Gestion des déchets

La gestion des déchets ou rudologie est la collecte, le transport, le traitement (le traitement de rebut), la réutilisation ou l'élimination des déchets, habituellement ceux produits par l'activité humaine, afin de réduire leurs effets sur la santé humaine, l'environnement, l'esthétique ou l'agrément local. L'accent a été mis, ces dernières décennies, sur la réduction de l'effet des déchets sur la nature et l'environnement et sur leur valorisation.

La gestion des déchets concerne tous les types de déchets, qu'ils soient solides, liquides ou gazeux, chacun possédant sa filière spécifique. Les manières de gérer les déchets diffèrent selon qu'on se trouve dans un pays développé ou en voie de développement, dans une ville ou dans une zone rurale, que l'on ait affaire à un particulier, un industriel ou un commerçant. La gestion des déchets non toxiques pour les particuliers ou les institutions dans les agglomérations est habituellement sous la responsabilité des autorités locales, alors que la gestion des déchets des commerçants et industriels est sous leur propre responsabilité.

Camion-poubelle à Severomorsk (Russie) en 2010.

Historique de la gestion des déchets

Un chiffonnier parisien au café, gravure de 1852 : on distingue son sac et le crochet qu'il utilise pour fouiller les déchets.

Le traitement des déchets a longtemps été une action naturelle des populations. Les résidus d’artisanats étaient récupérés (métaux refondus, vieux chiffons et puis papiers pour la pâte à papier, etc.), le reste n’était qu’organique (c'est-à-dire composé de matière naturelle et rapidement biodégradable) et venait en campagne compléter les engrais ou la nourriture des animaux, tandis qu’en ville les caniveaux ou autre terrain vague récoltait des détritus peu polluants. La première révolution industrielle dans les sociétés occidentales a vu les villes se développer et devenir des gisements de matières premières, ce qui a entraîné l'apparition de deux métiers spécifiques : le vidangeur qui récupère l'urine et les excréments dans les fosses d'aisance et les revendent comme engrais aux paysans, ainsi que les boues de rues qui permettent l'essor du maraîchage ; le chiffonnier qui, par le recyclage des déchets, participe à l'essor de l'industrialisation^[1].

En parallèle avec la disparition progressive de ces deux métiers au cours du XX^e siècle (l'industrie utilisant de plus en plus les matières plastiques et l'agriculture les engrais issus de la carbochimie), le système des décharges est apparu et s’est développé. Il consistait à stocker dans un lieu, généralement éloigné des habitations, des déchets plus conséquents et non biodégradable à court terme (vieux mobilier, métaux, gravats…). Dans l’antiquité, des décharges, ou dépotoirs, existait déjà (et permettent aujourd’hui aux archéologues de retrouver poteries, bijoux, etc.) Mais le système des décharges est devenu au fil des siècles le moyen de se débarrasser de plus en plus de déchets, sans préoccupation pour l’environnement (odeurs, émissions de gaz comme le méthane, risque d’incendie, pollution des terres). La France a connu une décharge dans quasiment chaque commune, recouverte par la suite et souvent volontairement oubliée. En France, un exemple de décharge encore existante est celle de la ville de Marseille.

À partir des années 1960, L’incinération s’est développé en raison d'une offre nouvelle de matériel d'incinération capable de traiter des quantités importantes de déchets, et de la difficulté croissante de trouver des sites de décharge. L’incinération consiste tout simplement à brûler les déchets collectés. Malheureusement ce traitement a de nombreuses conséquences environnementales qui n'ont longtemps pas été prises en compte.

Entre temps est apparue l'idée que les déchets pouvaient être une ressource à exploiter et non comme des rebuts dont il faut se débarrasser. Par exemple, en extrayant les matières premières des déchets puis en les recyclant, ou en les brûlant pour produire de l'électricité. Ainsi, depuis quelques années^[Quand ?], des alternatives aux décharges et à l'incinération voient le jour, mais sont encore peu mises en place : Tri Mécano-Biologique, Pyrolyse, gazéification, etc. Dans le même temps, associations et pouvoirs publics tentent également de réduire la production de déchets qui est en augmentation croissante depuis l'après-guerre. La réduction des déchets étant considérée par beaucoup comme l'un des meilleurs traitements existants.

