module 1 - chapitre ii

Module 1 - Chapitre II

MASTER EN LIGNE

« AUDIT ET MANAGEMENT ENVIRONNEMENTAL » (500H)

MODULE 1

- CONNAISSANCES DES TECHNIQUES DE BASE – 150h

CHAPITRE II – TRAITEMENT DES RESIDUS URBAINS ET

INDUSTRIELS (58H)

MASTER en ligne « AUDIT ET MANAGEMENT ENVIRONNEMENTAL »

Module 1 – Chapitre II 2

Cours élaboré par :

Cayetano Collado Sanchez Département de Chimie

Edificio de Ciencias Básicas Campus Universitario de Tafira

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria 35017 Las Palmas

Tel: 34 928 45 44 35 /44 42 /44 44/ 2917 Fax: 928 45 29 22 / 44 35

L’objectif de ce module est d’habituer l’élève à interpréter les processus qui conduisent à la contamination et à la pollution du

milieu naturel, établir le comportement des contaminants et apprendre à évaluer les informations fournies par les évaluateurs

de la qualité de l’environnement.



INDEX

CHAPITRE II – TRAITEMENTS DES RESIDUS URBAINS ET INDUSTRIELS (58H)

1 ACTIVITES CONTAMINANTES .............................................................................................................4 1.1 INDUSTRIE ET CONTAMINATION ...............................................................................................................4

1.1.1 L’industrie minière..........................................................................................................................5 1.1.2 La construction ..............................................................................................................................8 1.1.3 L’industrie chimique ....................................................................................................................15 1.1.4 L’industrie alimentaire.................................................................................................................21 1.1.5 Les centrales thermiques et nucléaires. .......................................................................................23 1.1.6 Le transport..................................................................................................................................28 1.1.7 L’agriculture. ...............................................................................................................................34

2 RESIDUS URBAINS ...........................................................................................................................38 2.1 DEFINITION ET CARACTERISTIQUES .......................................................................................................38 2.2 COMPOSITION ........................................................................................................................................39 2.3 PROPRIETES PHYSIQUES, CHIMIQUES ET BIOLOGIQUES...........................................................................42 2.4 GESTION ET TRAITEMENT.......................................................................................................................45

3 RESIDUS INDUSTRIELS ..................................................................................................................62 3.1 DEFINITION ET CARACTERISTIQUES. ......................................................................................................63 3.2. PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ET TOXICOLOGIQUES........................................................................66 3.3 RESIDUS DANGEREUX. ...........................................................................................................................71 3.4 GESTION DES RESIDUS DANGEREUX.......................................................................................................77

3.4.1 Transport.......................................................................................................................................80 3.4.2 Traitement et élimination ..............................................................................................................80 3.4.3 Minimisation et valorisation .........................................................................................................83

4 RESIDUS AGRICOLES .....................................................................................................................89 4.1 DEFINITION ET CARACTERISATION.........................................................................................................89 4.2 PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ..........................................................................................................94 4.3 VALORISATION ......................................................................................................................................95

4.3.1 Energétique ...................................................................................................................................95 4.3.2 Agricole.........................................................................................................................................98

4.4 MODIFICATION DE LA QUALITE DES SOLS...............................................................................................99 4.5 EXEMPLES: BOUES ET MATIERES PLASTIQUES DANS L’AGRICULTURE..................................................100

5 RESIDUS SANITAIRES...................................................................................................................105 5.1 DEFINITION ET CLASSIFICATION...........................................................................................................105 5.2 GESTION ET TRAITMENT......................................................................................................................107

6 RESIDUS RADIOACTIFS ...............................................................................................................113 6.1 ASPECTS GENERAUX ...........................................................................................................................113 6.2 CLASSIFICATION ..................................................................................................................................115 6.3 SOURCES..............................................................................................................................................116 6.4 GESTION ..............................................................................................................................................120

7 BIBLIOGRAPHIE.............................................................................................................................130 TITRE: CONTAMINATION ET INGENIERING ENVIRONNEMENTALE (5 VOLUMES)..........130



CHAPITRE II – TRAITEMENTS DES RESIDUS URBAINS ET INDUSTRIELS (58H)

