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TRANSCRIPT
De quoi sont faits les déchets
De la collecte au traitement et à l’élimination
Emissions de GES liées à la gestion des déchets.
Le bilan carbone du traitement des déchets
Marie-Dominique Loÿe CERES 8 mars 2016
Qu’est-ce qu’un déchet?
Qu’en fait-on?
Collecte Traitement Dest. finale
=> coûts ⇒ impact environnemental pollution émission GES
GESTION
Traitement des déchets
- élimination : enfouissement
incinération +/- valorisation énergétique
- valorisation : réutilisation
recyclage = val. matière
compostage
valorisation énergétique
Différents types de déchets exemple de la France ADEME 2013
Chiffres 2009 : 770 millions de tonnes
Déchets de l’agriculture CITEPA 2014
Sources de méthane CH4 et d’oxyde nitreux N20 Pouvoir Réchauffement Global (GIEC 2013)
CH4 : 28 x CO2 à 100 ans N2 0 : 264 x CO2 à 20 et 100 ans 84 x CO2 à 20 ans !
Agriculture
Déchets des ménages
4% : 31,9 millions tonnes
• 12,5 M t : encombrants, déchets verts
• 19,4 M t : ordures ménagères s.s. (OM)
France
2009 ADEME 2013
+ 4,8 M t déchets activités collectés et traités avec déchets ménagers
Ordures ménagères = OM 2004 : 353 kg /habitant / an
+ 30 kg déchets verts
+ 30 kg
encombrants
+ 40 kg gravats
Ordures ménagères (OM) Evolution de la production annuelle en kg /habitant / an
ADEME 2015
hors encombrants
Ordures ménagères (OM) Evolution de la production annuelle en kg /habitant / an
ADEME 2015
Questions de nomenclature et de sources de données
Néanmoins, pas encore de baisse…
ADEME 2015
COMPOSITION DES ORDURES MENAGERES= OM
LA COLLECTE DES DECHETS
Collecte au porte-à-porte (PAP)
Collecte par apport volontaire (PAV) : bornes de tri collectées
Déchetteries apport volontaire
LA COLLECTE DES DECHETS
Déchets ménagers et assimilés
Collecte au porte-à-porte (PAP)
Peu d’émission de GES!
Carburants : émissions de CO2
LA COLLECTE DES DECHETS
Collecte au porte-à-porte (PAP)
LA COLLECTE DES DECHETS - Collecte au porte-à-porte (PAP) - Collecte par apport volontaire (PAV) : fréquences moindres de collecte des bornes
verre
journaux magazine
emballages
- Déchetteries apport volontaire
Déchets bruts ou pré-triés par les ménages => centre de traitement
TRANSPORT DE DECHETS : LES DIFFERENTES MODALITES
en général beaucoup de transport …
Emissions de GES liées à la gestion des déchets
• Collecte et transport
• Traitement
≈ 0,4 % des émissions françaises de GES ≈ 1,7 % des émissions liées au transport ADEME 2014
FRANCE Collecte et transport de déchets
ADEME 2014
FRANCE
GES émis par la collecte et le transport de déchets ≈ 20% émissions de GES liées aux déchets
Importance de la collecte dans les émissions de GES Mais… chiffres issus d’une modélisation; beaucoup d’incertitudes
Traitement des déchets - Elimination : enfouissement
incinération (+/- valorisation énergétique)
- Valorisation : réutilisation
recyclage = valorisation matière
compostage
valorisation énergétique / méthanisation
Déchets résiduels
Les déchets ultimes sont des produits qu'il est impossible de recycler ou de valoriser… dans les conditions économiques actuelles
Théoriquement : 10/20 % Produits souillés par du fermentescible ou des objets composites
difficiles à réduire en composants élémentaires
25 à 40% des déchets là où le tri est bien organisé : rare…
75 à 95% en réalité actuellement
Les déchets résiduels ou ultimes
Le traitement de nos poubelles
39%
13%
42%
6%
ENFOUISSEMENT INCINERATION
COMPOSTAGE RECYCLAGE
France 2004
Europe 2007
42%
20%
22%
17%
ADEME 2009
Compostage 14,5 %
Incinération 30,6 %
Recyclage 20,5 %
+
Enfouissement 30,6 %
+
France 2009
ADEME 2013
Evolution du traitement des OM 26.1 millions de tonnes France
2004
ADEME 2009
métaux
Papiers et cartons
Textiles et encombrants divers
Matières fermentescibles
Plastiques
Verres
Métaux 4 %
Papiers cartons 27 %
Textiles et encombrants 16 %
Biodéchets 29 %
Plastiques 11 %
Verre 13 %
Déchets ménagers % en masse contient du carbone
GES : fraction fermentescible = biodéchets + papiers cartons + textiles non synthétiques
ENFOUISSEMENT
- dégradation aérobie : CO2
- fermentation anaérobie : CH4
Enfouissement Méthane PRG = 24 CO2
Pouvoir Réchauffement Global = 28 x CO2 à 100 ans *GIEC 2013 = 84 x CO2 à 20 ans ! ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Forçage radiatif intégré aux différents horizons d’une émission l’année 0 de 1 kg de CH4 ou de 21 kg de CO2
PRG
en 1
014 W
/m2/
an
Année horizon
Dessus et al 2007 avec PRG selon GIEC 2001
Les émissions de méthane par secteur
27
Au niveau mondial enfouissement = 1/3 des émissions de CH4
Diapo B. Laponche
= enfouissement
Enfouissement
2012 = 16 % Légère diminution :
captage gaz de décharge
Émissions de méthane en France
Enfouissement Méthane
Pb GES : fraction fermentescible = biodéchets + papiers cartons + textiles non synthétiques
ENFOUISSEMENT
- dégradation aérobie: CO2 - fermentation anaérobie (+ eau) => CH4
Le CO2 d’origine biogénique doit-il être compté comme un GES ?
