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06/11/2009 Que deviennent nos déchets ?

SyctomPour illustrer le devenir de nos déchets, prenons l'exemple du centre de traitement multifilière du SYCTOM à Ivry-sur-Seine (94). Il comprend un centre de tri des déchets issus des collectes sélectives, une déchetterie et une usine d'incinération. Voici l'histoire de la réincarnation des 353 kg de déchets générés par personne chaque année.

Plan

Présentation générale

1.     Unité d’incinération des déchets

2.     Centre de tri

3.     Déchetterie

4.     Unité de recyclage organique (méthanisation)

5.     Traitements des déchets dangereux

Présentation générale

Situé aux portes de Paris, le centre de traitement multifilière traite les ordures ménagères de plus d'1,4 million d'habitants soit 770 000 tonnes de déchets. Il compte une unité d'incinération avec valorisation énergétique, construite en 1969 puis modernisée en 1997, ainsi qu'une déchetterie et un centre de tri des déchets issus des collectes sélectives, tous deux mis en service en 1997. Le centre gère les déchets de 14 communes du Val-de-Marne et des Hauts-de-Seine et 12 arrondissements parisiens. En 2009, il employait 248 personnes. Le centre fait l'objet d'un projet de transformation engagé depuis 2003 et devrait se doter d'ici 2013 d'une usine de méthanisation/compostage.

L'unité d'incinération

En 2008, l'usine a traité 670 000 tonnes d'ordures ménagères résiduelles. Son rôle est d'éliminer nos déchets non recyclables en les brûlant. L'énergie dégagée par la combustion est valorisée en produisant de la vapeur, de l'électricité et des tonnes de matériaux.

C'est la plus importante unité de valorisation énergétique de France :

- Elle produit plus de 960 000 MWh de vapeur, qui est vendue à la Compagnie parisienne de chauffage urbain (CPCU), chargée de la gestion du service public de fourniture de chauffage urbain et d'eau chaude sanitaire, soit l'équivalent de 100 000 logements desservis (type 80m2 de 1995 avec 4 personnes).

- Elle produit près de 110 000 MWh d'électricité, dont la moitié est utilisée pour le fonctionnement du site. L'autre est vendue à EDF.

- Elle génère 145 000 tonnes de matériaux valorisables : mâchefers (88%), métaux ferreux et non-ferreux, qui sont des résidus de l'incinération. Depuis 1995, les mâchefers sont évacués par voie fluviale vers un site de traitement en vue de leur valorisation dans le secteur des travaux publics.

- Elle génère aussi 15 300 tonnes de déchets dangereux : boues et des Résidus d'Epuration des Fumées d'Incinération (REFIOM). Ces déchets sont traités sur un site dédié au stockage des déchets dangereux à Villeparisis (77). Ils subissent sur ce site un traitement par stabilisation/solidification puis sont stockés dans des alvéoles étanches. Voir partie déchets dangereux

1. Collecte et transport des déchets ménagers

Incinération_collecte

2. Réception des déchets

Réception_déchets

Après avoir été pesés, les camions-bennes déversent les ordures ménagères dans une fosse de 9000 m3 équipée de deux ponts roulants avec grappins qui transfèrent les déchets dans les fours.

Fosse

Arrivée des déchets qui sont attrapés par un grappin puis déposer sur un tapis les conduisant au four.

3. Incinération

Deux groupes de fours-chaudière d'une capacité de 50 tonnes/heure incinèrent chacun les déchets à une température de 900°C.

four

Surveillance du bon fonctionnement du four

La chaleur dégagée par la combustion des déchets permet de créer de l'énergie sous forme de vapeur d'eau vendue à la CPCU pour alimenter des logements en chauffage et d'électricité produite grâce à un turbo-alternateur (photo ci-dessous), utilisée en partie pour le centre. Le surplus est vendu à EDF.

Amternateur

Turbo-alternateur

Les ferrailles et mâchefers issus de la combustion sont acheminés par voie fluviale vers des centres pour être recyclés dans la sidérurgie et les travaux publics. Les mâchefers, composés de métaux, verre, silice, calcaire, de chaux, d'imbrûlés et d'eau sont valorisés après maturation et crible. Le crible consiste à récupérer les férailles et les métaux non-ferreux pour les recycler dans le secteur métallurgique. Une fois criblés, les mâchefers prennent le nom de grave urbaine. Ils seront utilisés comme remblais et sous-couche routière.