1 Activités Contaminantes

Introduction

Comme il a été signalé dans la partie antérieure, la contamination et la pollution sont deux

concepts qui présentent certaines nuances du point de vue scientifique, mais qui impliquent

toujours l’altération de l’état de base du milieu. La majorité de ces altérations sont

anthropogéniques et par conséquent, le foyer ou le milieu qui provoque l’entrée de substances

pouvant ou altérant l’environnement est connu. Un de ces foyers ou des sources est constitué par

les industries y tous les réseaux associés à ces activités. Dans ce qui suit les éléments principaux

introduits par les industries seront analysés.

1.1 Industrie et contamination

Il est intuitivement perçu que les activités industrielles sont des foyers ou des sources de

contamination, conception qui change, néanmoins, en raison des législations internationales et

nationales qui réduisent et évitent ces conséquences.

Toute activité industrielle est la conséquence de l’application de processus technologiques

qui permettent de transformer une source de matière première initiale en produits de

consommation ou qui servent de base à d’autres processus industriels (par exemple, fabrication

de réactifs). Le processus industriel a lieu dans des installations où la matière première est

transformée grâce à des processus chimiques et des processus physiques (modifications de

phase, séparations, extractions). Un exemple basique d’un processus industriel est la

transformation du pétrole brut dans la raffinerie pour obtenir des produits de consommation

immédiate tels que les carburants et autres produits nécessaires dans la société moderne.

L’activité industrielle est la conséquence de :

1. L’existence de matière première devant être transformée.

2. Un processus industriel de transformation utilise la technologie à travers différentes

opérations dans une usine industrielle.

3. Le besoin de fabriquer un produit pour un marché

4. L’existence de ressources économiques et humaines qui appuient le processus.



Comme il est possible de le constater, l’obtention de ressources économiques est une des

conditions et des objectifs d’une activité industrielle. Pour cette raison, le rendement prévaut

souvent sur l’obtention d’un produit avec le minimum d’impact. Les recommandations, la fiscalité et

les législations nationales et internationales ont redéfini les objectifs industriels dans des termes

environnementaux. Tout cela a favorisé une approche du problème de la contamination dans le

secteur des industries permettant d’incorporer des systèmes correcteurs du point vu technique,

pour éviter la contamination ou les risques industriels nocifs.

Les restrictions instaurées par la normative environnementale peuvent être considérées

comme un coût additionnel dans les processus de production, néanmoins, l’application de cette

législation implique un avantage pour l’activité industrielle, car elle fomente l’amélioration des

processus productifs et la modernisation des installations et des systèmes de production. En effet,

le produit obtenu respecte la qualité exigée, il est réduit et peut être réutilisé ou recyclé de façon

rentable. La fiscalité appliquée à l’environnement stimule la recherche technologique, ce qui

contribue à favoriser les activités de recherche et de développement (R + D) qui édifient et

améliorent l’activité industrielle.

Beaucoup des problèmes environnementaux tels que la déforestation et la perte de la

biodiversité, l’effet de serre, le trou dans la couche d’ozone, la contamination du sol, de l’eau et de

l’atmosphère continuent à se produire car les effets de l’industrie et du progrès technologique sur

l’environnement ne sont pas contrôlés. Pourtant, cela devrait constituer une raison suffisante pour

effectuer des modifications importantes dans les industries et permettre de respecter un principe

basique de durabilité et de conservation de la nature. Les nouvelles technologies doivent être plus

respectueuse de l’environnement et permettre la convivialité du progrès et de la conservation des

valeurs de la biodiversité et de la qualité environnementale.

Il existe un autre aspect important associé aux processus industriel. En effet, il ne suffit

pas de penser à éliminer les produits toxiques et dangereux, pour préserver l’environnement et les

écosystèmes, il faut aussi améliorer l’exploitation des matières premières de façon à ce leur

renouvellement naturel se fasse. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser les matières premières qui

permettent d’employer des processus industriels moins contaminants et qui impliquent des

processus énergétiques efficaces avec une production moins importante de résidus pernicieux.