Principes de gestion des déchets

Il y a plusieurs principes de gestion des déchets dont l'usage varie selon les pays ou les régions.

La hiérarchie des stratégies (règle des trois R) :

• Réduire
• Réutiliser
• Recycler

La hiérarchie des stratégies a plusieurs fois changé d'aspect ces dix dernières années, mais le concept sous-jacent est demeuré la pierre angulaire de la plupart des stratégies de gestion des déchets : utiliser au maximum les matériaux et générer le minimum de rebuts.

Certains experts^{[Qui ?]} en gestion des déchets ont récemment ajouté un « quatrième R » : « Re-penser », qui implique que le système actuel a des faiblesses et qu'un système parfaitement efficace exigerait qu'un regard totalement différent soit porté sur les déchets. Certaines solutions "re-pensées" sont parfois peu intuitives. On peut prendre par exemple un cas dans l'industrie textile : afin de réduire la quantité de papier utilisée pour les patrons, il a été conseillé de les découper dans de plus grandes feuilles, afin de pouvoir utiliser les chutes pour découper les petites pièces du patron. Ainsi, il y a une réduction du résidu global. Ce type de solution n'est bien entendu pas limité à l'industrie textile

La réduction à la source nécessite des efforts pour réduire les déchets toxiques et autres résidus en modifiant la production industrielle. Les méthodes de réduction à la source impliquent des changements dans les processus de fabrication, les apports de matières premières et la composition des produits. Parfois le principe de « prévention de la pollution » indique en fait la mise en œuvre d'une politique de réduction à la source.

Une autre méthode de réduction des déchets à la source est d'accroître les incitations au recyclage. Plusieurs villes aux États-Unis ont mis en place des taxes dont le montant est fonction des quantités d'ordures déposées (Paye quand tu jettes : Pay As You Throw - PAYT) qui se sont révélées efficaces pour réduire le volume des déchets urbains.

L'efficacité des politiques de réduction à la source se mesure à l'importance de la réduction de la production de déchets. Une autre approche, plus controversée, est de considérer la réduction de l'utilisation de substances toxiques. On s'intéresse ici à réduire l'utilisation de substances toxiques, alors même que la tendance est plutôt à la hausse. Cette approche, dans laquelle c'est le principe de précaution qui est mis en avant, rencontre une vive opposition des industries chimiques. Ils accusent cette démarche de stigmatiser les produits chimiques. Certains états américains, comme le Massachusetts, le New Jersey et l'Oregon ont mis en place des politiques de réduction des déchets toxiques.

Le déchet, une ressource à valoriser

Une idée relativement récente consiste à considérer les déchets comme une ressource à exploiter et non comme des rebuts dont il faut se débarrasser. Les méthodes pour produire de nouvelles ressources à partir de déchets sont diverses et nombreuses : par exemple on peut extraire les matières premières des déchets puis les recycler, ou les brûler pour produire de l'électricité. Ces méthodes sont en plein développement, grâce notamment aux apports des nouvelles technologies.

Ce processus de valorisation des déchets s'appelle valorisation matière, ou recyclage, si on récupère des matériaux réutilisables, et valorisation énergétique si on obtient à la place de l'énergie. Traiter les déchets comme des matières premières devient de plus en plus courant, en particulier dans les agglomérations où l'espace pour ouvrir de nouvelles décharges se raréfie. L'opinion publique évolue sérieusement vers la position estimant que, sur le long terme, on ne peut pas se contenter de se débarrasser des déchets alors que les matières premières ne sont disponibles qu'en quantité limité.

Récupération de métal pour la vente au fond d'un khlong de Bangkok (2007).

Dans certains pays en voie de développement la valorisation des déchets a déjà lieu : des hommes trient à la main les montagnes de déchets pour récupérer les matériaux qui peuvent être revendus sur le marché de la récupération. Ces travailleurs non reconnus appelés collecteurs de déchet sont la partie cachée de ce secteur d'activité mais jouent un rôle important pour réduire la charge de travail des services municipaux de gestion des déchets. De plus en plus leur contribution à la préservation de l'environnement est reconnue et on essaie de les intégrer au système officiel de gestion des déchets, ce qui est d'une part utile mais aussi cela permet de réduire la pauvreté urbaine. Néanmoins le coût en vie humaine très élevé de ces activités : maladies, accidents et espérance de vie réduite au contact de substances toxiques ou contaminées ne serait pas toléré dans un pays développé.

