DAA Sciences de l’environnement et du Master pro biosciences de l’environnement 2007-2008
Le traitement des déchets
1
Le traitement des déchets
POURRUT Bertrand
Contact: Bureau 0202
Email: [email protected]
PLAN DU COURS
A. La gestion des déchets
B. Le traitement des déchets
B1. Introduction – Contexte
2
C. Un cas de valorisation des déchets: le compostage
B1. Introduction – Contexte
B2. Traitements avec valorisation de la matière
B3. Traitements avec valorisation de la matière organique
B4. Traitements avec valorisation énergétique
B5. Traitements sans valorisation
Le traitement des déchets: une obligation réglementaire
- Réglementations strictes concernant les déchets: européenne et
nationale
- Thème majeur de ces réglementations: la valorisation des déchets par
B1. Introduction - Contexte
3
- Thème majeur de ces réglementations: la valorisation des déchets par
recyclage et/ réutilisation. Ce thème sera encore plus renforcé par la future
directive européenne.
- Nombreuses filières de recyclages mises en place pour les OM, DI, DND
et DD
En fin de chaîne, il faut finaliser les procédures de tri, au besoin en recourant à un tri manuel dans les
Tri des déchets
B1. Introduction - Contexte
8
recourant à un tri manuel dans les installations de traitement.
Les filières de recyclage spécifiques
Huiles Usagées - 1979
Emballages ménagers - 1992
(Régénération / Incinération)
(Eco-emballage)
B1. Introduction - Contexte
9
Piles et accumulateurs - 1999
Pneumatiques usagés - 2002
Véhicules Hors d’Usage – 2003
Déchets d’équipement électriques et électroniques ( DEEE) – 2006
(Recyclage / Incinération)
(dépollution/démantèlement/recyclage)
+
Le traitement des déchets: une considération seulement environnementale ?
B1. Introduction - Contexte
Epuisement des ressources naturelles + fort développement
économique de la Chine et l’Inde + situation géopolitique =
augmentation du cours des matières premières et de l’énergie
10
- Notion de Matières Premières Secondaires (MPS) = « Déchets »
valorisables de la réglementation
- Moindre intensité énergétique du recyclage par rapport à la
B1. Introduction - Contexte
Le traitement des déchets: une considération seulement environnementale ?
11
production
- Alternative économique à la flambée des prix des matières premières
- MPS = enjeu industriel et stratégique
Quelques chiffres: Le tri des déchets ménagers et assimilés (DMA) en France
B1. Introduction - Contexte
12
Efficience du recyclage en France
B1. Introduction - Contexte
De grandes disparités en fonction des filières
15
Efficience du recyclage en France
B1. Introduction - Contexte
De grandes disparités en fonction des filières… et à l’intérieur d’une même filière
16
Le chiffre-clef : 2 %. Soit:
-5,5 millions de tonnes-équivalent pétrole (tep) d’énergie économisées
soit 2 % de la consommation française totale
-18 millions de tonnes-équivalent CO2 non-émis soit 2,7 % de la
B1. Introduction - Contexte
L’impact écologique du recyclage
19
-18 millions de tonnes-équivalent CO2 non-émis soit 2,7 % de la
production métropolitaine
- 115 millions de mètres cube d’eau économisés soit 2 % de la
consommation annuelle nette française
Cependant, le recyclage a été à l’origine de l’émission de 400 tonnes-
équivalent PO4 soit 0,05 % de la production française totale
PLAN DU COURS
A. La gestion des déchets
B. Le traitement des déchets
B1. Introduction – Contexte
20
C. Un cas de valorisation des déchets: le compostage
B1. Introduction – Contexte
B2. Traitements avec valorisation de la matière
B3. Traitements avec valorisation de la matière organique
B4. Traitements avec valorisation énergétique
B5. Traitements sans valorisation
Les métaux ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Ferrailles(teneur minimale en fer 92 %)
Panier à ferrailles Four électrique(fusion par arcsélectriques entresélectrodes et ferrailles)
Acier liquide(1600 °C)
Poche deCoulée
Coulée continue
21
Répartiteur
Lingotière de cuivre(refroidie violemment à l’eau)
Acier solide(800 °C)
BramesBloomsBillettes
Laminage à chaud(1200 °C)
Laminage des produits plats
Tôles en bobinePlaquesTôles en feuilles
40 % de la production française est issue du recyclage
Les métaux ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Prix des ferrailles: légère hausse à stable (nouveau gisement en Chine)
- Politique des déchets (VHU, DEEE)
+
+ =
22
- Politique des déchets (VHU, DEEE)
- Politique contre changement climatique, quotas carbone