Dans ce qui suit sont indiqués quelques-uns des secteurs industriels qui peuvent introduire

des substances qui, d’une façon ou d’une autre, peuvent former des résidus dans l’environnement.

1.1.1 L’industrie minière

L’industrie minière est une activité primaire de base par laquelle la matière première est

extraite pour les autres industries. C’est une des activités les plus anciennes réalisées par



l’homme. L’activité minière a servi pendant de nombreuses années à obtenir des métaux et des

sources d’énergie qui constituent des processus fondamentaux pour le progrès de l’homme. Bien

que dans l’activité d’extraction minière pour obtenir la matière première, l’impact soit minimisé

aujourd’hui, il reste que c’est une activité loin d’être propre. Les résidus produits dans la mines ou

les carrières constituent la catégorie individuelle de résidus la plus importante en Europe, encore

qu’il y a une baisse généralisée, ce qui coïncide avec la réduction de l’activité minière et extractive.

Tableau 1. Evolution du nombre d’exploitations minières en Espagne. Source: Statistique Minière d’Espagne

1996 1997 1998 1999 2000

Produits énergétiques 127 122 95 84 84

Minéraux métalliques 14 12 12 12 10

Roches et Minéraux industriels 3 419 3 508 3 572 3 546 3 670

TOTAL 3 560 3 642 3 679 3 642 3 764

Les activités minières sont diverses et variées, mais il est possible de les classer

simplement comme étant celles qui se dédient à l’industrie minière d’éléments métalliques et non

métalliques. Une classification alternative peut se faire en fonction de la capacité à produire de

l’énergie comme industrie minière de ressources énergétiques et non énergétiques.

La façon d’obtenir ces matières premières permet aussi d’établir une classification

secondaire de l’industrie minière et de déterminer l’impact produit. Ainsi, les exploitations souterraines ont en général un impact moindre, mais sont aussi responsable de l’apparition de

maladies professionnelles chez leurs employés, telles que la silicose (provoquée par la poudre de

silice), l’asbestose (par asbestes), le saturnisme (excès de plomb).

Lorsque l’exploitation se fait à la surface, elle est appelée exploitation superficielle ou à ciel ouvert. C’est le cas de beaucoup d’activités minières, telles que les carrières pour les

matériaux de construction, y compris pour l’ornementation et les extractions d’agrégats. Ce type

d’exploitation peut provoquer des impacts importants sur l’environnement, car le sol existant est

éliminé, ce qui laisse un sol de capacité moindre pour l’implantation des espèces végétales. Ce

problème a été contrôlé par la législation, de façon à réaliser une prévision initiale et une

restauration postérieure de ces exploitations.

Les impactes que provoque l’extraction de matière première par l’industrie minière sont

classé d’après le compartiment environnemental touché. De sorte que ces impacts peuvent être

atmosphériques, hydrologiques, édaphologiques, biologiques et paysagistiques. L’impact sur l’air (atmosphériques) est dû à l’émission de particules solides, de gaz et de

bruits. Ainsi, il est à noter que les différentes activités minières et les constructions associées,

mobilisent de grandes quantités de particules de poussière. Ces particules peuvent produire des

impacts négatifs en raison de leur nature physico-chimique. Les particules solides sont produites



principalement pendant les explosions et le transport de minerai et de stériles (partie du sous-sol

qui ne contient pas de matériau utilisable). Cette activité génère du bruit en raison de l’extraction

même et de la machinerie qui est nécessaire, telle que les camions, les tracteurs, les pelles

mécaniques, etc. Bien que le bruit ait un impact secondaire en comparaison, et bien qu’il n’affecte

que peu les populations, car ces exploitations se situent normalement dans des sites éloignés,

néanmoins les travailleurs de l’exploitation en souffrent.

La poussière est des impacts importants, aussi bien pour la nature physique (dimension)

que chimique (composition) que pour les dommages collatéraux tels que :

• Réduction de la visibilité.

• Dépôts de ces matériaux sur les maisons, les voitures et indirectement érosion d’édifices

en raison de la présence d’acides.

• L’effet potentiel sur la santé de la population se manifeste surtout par des maladies

respiratoires, des allergies, des éruptions cutanées et des réactions toxiques.

