Filière de Recyclage des Métaux

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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.

Cadre Réglementaire pour les déchets métalliques (1)

Les déchets de métaux ferreux et non ferreux ne sont pas soumis à une réglementation spécifique et dépendent de la réglementation générale sur les déchets. Si les résidus de métaux contiennent des métaux lourds (plomb, cadmium…), ils sont classés comme déchets dangereux et doivent être traités comme tels

Quant aux déchets de métaux précieux, ils appartiennent tous à la classe des déchets dangereux.

Les emballages métalliques sont soumis à une réglementation spécifique dont :

  • la directive européenne 2004/12/CE du 11 février 2004 qui fixe des objectifs minimaux de recyclage de 50% en poids pour les métaux.
  • les articles R.543-42 à R.543-52 du Code de l’Environnement précisent les exigences de prise en compte de l’environnement dans la fabrication de l’emballage.

Les seuls modes de valorisation autorisés sont la réutilisation, la valorisation matière, la valorisation énergétique. L’envoi direct en décharge, l’incinération sans récupération d’énergie tout comme le brûlage à l’air libre sont interdits.

Pour les résidus de métaux ferreux et non ferreux issus des véhicules hors d’usage, des déchets d’équipements électriques et électroniques ou des piles, batteries et accumulateurs, des réglementations spécifiques existent.   Le tableau ci-dessous résume les rubriques possibles des déchets de métal selon le code européen des déchets. (1)

Recyclage

Déchets potentiellement admissibles dans la filière de recyclage des métaux

Parmi les métaux à recycler, il faut distinguer 2 types de métaux , les ferreux, et les non ferreux. Parmi les métaux non ferreux, on distingue les métaux appelés précieux comme l’or, l’argent et le platine et les métaux rares ou semi-précieux tels que le titane ou le cobalt. Les déchets contenant des métaux précieux et semi-préciaux sont considérés comme des déchets dangereux et doivent être traités indépendament. Ils ne peuvent en aucun cas suivre les filières de recyclage traditionnelles.

Métaux ferreux

Les métaux ferreux (ou ferailles) désignent d’une part les déchets de fabrication apparaissant entre le stade liquide et la consommation du produit industriel final, ou d’autre part les objets métalliques ferreux en fin de vie mis au rebut.

Parmi ces métaux ferreux, on distingue plusieurs catégories :

  • les chutes ou rebuts de fabrication propres à la sidérurgie (ferrailles de qualité) qui sont intégralement recyclées au sein même de l’usine qui les a produites,
  • les chutes des usines de transformation (de nature et de qualité très variables) qui transitent généralement par le négoce de la ferraille,
  • la ferraille de récupération, elle comprend toute la fonte et l’acier mis au rebut, ou démolis (épaves automobiles, matériel ferroviaire, démolition de charpentes métalliques, vieilles machines industrielles, équipement agricole réformé, électroménager hors d’usage,...), la qualité de cette ferraille est très variable et dépend des utilisations antérieures,
  • le fer de réemploi, récupéré lors des démolitions d’ouvrages métalliques, des démontages d’usines, de ponts, de charpentes, de voies ferrées, de machines, de gros engins,...

Métaux non ferreux

Les déchets de métaux non ferreux, quant à eux, concernent tous les métaux autres que le fer pur ou faiblement allié (plus de 90% de fer), comme l’aluminium, le plomb, le zinc, le cuivre…

Ces déchets sont issus :

  • des chutes neuves de fabrication produites par les industries de la transformation,
  • des matériels usagés mis au rebut,
  • des composés métalliques destinés à être traités pour en extraire le métal contenu,
  • des contenants et emballages divers (canettes...).

Types de déchets métalliques récupérables (1)

Le tableau suivant répertorie par type d’activité les principaux de déchets métalliques les plus couramment générés.

Activité Type de déchet généré

Sidérurgie

chutes propres de la sidérurgie : il s’agit de ferrailles de qualité, dont les caractéristiques sont exactement connues et qui représentent donc pour l’aciériste une matière première secondaire de choix.

Incinération des ordures ménagères

résidus métalliques d’incinération : les unités d’incinération des ordures ménagères s’équipent de plus en plus de systèmes magnétiques de déferrage des mâchefers permettant, après combustion, d’isoler et de récupérer les ferrailles par overband magnétique, et les non ferreux par courants de Foucault.