- Prix de l’énergie: tout dépend du choix de l’énergie (électrique ou énergie
fossile) et du choix du marché (régulé ou non)
- ( Réduction des déchets à la source )
- Recyclage successif qui augmente le taux d’impuretés
- Complexité croissante des types d’acier (50000 normes): nécessité d’un tri
+
+
-
--
=
=
-
Les métaux ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Freins technologiques:
- Séparation entre acier et plastique dans les matériaux sandwich
→ Stade précoce de développement
23
Impact environnemental de la filière
Les métaux non ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Déchets / ferraillesd’aluminium
Broyage Extraction desmétaux ferreux
Triage épuration à froid
Tables vibropneumatiquesou courants de Foucault
24
Préparation de la charge(triage par densité)
Raffinage
Aluminium liquide(700 -800°C)
Produits bruts(lingots, plaquesou billettes)
Les métaux non ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Prix des métaux: légère hausse à stable pour le plomb
- Politique des déchets (DEEE, difficile de séparer les métaux pour les VHU)
+
+ =
26
- Politique contre changement climatique, quotas carbone
- Prix de l’énergie: tout dépend du choix de l’énergie (électrique ou charbon et
pétrole) et du choix du marché (régulé ou non)
- ( Réduction des déchets à la source )
- Diversité croissante des types de métaux/ matériaux composite
+
-
-
-
=
Les métaux non ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Freins technologiques:
- Séparation entre métaux et plastique dans les matériaux sandwich
→ Par thermolyse en pilote industriel non satisfaisant
→ Stade de pilote industriel pour l’incorporation de petites quantités de matériaux sandwich dans les fours
27
sandwich dans les fours
- Identification de la composition des alliages d’aluminium:
→ Stade de pilote industriel: procédés de bombardements neutroniques ou d’identification optique
- Limitation de la pollution lors du recyclage du plomb
→ plusieurs projets qui ont été abandonnés pour des raisons économiques
Les métaux non ferreux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Impact environnemental de la filière
28
Papier / Carton
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Alimentation(balles depapier derécupération)
Pulpeur
Epuration parcyclonage(élimination desparticules lourdes)
Filtre à disque
29
Epuration par tamisage(classeurs à fentes ou à trous)
Cellule de flottation( élimination de l ’encredétachée au cours dupulpage)
Presse à vis(épaississementde la pâte)
Trituration à chaud(dispersion desparticules d ’encrerésiduelles)
Machine à papierBobinage
Bobines depapier oude carton
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Politique contre changement climatique, quotas carbone
- Augmentation du tri au niveau des entreprises
- Politique des déchets (décrets sur les imprimés de 2006, directive emballage)
+
+
+
Papier / Carton
=
31
- Politique des déchets (décrets sur les imprimés de 2006, directive emballage)
- Développement d’encre non désencrable
- ( Réduction des déchets à la source )
+
-
-
=
Freins technologiques:
- Elimination des colles
→ Consiste dans une optimisation des techniques de tri
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Impact environnemental de la filière
Papier / Carton
32
Verre
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Déchets de verre
Tri manuelSéparationgranulométrique Broyage
Extraction desmétaux ferreux
Aspiration deséléments légers
Verre bleu : oxyde de cobalt
Verre violet: oxyde de manganèse
Verre rouge: protoxyde de cuivre
Verre jaune: oxyde d'argent
33
Tri optique
Tri optique
Matériauxinfusibles
MatériauxinfusiblesCalcin
Calcin
éléments légers
Aspiration deséléments légers
Verre
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Silos de stockage desmatières premières
Mélangeur
Four(1550 ° C)
34
(1550 ° C)
Feeder
Machine defabrication(bouteilles)
Arche de cuissonContrôle
Emballage pourl’expédition
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Politique contre changement climatique, quotas carbone
- Prix de l’énergie: calcin permet une diminution de l’intensité énergétique
- Politique des déchets (directive emballage (quota pas encore atteint), VHU)
+
+
+ =
Verre
36
- Politique des déchets (directive emballage (quota pas encore atteint), VHU)
- Meilleure performance du tri (séparation du verre coloré et incolore par tri
optique)
-Baisse du prix minimum de rachat du calcin aux collectivités (alors qu’
il y a encore plus de 30 % du verre des ménages non collecté !)