• Dépôts sur les cultures proches qui peuvent provoquer la détérioration de celles-ci et

même la baisse de leur qualité.

• Pluie acide et acidification des lacs.

• Empêcher potentiellement d’autres activités dans les environs.

Les effets hydrologiques des activités minières sont provoqués généralement par des

modifications indirectes de l’équilibre de l’eau entre l’infiltration et l’écoulement en raison de la

modification du sol et de la végétation. Ces modifications impliquent une plus grande capacité

érosive du sol et provoquent une utilisation différente du sol.

Les gangues (résidus du matériau minier) de l’activité minière qui se déposent dans les

terrils se transforment en éléments contaminants pour les eaux superficielles et souterraines.

L’infiltration d’eaux de lixiviation, plus ou moins contaminées, peut influencer les terrils en fonction

de la nature du minerai. Par exemple, il y a des minerais facilement lixiviables (par exemple, pyrite,

sphalerite), et il y en a d’autres beaucoup plus stables (par exemple la galène). De sorte qu’il est

beaucoup plus facile d’introduire dans les eaux le Zn2+, Cu2+, Fe3+, Fe2+ que le Pb2+. La libération

des composés par l’action de l’eau conduit à la salinisation, l’alcalinisation, l’augmentation de la

turbidité et des concentrations anormales de métaux lourds dans les eaux voisines. L’introduction

de ces composés provoque des modifications des conditions physico-chimiques des eaux, car les

conditions du pH, le potentiel de réduction et la conductivité des eaux sont modifiés. Cela facilite la

plupart du temps une plus grande solubilité de nombreux éléments et, spécialement, de ceux de

type métallique. Ces modifications n’ont pas un caractère sporadique, puisque tant que les roches

restent en contact avec l’environnement, elles permettent ces modifications qui contribuent à

contaminer l’eau pendant des années, malgré la fermeture éventuelle de la mine. En plus de ces



modifications, il faudrait ajouter l’utilisation d’explosifs, ce qui augmente les concentrations de

nitrate et d’ammoniac et peut provoquer l’eutrophisation des eaux voisines.

Édaphologiques. Voici un des impacts les plus évidents, car il implique la modification du

sol où se produit l’exploitation. De plus, il y a accumulation d’une grande quantité de matériaux

associés à l’exploitation, tels que les terrils de gangue (matériaux résiduels), qui ne permettent pas

souvent l’implantation d’un couvert végétal spécialement en raison de leurs dimensions

importantes, de la carence de structure adéquate qui permette la rétention de nutriments, d’eau et

de par l’absence de matière organique. De plus, leur composition fait qu’il s’agit de sols acides,

contenant des matériaux métalliques hautement toxiques.

Biologiques. La modification du sol, l’introduction de matériaux toxiques, le bruit, etc.,

provoquent de toute évidence des impacts importants sur l’environnement biologique. L’impact le

plus important et le déplacement de l’habitat de nombreuses espèces, ce qui entraîne la

modification de la chaîne alimentaire et la rupture des chaînes trophiques.

Paysagistiques. Le paysage est une valeur intrinsèque de l’environnement incalculable. Il

est modifié avec l’introduction de tous les aspects indiqués plus haut. La modification du terrain, et

l’élimination du couvert végétal préexistant ont pour conséquence la rupture totale de la valeur

initiale, l’apparition de structures escarpées, des changements de la coloration. Enfin, l’occupation

de terrains par les stériles achève cette modification de sorte que les paysages sont altérés.

1.1.2 La construction

C’est un secteur où se retrouvent la plupart des problèmes et impacts sur l’environnement,

avec quelques étapes communes avec d’autres secteurs où des matières premières sont

obtenues. Cette activité provoque des impacts qui vont depuis l’extraction d’agrégats, la fabrication

de ciments, jusqu’à la prolifération de terrils, avec des répercussions sur la qualité de l’eau, de l’air

et des modifications du sol. Il faut considérer, néanmoins, que c’est une des activités les plus

importantes pour l’économie d’un pays. Le secteur de la construction, spécialement dans

l’industrie des matériaux de construction, peut être considéré comme une des grands

consommateurs d’énergie non renouvelable et déplace une quantité importante de résidus. Pour

établir une ligne conductrice au sujet et donner une vision des processus impliqués et des impacts

générés, le thème sera centré sur le processus d’extraction d’agrégats et sur la fabrication du

ciment, de même que sur les sous-secteurs représentatifs de ce type d’industries.

