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Valorisation des déchets de sachets plastiques Utilisation comme liant dans la fabrication de matériaux composites :

Application dans les villes subsahariennes ------------------

Gilles DOUBLIER1, Ousmane SORGHO2

2 Initiatives de Développement Stratégique (IDS), France 3 Envirobf.org: Environnement au Burkina Faso (Enviro-BF), Burkina Faso.

Gilles DOUBLIER: gilles.doublier@ids21org, Tel : 0033676803391

Résumé :

L'objectif est de réduire la pollution occasionnée par le rejet des sachets plastiques dans la nature, en les considérant, moins comme une nuisance, et plus comme une ressource, génératrice d’emplois et de revenus. Une des pistes proposées est leur utilisation comme liant, comme le ferait du ciment, pour la fabrication de matériaux de construction.

Le procédé CERVALD, initié en 1998, au TCHAD, est ici présenté, avec ses points forts et ses faiblesses, en proposant, dans une logique de développement durable, des pistes d’amélioration, pour améliorer sa productivité, tout en garantissant la sécurité des ouvriers de fabrication et la protection de l’environnement.

Abstract:

The purpose is to reduce pollution caused by plastic bags thrown back in the nature, by considering them like resources that can produce jobs and benefits but not as something harmful. One of the solutions that has been proposed is to use them as, binding agent just like cement, for building material production.

The CERVALD process initiated in 1998 in CHAD, is presented here with its advantages and drawbacks, proposing ways to improve its productivity, as part of sustainable development logic, while guaranteeing workers’ security and the environmental protection.

1 Gilles DOUBLIER est un expert environnemental indépendant, membre de l’Association « Initiatives de Développement Stratégique » (IDS) – contact : gilles.doublier@ids21.org

2 Ousmane SORGHO est titulaire d’un Master Professionnel M2 en Management des risques industriel et environnement - Spécialité: Qualité – Sécurité et Environnement de l’Université de Ouagadougou – Burkina Faso /Unité de Formation et de Recherche en Sciences Exactes et Appliquées (UFR-SEA) et à l’ Institut de Génie de l’Environnement et du Développement Durable (IGEDD). Il est le créateur du site web : Enviro-BF : http://envirobf.org

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1 - La problématique :

Les villes du Sud connaissent un accroissement important de leurs populations, et, par voie de conséquence, de leurs déchets ménagers. Malgré les moyens techniques mis en œuvre, seul, un faible volume est évacué vers des centres de stockage, plus ou moins organisés et bien gérés. Les déchets non collectés sont, malheureusement, bien que cela soit illégal, incinérés par les habitants, rejetés, de manière sauvage, dans les rues, dans les caniveaux, dans d’anciennes carrières ou déversés, tels quels, dans les champs, à la demande d’agriculteurs, pour servir d’engrais, entraînant, de ce fait, une dispersion de ses très nombreux plastiques souples, principalement des sachets plastiques, utilisés comme emballages.

Ceux-ci « décorent » tristement les arbres, « tuent » les sols, entravent le drainage des caniveaux, favorisant la stagnation des eaux et la propagation de maladies hydriques (choléra, typhoïde) et du paludisme. Ils sont la cause, de source officielle, d’un important taux de mortalité des animaux domestiques. Ces nuisances, leur durée de vie (≈ 4 à 500 ans), leur accumulation régulière, la présence de très nombreux emballages ayant contenu des produits dangereux et toxiques imposent d’agir sans attendre.

L’excès de pollution entraîne un mécontentement de la population, qui, souvent, refuse d’adhérer à la filière de collecte et de payer leur redevance, menaçant, d’une part, la pérennité du système et, d’autre part, la cohésion sociale du quartier. Ce constat met en évidence la nécessité de fédérer les actions de l’ensemble des acteurs de la filière déchets (administration, opérateurs de collecte, acteurs informels), autour de la population, notamment dans les quartiers les moins favorisés.