- Prix de l’électricité: la fabrication du calcin est énergivore
- complexification des mélanges, augmentation du verre coloré
+
-
-
=
-
+
B2. Traitements avec valorisation de la matière
VerreFreins technologiques:
- recyclage des verres d’écran, de lampe, culinaire (Pyrex)
→ au stade d’idée!
- Séparation des réseaux chauffants des lunettes arrières des VHU
→ aucune idée
37
Impact environnemental de la filière
- Séparation des vitrocéramiques du verre
→ optimisation du tri
Les plastiques
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Alimentation(balles de déchetsplastiques)
Séparationdélitage
Tri préliminaire(manuel ou automatique)
Broyage
Paillettes
Tri par flottation ettri densitaire
Tr émied’alimentationCollier
chauffantVisArchimède
Recyclage chimique et valorisation
38
Silos de stockage
chauffantArchimèdeGranulation
Extrudeuse
Empaquetage
Empaquetage
valorisation thermique peu favorable
Il existe trois grandes familles de matières plastiques :
� les thermodurcissables : ils sont formables à chaud avec modificationchimique. Les phénoplastes, aminoplastes et les résines époxydes
� les plastiques techniques : comme leur nom l'indique, ils sont destinés à desapplications très précises en raison de leur propriétés
(PAS DE VALORISATION MATIERE POSSIBLE)
Les plastiques
B2. Traitements avec valorisation de la matière
39
applications très précises en raison de leur propriétés
�les thermoplastiques : ils sont formables à chaud sans modification chimique.Le polyéthylène, le polypropylène, le polychlorure de vinyle et le polystyrène
(PAS DE VALORISATION MATIERE POSSIBLE)
- Le taux d’utilisation des MPS est de seulement 5 % pour la filière plastique
- Particularité: les plastiques régénérés (recyclats) servent à la fabrication de
produits différents des produits neufs dont ils sont issus
Type de Type de résinerésine
Sources de déchetsSources de déchets Applications potentiellesApplications potentielles
PEbdFilms rétractables ou étirables palettisationSacs, sachets, boîtages
Sacs poubelle, films d'ensilage, moulage (articles ménagers, jouets...)
PEhd
Bouteilles, flacons (lait, lessive...)Bidons (huiles moteurs, phytosanitaires...)Fûts et conteneurs aisses et casiersFilms pour routage
Bidons multicouches, containers, tuyaux, jouets, articles de camping
PPFilms et sachets transparents (paquets de cigarettes, fleurs, bonneterie, produits alimentaires secs...) Tubes
Articles injectés, moulés techniques, mobilier de jardin
Feuilles pour thermoformage (pots de
Les matières plastiques
PEbd=polyéthylène
basse densité
PEhd=polyéthylène
haute densité
PP=polypropylène
B2. Traitements avec valorisation de la matière
40
PSFeuilles pour thermoformage (pots de yaourts et autres produits laitiers, gobelets...) Bouchage
Moulage (jouets, articles ménagers...)