Le recyclage

Pneus transformés en fauteuils en Thaïlande (2007).

Le recyclage est un procédé par lequel les matériaux qui composent un produit en fin de vie (généralement des déchets industriels ou ménagers) sont réutilisés en tout ou en partie. Pour la plupart des gens dans les pays développés, le recyclage regroupe la récupération et la réutilisation des divers déchets ménagers. Ceux-ci sont collectés et triés en différentes catégories pour que les matières premières qui les composent soient réutilisées (recyclées).

Dans les pays développés, les articles de consommation les plus couramment recyclés sont les canettes en aluminium, le fer, les boîtes de conserve et les bombes aérosol, les bouteilles en plastique PEHD et PET, les bouteilles et pots en verre, le carton, les journaux, et les magazines. Les autres types de plastiques : PVC, PEBD, PP et PS (cf. les codes d'identification des plastiques) sont aussi recyclables mais pas couramment collectés. Ces objets sont souvent composés d'un seul type de matériau, ce qui facilite leur recyclage.

Boîtes pour le recyclage de piles et d'autres éléments dans un supermarché du Japon (2010).

Le recyclage des ordinateurs obsolètes et des équipements électroniques est important mais plus coûteux à cause des problèmes de séparation et d'extraction des composants. Beaucoup de déchets électroniques sont envoyés en Asie, où la récupération de l'or et du cuivre peuvent générer des problèmes environnementaux car les écrans contiennent du plomb et des métaux lourds, tels le sélénium et le cadmium, comme on en trouve fréquemment dans les composants électroniques.

Les matériaux recyclés ou usagés sont en concurrence avec les nouveaux matériaux. Le coût de collecte et de tri des matériaux explique qu'ils sont souvent aussi cher, voir davantage, que les matériaux neufs. C'est ce qu'on constate la plupart du temps dans les pays développés, où les industries produisant les matières premières, en place depuis longtemps, sont bien optimisées. Certaines pratiques, comme la récupération informelle des déchets, peuvent rendre le recyclage encore moins rentable, en prélevant les matériaux ayant le plus de valeur (comme les cannettes d'aluminium). Dans certains pays, les programmes de recyclage sont subventionnés par les consignes sur les emballages (voir la législation sur les consignes d'emballages).

Le marché du recyclage des épaves d'automobiles est aussi dépendant du cours du métal brut sauf si la législation l'impose (comme en Allemagne).

Cependant la plupart des systèmes économiques ne prennent pas en compte l'impact sur l'environnement du recyclage des matériaux lorsque qu'on le compare à l'extraction de matériaux vierges. En général beaucoup moins d'énergie, d'eau et d'autres ressources sont nécessaires pour recycler les matériaux que pour en produire de nouveaux. Par exemple, quand une 1 tonne de canettes en aluminium est recyclée, on s'économise l'extraction d'environ 5 tonnes de minerai de bauxite (source ALCOA Australie). On évite également le rejet dans l'atmosphère de 15,17 tonnes de gaz à effet de serre^[2]. Recycler de l'acier n'utilise que 5 % de l'énergie nécessaire pour raffiner du minerai brut (source : Bureau américain des mines).

Dans certains pays, les matériaux à recycler sont collectés séparément des ordures ménagères, avec des conteneurs et des tournées de ramassages dédiés. Les autres systèmes de gestion des déchets récupèrent ces matériaux dans la masse des autres déchets. Ceci permet en général de récupérer plus que lorsqu'un tri sélectif est effectué par les consommateurs mais la mise en œuvre est plus complexe et chère.

Techniques de gestion des déchets

Traditionnellement, la gestion des déchets urbains, industriels et commerciaux consistait à les récupérer puis à les stocker. Une fois collectée, divers traitements peuvent être appliqués aux déchets. Le but de ces traitements peut être de réduire la dangerosité des déchets, de revaloriser les matériaux par le recyclage, de produire de l'énergie à partir des déchets, ou encore réduire leur volume, pour pouvoir en disposer plus facilement.