Ferrailles

Tous les métaux, ferreux ou non, séparés

Traitement des fumées

fumées

Les fumées passent d'abord par deux électrofiltres qui captent les poussières chargées de métaux lourds . Ces poussières appelées "cendres volantes" sont recueillies dans un silo à cendres. Puis un réacteur catalytique détruit les oxydes d'azote par injection d'ammoniaque et les dioxines et furanes sur lit catalytique à 250°C. Deux laveurs les aspergent ensuite d'eau et de lait de chaux pour capter le chlorure d'hydrogène. Des modules Venturi complètent la filtration et captent grâce à une injection de soude les oxydes de soufre.

Les eaux de lavage sont recueillies et traitées dans la station d'épuration du centre. Les polluants sont éliminés dans une boue qui est pressée pour former des "gâteaux" déshydratés.

Avant leur rejet dans l'atmosphère, les fumées sont analysées en continu.

Sont rejetés :

Nature des rejets
Valeurs limites d'émission depuis le 28/12/2005
Valeurs Ivry
Poussières
10 mg par mètres cubes
7,5
Acides chlorhydriques (HCl)
10 mg par mètres cubes
1,6
Acides fluorhydriques (HF)
1 mg par mètres cubes
0,1
Oxydes de soufre (SOx)
50 mg par mètres cubes
27
Oxydes d'azote (NOx)
80 mg par mètres cubes
85
Cadmium + thallium (Cd + TI)
0,05 mg par mètres cubes
0,011
Mercure (Hg)
0,05 mg par mètres cubes
0,002
Antimoine (Sb) + Arsenic (As) + plomb (Pb) + chrome (Cr) + cobalt (co) + cuivre (Cu) + manganèse (Mn) + nickel (Ni) + vanadium (V)
0,5 mg par mètres cubes
0,25
Dioxines et furanes (en ng/m3)
0,10 mg par mètres cubes
0,014

 

Récapitulatif :

Incinérateur

Le centre de tri

Le centre de tri a traité 37 500 tonnes de déchets triés à la source en 2008. Il conjugue le tri mécanique et le tri manuel. Compactés sous forme de "balles", les matières recyclables sont acheminés vers les industriels qui leur donneront une seconde vie. 35% des déchets ne sont pas recyclés et seront incinérés. Il s'agit de déchets placés par erreur dans les bacs jaune.

1. Réception des déchets triés

Une fois déposés par les camions, les déchets sont entreposés dans une fosse puis déposés sur de tapis roulant pour être pré-triés manuellement.

tri_1

2. Premier tri manuel

tri_2

Un pré-tri manuel est effectué pour préparer le traitement mécanique. Cette étape vise à retirer certains déchets du flux : les grands cartons, les petits appareils domestiques, le verre ou encore les sacs plastiques fermés.

3. Tri automatique

Le tri mécanique permet ensuite de séparer les matériaux en fonction de leur taille, leur forme et matière : séparation des corps creux (bouteilles, canettes, boîtes de conserves), des corps plats (papiers, cartons, formes aplaties), et des déchets ferreux par aimantation. Les bouteilles plastiques sont ensuite séparées en fonction de leur couleur.

4. La presse

Les matériaux séparés par famille (journaux/magazines, acier, aluminium, plastiques translucides et colorés, briques alimentaires, carton…) passent dans une presse à balles où ils sont compactés pour être plus facilement stockés et transportés
vers leurs lieux de recyclage.

tri_3

La presse

tri_4

Entrepôt des balles


tri_5

Exemple de balle de déchets plastiques

5. Après valorisation

Avec les journaux/magazines, les papetiers refont du papier journal.

Les emballages en carton servent à fabriquer de nouveaux cartons.

Après_tri_1

Les bouteilles plastiques transparentes et légères sont transformées en fibres textiles pour l’habillement (pulls en laine polaire…) et l’industrie.

Les bouteilles plastiques opaques et rigides deviennent des bacs à fleurs, des tuyaux, des bidons d’huile moteur, des poubelles, des bancs de jardin…

Après_tri_2

L’acier et l’aluminium sont utilisés en métallurgie dans la fabrication de nouveaux produits.