PSEBarquettes alimentairesCalage (électroménager)
Moulage de blocs expansés ou moulage d'objets
PVC
Bouteilles (eaux minérales, vinaigre, vin, huiles comestibles, produits de droguerie...) Feuilles pour thermoformage de gobeletsBarquettes, boîtes alimentairesBlisters Films alimentairesFilms pour les applications médicales
Profilés, tuyaux, contreforts pour chaussures, charges diverses
PETBouteilles (boissons gazeuses, eaux minérales, huiles comestibles...)Pots et flacons cosmétiquesFilms
Fibres
PS=polystyrène
PSE=polystyrène expansé
PVC=polychlorure de
vinyl
PET=polyéthylène
téréphthalate
Exemples d’usage
B2. Traitements avec valorisation de la matière
41
27 flacons de vaisselle=
une veste polaire
250 flacons de lessive=
Une chaise de classe
67 bouteilles d’eau=
Une couette pour deux
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Politique contre changement climatique, quotas carbone
- Prix du pétrole: les matières plastiques sont des produits dérivés du pétrole
- Politique des déchets (directive emballage, VHU, DEEE) + nouvelle filière des déchets plastiques d’entreprise
++
+
Les plastiques
42
- ( Possible valorisation énergétique en co-incinération en cimenterie (manque
de produits de combustion comme les huiles et pneus usagés) )
- Tri: automatisation pour séparer les polymères mais pb des multicouches
- Surcapacité de recyclage en France: manque de débouchés
- ( Développement des plastiques biodégradables )
- ( Réduction à la source )
- pas de tendance à une complexification des mélanges mais les polymères sont incompatibles entre eux (d’un point de vue recyclage)
-
- =
=
- =-
+ -
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Impact environnemental de la filière
Freins technologiques:Recyclage des plastiques ignifugés, Purification des résines, Recyclage des matériauxcomposites (matrice/ renfort), Recyclage des plastiques sandwich (différents polymères), Recyclage des thermodurs, Lutte contre la dégradation des chaînes de polymères: divers états d’avancement mais pas encore de stade industriel
Les plastiques
43
Les Véhicules Hors d’Usage (VHU)
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Dépollution(récupération desdéchets dangereux :carburant, huile,
44
carburant, huile,batterie …) Démontage
(récupération des piècesdétachées pour la réutilisationet des composants pour lerecyclage)
Broyage
Résidus debroyage légers
Tri par Broyagematériau
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage
Pas encore de données sur le taux de récupération (mise en place en 2003): par
contre, l’objectif fixé par le décret de 2003 sur les VHU fixait un objectif de 80 % de
réemploi/recyclage du poids total du VHU
Les Véhicules Hors d’Usage (VHU)
+ +
45
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Hausse du prix des matériaux de récupération issus des VHU
- Evolution des VHU (voiture plus grande, plus d’Al, plus de plastique,
écoconception pour augmenter la récyclabilité des VHU)
+
+
Les Véhicules Hors d’Usage (VHU)
46
écoconception pour augmenter la récyclabilité des VHU)
- Politique en matière des VHU: l’arrêté du 6 avril 2005 rend l’agrément
obligatoire pour les démolisseurs et les broyeurs de VHU (entré en vigueur le 24
mai 2006). D’où un meilleur contrôle du recyclage et une meilleure efficience+
Freins technologiques: cf. freins des matériaux de récupération issus des VHU
Impact environnemental de la filière: non déterminé. En se rapportant aux
impacts des matériaux de récupération issus des VHU, on peut aisément considérer que
l’impact est très positif
DEEE (Déchets d’équipements électriques et électroniques)
Les EEE fonctionnent grâce à des courants électriques ou à des champsélectromagnétiques
On distingue trois types de DEEE :
� les produits blancs , qui recouvrent les appareils de lavage
B2. Traitements avec valorisation de la matière
47
� les produits blancs , qui recouvrent les appareils de lavage (lave-linge ou lave-vaisselle), de cuisson et de pr éparation culinaire
� les produits bruns , qui recouvrent les appareils audiovisuels (TV, magnétoscope, Hi-Fi).
� les produits gris , qui recouvrent les équipements informatiques et bureautiques.
DEEE (Déchets d’équipements électriques et électroniques)
Ménage
Déchetterie
Fixe/mobile
Collecte de proximité
Retourmagasin
Reprise livraison
association Système propreproducteur
14 kg/hab/an
B2. Traitements avec valorisation de la matière
48
Enlèvement / regroupement/transport
Réutilisation / dépollution / recyclage / valorisat ion
Collectivités Collectivités localeslocales
distributeursdistributeurs
Les DEEE
B2. Traitements avec valorisation de la matière
DEEE blanc
49
Réception desDEEE blancs
Dépollution de phase 1 des appareils frigorifiques(récupération des gaz frigorigènes (CFC, HCFC et HFC)et des huiles)
Broyage classique
Démantèlement des DEEE blancs
Les DEEE
B2. Traitements avec valorisation de la matière
DEEE bruns et gris
50
Extraction des déchets dangereux
Séparation des fractions richesen métaux précieux
Traitement chimique destiné à larécupération des métaux précieux
Pas encore de données sur le taux
de récupération (mise en place en
2006): par contre, l’objectif fixé par le
décret 2005-829 du 20 janvier
2005 sur les DEEE fixait un objectif de
4 kg/hab/an recyclé (sur les 14 kg
produits soit 28 %)
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage des
DEEE blancs
Les DEEE
+
Potentialité de recyclage des
DEEE blancs légers
51
±+
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage des
DEEE bruns et gris
Les DEEE
-
Pas de recyclage possible encore
Potentialité de recyclage des
câbles et autres produits
52
+ +
Pas de recyclage possible encore pour les écrans plats !