Usines de transformation de produits sidérurgiques ou éléments de fonderie

déchets ferreux de qualité très inégale : les sidérurgistes se sont adaptés à la présence de zinc ou d’étain apparue sur les chutes de ferrailles en raison des traitements de surface utilisés : le zinc est récupéré dans les installations de traitement des fumées et l’étain reste allié à l’acier.

Gestion des déchets

objets métalliques issus des mises au rebut ou des démolitions : épaves automobiles (VHU), matériel ferroviaire, éléments de charpentes métalliques, ferrailles navales, appareils électroménagers hors d’usage, emballages ménagers…. La qualité de cette ferraille est très variable du fait de la multiplicité des usages.

Industrie mécanique et artisan industriel

copeaux métalliques issus des processus d’usinage : ils sont généralement imprégnés d’huile de coupe (à l’exclusion des copeaux issus du matriçage).

Bâtiment, construction

métaux issus de la démolition : les phases de démolition sont généralement précédées d’une phase de dépose lors de laquelle les principaux éléments métalliques sont extraits du bâtiment.

Traitement de surface

bains de traitement de surface contenant des métaux précieux (argent).

Tout secteur d’activité

fûts métalliques : de nombreux produits liquides ou pulvérulents sont conditionnés dans des fûts de 5 litres à 200 litres. Les produits contenus peuvent être dangereux (huiles, graisses, solvants…) ou d’une autre nature, notamment des substances alimentaires (colorants, poudres alimentaires, sucre, huile alimentaire).

Imprimeries, photogravure, photographie, cinématographie, radiologie médicale, bijouteries, matériel électronique

métaux précieux Exemple : les sels d’argent contenus dans les films et bains photographiques contiennent des métaux précieux.

Critères rédhibitoires

Hormis les métaux souillés avec des produits dangereux qui suivent la filière de traitement appropriée, les techniques de recyclage permettent aujourd’hui de valoriser une très grande majorité de métaux, et il n’existe pas de critères interdisant formellement le recyclage.

Critères limitants

Emballages aluminium (2)

Pour les emballages de type aluminium (boites de conserves, plats, barquettes, aérosols, boite de boisson), certains procédés utilisés par les fabricants augmentent les coûts de traitement et sont un frein au recyclage :

  • L’utilisation de vernis, plastiques et papiers dans un emballage majoritairement d’aluminium qui demande un traitement particulier ;
  • La présence de matériaux de type mousse plastique ou papiers difficilement séparables de l’aluminium ;
  • La présence de joints plastique sur les bouchages et capsules d’aluminium ;
  • la présence de matériaux plastiques (une limite est tout de même acceptée) ;
  • la présence de liquide résiduel (Une limite en pourcentage massique est acceptée si les liquides ne sont pas considérés comme dangereux) ;
  • les emballages constitués de plusieurs métaux (plus il y a de métaux, plus les coûts seront importants pour les séparer).

Emballages acier (2)

Pour les emballages de type acier (fûts, bidons, seaux, citernes, cuves), il est également nécessaire de prendre quelques dispositions pour un recyclage optimal :

Eviter les fûts dont l’ouverture est impossible sans outils de découpe et contenant une double enveloppe en plastique, la séparation devient alors difficile et fastidieuse.

Cas particulier des DEEE

Les DEEE (Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques) contiennent très souvent des matériaux dangereux, et, à ce titre, doivent être collectés séparément des autres métaux et dépollués avant valorisation dans des centres spécifiques. 

PTM (3)

En raison de différents facteurs cités ci-dessus, pouvant freiner la filière de recyclage, des Prescriptions Techniques Minimales ont été élaborées pour différentes types de métaux provenant de différentes sources.

Aluminium issu de la collecte sélective

Produits acceptés

L’intégralité des emballages usagés (rigides ou semi rigides, composés principalement d’aluminium) est acceptée. Cela concerne les boites de boissons, les boites de conserve, plats et barquettes ainsi que les aérosols. Produits tolérés

Certains produits sont tolérés sous réserve d’un pourcentage massique inférieur à 5%.