Le carbone de la matière végétale vient du CO2 atmosphérique par la photosynthèse
Celui de la matière animale vient de la matière végétale (les végétaux sont les producteurs primaires, premier maillon des chaines alimentaires)
=> le carbone biogénique vient donc du CO2 atmosphérique : sa dégradation aérobie le renvoie dans l’atmosphère
Mais question de vitesse de relargage par rapport à la vitesse de fabrication de la matière végétale…
Dégradation aérobie de la matière vivante = bilan carbone nul
= neutre du point de vue de l’effet de serre
- CO2 dégradation aérobie : bilan carbone ~ neutre.
- Problème méthane résolu partiellement par le captage du biogaz
ENFOUISSEMENT
CAPTAGE BIOGAZ sur CET / ISDND* CET = centre d ’enfouissement technique
ISDND = installation de stockage de déchets non dangereux * dénomination actuelle
Captage biogaz
brulé => CO2 • torchères • utilisation énergie chauffage serres électricité
Bilan carbone nul à long terme, déstockage C à court terme
ENFOUISSEMENT
Exploitants favorisent cette valorisation des déchets organiques = bioréacteurs… Intéressant financièrement
Estimation optimiste de l’efficacité du captage de biogaz
Efficacité du
captage de biogaz
ADEME = 100 %
EPA (USA) = 85 %
plutôt < ou = 75%
- CO2 dégradation aérobie : bilan carbone neutre
- Problème méthane résolu partiellement : émission de GES à fort pouvoir de réchauffement global
ENFOUISSEMENT
problème de l’élimination de matières premières « CO2 amont » perdu : émissions indirectes
La fabrication de nouveaux produits manufacturés, à la place de ceux mis hors circuit, produira des GES.
Mais….
combustion avec air dans un four 1 t de déchets + 6 t d’air = fumées + résidus solides
UIOM Thiverval Grignon
INCINERATION
1 t. déchets = 1 à 1.4 t. CO2
INCINERATION
métaux
Papiers et cartons
Textiles et encombrants divers
Matières fermentescibles
Plastiques
Verres
Métaux 4 % Papiers cartons 27 %
Textiles et encombrants 16 %
Biodéchets * 29 %
Plastiques 11 % Verre 13 %
Matériaux combustibles
après déshydratation
INCINERATION 1 t déchets = 1 à 1.4 t CO2
• Plastiques + x % encombrants + textiles synthétiques = C fossile = EFFET SERRE NET
• Papiers/cartons + textiles naturels + biodéchets = bilan carbone nul : carbone biogénique
déstocké
• Problème de l’élimination de matières premières: « CO2 amont » perdu
La question du bilan carbone des déchets enfouis ou brulés?
Enfouis : élimination de produits manufacturés pour les refaire = consommation de matière première et d’énergie = émissions de GES liées à l’extraction, process de production + transports = émissions « perdues»* ⇒ prendre en compte le bilan carbone du cycle de vie total des objets (ACV) * On envisage d’aller chercher des matières premières dans les décharges (landfill mining) Incinérés : élimination de produits manufacturés => bilan carbone du cycle de vie des objets (ACV) + émissions nettes de CO2 : C fossile = plastiques
Pour avoir une évaluation juste des différents modes de gestion des déchets => comparer le bilan carbone sur le cycle de vie des objets et matériaux
LE TRAITEMENT DES DECHETS
De l’élimination à la valorisation
• Enfouissement
• Traitements thermiques: incinération,
thermolyse, gazéification, torche à plasma
• Traitements biologiques: compostage
méthanisation
• Tri et Recyclage
LES BIODECHETS
~ 30% de la poubelle
• Epluchures de légumes, restes alimentaires, déchets végétaux, marcs de thés et de cafés , papiers absorbants d’essuyage…
Plus de 60 % poids de la fraction fermentescible est de l’eau.