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Hausse du prix des matériaux de récupération issus des DEEE
- Evolution des DEEE: écoconception vs complexité grandissante
- Politique en matière de DEEE:
▪ le décret 2005-829 du 20 janvier 2005 rend la reprise des DEEE gratuite par les fournisseurs
++
Les DEEE
-
53
par les fournisseurs
▪ les arrêtés du 23 novembre 2005 rend l’agrément obligatoire pour la filière de récupération (éco-organismes).
▪ directive 2005/32/CE relative à l’écoconception des EEE.
- Pas d’éco-organisme pour les DEEE industriels
+
Freins technologiques: cf. freins des matériaux de récupération issus des DEEE
Impact environnemental de la filière: non déterminé. En se rapportant aux impacts des matériaux de récupération issus des DEEE, on peut aisément considérer que l’impact est positif
-
Les DEEE
Ecotaxe sur les DEEE
Appareils de réfrigération et congélation 15 €Gros Électroménagers 5 €Petits Électroménagers 3 €
B2. Traitements avec valorisation de la matière
54
Petits Électroménagers 3 €Ordinateurs 2 €Ordinateurs portables 1 €Moniteur LCD 3 €Moniteur CRT 5 €TV 8 €Photocopieur 2 €GSM 0.10 €
Les pneus
B2. Traitements avec valorisation de la matière
A. le rechapage qui consiste à remplacer la bande de roulement usagée du pneu, afin qu'il retrouve sa qualité d'origine
B. la granulation qui permet de fabriquer du granulat ou de la poudrette de caoutchouc utilisés dans la fabrication de pièces (roulettes, …), de revêtement de sols sportifs et
Les différentes utilisations des pneus usagés:
55
utilisés dans la fabrication de pièces (roulettes, …), de revêtement de sols sportifs et routiers, de produits d'étanchéité et d'isolation phonique… ;
C. la réutilisation de pneus entiers ou déchiquetés pour la fabrication de divers produits en caoutchouc : en technique routière (pour les renforcements de terrains, la réalisation de remblais allégés ), pour la réalisation de bassins de rétention, dans la lutte contre les vibrations, contre le bruit.
D. La valorisation énergétique: utilisation comme combustibles de substitution, notamment dans les fours de cimenterie, compte tenu du haut pouvoir calorifique du caoutchouc (1 tonne de PU = 1 tonne de charbon en contenu énergétique).
Les pneus
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Découpage
Extraction desmétaux ferreux
56
Alimentation(pneus usagésnon réutilisables)
Broyage
Poudretteset granulats
Fibrestextiles
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage
Le taux réemploi/recyclage (en incluant le rechapage) est de 66 %
Les pneus
+ +
57
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- Baisse du prix de la collecte
- Publication (juillet 2006) par l’Afnor de la norme expérimentale n°XPT 47-751 sur la détermination du format des produits issus du broyage primaire de pneus usagés non réutilisables (PNUR): produits finaux de meilleure qualité
- directive 1999/31/CE (décharges) : interdiction de mise en décharges des
+
+
Les pneus
58
- directive 1999/31/CE (décharges) : interdiction de mise en décharges des pneus découpés et déchiquetés (échéance juillet 2006) mais taux de valorisation est déjà de 98 % !
- Certification des acteurs de la filière (Aliapur, Qualicert valorpneu) +
Freins technologiques: peu à pas car les pneus sont des produits simples.
Impact environnemental de la filière: non quantifié car l’usage des pneus
usagés est très divers. On peut toutefois considérer que l’impact est très positif
=+
Les piles
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Traitement des effluents
59
Préparation etchargement Oxydoréduction
(traitementthermique)
Oxyde dezinc
Colonnesde lavage
Extractionde produit
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage
Le taux recyclage est de 30 % (la collecte est limitante notamment
concernant les piles boutons)
Les piles
-
61
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- renouvellement des conventions de COREPILE et SCRELEC, augmentation du nombre de point de collecte
- Baisse du coût de traitement (plus de piles collectés / importation)
- Politique des déchets (DEEE)
+
+
Les piles
+
62
- Baisse de la teneur ou disparition des substances dangereuses (y compris le cadmium) : augmente la recyclabilité mais diminue le gisement de métaux
- poursuite de l’augmentation de la proportion des piles boutons
+
Freins technologiques: diminuer le coût de recyclage en particulier celui des piles boutons!
