de vinyle

RUS : ………………………………………………………………....Résidus urbains solides

SPMP : ……………………………………..Syndicat des producteurs de matières plastiques

TG : …………………………………………………………...Analyse thermo-gravimétrique

UE :…………………………………………………………………………...Union Européen

Résumé

Dans ce travail que nous avons mené au sein de notre laboratoire d’Etude des Sciences

des Matériaux & de l’Environnement (L.E.S.M.E.), l’évolution des propriétés thermiques

( température de fusion ) ainsi que la stabilité thermique de deux matériaux en polypropylène

recyclés au niveau de l’unité de Chtaibo dans la wilaya d’Oran, l’un avec extrusion et l’autre

sans extrusion, ont été étudiées. Alors, d’autres propriétés du polypropylène recyclé ont été

obtenues ce qui nous a permis de proposer de nouvelles applications ou utilisations de ce

matériau plastique qui représente un gisement assez important dans les déchets plastiques

ménagers au niveau national.

Après une étude bibliographique exhaustive dans le premier et le deuxième chapitre,

ou nous avons présenté les différents procédés de recyclage du plastique, du papier et du

verre, pratiqués dans les pays développés, en basant sur le recyclage des déchets plastiques et

plus particulièrement sur le recyclage du polypropylène. Nous présentons, dans le troisième

chapitre, les résultats du projet d’étude du recyclage des déchets de plastique du papier et du

verre que nous avons mené au niveau de quelques unités de recyclage des déchets existantes à

Oran et Saida.

Cette enquête, nous a éclairé les idées sur les méthodes et les procédés du recyclage

pratiqués réellement au niveau national, tels que :

- Le recyclage des vieux papiers effectué à Saida par l’entreprise GIPEC qui est

presque identique à celui des pays développés. Le désencrage de la pâte recyclée se fait avec

le chlore seulement et puis, l’étape du blanchiment est supprimée de la chaîne du recyclage.

- Le recyclage des déchets plastiques à l’unité de Chtaibo qui se limite dans le

recyclage matière du polyéthylène basse densité (PEBD) et du polypropylène (PP) avec

extrusion .

Dans l’étude thermique, le comportement des matériaux en polypropylène recyclé lors

des analyses enthalpiques différentielles et thermogravimetriques a abouti à la détermination

d’une température seuil à partir de laquelle le polypropylène recyclé subit une réelle

dégradation. Cette température seuil est supérieure à la température maximale de 200 °C

utilisée lors des processus de transformation et de moulage.

Mots clés : déchets, recyclage , plastique, le polypropylène, papier, analyse enthalpique

différentielle, analyse thermogravimetrique.