Introduction
Les déchets valorisables pour l'énergie sont constitués de matières
d'origine organique (hydrocarbonées). Une partie de ce chapitre consacrée aux
déchets aurait pu être intégrée dans la partie traitant de la biomasse. Pour des raisons de
forme, et aussi parce que nous évoquerons le recyclage des autres matières
présentes dans les déchets (métaux), nous avons préféré traiter cette partie à
part.
a. Généralités et définitions
Recyclage et valorisation énergétique
Depuis une dizaine d'années, nous avons appris à trier nos déchets, à
recycler les matières telles que le verre, les métaux ou le papier, et à nous
rendre à la déchetterie pour y déposer nos déchets encombrants.
Une montagne de déchets !
Définitions
Déchet :
Tout résidu d'un processus de production, de transformation ou
d'utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement tout
bien meuble ou abandonné ou que son détenteur destine à l'abandon (Cf. loi n°
75-633 du 15 juillet 1975 modifiée).
-> Décret n° 2002-540 du 18 avril 2002 relatif à la classification
des déchets
Déchets d'activités de soins : Déchets issus des activités de diagnostic et de traitement, menées par
la médecine humaine et vétérinaire, mais également des activités
d'enseignement, de recherche ou de production industrielle.
Déchets de chantier : Déchets de construction, de démolition et de travaux publics.
Déchets agricoles : Déchets produits par les exploitations agricoles, l'exploitation
forestière et la pêche.
Les déchets non dangereux ou les déchets industriels banals : Ce sont des déchets non toxiques souvent assimilés à des ordures
ménagères qui proviennent de l'ensemble des activités économiques. Ils sont
assimilés aux déchets ménagers car ils sont constitués de mêmes composants, ont
les mêmes modes de traitement ou des conditions d'élimination similaires.
Ce sont des emballages, des déchets de production ou des déchets de
bureaux.
Déchets Industriels Spéciaux :
Déchets radioactifs : Tout déchet constitué par un produit
contaminé par des radioéléments artificiels, ou tout matériau ayant subi une
transformation mécanique ou chimique pouvant libérer des radioéléments
naturels.
Ils peuvent être de diverses natures :
- les déchets à faible ou moyenne activité résultant des laboratoires de recherche ou d'industries spécifiques.
- les déchets à haute activité résultant du programme électronucléaire.
Déchets ménagers et assimilés : Déchets produits principalement par les ménages (dont les ordures
ménagères) et résiduellement par l'activité économique et collective , qui ne
sont ni dangereux ni inertes pour l'environnement et qui peuvent prendre les
mêmes circuits de traitement et d'élimination que les ordures ménagères.
Déchets ménagers spéciaux (DMS) : Déchets toxiques produits de façon diffuse par les ménages (piles,
solvants, peintures).
Déchets municipaux : Déchets gérés par les communes, c'est-à-dire les déchets des
particuliers, ceux des artisans, commerçants et petits établissements collectés
avec les ordures ménagères et les déchets produits par les municipalités
elles-mêmes (espaces verts, boues de stations d'épuration...).
Déchets ultimes : Est ultime un déchet, résultant ou non d'un traitement d'un déchet, qui
n'est plus susceptible d'être traité dans les conditions techniques et
économiques du moment, notamment par extraction de la part valorisable ou par
réduction de son caractère polluant ou dangereux (loi n° 75-633 du 15 juillet
1975 modifiée par la loi n° 92-646 du 13 juillet 1992, relative à l élimination
des déchets et à la récupération des matériaux).
Propriétés de dangers prises en compte
b. Les chiffres des déchets
Quelques chiffres... Monde et Europe
Dans le Monde, la production de déchets ménagers en 2006 était
de 1,9 milliard de tonnes (voir tableau ci-dessous). Les structures de
stockages sont en situation de saturation.
Les déchets générés sont très hétérogènes suivant les pays et les
sociétés. Un pays comme les États-Unis produit près de 700 kg/hab/an de déchets
ménagers contre moins de 200 kg dans un pays pauvre (Source www.notre-planete.info).
Estimation des déchets produits et collectés au plan mondial pour
2006
En Europe, plus d'1,8 milliards de tonnes de déchets ménagers et
assimilés sont générés chaque année (soit 3,5 tonnes par personne).
Chaque citoyen européen a généré 520 kg en 2004, et une nouvelle
augmentation à 680 kg est prévue d'ici 2020, soit un accroissement de près de
50% en 25 ans, principalement attribuable à une croissance soutenue de la
consommation privée finale et à la poursuite des modes de consommation actuels.
Production annuelle en France
En France, la production moyenne d'ordures ménagères est
d'environ 500 kg/hab/an (augmentation de 2,8% par an).