  • Les emballages souples mono matériaux ; ou films et emballages complexes a base polymère contenant de l’aluminium, extraits par courant de Foucault ou système équivalent
  • Les métaux non ferreux extraits par courant de Foucault ou système équivalent

Produits refusés

Les déchets putrescibles, pestilentiels, radioactifs, ou les DASRI sont immédiatement refusés.

Critères d’acceptabilité

Le tableau suivant répertorie les valeurs limites des critères d’acceptabilité :

Critères d’acceptabilité

Aluminium

≥ 45 %

Humidité

≤ 10 %

Films polymères et complexes

≤ 5 %

Fines et divers

≤ 5 %

Contenu liquide

≤ 4 %

Aluminium extrait des mâchefers (4)

Parmi les mâchefers d’incinération d’ordures ménagères, la totalité des produits d’emballages extraits par courant de Foucault ou assimilé sont acceptés.

Les métaux non ferreux (plomb, cuivre, zinc, étain) sont tolérés ainsi que les adhérents mâchefers.

Les produits refusés sont les ordures ménagères et tous les déchets précédemment cités (DASRI, putrescibles, etc…) non ou mal incinérées.

Le tableau suivant répertorie les valeurs limites des critères d’acceptabilité :

Critères d’acceptabilité

Aluminium

≥ 45 %

Fer libre

≤ 2%

Humidité

≤ 5 %

Adhérents de mâchefers

≤ 40 %

Fines (<5mm)

≤ 5 %

Acier issu de collecte sélective

Produits acceptés

Les produits d’emballages (boites de conserve, aérosols, boites de boissons) provenant d’une collecte sélective sont acceptés.

Produits refusés

Tous les déchets ménagers présentant des risques d’explosions

Critères d’acceptabilité

Les emballages ferreux doivent être vidés le plus possible de leurs contenus.

Le tableau suivant répertorie les valeurs limites des critères d’acceptabilité :

Critères d’acceptabilité

Teneur en métal magnétique

≥ 88 %

Tolérance

2 %

Teneur en eau

≤ 10 %

Ces prescriptions sont les mêmes pour les aciers extraits d’une filière de compostage des fermentescibles.  

Ferraille issue des mâchefers

Les conditions d’acceptations des ferrailles issues de l’incinération sont les suivantes :

Critères d’acceptabilité

Dimension

≤ 0,2 m

Densité

≥ 0,8

Teneur en fer

≥ 92 %

Teneur en cuivre

≤ 0,5 %

Teneur en étain

≤ 0,07 %

Fin de statut de déchet

En application du règlement Européen (UE) N o 333/2011 DU CONSEIL du 31 mars 2011, certains déchets métalliques peuvent sortir du statut de déchet, au sens de la directive 2008/98/CE du Parlement européen, s’ils respectent certains critères.

Ces critères garantissent d’une part, qu’au terme d’une opération de valorisation, ces déchets n’entrainent pas d’effets nocifs pour l’environnement ou pour la santé humaine de ces déchets métalliques, et d’autre part, que ces déchets satisfont les exigences des secteurs industriels de la métallurgie.

L’annexe I du règlement fixe les critères relatifs aux débris de fer et d’acier. Le 2ème point stipule par exemple, que « la quantité totale de corps étrangers est inférieure ou égale à 2% en poids ».

L’annexe II du règlement fixe les critères relatifs aux débris d’aluminium. Le 2ème point stipule par exemple, que « la quantité totale de corps étrangers est inférieure ou égale à 5% en poids ou le rendement en métal est supérieur ou égal à 90% ». 

Bibliographie

1. Picardie, Région. Traitement des déchets métalliques. [En ligne] http://www.sita.fr/fr/expertises/valorisation-matiere/le-recyclage-des-metaux-ferreux-non-ferreux-et-cables/le-recyclage-des-metaux-ferreux-non-ferreux-et-cables/.

2. Laboratoire National de Métrologie et d'essais. Rapport métaux. [En ligne] http://www.lne.fr/fr/services_ligne/popup-guides-documents/popup-guide-recyclabilite-emballages.shtml.

3. Graindorge, Joël. Le guide du recyclage et du réemploi.

4. Russo, Philippe. Recyclage de l'acier - Cours INSA.