Filière d’Incinération de Déchets Non Dangereux

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Préambule

Ce document fait partie d’une série rédigée dans le cadre d’un contrat de collaboration de recherche entre INSAVALOR SA et sa plateforme PROVADEMSE et la SARL TRINOV intitulé « Contribution au développement d’un outil de diagnostic et de mise en place de stratégies d’écologie industrielle en terme de gestion des déchets entre différentes PME d’un même territoire » et appartient conjointement et à parts égales à INSAVALOR-plateforme PROVADEMSE et à TRINOV.

Les cahiers des charges ainsi établis synthétisent les données disponibles dans la littérature scientifique et technique et des avis d’experts pour un certain nombre de filières de gestion et de traitement appartenant à une liste définie spécifiquement pour cette étude. Ils visent à définir les paramètres et les critères (positifs ou négatifs) conditionnant l’entrée de déchets, d’une manière générale, dans les filières de gestion/traitement/valorisation concernées. Pour toute validation de l’orientation d’un flux de déchet donné vers une installation, il conviendra de compléter cette approche en se reportant au cahier des charges et arrêtés d’exploitation spécifiques à l’installation considérée.

Réglementation (1)

Les Unités d’Incinération de déchets non dangereux ( UIDND) sont soumises à de nombreuses réglementations spécifiées à différentes échelles :

Elles sont définies :

  • au niveau européen par la Directive européenne 2000/76/CE du 4 décembre 2000 relative à l'incinération des déchets ;
  • au niveau national pour les déchets non dangereux par l'arrêté du 20 septembre 2002 relatif aux installations d'incinération et de co-incinération de déchets non dangereux et aux installations incinérant des déchets d'activité de soins à risques infectieux.

Sont toutefois exclus du champ d'application de la directive :

  • les installations expérimentales visant à améliorer le processus d'incinération et traitant moins de 50 tonnes de déchets par an,

ainsi que les installations traitant seulement:

  • des déchets végétaux agricoles, forestiers, provenant de la transformation alimentaire et issus de la production du papier ;
  • des déchets de bois ;
  • des déchets de liège ;
  • des déchets radioactifs ;
  • des carcasses d'animaux ;
  • des déchets provenant de l'exploitation de pétrole et gaz et incinérés dans des installations offshore.

Cet arrêté fixe de nombreuses conditions à l’exploitation d’une usine d’incinération de déchets non dangereux, dont : (2)

  • Les paramètres opératoires : température minimale de 850°C pendant 2 secondes.
  • Les valeurs limites des émissions atmosphériques indiquées à l’annexe V de la directive. Ces mesures portent sur les taux limites en métaux lourds, en dioxines et furannes, en monoxyde de carbone (CO), en poussières, en carbone organique total (COT), en chlorure d'hydrogène (HCI),en fluorure d'hydrogène (HF), en dioxyde de soufre (SO2), en monoxyde d'azote (NO) et en dioxyde d'azote (NO2).
  • La surveillance des rejets liquides, soumis à autorisation. Celle-ci garantira que les valeurs limites d'émission indiquées dans l'annexe IV de la directive soient respectées.
  • Le taux de carbone organique total (COT) dans les résidus qui doit être inférieur à 3%, ce qui correspond à 5 % d’imbrulés.

Critères d’admission en UIDND

Les déchets dangereux sont incinérables dans des incinérateurs spécialisés, et ne peuvent en aucun cas l’être dans une UIDND. Hormis les déchets dangereux, il n’y a pas de critères rédhibitoires concernant l’acceptation en incinérateur de DND, cependant, cette filière ne doit être envisagée pour un déchet que si une valorisation matière n’est pas possible techniquement ou économiquement.

Les déchets potentiellement admissibles dans une UIDND sont de différentes natures :

  • ordures ménagères,
  • boues de station d’épuration,
  • déchets d’activités économiques,
  • refus de déchets en centre de tri,
  • DASRI (Déchets d’Activités de Soins à Risques Infectieux).

Parmi tous ces types de déchets admissibles dans l’UIDND, certains matériaux nécessitent quelques vérifications et / ou mises en gardes :

  • Acier : ils sont récupérés dans les mâchefers puis valorisés ultérieurement ;
  • Aluminium : les emballages souples sont entièrement brûlés tandis que les emballages rigides sont récupérés via les mâchefers ;
  • Bois : Eviter les bois humides qui consomment de l’énergie inutilement;
  • Papier / carton : Seuls les refus de tris doivent être admis, car l’énergie récupérée en les incinérant est beaucoup plus faible que celle utilisée pour les fabriquer ;
  • Plastique : Vérification de la quantité de PVC indispensable ;
  • Verre : Ils ne sont pas refusés, mais fortement déconseillés, puisqu’ils réduisent le rendement énergétique en consommant de l’énergie inutilement.

