Contexte

Cadre général

Projet GISEMENT

a pour objectif principal d'aider les PME et TPE du monde du déchet à concilier les prérogatives du gouvernement, à savoir réduire de moitié les quantités dédiées à l'enfouissement, et dans le même temps satisfaire à la demande du secteur industriel demandeur d'un produit de qualité toujours meilleure. Cette requête implique d'extraire un maximum d’impuretés dont il faut ensuite gérer la fin ce vie. Ce sont des déchets dédiés essentiellement à l'enfouissement. L'objectif est donc d'avoir une vision plus globale des déchets entrants afin de maximiser leur valorisation, on parle alors de gestion intégrée. Le projet GISEMENT a donc pour but de réaliser l'étude des mélanges présentés dans le menu et de répondre ainsi au double objectif donné plus haut.

Contexte : L’intérêt croissant pour le secteur des déchets

Le secteur des déchets a un rôle moteur et central à jouer dans la logique d’économie circulaire au travers de sa production de Matières et d’Energie et de son ancrage local et territorial.

Dans ce cadre, les besoins à venir sur cette dynamique de recyclage et de valorisation sont très importants avec des enjeux à horizon 2020 de plus de 10 MT (millions de tonnes) annuelles à traiter.

Ces données et objectifs ont été confortés lors de la conférence environnementale des 20 et 21 septembre au palais Iéna à Paris. En effet, lors de cette conférence ouverte par le président de la République et clôturée par le Premier ministre, une des orientations phares développée correspond à la réduction de 50 % des tonnages stockés en ISDND (Installation de Stockage des Déchets Non Dangereux). La valeur de référence pour cette réduction correspond à l’année 2010 avec 24 MT, soit un objectif de réduction de 12 MT.

Il ne s’agit que d’un objectif dans l’immédiat, mais les conclusions de cette conférence démontrent bien à la fois les besoins pour traiter des tonnages très conséquents pour l’industrie du recyclage ainsi que l’accélération du contexte économique et politique favorisant cette valorisation Matière et Energétique des déchets.

Il est important de noter que dans un contexte économique et énergétique difficile, tous les objectifs de recyclage des déchets en les transformant soit en matière soit en thermie sont en totale adéquation avec le marché.

La figure suivante explicite la répartition des tonnages en fonction des différentes catégories de déchets cibles. L’objectif est donc réduire de moitié la quantité de l’ensemble de ces derniers.

Répartition des déchets non dangereux destinés à l'enfouissment en 2010 en MT

L’objectif est de réduire de moitié cette quantité en valorisant un maximum de ces déchets. Pour ce faire différentes démarches sont mises en place aux niveaux national et européen, le graphe suivant présente les objectifs de réduction de chacune de ces nouvelles filières de valorisation :

Nouvelles filières de valorisation en MT

État de l’art

Le projet s’inscrit dans l’axe de transformation et de valorisation des déchets avec un objectif prioritaire de valorisation matière et dans un second temps de valorisation énergétique.

Ce projet piloté par la société Sibuet Environnement intègre le laboratoire G-SCOP (Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble) rattaché à Grenoble INP (Institut National Polytechnique de Grenoble) et la société RMIS basée aussi en Isère et spécialiste de la réalisation technique de chaîne de tri et de valorisation des déchets.

La société Sibuet Environnement a mis en place depuis 2005 différentes installations de tri et de transformation des déchets non dangereux (DND) avec une valorisation par recyclage matière en constante évolution et avec la transformation d’une partie des déchets en combustibles de substitution pour les cimenteries.

La partie valorisation thermique a été développée en collaboration avec les cimenteries dans le cadre de la co-incinération de ces déchets transformés. Cette solution offre toutes les garanties techniques et environnementales et permet une véritable valorisation énergétique des déchets, en intégrant les atouts suivants : température de flamme de 2 000 ° C ; zéro déchet pas de cendres, pas de mâchefers ; une parfaite traçabilité des déchets et des économies d’énergies « fossiles ».

Lorsque la société Sibuet Environnement a démarré cette activité en 2005, elle était novatrice sur le marché Français mais ce type d’installations était déjà très développé en Europe notamment en Allemagne, en Autriche et dans les pays du Nord de l’Europe.

Depuis ce démarrage, une dizaine d’installations similaires ont vu le jour sur le marché Français. Dans le même temps, les installations Européennes se sont développées (Traitement Mécano-Biologique (TMB), développement des unités de tris traditionnels, mise en place d’unités complètes de tri avec haute technicité (tris optiques divers …), préparation de combustibles, …) avec des volumes de plus en plus conséquents.