La France produit actuellement 868 millions de tonnes de déchets par an
: 41 % sont issus du BTP, 42 % de l'agriculture et de la sylviculture et
seulement 4 % des ménages.
Chaque français produit en moyenne 354 kg d'ordures ménagères par
habitant et par an en 2006, un nombre stabilisé depuis 2002.
-> Un Français produit presque deux fois moins de déchets qu'un
Américain, mais dix fois plus qu'un habitant d'un pays en voie de
développement.
Production annuelle totale de déchets en France :
Production annuelle totale de déchets en France
Une famille de 4 personnes:
1
jour = 24 litres de déchets
1
an = 1460 kg.
Les français :
1
jour = 400 millions de litres
1
an = 34 millions de tonnes.
Complément :
La quantité de nos déchets augmente à longueur de temps : elle a
doublé en quarante ans !
Répartition des déchets produits en France
Le tableau ci-dessous présente la répartition des déchets par
sources de production :
Production de déchets en France
La répartition des déchets municipaux s'établissait alors telle que :
Répartition en poids des déchets ménagers dans une poubelle moyenne,
dans une famille française
Les déchets putrescibles représentent la part la plus importante.
Répartition en poids des déchets ménagers dans une poubelle moyenne,
dans une famille française
La dégradation
La durée de vie d'un déchet dépend de sa composition mais également des
gestes d'achat et de tri des consommateurs au quotidien.
Dégradation
3
mois : mouchoir en papier, ticket de bus
6
mois : pelures de fruits, allumettes
1
an : chaussettes en laine, journal
2
ans : filtre de cigarette
5
ans : chewing-gum
10
à 100 ans : cannette
100
à 1 000 ans : bouteille en plastique
1
000 ans : polystyrène, carte de téléphone
4
000 ans : bouteille en verre
Conséquences du rythme actuel
A force de consommer des matières premières qui ne sont pas
renouvelables, elles vont finir par disparaître à plus ou moins long terme. Des
métaux comme l'aluminium par exemple, n'ont plus que 120 ans de réserves
prouvées ; l'or moins de 20 ans.
Années de réserves des matières premières
La figure ci-dessous les modes de traitements des déchets dans
plusieurs pays d'Europe. Certains comme la Bulgarie se contente de les stocker
dans des décharges. D'autres comme les pays d'Europe du Nord ont mis en place
une politique efficace de recyclage (Allemagne 46 %).
Que faire des déchets ?
c. Le recyclage
Le recyclage des métaux
Fabrication d’1 tonne d’acier :
A partir d’acier recyclé, on note une économie d’1 tonne de minerai
de fer, 0,5 tonne de charbon et de 120 kg de pétrole brut (soit l’équivalent
de 9 mois de consommation énergétique et 6 mois de consommation en eau d’un
habitant).
|
Fabrication d’1 tonne d’aluminium :
A partir d’aluminium recyclé on note une économie de 2 tonnes de
minerai de bauxite (soit l’équivalent d’1 an de consommation énergétique et
de 5 mois de consommation en eau d’un habitant).
|
Le recyclage du papier
1 tonne de papier à partir de papier recyclé représente une économie de
4 m3 de bois et l'utilisation de 100 fois moins d’eau et 3 fois
moins d’énergie.
Le cycle de recyclage du papier
L'utilisation de papier recyclé présente de nombreux avantages tant
énergétiques que environnementaux (émission moindre de gaz à effet de serre).
Impact environnemental du papier recyclé et du papier blanc
Le recyclage du plastique
Le recyclage du plastique entraîne une économie de 80 % d'énergie par
rapport à sa fabrication à partir de matières premières.
Le cycle de recyclage du plastique |
- économie de 500kg de pétrole brut ;
- économie de 200kg de gaz naturel ;
- économie de l'équivalent de 9 mois de consommation énergétique d'un habitant ;
- 1,5 tonne de CO2 évitée.
Les emballages plastiques se recyclent sous forme de matière régénérée
ou sous forme d'énergie. L'industrie européenne de la régénération et du
recyclage se développe avec l'augmentation importante des quantités
d'emballages ménagers et industriels usagés triés. Les industriels
s'approvisionnent dans tous les pays d'Europe qui trient leurs emballages,
ainsi qu'auprès des conditionneurs pour recycler les déchets de production.
Bouteilles et flacons, films, calages, caisses et fûts ont ainsi une deuxième
vie. Les matières plastiques sont du pétrole solide. Dans les usines modernes
d'incinération des ordures ménagères, elles aident à la combustion des autres
déchets et produisent de l'énergie, qui peut être valorisée sous forme de
chaleur ou d'électricité. Dans les cimenteries ou les usines thermiques, on brûle
des déchets plastiques homogènes pour produire de l'énergie.