Les méthodes de récupération varient beaucoup entre les différents pays et régions, et il serait impossible de les décrire tous. Par exemple en Australie la plupart des foyers urbains ont une poubelle de 240 litres qui est vidée chaque semaine par les autorités locales. Beaucoup de régions, surtout dans les pays les moins développés, n'ont pas de systèmes structurés de récupération des déchets.

Dans les agglomérations canadiennes le tri sélectif est la méthode la plus répandue de récupération des déchets et/ou des recyclables et des déchets organiques suivant un planning défini. Dans certaines régions rurales les habitants amènent leurs ordures dans des lieux de collecte. Les déchets ainsi récoltés sont ensuite transportés vers une décharge régionale.

Les méthodes de stockage varient aussi beaucoup. En Australie, la méthode la plus courante de stockage des déchets solides est la décharge, car le pays est vaste et la densité de population est faible. À l'opposé au Japon il est plus fréquent d'incinérer les déchets car le pays est petit et la place est rare.

Décharge (site d'enfouissement)

Décharge près de Perth, en Australie (2006).

Stocker les déchets dans une décharge est la méthode la plus traditionnelle de s'en débarasser, et encore la plus courante dans la plupart des pays. Historiquement, les décharges étaient souvent établies dans des carrières, des mines ou des trous d'excavation désaffectés. Utiliser une décharge qui minimise les impacts sur l'environnement peut être une solution saine et à moindre coût pour stocker les déchets ; néanmoins une méthode plus efficace sera sans aucun doute requise lorsque les espaces libres appropriés diminueront.

Les anciennes carrières ou celles mal gérées peuvent avoir de forts impacts sur l'environnement, comme l'éparpillement des déchets par le vent, l'attraction des vermines et les polluants comme les lixiviats qui peuvent s'infiltrer et polluer les nappes phréatiques et les rivières. Un autre produit des décharges contenant des déchets nocifs est le biogaz, la plupart du temps composé de méthane et de dioxyde de carbone, qui est produit lors de la fermentation des déchets.

Les caractéristiques d'une décharge moderne sont des méthodes de rétention des lixiviats, tels que des couches d'argile ou des bâches plastiques. Les déchets entreposés doivent être compactés et recouverts pour éviter d'attirer les souris et les rats et éviter l'éparpillement. Beaucoup de décharges sont aussi équipées de systèmes d'extraction des gaz installés après le recouvrement pour extraire le gaz produit par la décomposition des déchets. Ce biogaz est souvent brûlé dans une chaudière pour produire de l'électricité. Il est même préférable pour l'environnement de brûler ce gaz que de le laisser s'échapper dans l'atmosphère, ce qui permet de consumer le méthane, un gaz à effet de serre encore plus nocif que le dioxyde de carbone. Une partie de ce biogaz peut aussi être utilisé comme carburant.

Unité de récupération du méthane d'une décharge souterraine au Royaume-Uni.

Beaucoup d'autorités locales, particulièrement dans les zones urbaines, ont des difficultés pour ouvrir de nouvelles décharges car les riverains s'y opposent. Peu de personnes veulent d'une décharge dans leur voisinage. C'est pourquoi le coût de stockage des déchets solides dans ces régions est plus coûteux, les détritus devant être transportés plus loin pour être stockés.

Certains s'opposent aux décharges quels que soient les conditions ou le lieu, en expliquant qu'au final le stockage en décharge laissera une planète véritablement polluée avec plus aucune fissure ou espace sauvage. Certains futurologues ont déclaré que les décharges seront les « mines du futur » : comme certaines ressources s'appauvrissent, on pourra justifier qu'il est nécessaire de les extraire des décharges où elles avaient été enfouies considérée alors comme non valorisable.

Cet état de fait et la prise en compte croissante des impacts de la consommation excessive des ressources a permis, dans plusieurs régions, d'accroître les efforts pour minimiser la quantité de déchets mis en décharge. Ces efforts sont la mise en place de taxes ou prélèvements sur les déchets mis en décharge, le recyclage des matériaux, leur transformation en énergie, la conception de produits nécessitant moins de ressources, et une législation imposant aux fabricants la prise en charge des coûts d'emballage et de stockage des déchets (c'est pourquoi, en Allemagne, les fabricants ont mis en place le Grüne Punkt pour respecter cette législation). Un sujet connexe est le concept d'écologie industrielle, où les flux de matière entre les industries sont étudiés. Les sous produits d'une industrie peuvent être utiles à une autre, cela permet de réduire les flux de déchets.