On s’aperçoit que l’ensemble de ces installations ont été très vite performantes sur les 2 axes : combustibles de substitution en cimenterie et valorisation matière de 1er niveau (ferraille, métaux, un peu de bois, carton et gravats). Par contre, on a eu ensuite une augmentation très forte de la qualité demandée par les cimenteries ou autres unités de co-incinération ce qui a nécessité de diminuer la part des combustibles dans le pourcentage globale de valorisation. D’un point de vue valorisation matière, chacun a ainsi optimisé au mieux, en axant sur les matières facilement valorisables tels que la ferraille, les métaux, certains gravats, bois, plastiques ou cartons. Mais là aussi, l’exigence de qualité est de plus en plus forte.

Ainsi, les solutions de traitement intégrées des déchets solides sont de plus en plus souvent plébiscitées, mais elles génèrent aujourd’hui de plus en plus de résidus/mélanges de déchets, très complexes à trier et valoriser, compte tenu des exigences de qualité accrue pour la valorisation matière et thermiques. Pourtant, plusieurs auteurs montrent que la récupération de matières et d'énergie ne sont pas des pratiques antagonistes. Elles sont toutes deux des éléments essentiels d'un système de gestion des déchets vertueux qu’il s’agit d’équilibrer au mieux pour avoir le système global le plus performant possible (Koroneos et al., 2012)¹

Dans leur article, Pires et al.², ont considéré à chaque fois les avantages et les inconvénients des pratiques de gestion des déchets pour chaque état membre de l'UE et ont mis en évidence des différences selon les pays consultés, au sein même de l’Europe. Les pays du sud de l’UE (Portugal, Grèce, Espagne) doivent ainsi développer des mesures pour mettre en œuvre une gestion plus intégrée des déchets solides afin d’atteindre les directives de l'UE, tandis que les pays du centre de l’UE (Allemagne, L'Autriche, les Pays-Bas, Royaume-Uni, France) et certains pays nordiques (Norvège, par exemple) ont besoin de modèles et d'outils afin de rationaliser leurs choix technologiques et leurs stratégies de gestion. Ainsi le principal problème aujourd’hui pour la mise en œuvre de solutions intégrées « optimales » pour le traitement des déchets solides est lié à l'absence de méthodes d'analyse de système approprié pour définir, évaluer, optimiser ou adapter les stratégies de traitement des déchets et pour atteindre les objectifs progressifs mis en place au niveau de l'UE.

C’est donc sur ces sujets que vont se positionner les 3 acteurs : Grenoble INP, RMIS et Sibuet Environnement, afin d’identifier la solution de traitement de déchet solides la plus pertinente.

Notre démarche générale est guidée par les premiers résultats d’un projet financé par le ministère italien de l'Education, de l'Université et de la Recherche (MIUR), visant à mieux comprendre la répartition optimale des matériaux et la valorisation énergétique dans le cadre de systèmes intégrés de gestion des déchets (Consonni et al., 2011)³. En effet, ils soulignent le fait que l’optimisation des installations de gestion intégré des déchets solides par des méthodes analytiques est pratiquement impossible. Nous aurons ainsi une démarche plus pratique, visant à :

Caractériser des mélanges existants
Mettre en œuvre de solutions pertinentes au regard des analyses menées et du système global intégré acceptable du point de vue de critères technologiques, économiques et environnementaux.

Le projet GISEMENT intervient dans ce cadre. Il cible les DIB et se place dans un contexte propre aux PME qui sont plus fragiles que les grands groupes du secteur sur le plan économique.
Les PME ont cependant le grand intérêt d’être implantées localement sur un territoire raisonnable, participant ainsi à sa gestion. Leur vision est donc très concrète. Elles sont également porteuses de l’emploi local et non délocalisable, ce qui est un argument à leur développement.

GISMENT à donc, pour objectif d’optimiser la chaîne de tri existante pour extraire toute la part valorisable des déchets avec pour limites :

la faisabilité technique,
la viabilité économique
et la limitation des impacts environnementaux.

Le schéma suivant présente la construction du projet GISEMENT au vu du contexte explicité ci-dessus.

Objectifs

Les différents mélanges sur lesquels pour notre attention sont donc les suivants :

La ferraille
Les plastiques
Les fines
Mélange plastiques et lourds
Le CSR

Les différentes rubriques de ce site vous présentent les voies d’amélioration explorées pour ces mélanges.

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¹ Christopher J. Koroneos, Evanthia A. Nanaki, Integrated solid waste management and energy production - a life cycle assessment approach: the case study of the city of Thessaloniki, Journal of Cleaner Production 27 (2012) 141 150

² Ana Pires, Graça Martinho, Ni-Bin Chang, Solid waste management in European countries: A review of systems analysis techniques, Journal of Environmental Management 92 (2011) 1033-1050

³ Stefano Consonni, Michele Giugliano, Antonio Massarutto, Marco Ragazzi, Cesare Saccani, Material and energy recovery in integrated waste management systems: Project overview and main results, Waste Management 31 (2011) 2057–2065

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