Après_tri_3

Les emballages en verre redeviennent du verre (sans transiter par le centre de tri).

Après_tri_4

La déchetterie

Elle est exploitée par la société SIT jusqu’en 2010. Cette déchetterie est réservée aux particuliers résidant dans les communes adhérentes du SYCTOM de l’Agglomération parisienne. Son accès est interdit aux professionnels et artisans. Déchets acceptés : objets encombrants, électroménager, électroniques, gravats, piles, batteries, huiles de vidanges, pots de peintures vides, déchets verts, déchets ménagers spéciaux...

Les différents types de déchets sont directement orientés vers leurs filières respectives de valorisation ou d'élimination.

Elle peut traiter 12 000 tonnes de déchets par an (5413 tonnes traitées en 2008).

Le recyclage organique: la méthanisation

En projet pour Ivry-sur-seine mais déjà utilisé dans d'autres centres de traitement des déchets (Lilles, Montpellier...), la méthanisation permet de recycler les biodéchets, également appelés déchets fermentescibles. Ce sont des déchets dégradables d'origine organique (végétale ou animale) tels que : les restes de repas, les papiers, les épluchures de fruits et de légumes, les filtres à café, les fleurs fanées, tonte de gazon, boues des stations d'épuration des eaux usées...

La méthanisation produit de l’énergie sous forme de biogaz et permet de fabriquer du digestat recyclable (ou compost) :

- Le biogaz est composé d'environ 50% de méthane (libéré lors de la fermentation des déchets), épuré puis valorisé en chaleur, électricité, biocarburant (pour bus) ou diffusé dans le réseau du gaz naturel. Le reste du gaz est composé d'environ 35% de CO2, de 6% de vapeur d"eau et d'autres gaz mineurs.

- Le digestat recyclable ou compost, est fabriqué à partir des résidus de la méthanisation (fermentation des déchets) et peut être valorisé en agriculture.

Bus_biogaz

Fonctionnement

Il existe plusieurs procédés de méthanisation et de compostage. Le principe de la méthanisation repose sur l'accélération de la décomposition naturelle de la matière organique, en plaçant les déchets biodégradables dans des digesteurs hermétiques (en milieu anaérobie : sans oxygène et sans lumière) avec adjonction de chaleur et d'humidité.

1. Préparation des déchets :

Afin d'extraire leur part fermentescible, les ordures ménagèrebio_réacteurs doivent subir une préparation lourde. Elles passent 3-4 jours dans un BRS (bio-reacteur stabilisateur) où elles sont remuées et humidifiées pour accélérer la décomposition des déchets fermentescibles et les trier ainsi plus facilement. Les déchets indésirables sont progressivement retirés de la chaîne par une série d'opérations de tri mécanique : un tri magnétique (les métaux ferreux sont aimantés), 2 criblages granulométriques (les éléments supérieurs à 3 cm sont évacués) et un tri densitométrique (les éléments les plus légers sont aspirés).

cribleL'aluminium, le fer et les plastiques sont orientés vers les filières de recyclage et la fraction combustile résiduelle, vers un site d'incinération ou de stockage.

Les déchets sont passés dans un malaxeur où sont ajoutés des résidus de la méthanisation (qui apportent humidifié et nutriments aux bactéries). Cela accélère leur décomposition et intensifie la production de biogaz dans le digesteur.

2. Méthanisation :

Introduits dans un digesteur, les déchets sont brassés pendant 15 jours entre 50°C et 60°C en l'absence d'oxygène (milieu anaérobie) et de lumière. Le biogaz dégagé est capté pour être valorisé (en fonction des demandes locales : soit production de biogaz épuré, soit production de chaleur et d'électricité). Il sert pour partie à l'activation du procédé pour brasser les déchets. Afin de le porter à la qualité du gaz naturel, il est désulfurisé par ajout de chlorure ferrique dans le digesteur.

3. Compostage :

Les résidus de la méthanisation (digestats) sont déshydratés. Ils passent dans compostune presse à vis, puis sont mis dans une centrifugeuse où sont ajoutés des microorganismes floculants. Ils sont ensuite mis dans des tunnels de compostage pendant 8 jours, où ils sont hygiénisés, portés à maturation et affinés pour délivrer un produit stable à fort taux d'humus. Ces tunnels sont ventilés par injection d'air chaud. L'élévation de la température a notamment pour effet de supprimer les germes pathogènes. Ceci est primordial pour fabriquer un compost conforme à la norme NFU 44 051.