Incinération

Incinérateur de déchets à Saint-Ouen (Île-de-France).

L’incinération est le processus de destruction d’un matériau en le brûlant. L’incinération est souvent appelée « Énergie à partir des déchets » ou « des déchets vers l’énergie »^{[précision nécessaire]} ; ces appellations sont trompeuses puisqu’il y a d’autres façons de récupérer de l’énergie à partir de déchets sans directement les brûler (voir fermentation, pyrolyse et gazéification).

Elle est connue pour être une méthode pratique pour se débarrasser des déchets contaminés, comme les déchets médicaux biologiques. Beaucoup d’organisations utilisent aujourd’hui l’exposition des déchets à haute température pour les traiter thermiquement (cela inclut aussi la gazéification et la pyrolyse). Cette technique inclut la récupération du métal et de l’énergie des déchets solides comme le stockage adapté des résidus solides (mâchefers) et la réduction du volume des déchets.

L'incinération est une technique éprouvée et répandue^{[précision nécessaire]}, en Europe comme dans les pays en voie de développement, même si elle est soumise à controverse pour plusieurs raisons. Les controverses concernent généralement les problèmes environnementaux et sanitaires liés aux incinérateurs qui ont fonctionné dans le passé, avant l'application des normes actuelles.^{[non neutre]}

Incinérateur désaffecté à Poznań (Pologne).

En premier lieu, ce mode d'élimination de déchets a un taux de valorisation limité. L'incinération détruit les ressources naturelles contenues dans les déchets et ne permet pas de récupérer 100% de leur pouvoir calorifique. L'énergie récupérée provient du refroidissement des fumées de combustion dans une chaudière. La chaleur récupérée peut être utilisée directement ou à son tour entraîner une turbine pour produire de l'électricité. L'incinération est cependant identifiée en France en 2002 comme la deuxième source d'énergie renouvelable pour la production d'électricité (après l'hydraulique) et pour la production de chaleur (après la biomasse).

Deuxièmement, l’incinération des déchets solides produit une certaine quantité de polluants atmosphériques (dioxines et furanes, métaux lourds, gaz acides, poussières), dont les valeurs limites d'émissions sont fixées par la réglementation. Au cours des années 1990, des avancées dans le domaine du contrôle des rejets et de nouveaux règlements gouvernementaux ont permis une réduction massive de la quantité des différents polluants atmosphériques, y compris les dioxines et de furanes. L’Union européenne et l’Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA) ont pris la décision de créer des normes très strictes concernant l’incinération des déchets.

L’incinération produit aussi une grande quantité de résidus solides (mâchefers) qui doivent être éliminés en décharge ou faire l'objet d'un traitement si une valorisation en technique routière est envisagée. Dans les années 1980, l’entreposage des mâchefers, qui à cette époque étaient aussi mélangés aux cendres, était un problème environnemental important. Au milieu des années 1990, des expériences ont été réalisées en France pour traiter et élaborer des mâchefers (extraction des métaux ferreux et d'aluminium, criblage, broyage, concassage, maturation à l'air libre pour favoriser des réactions de carbonatation et d'oxydation). Les résultats positifs des suivis de plates-formes expérimentales utilisant des mâchefers sous les routes ont permis le développement de cette filière.

La plate-forme d'ONG de défense de l’environnement Alliance pour la planète a réclamé le 15 mars 2007 un moratoire sur l’incinération. Elle relève «le très grand retard (de la France)^[3] en matière de gestion des déchets par rapport à ses voisins européens : seulement 19% des déchets ménagers y sont recyclés ou compostés (contre 55% en Allemagne ou 70% en Flandres) alors que 38% sont mis en décharge et 43% sont incinérés.». Son point de vue est que « l'incinération est une technique obsolète, qui pose des problèmes sanitaires et environnementaux, qui n'incite pas à la réduction de notre production de déchets, qui laisse de côté le débat public et démocratique.»^[4].