Impact environnemental de la filière: non quantifié. On peut toutefois
considérer que l’impact positif est assez limité. Cependant, il y limitation de
l’impact négatif du non-recyclage des piles
--
Les accumulateurs
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Batteriesusagées
Broyage
Neutralisation des acides
Séparation des déchetsde plomb des autresmatériaux (plastiques …)
63
Fusion desdéchets de plombRefus de tri
CouléeLingots deplomb
Poche deCoulée
Plomb liquide(1100 °C)
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage des
accumulateurs portables
Les accumulateurs
-
Potentialité de recyclage des
accumulateurs au plomb
65
+
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- renouvellement des conventions de COREPILE et SCRELEC,
augmentation du nombre de point de collecte
- Politique des déchets (DEEE)
+
Les accumulateurs
+
66
- Politique des déchets (DEEE)
- prix des métaux (plomb, nickel et cadmium) +
Freins technologiques: diminuer le coût de recyclage !
Impact environnemental de la filière: non quantifié. On peut toutefois
considérer que l’impact est assez limité en particulier pour les accumuluteurs
portables. Cependant, il y limitation de la pollution induite par les accumulateurs non
recyclés
+
Les huiles
B2. Traitements avec valorisation de la matière
DéshydratationColonne sousvide
Régénération des huiles usagées
67
Huiles usagées(stockage)
Vapeur140 ° Stockage
intermédiaire
Vapeur350 °C
Strippage latéral
Huilelégère
Huilemoyenne
Huilevisqueuse
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage
Le taux recyclage/régénération est de 31,4 %. Le reste est valorisé de façon
énergétique
Les huiles
+
69
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- prix du pétrole: favorise la régénération des lubrifiants
- Agrément des éliminateurs d’huile (Eco huile)
- Politique des déchets (VHU, opération Vidange propre de l’ADEME)
- Libéralisation du mécanisme de fixation des prix de reprise des huiles:
++
+
Les huiles
+
70
- Libéralisation du mécanisme de fixation des prix de reprise des huiles: tendance à la hausse des prix
- Concurrence de la valorisation énergétique
- Demande croissante de lubrifiants de haute technicité
+
Freins technologiques: Augmenter les performances techniques et environnementales des sites de régénération
Impact environnemental de la filière: très positive. 100 % des huiles sont
valorisés (recyclage/régénération/combustion)
--
Les solvants
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Solvantsusagés(stockage)
Décantation
Colonne dedistillation
Mise en fût des
71
(stockage)
Culot
Mise en fût dessolvantsrégénérés
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Potentialité de recyclage
Le taux recyclage/régénération est de 21 % (hors recyclage en interne)
Les solvants
+ +
72
B2. Traitements avec valorisation de la matière
Facteurs influençant le recyclage et tendance pour les années à venir:
- prix du pétrole: favorise la régénération des solvants
-Soutien financier à la régénération des solvants en baisse lors du 8èmeprogramme des Agences de l’Eau (2003-2006) mais en hausse pour le 9ème programme des Agences de l’Eau (2007-2012) uniquement pour l’agence Loire
+
+
Les solvants
-
73
programme des Agences de l’Eau (2007-2012) uniquement pour l’agence Loire Bretagne dans un premier temps
- ( Réduction à la source: directive 1999/13/CE relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils dues à l’utilisation de solvants organiques dans certaines installations (applicable aux anciennes installations depuis octobre 2007) et dans certains produits (directive 2004/42/CE) )
+
Freins technologiques: amélioration de la qualité des solvants en sortie de régénération et développement de la régénération en petites quantités à un coût acceptable
Impact environnemental de la filière: non déterminé mais plutôt positif.