La mise en décharge pose, aussi, de sérieux problèmes. Les déchets verts et fermentescibles stockés produisent trop de méthane. L’inquiétude des gestionnaires de ces centres est que ce gaz s’enflamme et que les d’incendies provoqués, alimentés par l’importante masse de sachets plastiques et les pneus - n’ayant pas été préalablement triés -, produisent des fumées toxiques, difficiles à maîtriser et pouvant entraîner des conséquences extrêmement graves pour la santé des habitants et l’environnement urbain.

2 - Les pistes :

La solution pour réduire la pollution due aux sachets plastiques serait, évidemment, d’interdire leur usage. Cette interdiction, effective dans la réglementation de la plupart des pays, s’avère souvent difficile, voire impossible, compte tenu des intérêts économiques en jeu localement.

La stratégie proposée est de faire en sorte que les utilisateurs ne les rejettent plus. Cela passe, bien sur, par une sensibilisation au respect de leur environnement, mais plus sûrement par un intérêt économique, que l’on peut obtenir en donnant à ces sacs une valeur marchande par une valorisation en produits utiles. Ce qui l’on peut traduire par « concilier économie et écologie».

De nombreuses pistes existent pour « donner une valeur » à ce type de déchets et faire en sorte qu’ils soient considérés plus comme une ressource qu’une nuisance.

Figure 1:Caniveau obstrué par les

déchets plastiques et les pneus

Figure 2:Immondice en majorité

constitué par les plastiques

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Figure 3:Objets utilitaires à base

de plastiques recyclés

La première, la valorisation énergétique, consiste à les incinérer, dans des installations adaptées (usines d’incinération, cimenteries, ..), pour produire de l’énergie. La difficulté est que ces installations sont très techniques, extrêmement coûteuses et restent, malgré le respect strict des normes, toujours de plus en plus contraignantes, toujours polluantes.

La deuxième, la valorisation matière, consiste à transformer ce type de déchets en produits utiles à la population.

Plusieurs modes de fabrication, comme la fabrication de cordes, de tapis, de produits obtenus par tressage, jouets, … sont possibles et peuvent être générateurs de profits. La photo ci-contre montre les superbes productions du GAFREH, une association de femmes de Bobo-Dioulasso, au Burkina-Faso. Mais bien d’autres initiatives aussi heureuses peuvent soulignés.

Il est également possible – plusieurs études l’ont démontré - de les transformer, par fusion, avec adjonction de sable ou non, en divers produits d’excellente qualité, comme des panneaux de signalisation, des pavés de sol, des dalles de caniveaux et de latrines.

L’expérience montre, toutefois, qu’avant de s’engager dans telles ou telles stratégies et/ou fabrications, il est bon de s’assurer qu’il y aura un marché rémunérateur et que les consommateurs potentiels s’approprieront le produit valorisé.

La stratégie de réduction des plastiques souples proposée ci-dessous est celle qui consiste à transformer les sachets plastiques en matériaux de construction.

3 - Les techniques de fabrication de matériaux de construction :

Cette production se caractérise par le fait qu'elle ne nécessite pas d’investissement lourd et qu'elle concerne principalement des emballages plastiques triés ; à savoir les sachets et films transparents en polypropylène (PP) et en polyéthylène (PE) basse densité.

Le procédé présenté a vu le jour au Tchad, dans le cadre d’un projet d’appui aux collectivités urbaines, financé par la Coopération française4. Pour la petite histoire, le mérite de la première étude, commanditée en mai 1998, à l’Ecole Nationale des Travaux publics de N’Djamena, revient à un élève ingénieur de cette école, NDOLMA Jeannot.

Le procédé a ensuite été perfectionné au niveau du Centre municipal d’Etudes et de Recherches pour la VALorisation des Déchets de cette ville, le centre « CERVALD ». C’est pour cette raison, que par respect pour tous ceux qui ont travaillé à son amélioration, il a été convenu de l’appeler « procédé CERVALD».

Le procédé CERVALD ou de type CERVALD a été repris par plusieurs expérimentateurs dans d’autres pays, comme INSA de Lyon, l’Institut Supérieur de Technologie de Douala au Cameroun, l’Association RESEDA au Niger, l’association AGIR au Mali . Signalons que l’énergie utilisée provient de la valorisation des papiers/cartons sous forme de bûchettes combustibles.