Taux de valorisation des emballages plastiques en France en 2010
Le recyclage du verre
Le cycle de recyclage du verre
La fabrication d'une tonne de verre à partir de verre
recyclé permet (Source : www.syndicat-centre-herault.org)
:
économie
d'environ 650 kg de sable ;
économie
de 100 kg de fuel (40kg pour la fusion du verre et 60kg en évitant
l'extraction, le transport et l'élaboration des matières premières) ;
200
kg de CO2 évités.
Les déchets de chantiers
Le secteur du bâtiment génère plus de 31 millions de tonnes de déchets
par an. L'élimination réglementaire des déchets de chantier coûtera par an de 1
à 8 % du montant des lots suivant les métiers. Dans l'obligation future de
valoriser au maximum les déchets de chantier, il faut éviter de mélanger les
différentes natures de déchets et revoir l'organisation globale du chantier (source).
Quelles sont les différentes catégories de déchets ?
- les déchets inertes: pierres naturelles, terre et matériaux de terrassement, plâtre, céramique, matériaux de démolition non mélangés, verre ordinaire, laines minérales, ...
- les déchets ménagers et assimilés: emballages, bois, plastiques, métaux, quincaillerie, serrurerie, accessoires pour peinture et matériels souillés secs, produits mélangés issus de chantiers de réhabilitation, ...speciaux
- les déchets dangereux subdivisés en trois sous catégories: Ies déchets dangereux des ménages, Ies déchets d'activités de soins et assimilés à risque, Ies déchets industriels spéciaux tels que peintures, bois traité avec des oxydes de métaux lourds, amiante friable, hydrocarbures ...
Les catégories de déchets de chantier et leurs filières de
valorisation
d. L'incinération
L'incinération des déchets
En plus des déchets que nous recyclons, il y a les déchets qu'il faut
brûler ou stocker. Brûler ces déchets permet d'en réduire le volume et de
récupérer de l'énergie (qui pourra servir notamment à chauffer des logements ou
produire de l'électricité).
L'incinération des déchets
Complément :
L'incinération de déchets génère des sous-produits qui seront ensuite
transportés vers des filières de recyclage adaptées.
Production d'énergie
Les déchets urbains renouvelables peuvent être utilisés dans la
production d'énergie :
Évolution entre 2009 et 20100 de la production d'énergie primaire à
partir de déchets urbains renouvelables dans les pays de l'union Européenne.
Dans l'Union Européenne en 2011, à partir de déchets urbains
renouvelables :
la
production d'énergie à partir de déchets atteint 8,25 Mtep ;
la
production brute d'électricité 18,2 TWh.
Production d'énergie primaire et production d'électricité à partir
de déchets urbains renouvelables de l'Union Européenne (2011)
Entreprises représentatives du secteur de l'incinération en Europe
Les déchets municipaux solides, traités par incinération et valorisés
en énergie, représentaient 51 millions de tonnes pour 2011 (source
Observ'ER).
Les entreprises représentatives du secteur de l'incinération en
Europe
e. La gestion durable des déchets
La valorisation énergétique des déchets municipaux solides
On
note une forte croissance du marché de la valorisation énergétique des
déchets ;
La
capacité de traitement des déchets est d’environ 73 millions de tonnes ;
Mais
l'incinération des déchets municipaux solides est une des principales sources
d’émission de dioxines.
Pays-Bas :
incitation financière selon le rendement : de 5,5 c€/kWh (22 < rendement
< 23 %) à 6,6 c€/kWh (rendement > 31%) ;
France :
tarif d'achat entre 4,5 et 5 c€/kWh plus une prime à l'efficacité énergétique
comprise entre 0 et 0,3 c€/kWh.
Cycle de vie
Le cycle de vie d'un produit est composé de nombreuses étapes détaillée
sur la figure suivante.
Le cycle de vie des objets
Repenser la façon de produire nos objets
Le développement des méthodes d'éco-conception va permettre
de produire des objets biodégradables ou qui seront plus facile à réutiliser.
Il est nécessaire de savoir comment un produit va être jeté, et comment
il sera revalorisé dans un nouveau cycle.
Principe du "Cradle To Cradle" |
Du berceau au berceau ("Cradle to cradle" pour les anglophones,
aussi abrégé en C2C), est une partie de l'écoconception mais aussi un concept
d'éthique environnementale ou de philosophie de la production industrielle qui
intègre, à tous les niveaux, de la conception, de la production et du recyclage
du produit, une exigence écologique dont le principe est zéro pollution et 100
% recyclage. Un produit fabriqué doit pouvoir, une fois recyclé, produire à
nouveau le même produit, seul un ajout d'énergie renouvelable intervenant dans
le cycle.
Le concept d'un label C2C pouvant être attribué aux produits respectant
les exigences de production du berceau au berceau a été mis au point à la fin
des années 1980 par le chimiste allemand Michael Braungart et l'architecte
américain William McDonough.
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