-
-
GRAVATS - BETONS
Les déchets inertes
B2. Traitements avec valorisation de la matière
74
…BROYAGE
GRAVES DE RECYCLAGE
Construction de chaussées, remblaiement de tranchées…
Les déchets banals bois de chantier
BOIS : portes, huisseries…
BROYAGE
B2. Traitements avec valorisation de la matière
75
BROYAGE
GranulésChaufferies bois
Panneaux de particules
Le nucléaire en France
Quelques chiffres : 431 TWh produit par an
59 réacteurs nucléaires
B2. Traitements avec valorisation de la matière
76
59 réacteurs nucléaires
63 MWh installé
78 % de l’électricité en France
1 kg/(an.hab) déchet radioactif (officiel)
Cas des déchets nucléaires : classification
B2. Traitements avec valorisation de la matière
77
� Les déchets TFA (VC VL) = 1 à 100 Becquerels par gramme (Bq/g) (~ 25.000 t/an)
� Les déchets FA et MA (VC VL) = 90% du vol des déchets radioactifs
� Les déchets MAVL et HAVL = les plus problématiques. Durée de vie de l’ordre du million d’années. Pas de solution définitivement adoptée à part leur stockage
Ex du stockage de déchets nucléaires TFA
B2. Traitements avec valorisation de la matière
78
Agence Nationale pour la gestion des Déchets RAdioactifs
Ex du stockage de déchets nucléaires TFA
Colis (fût métallique, containeur de béton) =
• 15% de déchet (gants, bottes, outils…)
• 85% d’enrobage (béton, mortier, résine, bitume… )
B2. Traitements avec valorisation de la matière
79
Agence Nationale pour la gestion des Déchets RAdioactifs
Sites de stockage localisés sur des matériaux argileux
pour éviter tout risque accidentel de dispersion du contaminant et sur une zone géologiquement stable (pas
de risque naturel).
Ex du stockage de déchets nucléaires HAVL
1) Retraitement des combustibles de centrale (� du
volume par extraction de U et Pu - 97% !)
2) Conditionnement des déchets (vitrification et dépôt dans des fûts en acier inoxydable)
3) Mise en dépôt temporaire (refroidissement)
B2. Traitements avec valorisation de la matière
80
Agence Nationale pour la gestion des Déchets RAdioactifs
3) Mise en dépôt temporaire (refroidissement)
4) Enfouissement définitif (en cours d’étude)
Stockage des déchets HAVL vitrifiés
Combustible en attente de retraitement
Ex du stockage de déchets nucléaires HAVL
Actuellement, un laboratoire d’étude est en cours de mise en place à Bure en Meuse
(Haute Marne), dans des formations argileuses afin d’étudier les modalités de
stockage des déchets HAVL
B2. Traitements avec valorisation de la matière
81
Agence Nationale pour la gestion des Déchets RAdioactifs
PLAN DU COURS
A. La gestion des déchets
B. Le traitement des déchets
B1. Introduction – Contexte
82
C. Un cas de valorisation des déchets: le compostage
B1. Introduction – Contexte
B2. Traitements avec valorisation de la matière
B3. Traitements avec valorisation de la matière organique
B4. Traitements avec valorisation énergétique
B5. Traitements sans valorisation
La méthanisation
- Procédés de méthanisation: 2H avec Mr Labeyrie (spécialiste français du
biogaz)
- Méthanisation des solides & Biohydrogène: 2H avec Mr Trably (ancien
84
prof à l’ENSAT, Ingénieur de recherche à l’INRA de Narbonne)
- Qualité des digestats (issus de la méthanisation): 1H avec Claire
Marcato docteur de l’INP, ingénieur déchets de l’APESA
Intérêt des traitements biologiques
Impact environnemental
Production de CO2- inférieure à l’incinération (transformation de la matière)- équivalente à la mise en décharge
A. Généralités – Les modes de traitement des déchets
85
Coûts réduits- par rapport à l’incinération- plus-value (valorisation agronomique ou énergétique)
Impact économique
Avantage écologique
Valorisation matière (compost)Valorisation énergétique (biogaz)
Les déchets « biodégradable »
32%9% 4% Tri + compostage OM (����)Compostage boues (����)
Méthanisation (����)
A. Généralités – Les modes de traitement des déchets
86
32%
5%50%
Compostage biodéchets (=)Compostage DV ( ����)
Source : ADEME - ITOM 2002
La filière de traitement biologiques
Gisement des déchets organiques théoriquement susceptible d’être
traité par une filière de gestion biologique: 32 Mt (ADEME, 2006).