Compost et fermentation

Compostage de déchets d'étable.

Les déchets organiques, comme les végétaux, les restes alimentaires, ou le papier, sont de plus en plus recyclés. Ces déchets sont déposés dans un composteur ou un digesteur pour contrôler le processus biologique de décomposition des matières organiques et tuer les agents pathogènes. Le produit organique stable qui en résulte est recyclé comme paillis ou terreau pour l’agriculture ou le jardinage.

Il y a un très large éventail de méthodes de compostage et de fermentation qui varient en complexité du simple tas de compost de végétaux à une cuve automatisée de fermentation de déchets domestiques divers. Ces méthodes de décomposition biologique se distinguent en aérobie, comme le compost, ou anaérobie, comme les digesteurs, bien qu’existent aussi des méthodes combinant aérobie et anaérobie.

Exemple de politique de compost et de fermentation anaérobie

La politique "Green Bin" (poubelle verte), recyclage des matières organiques, utilisée à Toronto, Ontario (Canada) et dans les villes avoisinantes comme Markham, permet la réduction des quantités de déchets envoyés à Michigan aux États-Unis d’Amérique. Il s’agit d’un nouveau pan du système de gestion des déchets en trois axes qui a été mis en place à Toronto et est une avancée supplémentaire pour atteindre le but de réduire de 70 % la quantité de déchets qui est actuellement mise en décharge. La politique "Green Bin" permet que les déchets organiques qui auraient été envoyés en décharge soient mis en compost et transformés ainsi en terreau riche et nutritif. Les déchets concernés par le programme "Green Bin" sont les restes alimentaires, les papiers sales et les serviettes sanitaires. Actuellement Markham, comme les autres municipalités de l’agglomération de Toronto, envoient tous leur déchets au Michigan pour un coût de 22$ CAN la tonne.

La politique "Green Bin" est actuellement étudiée par d’autres villes dans la province de l’Ontario comme un moyen d'éviter l’envoi de déchets en décharge. Notamment Toronto et Ottawa sont quasiment prêtes à adopter une politique similaire.

La ville d’Edmonton en Alberta au Canada a adopté le compost à grande échelle pour gérer ses déchets urbains. Son usine de compost est la plus grande de ce type dans le monde, et représente 35 % de la capacité totale de compost du Canada. Le co-composteur en lui-même à une taille de 38 690 mètres carrés, ce qui équivaut à 8 terrains de football. Il a été conçu pour traiter 200 000 tonnes de déchets ménagers solides par an et 22 500 tonnes sèches de biosolides, transformant le tout en 80 000 tonnes de compost chaque année.

Traitement biologique et mécanique

Le traitement biologique et mécanique (TBM) est une technique qui combine un tri mécanique et un traitement biologique de la partie organique des déchets municipaux. Le TBM est aussi parfois appelé TMB (traitement mécanique et biologique) cela dépend de l’ordre dans lequel s’effectuent les opérations.

La partie « mécanique » est souvent une étape de tri du vrac. Cela permet de retirer les éléments recyclables du flux de déchets (tels les métaux, plastiques et verre) ou de les traiter de manière à produire un carburant à haute valeur calorifique nommé combustible dérivé des déchets (RDF en anglais) qui peut être utilisé dans les fours des cimenteries ou les centrales électriques. Les systèmes qui sont prévus pour produire des RDF incluent aussi Herhofand Ecodeco. Cependant tous les processus TBM ne produisent pas des RDF : certains systèmes valorisent simplement les déchets recyclables sous une forme qui peut être ensuite envoyée pour être recyclée.

La partie « biologique » réfère quant à elle à une fermentation anaérobique ou au compostage. La fermentation anaérobique détruit les éléments biodégradables des déchets pour produire du biogaz et du terreau. Le biogaz peut être utilisé pour créer de l’énergie renouvelable. D'autres processus (tel ArrowBio) permettent un fort taux de production de gaz et d’énergie verte sans produire des RDF, en traitant les déchets dans l’eau. La partie « biologique » peut aussi faire référence à une étape de compostage. Dans ce cas les composants organiques sont traités par des micro-organismes à l’air libre. Ils détruisent les déchets en les transformant en dioxyde de carbone et en compost. Il n’y a aucune énergie produite par le compostage.