Le sous-secteur des agrégats. Sous le nom agrégat sont inclues des roches qui ont été soumises à un processus

industriel par lequel elles ont été classées (roches naturelles) ou elles ont été soumises à un

broyage par trituration, moulage et classées postérieurement. L’utilisation de ces agrégats comme



matériaux de construction, comprend les bétons, les mortiers, les agglomérés asphaltiques, les

matériaux de base pour les travaux de génie civile (routes, chemins de fer, brise mers, ports, etc.).

Cette gamme variée de possibilités permet à ce secteur de devenir un cadre de référence

économique et un indicateur de développement économique de n’importe quel pays. Le secteur de

la construction, principal consommateur d’agrégats, indique leur consommation, d’après les

données que présente le rapport sur le Panorama minier de l’institut géologique et minier

d’Espagne et la Direction générale de politique énergétique et des mines (Ministère de l’économie

espagnole).

Figure 1. Usine d’extraction d’agrégats à Gran Canaria, Espagne.

L’utilisation massive des agrégats est justifiée par leur grande stabilité à l’action chimique

des agents externes ou présents dans le produit, en plus de leur résistance mécanique. Pour son

utilisation en grande quantité il suffit que ce soit un produit bon marché, abondant et avec une

carrière proche du lieu de consommation.

Les demandes de ce matériau sont importantes, comme il a été signalé, et la majorité de

l’activité se développe normalement dans de petites exploitations.



Tableau 2. Consommation d’agrégats (Tonnes) en Espagne depuis 1998 jusqu’à 2001. Source : statistique minière espagnole.

1998 1999 2000 2001

Sable et gravier 69 129 874 71 090 124 77 854 563 88 077 483

Sables silicieux 962 315 573 338 786 852 1 324 865

Grès 1 653 239 2 081 136 2 168 974 2 618 912

Basalte 1 685 754 2 203 882 3 011 566 7 246 133

Calcaire 120 477 316 143 878 748 149 583 054 163 059 380

Craie 24 014 39 420 41 635 41 700

Quartzite 86 501 2 264 291 2 088 919 2 420 154

Dolomie 7 234 873 7 413 251 7 666 654 9 034 799

Phonolithe 1 149 810 1 486 250 1 478 500 1 610 727

Granite 16 210 260 18 072 708 18 386 278 19 825 272

Marbre 188 269 -- - 95 500

Ophite 2 003 620 1 906 924 2 481 142 3 468 840

Ardoise 1 270 835 1 152 482 1 320 414 2 006 621

Porphyre 1 533 554 1 665 862 2 146 729 1 899 520

Serpentine et dunite

199 319 202 233 174 000 129 600

Autres 1 875 610 2 329 145 2 530 245 3 312 366

TOTAL 228 195 584 255 097 860 270 509 720 306 171 872

Le processus d’obtention est basé dans des carrières dans lesquelles se font les opérations

d’extractions appelées abattage, avec des explosifs et une machinerie lourde. La trituration, la

séparation par tamisage, sont d’autres opérations basiques associées. L’utilisation d’eau pour

nettoyer, séparer et purifier le matériau est une autre des alternatives possibles.

L’ensemble de ces opérations implique une série d’impacts parmi lesquels sont à noter :

• L’abattage qui provoque d’abord un impact paysagistique, en raison de l’élimination de la

végétation couvrant le terrain.

• Le bruit est un facteur qui apparaît en raison de l’utilisation d’explosifs et de machinerie

lourde.

• Les émissions de poussière dans chacune des phases du processus et dans le transport

du matériau hors de la carrière. De la poussière est générée dans les explosions, les

broyages, les triturations, l’expédition du produit et le transit des véhicules.

• La contamination possible de l’eau pendant le lavage du matériau qui entraîne du matériau

fin (inférieur à 5 cm) et qui doit être stockée pour son recyclage.