Environ 11 Mt sont actuellement traités:
87
- Compostage: plus de 600 plates-formes de compostage qui traitent
5 Mt (2,5 Mt de compost produit)
- Méthanisation: 2 unités traitant environ 0,2 Mt de DMA. 240
unités traitent des effluents des IAA et des boues de STEP (1 Mt)
- Épandage de boues: 5 à 6 Mt de boues sont directement
épandues
PLAN DU COURS
A. La gestion des déchets
B. Le traitement des déchets
B1. Introduction – Contexte
88
C. Un cas de valorisation des déchets: le compostage
B1. Introduction – Contexte
B2. Traitements avec valorisation de la matière
B3. Traitements avec valorisation de la matière organique
B4. Traitements avec valorisation énergétique
B5. Traitements sans valorisation
Capacité d’incinération des déchets municipaux dans
différents pays industialisés
0% 20% 40% 60% 80%
Japon
Danemark
Suisse
L’incinération dans le monde
89
Luxembourg
France
Belgique
Pays-Bas
Norvège
USA
Autriche
Royaume Unis
Italie
Canada
Corée du Sud
Espagne
13,9 Twh (109 kWh)en 2004
L’incinération des Déchet Municipaux et Assimilés
90
Énergie thermique ou électrique
10,1 Twh Thermique+
3,8 Twh Electrique
L’usine d’incinération
1.Aire de déchargement
3. Grue de chargement des fours
4. Trémie d’alimentation
92
2. Fosse à déchets
8. Traitement des effluents gazeux (cyclone)
11. Cheminée
9. Filtres
L’usine d’incinération
94
(cyclone)9. Filtres
10. Récupération des REFIOM/REFIDIS7. Mâchefers
12. Turbines à vapeur
L’usine d’incinération
Utilisation de la vapeur comme source de chaleur (chauffage) ou comme source d’énergie (production d’électricité)
95
PLAN DU COURS
A. La gestion des déchets
B. Le traitement des déchets
B1. Introduction – Contexte
98
C. Un cas de valorisation des déchets: le compostage
B1. Introduction – Contexte
B2. Traitements avec valorisation de la matière
B3. Traitements avec valorisation de la matière organique
B4. Traitements avec valorisation énergétique
B5. Traitements sans valorisation
� ISDD (Installation de Stockage des Déchets Dangereux) ex CSDU de classe I ex CET de classe I
= déchets industriels spéciaux ultimes = de l’industrie, commerces, services + déchets toxiques des ménages.
� ISDND (Installation de Stockage des Déchets Non Dangereux) ex CSDU de classe II, ex CET de classe II
= Déchets industriels banals, déchets ménagers par collecte traditionnelle, résidus des filières de traitement/valorisation des OM,
Les classes des installations de stockage
100
traditionnelle, résidus des filières de traitement/valorisation des OM, mâchefers…
� ISDI (Installation de Stockage des Déchets Inertes) ex CSDU de classe III, ex CET de classe III
= Déchets inertes (déblais et gravats)
Modes et techniques d’enfouissement
Deux modes d’enfouissement :
• Enfouissement de surface
• Enfouissement en tranchée
101
Traitement lixiviat: réglementation
105
Arrêté du 9 septembre 1997 relatif aux installations de stockage de " déchets non dangereux "
Sources:
� Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie. www.ademe.fr
� Chambre du commerce et de l’industrie de la ville de Paris. http://www.environnement.ccip.fr/dechets/savoir/filieres-elimination-dechets.htm
� Oxydation hydrothermale. www.cea.fr http://www.hoo-ingenierie.fr/techno_ok.htm
� Société Organic Waste Systems. http://www.ows.be/dranco.htm
� Société KOMPOGAS http://www.kompogas.ch/en/index.html
� De Guardia, A. (2002), Traitement biologique aérobie des déchets solides: le procédé de compostage. In « Gestion des Problèmes Environnementaux dans les industries agro-alimentaires, Lavoisier Tec & Doc .
109
Environnementaux dans les industries agro-alimentaires, Lavoisier Tec & Doc .
�Martin, AM (1991), Biological Degradation of Wastes, Elsevier pub.
�Mustin, M. (1987), Le compost. Editions F. Dubusc.
Sources:
� ADEME. Les déchets en chiffres. Publication ADEME 2006. www.ademe.fr
� Department for Environment, Food and Rural affairs. DEFRA (UK). http://www.defra.gov.uk/
� Commission Européenne. L’UE et la gestion des déchets. http://europa.eu.int
� Chambre de commerce et d’industrie de Paris. http://www.environnement.ccip.fr/dechets/index.htm
� Textes Législatifs. Décret n° 2002-540 du 18 avril 2002 : (NOR: ATEP0190045D). http://www.legifrance.gouv.fr
http://www.bourse-des-dechets.fr/
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