Contrôles :

Maîtrise des émissions olfactives.

Les effluents gazeux (biogaz, oxygène, méthane, dioxyde de carbone et soufre) sont analysés.En cas de dépassement du seuil de soufre, une désulfurisation supplémentaire du biogaz est déclenchée à l'aide d'oxyde de fer.

Les effluents liquides sont traités dans une station d'épuration intégrée.

Important

Afin que le procédé de méthanisation fonctionne de façon optimale, il est nécessaire de disposer d'une masse homogène de déchets fermentescibles. De même, pour produire un compost conforme à la norme NFU 44 051 (AFNOR), il faut que ces déchets ne soient pas contaminés par des éléments indésirables : plastiques, verre et surtout substances toxiques (solvants, piles, peintures, ampoules électriques...). C'est pourquoi la qualité du tri des déchets appelés à être méthanisés et compostés est primordiale. La réussite de cette filière de traitement des déchets repose donc sur la vigilence des ménages et sur la performance technologique des équipements de tri mécanique.

Il est donc très important, puisque nos déchets sont susceptibles d'être transformés en compost puis répandus sur les terres agricoles, de bien trier nos déchets. Certaines villes comme Montpellier possèdent désormais un bac (orange) permettant à la commune de récupérer ces biodéchets (unité AMETYST).

Lorsque la zone urbaine est trop dense, il n’est pas envisageable pour le moment de mettre en place une collecte de déchets fermentescibles auprès des particuliers. Les déchets sont donc triés mécaniquement dans le centre de méthanisation afin de ne conserver que la fraction organique des ordures ménagères.

Les émissions olfactives

La nuisance principale (odeurs nauséabondes) provient d'un traitement insuffisant des odeurs : il est impératif que l'air soit suffisamment aspiré en permanence, traité par lavage acide puis filtré. Les bâtiments doivent être étanches (sas et système de dépression).

Ainsi, cela permet d'éviter les odeurs désagréables pour les riverains et l'afflux de mouches.

Traitement des déchets dangereux

La moitié des déchets dangereux est traitée par les établissements industriels qui la produisent ; l’autre est transportée dans des centres collectifs spécialisés.

1. Incinération

Les prescriptions applicables aux usines d’incinération en matière de rejets atmosphériques, de rejets aqueux et de résidus solides sont les mêmes, que les déchets traités soient dangereux ou non dangereux.

En revanche, des dispositions particulières sont prévues en ce qui concerne les modalités d’acceptation et de réception des déchets et les conditions de combustionToxique lorsque l’installation incinère des déchets dangereux. On compte en France 16 centres collectifs d’incinération de déchets dangereux, 13 centres spécialisés dans l’évapo-incinération et plus de 25 installations co-incinérant des déchets (il s’agit pour l’essentiel de cimenteries). En 2000, près de 1,6 millions de tonnes de déchets dangereux ont été traitées par ces trois types d’usines : 48 % dans des centres dédiés, 40 % dans des installations de co-incinération et 12 % dans des installations d’évapo-incinération.

2. Stockage

Certains déchets ne peuvent pas être valorisés dans des conditions économiques ou techniques acceptables et parce que certains territoires ne sont pas équipés de centre de valorisation énergétique, ces déchets sont alors stockés.

Les déchets sont considérés comme dangereux s'ils présentent une ou plusieurs des propriétés suivantes : explosif, comburant, inflammable, irritant, nocif, toxique, cancérogène, corrosif, infectieux, toxique pour la reproduction, mutagène, écotoxique.

L’enfouissement ou le stockage sera réservé aux déchets dits ultimes dont a été extraite la part valorisable. Tout déchet ne pouvant pas faire l’objet d’une valorisation organique ou matière est considéré comme ultime.

Pour le SYCTOM, l’enfouissement n’est utilisé qu’en dernier recours.

Il concerne, en 2007, 32 % des volumes :

encombrants non valorisés,

rebuts de déchetterie,

refus de tri des collectes sélectives et collectes traditionnelles ne pouvant pas être traités dans des centres de valorisation énergétique, faute de capacité.

