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DAA Sciences de l’environnement et du Master pro biosciences de l’environnement

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: pourrut@ensat.fr 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 Tri des déchets Hall de réception B1. Introduction - Contexte 4 Tri magnétique = OVERBAND Tri des déchets B1. Introduction - Contexte 5 Tri granulométrique = TROMMEL Tri des déchets B1. Introduction - Contexte 6 Tri densimétrique Tri des déchets B1. Introduction - Contexte 7 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 Évolution du traitement des DMA (France) B1. Introduction - Contexte 13 Source : ADEME - ITOM 2005 Part du recyclage en EU B1. Introduction - Contexte 14 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 Augmentation de l’utilisation de MPS en France B1. Introduction - Contexte 17 Cependant la part relative des MPS évolue peu… B1. Introduction - Contexte 18 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 arcs électriques entres électrodes et ferrailles) Acier liquide (1600 °C) Poche de Coulée Coulée continue 21 Répartiteur Lingotière de cuivre (refroidie violemment à l’eau) Acier solide (800 °C) Brames Blooms Billettes Laminage à chaud (1200 °C) Laminage des produits plats Tôles en bobine Plaques Tôles 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 / ferrailles d’aluminium Broyage Extraction des métaux ferreux Triage épuration à froid Tables vibropneumatiques ou courants de Foucault 24 Préparation de la charge (triage par densité) Raffinage Aluminium liquide (700 -800°C) Produits bruts (lingots, plaques ou billettes) Les métaux non ferreux B2. Traitements avec valorisation de la matière 25 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 de papier de récupération) Pulpeur Epuration par cyclonage (élimination des particules lourdes) Filtre à disque 29 Epuration par tamisage (classeurs à fentes ou à trous) Cellule de flottation ( élimination de l ’encre détachée au cours du pulpage) Presse à vis (épaississement de la pâte) Trituration à chaud (dispersion des particules d ’encre résiduelles) Machine à papier Bobinage Bobines de papier ou de carton Papier / Carton B2. Traitements avec valorisation de la matière 30 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 manuel Séparation granulométrique Broyage Extraction des métaux ferreux Aspiration des éléments 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 Matériaux infusibles Matériaux infusibles Calcin Calcin éléments légers Aspiration des éléments légers Verre B2. Traitements avec valorisation de la matière Silos de stockage des matières premières Mélangeur Four (1550 ° C) 34 (1550 ° C) Feeder Machine de fabrication (bouteilles) Arche de cuisson Contrôle Emballage pour l’expédition B2. Traitements avec valorisation de la matière Verre 35 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 uploads/Sante/ le-traitement-des-dechets.pdf