Plusieurs études attestent de la validité du procédé et de la qualité des produits fabriqués, notamment l’étude commanditée par la Délégation de la Commission Européenne au Niger.

Le principe de fabrication est simple. Il s’apparente à celui d’un béton de sable (mélange de sable et de ciment). Du plastique en fusion sert de liant à la place du ciment. Il est mélangé avec du sable de granulométrie choisie, dans des proportions précises, selon l’utilisation recherchée pour le produit fini (pavé piétonnier ou pavé de voirie).

4 Projet conduit par Gilles DOUBLIER, Chef de ce projet et, par ailleurs, Conseiller Technique du Maire de N’Djaména

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Le phasage de la fabrication est le suivant :

Phase 1 – Préparation du mélange : Les sachets plastiques, non lavés, sont triés et débarrassés grossièrement de leurs impuretés. Ils sont pesés, comme le sable. Le rapport plastique/sable est variable. Il est à définir préalablement, comme on le ferait avec un béton de sable. Les fournées sont généralement pensées pour être transportables et maniables sans trop de difficultés. Phase 2 – Chauffage du mélange : Le mélange est chauffé progressivement, dans un ½ fût de récupération, tout en subissant un malaxage vigoureux. L’énergie utilisée provient des déchets spécifiquement collectés (papier, cartons, débris de végétaux, sciures, ...) et conditionnés en bûchettes compressées. Les fumées résultant de cette manipulation,, du fait de la composition des plastiques utilisés, ne se composent que d’eau et de gaz carbonique. Toutefois, il est recommandé d’équiper les personnels de masques à fumées. Phase 3 – Moulage : La pâte obtenue est répartie à la truelle et tassée dans un moule à plusieurs compartiments, positionné sur une plaque métallique. Phase 4 – Démoulage : Le démoulage est immédiat et s’effectue, sans problème, en retirant avec précaution le moule. Phase 5 – Refroidissement : Les pavés et la plaque métallique sur laquelle ils reposent, sont placés dans un bac d’eau froide. Phase 6 – Finition : Les pavés refroidis sont vérifiés, éventuellement ébarbés. Ceux qui ne sont pas conformes sont rejetés

Figure 4:Pavé piétonnier

Figure 5: Les divers moules Figure 6: Pavés de sol

Figure 7: Des pavés terminés Figure 7 : Vue d’une allée pavée

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Quelques photos du processus (Procédé CERVALD)5 :

Tri des plastiques Pesage Bûchettes papier Fusion

pour énergie

Moulage Tassage Démoulage Refroidissement

La technologie est facile à mettre en œuvre, mais réclame, toutefois, une excellente pratique issue de l’expérience, pour avoir une constance dans la qualité.

La productivité de ce matériau est faible. 4 à 6 personnes peuvent fabriquer de 300 à 600 pavés par jour, soit environ 6 à 12 m² de pavage, selon leur degré d’implication.

Le matériau produit, réalisé dans les règles de l’art, est un bon matériau. Il est recommandé plutôt pour le trafic piétonnier et le pavage des allées et des trottoirs. Sa résistance aux incidences climatiques (soleil, humidité, ...) et sa durabilité dans le temps ont été testés avec succès.

Sur le plan économique, sa production est rentable dans les pays où le coût du ciment est élevé.

Ce procédé permet aussi d’autres fabrications, soit sans adjonction de sable, soit en ajoutant d’autres agrégats ou en armant la structure de fibres végétaux ou de métal comme on le ferait avec du béton armé.

Linteau pour maison en terre

Dalle armée de caniveau Possibilité en dalle de latrines

Les points faibles de ce procédé sont : i) une émission importante de fumées pouvant être polluantes ; ii) aucune de maîtrise de la température ; ii) une qualité du produit inégale ; iv) une formulation du mélange des composants inconstante et à affiner; v) peu d’informations sur le comportement des matériaux dans le temps ; vi) une nécessaire étude de faisabilité économique préalable et concluante, avec de s’engager plus avant.