Les centres d'enfouissement

Les Centres de Stockage des Déchets Ultimes (CSDU), appelés anciennement centres d’enfouissement technique (CET), sont classés en trois catégories, en fonction du type de déchets acceptés.

CSDU de classe 1

Centre dédié aux déchets dangereux, il reçoit des déchets industriels ou, dans le cas du SYCTOM, les REFIOM (résidus de l’épuration des fumées d’incinération des ordures ménagères) et les boues issues de la dépollution des eaux de lavage des fumées. Ces déchets toxiques sont stabilisés avant leur stockage afin de prévenir toute évolution des résidus dans le très long terme.

Les déchets sont stabilisés à l'aide de liants hydrauliques ou par vitrification. Un déchet est considéré comme stabilisé lorsque sa perméabilité à l'eau et sa fraction lixiviable (lixiviation : toute opération consistant à soumettre une matrice -solide, pâteuse, pulvérulente...- à l'action d'un solvant, en général de l'eau) ont été réduites et lorsque sa tenue mécanique a été améliorée. Les déchets sont ensuite enfouis.

Les CSDU 1 assurent un confinement des déchets par une barrière géologique d'au moins 5 m dont le coefficient de perméabilité est inférieur à 10-9 m/s et d'une géomembrane sur le fond et les flans de l'installation. Les lixiviats sont drainés et dirigés vers une station de traitement. Un écran imperméable (géomembrane + barrière géologique) recouvre le site.

CSDU de classe 2

Il accueille les déchets non dangereux: ordures ménagères résiduelles, encombrants non valorisés, refus de tri des collectes sélectives ou de compostage. Il répond à une Règlementation stricte en matière de récupération des biogaz, de drainage des eaux de pluie, de récupération des lixiviats, d’étanchéité du sous-sol et de suivi de la qualité des nappes phréatiques.

CSDU de classe 3

Il est réservé aux déchets inertes, comme les gravats.

Stabilisation des déchets ultimes avant enfouissement :

Solidification

Historiquement, cette technique, très utilisée dans le domaine du nucléaire, visait à faire réagir toute l’eau libre du déchet avec le liant, afin de lui donner une certaine structure physique.

Aujourd’hui, la solidification regroupe toutes les techniques qui tendent à donner aux déchets une certaine structure physique.

Fixation chimique

Technique qui consiste en l’immobilisation de polluants dans une matrice, du fait de la formation de liaisons chimiques entre les polluants et les composés de la matrice (par exemple : insolubilisation de cations sous forme de silicates, formation d’aluminates, complexation d’ions…).

Fixation physique, enrobage ou encapsulation

Technique qui consiste à enfermer dans une gangue “étanche” les composants polluants du déchet (micro-encapsulation dans le cas d’un mélange intime entre déchet et liant) ou la totalité du déchet (macro-encapsulation si le déchet, déjà éventuellement traité est enrobé dans sa globalité).

Vitrification

Principe consistant en une rétention physico-chimique des polluants d’un déchet dans une matrice vitreuse, obtenue par un traitement à haute température. La vitrification est obtenue grâce aux composants propres du déchet, ainsi que par d’éventuels ajouts.

Pourquoi différents procédés ?

L’une des particularités d’un procédé par rapport à l’autre est la nature des réactifs employés (minéraux et /ou organiques) et éventuellement des additifs qui sont très souvent ajoutés. Le rôle des additifs est de compléter l’action des liants en vue de conférer aux déchets stabilisés un certain nombre de propriétés physico-chimiques compatibles avec un objectif souhaité de qualité.

Les procédés utilisant des liants minéraux peuvent être qualifiés de procédés de stabilisation – solidification. On considère alors que fixation chimique et solidification vont se produire.

Les procédés utilisant des liants organiques sont des procédés d’enrobage.

Les procédés dits de vitrification sont le plus souvent des procédés de stabilisation – solidification. Toutefois, une mauvaise vitrification peut engendrer la seule encapsulation des polluants. Certains déchets vitrifiés peuvent être valorisés par exemple en travaux routiers.

Humour

Sources :

Site Gouvernement

SYCTOM

Guide régional recyclage PACA

Toute l'Europe (données par pays)

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