+ cartons et papiers souillés: 50 % poubelle Valorisables par traitement biologique : • Compostage (aérobie) valorisation matière • Méthanisation (anaérobie) valorisation énergie + matière
COMPOSTAGE
Décomposition aérobie de la matière organique = humus + CO2
individuel
de quartier
Fraction organique des OM
séparation à la source ou tri mécano-biologique
Déchets verts
Lombricomposteur d’appartement
Compostage des déchets organiques
de la cantine dans un lycée
1. Batiment industriel étanche 2. Hall de déchargement du fermentescible 3. Rampe d'arrosage 4. Machine de retournement à " roue-pelle " montée sur pont roulant automatique 5. Tas de composte en maturation 6. Compost mûr 7. Aspirateur d'air vicié 8. Tubulures d'aspiration sous les tas 9. Filtre biologique à écorces de résineux
COMPOSTAGE INDUSTRIEL du fermentescible
Ex: Com. Urb. Creusot - Montceau les Mines
COMPOSTAGE
Bilan carbone nul à long terme, un peu déstockage C à court terme
CO2
mais
Compost = Stockage carbone biogénique Ex : Italie: augmentation du Corg des sols agricoles de 0.15% : stockage de C = émissions « fossiles » pendant 1 an
+ effets indirects: réduction des engrais (émissions évitées de CO2 fossile et de N20
- fabrication et épandage-)
METHANISATION Décomposition anaérobie de la matière organique
⇒ résidu organique + CH4 + autres gaz méthane
Peu développée en France: concurrence incinération
Nécessite un tri des fermentescibles : à la source ou industriel
A la ferme ou en usine (ex Lille)
en général composté
CH4 : Production chaleur ou carburant véhicules ou électricité => E + CO2
Bilan carbone nul ⇒ Résidu organique : composté
Mêmes conclusions que pour compostage: intérêt = stockage de carbone
Mais attention aux fuites!
METHANISATION
Valorisation énergétique
TRI et RECYCLAGE = valorisation matière
utiliser les composants des déchets comme matières premières secondaires
Implique de trier pour dégager les matériaux simples
Tri à la source ou tri en usine
Les déchets = matières premières secondaires
• Les métaux (acier, aluminium): recyclage • Le verre : recyclage • Les papiers et cartons : recyclage
(méthanisation ou compostage possibles) • Les plastiques : recyclage , mais pas tous • Les encombrants : recyclage plus ou moins
important par ex: les DEEE (frigos, télés) recyclage de produits complexes : démantèlement d’abord
0% 25% 50% 75% 100%
Pays-Bas
Allemagne
Autriche
Belgique
Espagne
Italie
France
Royaume-Uni
Pologne
Recyclage Enfouissement Incinération
Part du recyclage dans le traitement des déchets en Europe en 2005
Eurostat, Cewep-Snide
in Le Monde 9-10-08
RECYCLAGE = bilan effet serre • Emissions pendant le process de tri Tri domestique: pas d’émissions! Intérêt de la collecte séparative Tri industriel : émissions faibles • Emissions pendant le process de recyclage
Evite des émissions amont de CO2
Recyclage : évite des émissions amont de CO2
Mais pas le plus efficace : réutilisation bien meilleure
ex: verre / consigne
2.02
8.00
sur cycle de vie
Recyclage du papier
1 tonne de vieux papier => 800 à 900 kg de papier recyclé
Economie :
• 100 % bois : évite déstockage C
• 80 % eau
• 50 % énergie (dont 4/5 au niveau usine)
Calcul du bénéfice en terme d’émissions de GES : dépend de l’origine de l’énergie
Problème des évaluations du CO2 évité
Facteurs d’émission en kg éq. C pour 1 tonne de papier de bureau
Pb des hypothèses de base
Bizarrerie du calcul de l’ADEME (2005):
GES recyclage : GES du process de fabrication évités : pas pris en compte
GES incinération et décharge : on ne compte pas GES évités mais les émissions évitées de combustibles traditionnels = émissions directes (C fossile brûlé) et émissions indirectes non prises en compte
EFFET DEVASTATEUR SUR LES DECIDEURS…
Réutilisation
Economie de matières premières et d’énergie (production et transport)
CO2 amont évités, CO2 collecte et traitement évités
Economie sociale et solidaire Entreprises d’insertion: Emmaüs, Le Relais,… électro-ménager, électronique (D3E), meubles, vêtements, papier bureau,
verre…
Prévention / réduction Economie totale de matières premières
et d’énergie !
Pas d’émissions de GES
Théoriquement favorisée par la règlementation européenne
Hiérarchie des traitements pour les déchets (directive européenne
2008) Prévention, Réutilisation, Recyclage, Valorisation énergétique,
Enfouissement
mais… problème des modes de consommation…
Diminuer le bilan carbone de la gestion des déchets
- Réduction de la production de déchets
- Réutilisation
- Recyclage - Traitement séparé des fermentescibles
(biodéchets +/- papiers-cartons) : compostage et valorisation énergétique par méthanisation
- Gestion de proximité (le moins de transport possible)
Les 3 R
≠ Obsolescence programmée