Conditions d’admission des déchets incinérés

L'arrêté préfectoral d'autorisation précise les quantités maximales de déchets non dangereux et, le cas échéant, de Déchets d'Activités de Soins à Risques Infectieux (DASRI) et assimilés qui peuvent être traités.

Cependant, s'il est fait application de la disposition de l'article 28 de l'arrêté du 20 septembre 2002 permettant de réduire la surveillance des émissions compte tenu de la nature des déchets incinérés, des valeurs limites supplémentaires sont fixées dans l'arrêté d'autorisation pour la teneur des déchets en substances pouvant conduire au rejet de chlorure d'hydrogène, de fluorure d'hydrogène et de dioxyde de soufre.

A ce titre, il est difficile de déterminer des critères d’admission des déchets en entrée d’incinérateur, qui seront différents en fonction de l’unité d’incinération considérée.

Il faut alors se référer à l’arrêté préfectoral d’exploitation de l’usine pour connaitre en détail les critères d’admission des déchets.

Cas particulier des DASRI

Les DASRI peuvent être incinérés dans uns UIDND si un aménagement nécessaire est effectué. L’admission des DASRI est conditionnée par un arrêté préfectoral.

Les prescriptions majeures relatives à l’incinération des DASRI sont les suivantes :

  • La quantité de DASRI traités doit être inférieure ou égale à 10% de la quantité de déchets traités annuellement dans une UIOM aménagée.
  • Les DASRI doivent être incinérés dans les 48h au plus tard après l‘arrivée sur le site de traitement.
  • Il est interdit de procéder à l'incinération des déchets suivants, même provenant d'établissements de soins :
    • de lots de sels d'argent, produits chimiques utilisés pour les opérations de développement, clichés radiographiques périmés... ;
    • de lots de déchets à risques chimiques et toxiques ;
    • de lots de déchets mercuriels ;
    • des déchets radioactifs ;
    • des pièces anatomiques et cadavres d'animaux destinés à la crémation ou à l'inhumation.

Cas de l’incinération de boues (3)

Deux caractéristiques essentielles des boues conditionnent leur incinération (en impactant le pouvoir calorifique effectif des boues) :

  • Leur teneur en matière organique,
  • Leur teneur en matière sèche (ou siccité).

L’incinération conjointe des boues et des ordures ménagères utilise deux technologies différentes :

  • Le mélange préalable avec les ordures ménagères directement dans la fosse de stockage de l’incinérateur. La siccité minimale admise des boues avec ce type d’incinération est de 10 %, et est de préférence entre 15 et 25 %.

Si cette siccité n’est pas atteinte par les boues en entrée de filière, une unité de déshydratation doit être installée.

Cette technique n’est valable que pour de faibles flux, puisqu’un mélange trop important entre boues et ordures ménagères abaisserait sensiblement le PCI global des déchets et entrainerait des dysfonctionnements de l’incinérateur.

  • L’injection de boues pâteuses directement dans le four d’incinération : Cette technologie utilise des boues dont la siccité est plus importante que pour le mélange préalable, puisque la siccité requise est entre 20 et 40 %.

Il est possible d’admettre un tonnage de boues allant de 10 à 20 % du tonnage d’ordures ménagères incinérées.

Le seul prétraitement requis dans ce cas est une centrifugation des boues. D’importants investissements sont tout de même nécessaires, comme la fosse de réception et les installations de reprise et d’injection sur l’usine d’incinération.

Il est également possible d’incinérer les boues seules dans des incinérateurs spécifiques souvent à lit fluidisé. En raison des investissements importants requis, notamment pour la déshydratation des boues dont la siccité minimale admise est de 20%, ce type d’incinération est surtout adapté pour des flux très importants.  

Bibliographie

1. LegiFrance. Arrêté relatif à l'incinération de déchets non dangereux. [En ligne] http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000234557.

2. Benzaazoua, Mostafa. Cours INSA Traitement thermique des déchets .

3. ADEME - Incinération de boues. [En ligne] http://www.ademe.fr/partenaires/boues/pages/f53.htm.