TBM est de plus en plus reconnu comme une méthode efficace dans les pays où les techniques de gestion des déchets évoluent comme le Royaume-Uni ou l’Australie, pays où la compagnie WSN Environmental solutions a pris une position majeure dans le développement des usines de type TBM.

Pyrolyse et gazéification

La pyrolyse et la gazéification sont deux méthodes liées de traitements thermiques où les matériaux sont chauffés à très haute température et avec peu d’oxygène. Ce processus est typiquement réalisé dans une cuve étanche sous haute pression. Transformant les matériaux en énergie cette méthode est plus efficace que l’incinération directe, plus d’énergie pouvant être récupérée et utilisée.

La pyrolyse des déchets solides transforme les matériaux en produits solides, liquides ou gazeux. L’huile pyrolytique et les gaz peuvent être brûlés pour produire de l’énergie ou être raffinés en d’autres produits. Les résidus solides (charbon) peuvent être transformés plus tard en produits tels les charbons actifs.

La gazéification est utilisée pour transformer directement des matières organiques en un gaz de synthèse appelé syngaz composé de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Ce gaz est ensuite brûlé pour produire de l’électricité et de la vapeur. La gazéification est utilisée dans les centrales produisant de l’énergie à partir de la biomasse pour produire de l’énergie renouvelable et de la chaleur.

Les torches à plasma permettent la gazéification de la matière dans un milieu à oxygène raréfié pour décomposer les déchets en structures moléculaires de base. La gazéification plasma ne brûle pas les déchets comme le font les incinérateurs. Cela transforme les déchets organiques en un gaz carburant qui contient tous les composés chimiques et l’énergie calorifique des déchets. Cela transforme les déchets non organiques en solides vitrifiés amorphes.

Le plasma est considéré comme le quatrième état de la matière, les trois autres étant les états gazeux, liquide et solide. L’électricité alimente une torche créant un arc électrique entre ses deux électrodes. Du gaz inerte est insufflé à travers l’arc électrique qui le chauffe à des températures pouvant atteindre 13 000°C. La température à un mètre de la torche peut s’élever à environ 4 000°C. Du fait de ces très hautes températures les déchets sont décomposés en leurs composants élémentaires. Il ne résulte aucun goudron ou furfuranne. À ces températures tous les métaux fondent et coulent au fond du four. Les composés non organiques comme la silice, le béton, le gravier, le verre, etc. sont vitrifiés et tombent au fond du four. Il n’y a pas de cendres résultant de ce processus qui devraient être entreposées en décharge.

Les fours à plasma ne font pas de distinction entre les différents types de déchets. Tous types de déchets peuvent être introduits. La seule variable est la quantité d’énergie nécessaire pour détruire les différents déchets. C’est pourquoi aucun tri des déchets n’est nécessaire. Seuls les déchets nucléaires sont proscris.

Les fours sont grands et fonctionnent en faible dépression ce qui signifie que le système d’alimentation est simplifié car les gaz ne sont pas tentés de s’échapper. Les gaz sont retirés du four par l’aspiration d’un compresseur. Chaque four peut détruire 20 tonnes par heure (t/h) en comparaison des 3 t/h d’un four gazéificateur. Du fait de la taille et de la dépression, le système d’alimentation permet d’introduire des charges jusqu’à 1 mètre cube. Des fûts ou des sacs poubelle peuvent donc être introduits directement dans le four, ce qui permet la production à grand volume.

Les gaz produits par un four plasma sont moins chargés en contaminants que n’importe quel autre incinérateur ou gazéificateur. Comme il y a moins d’émissions qui s’échappent du four avec ce procédé il est possible d’avoir une réduction significative des rejets globaux. Les gazéificateurs ne se préoccupent pas de l’humidité des déchets. L’humidité consomme plus d’énergie pour se vaporiser et peut avoir un impact économique, néanmoins cela n’affecte pas le processus.

Les gaz des fours à plasma peuvent être brûlés pour produire de l’énergie ou être synthétisés en éthanol et être utilisés comme carburant pour les automobiles.

Voir aussi

Liens externes

• Centre National d'Information Indépendante sur les Déchets

Notes et références

• Portail de l’environnement et du développement durable