La plupart des actions à réaliser pour diminuer l’impact sont normalement simples et

permettent de diminuer les risques de ces processus. Ainsi, une simple isolation adéquate des

machines permet de diminuer le bruit. Le stockage et la filtration de l’eau éliminent les solides

présents. L’utilisation de filtres de poussière, stabiliser les accès et arroser le matériel pour éviter

la levée de la poussière sont des moyens qui permettent de réduire les impacts. Les mouvements

de terre exigent toujours une restauration du couvert végétal pour stabiliser le sol.

Le sous-secteur des ciments. Le ciment est un élément précurseur pour la formation de structures de roches artificielles

qui se présentent généralement sous forme de béton, ou encore pour d’autres éléments

préfabriqués de la construction et pour différents mortiers. Si le processus d’extraction du minerai

nécessaire pour sa fabrication est ignoré, la cuisson et le broyage de ce matériau exigent des

quantités importantes d’énergie thermique et électrique, qui peuvent représenter jusqu’à 2% de

l’énergie primaire d’un pays. Un tel investissement suppose un coût très élevé pour la fabrication

du produit, de sorte que très souvent, des combustibles alternatifs ont été proposés pour optimiser

le processus.

Le processus de production commence par l’obtention de la matière primaire (calcaire,

marne, ardoise ou gravier) des carrières à ciel ouvert par des explosions contrôlées. La trituration

et le stockage sont des phases de ce processus. La fabrication exige d’autres composants absents

dans la matière primaire originale, tels que le calcium, le silice, le fer, le sable, les cendres, qui

peuvent être obtenus d’ailleurs et qui sont ajoutés à la formule du produit. Le matériau traité et

homogénéisé passe à la phase de cuisson.

Asie Chine Japon Inde Europe Orientale

Ex- URSS Europe Occidentale

España América USA África Oceanía0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100Production mondiale de ciment

Porcentage de production (%)

Figure 2. Production mondiale de ciment pendant l’année 2002. Donées de Oficemen et élaboration propre



Dans cette étape, le matériau est introduit dans un échangeur de chaleur où commence

un processus de réchauffement jusqu’à atteindre 1000ºC. Pendant ce processus, le cru est séché,

ensuite déshydraté et enfin décarbonaté. Ce processus de réchauffement du cru se fait avec un

échangeur de chaleur entre les gaz chauds ascendants provenant de la combustion du four et la

matière crue descendante qui traverse l’échangeur. Après cette phase, le clinker, ou scorie, sera

formé, une fois introduit dans un tube de dimensions variables (45-60 mètres de long et 3-5 mètres

de diamètre) tournant à moins de 3 rpm. A l’intérieur du four la combustion contrôlée d’un

combustible se fait jusqu’à atteindre des températures jusqu’à 2000º C. Le produit final, le clinker

est refroidi avec de l’air. La composition typique du clinker peut être :

64% de CaO (Oxyde calcique)

6% de Al2O3 (Oxyde d’aluminium)

20% de SiO2 (Dioxyde de silice)

3% de Fe2O3 (Trioxyde de fer)

7% Autres éléments

Figure 3. Schéma simple du processus de fabrication du ciment.

Les gaz résultants du processus de combustion sont émis à l’atmosphère à travers une

cheminée, à une température inférieure à 120ºC, après avoir été préalablement filtrés à travers

des filtres électrostatiques ou des filtres à manches qui retiennent plus de 99,9/ de la poussière

entraînée.

La chaleur contenue dans les gaz de sortie est réutilisée dans le processus de séchage et

broyage du cru et des combustibles.

La dernière phase est celle de la fabrication du ciment proprement dite, où les pierres de

clinker sont concassées en présence d’autres substances pour obtenir le produit commercial. Ainsi

sont obtenus :

• Les ciments communs

• Les ciments blancs

• Les ciments pour usages spéciaux

• Les ciments résistants aux sulfates et à l’eau de mer

• Les ciments de basse chaleur d’hydratation

• Les ciments d’aluminate de calcium

Préparation et broyage de matières premières

Cuisson pour la fabrication du clinker

Broyage de clinker et caractéristiques finales données au ciment cemento



La proportion de chaque composant dépend du type concret de ciment fabriqué. Les

différents composants sont stockés dans des zones séparées, dosés avec des bascules et ajoutés

de façon conjointe et continue au moulin à ciment. Le ciment ainsi produit est emballé dans des

sacs (25 à 50 kg) ou laissé en vrac.