Actuellement, des travaux sont en cours pour rendre ce produit plus concurrentiel par rapport à son équivalent ciment, par l’amélioration de sa productivité, dans le respect de la sécurité du personnel et le souci de préserver l’environnement. Un prototype, simple, fiable, peu coûteux, de maintenance facile est en cours d’expérimentation en ce sens.

5 Photos – Centre CERVALD de la Mairie de N’Djaména (Tchad)

Autres types de pavés

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4 – Les mesures d’accompagnement : Il ne faut pas perdre de vue que l’objectif principal n’est pas seulement de fabriquer des produits à base de sachets plastiques, mais surtout de réduire la pollution occasionnée. Pour cela, il est bien évident que la seule garantie de la pérennité de l’action est que celle-ci soit économiquement rentable pour l’ensemble des acteurs impliqués. En cela, les mesures prévues pour arriver à la satisfaction de ces objectifs sont les suivantes :

Phase de faisabilité :

4.1 – La connaissance de l’existant : Il est très important de bien connaître l’existant, l’exactitude de la problématique, la réglementation, les fabricants et ou importateurs de sachets plastique, les gisements en qualité et quantité, l’attitude des autorités et leur motivation à traiter le problème, les opérateurs de tri, de collecte et de valorisation des secteurs privé, associatif et informel en activités ou souhaitant s’y impliquer, les clients potentiels des produits valorisés, …

4-2 - L’étude de marché : Rien ne sert de fabriquer s’il n’y a pas de marché concurrentiel et si, dans ce marché, les clients ne sont pas intéressés utiliser ce type de produit. Aussi avant de d’engager, il convient d’étudier les potentialités du marché, de comparer le coût du produit par rapport à son équivalent ciment, d’étudier sa rentabilité économique, d’interroger les acheteurs potentiels sur leur motivation et intérêt à l’acquérir, à quel coût, sous quelle forme et selon quelle qualité, …

Phase de mise en œuvre : Le diagnostic étant fait, l’opération jugée possible, il convient d’accompagner la mise en œuvre de la fabrication, des mesures suivantes :

4.3 – Le suivi de la fabrication : La fabrication du produit nécessite du matériel adapté (en cours d’expérimentation), du personnel formé et une supervision capable d’assurer un suivi constant de la qualité du produit, de garantir, dans les délais, un approvisionnement, de satisfaire aux conditions de sécurité du personnel et ceci, dans le respect de l’environnement.

Phase de consolidation :

4.4 – La professionnalisation des opérateurs : Manager une entreprise ne s’improvise pas. L’objectif est la rentabilité. En ce sens, la bonne gestion administrative et financière, celle des personnels, des matériels, des stocks, des commandes de la clientèle, … sont des garanties de la pérennité de l’opération. A cette fin, des plans de formation, leur enseignement et leur suivi sont prévus, ainsi que des contrats d’objectifs, des évaluations de résultats, …

Phase d’implication des populations

4.5 - L’intégration du secteur informel dans le dispositif : La collecte des déchets, les opérations de tri et de valorisation nécessite de s’adjoindre les services de personnes – la plupart du temps, issues du secteur informel - habituées à traiter les déchets. Cette approche est l’opportunité de proposer les moyens de contribuer à leur réintégration dans le domaine formel.

4.6 – L’éducation environnementale des usagers au changement de leurs comportements : L’opération ne sera pas pérenne que si les utilisateurs des sachets plastiques sont conscients des pollutions qu’ils entraînent et qu’ils sont, éventuellement, intéressés économiquement, à leur récupération, à des coûts qui ne mettent pas en péril l’entreprise. En ce sens un programme d’actions d’information, d’éducation et de communication est prévu pour faciliter le changement de leurs comportements.

4.7 – La responsabilisation des fabricants et/ou importateurs : La tendance est l’application du principe de la responsabilité de ces entrepreneurs dans la pollution directe ou indirecte des produits qu’ils commercialisent et l’examen, avec les autorités, des moyens de leur participation technique et financière à la réduction de pollution générée.

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