La description antérieure est une simplification car il existe différentes méthodes de

fabrication qui peuvent regrouper par les méthodes par voie humide, semi-sèche et sèche. Le

processus par voie sèche est le plus bon marché en terme de consommation énergétique et est le

plus commun en Europe et, de fait, 75% de la production emploie cette méthode.

Les impacts causés se regroupés en fonction des phases du processus industriel, depuis

l’extraction jusqu’au contenant final du produit. La majorité est associée à la présence de

poussière générée au cours des différentes phases d’extraction, de transport, de broyage et de

trituration. Les gaz dans le broyage du cru et dans le four échangeur, en plus de tout le bruit

généré au cours de toutes ces phases. Beaucoup de ces impacts sont minimisés techniquement

pour éviter les émissions ou optimiser celles qui ne peuvent pas être évitées. Ainsi, l’isolation des

machines, la séparation des réseaux d’assainissement pour éviter la contamination possible des

eaux, ou l’utilisation de reteneurs de poussière (filtres à manches) sont des solutions valables.

L’impact principal est probablement l’émission de gaz tels que le monoxyde de carbone (CO), qui

est minimisé grâce à une optimisation du processus. D’autres gaz, comme le dioxyde de carbone

(CO2) apparaissent à cause de la combustion même ou de la décarbonatation et ne peuvent être

diminués qu’en optimisant la consommation d’énergie. Les usines de ciment sont les responsables

de la plupart du dioxyde de carbone (CO2) émis à l’atmosphère par le secteur industriel.

D’autres gaz propres de la combustion peuvent apparaître, comme les oxydes de soufre

(parfois à cause de la matière première), le nitrogène et les composés de fluor et chlore associés à

la production initiale. Tous ces résidus peuvent provoquer des troubles importants à la santé des

personnes et à l’environnement.

L’industrie du ciment a une consommation intense d’énergie, avec un schéma typique qui

situe le coût énergétique à 30-40% des coûts de production. Pour cette raison, les combustibles

utilisés sont généralement les moins coûteux : coque de pétrole et charbon. Aujourd’hui, l’industrie

utilise des combustibles encore moins coûteux comme les résidus (huiles, boues des stations de

d’épuration, résidus de papier, plastique, bois, pneumatiques, …). Cette utilisation de résidus a été

promue comme une « valorisation énergétique » qui diminue la dépendance aux combustibles

fossiles et comme un mécanisme pour l’élimination d’une gamme très variée de résidus non

biodégradables. De cette façon, dans le cas par exemple des pneumatiques mis au rebut, un

marché est créé pour les usines de ciments. Les usines de ciment sont devenues des

incinérateurs de résidus avec les inconvénients que ceux-ci impliquent. La Directive IPPC de l’UE,

signée en 1996, inclue une liste indiquant les principales substances contaminantes de



l’atmosphère, devant être considérées pour fixer les valeurs limites d’émission. De sorte que pour

la production de ciments, les contaminants atmosphériques principaux dans la production de

clinker inclus dans cette liste sont :

• Oxydes de nitrogène et autres composés nitrogénés (NOx)

• Dioxyde de soufre et autres composés sulfureux (SO2)

• Particules

Ces trois types de contaminants sont contrôles sans les usines de ciments, comme il a

déjà été signalé, néanmoins, l’incorporation de combustibles alternatifs oriente l’intérêt sur les

processus de fabrication des clinker-ciment composés tels que les volatils organiques, les métaux

et leurs composés et le PCDD/F (dioxines et furannes). L’utilisation de matériaux combustibles est

accompagnée de l’utilisation de sous-produits industriels qui agissent comme une partie de la

matière première. Parmi ces sous-produits il y a les résidus du type boues d’usines de papier,

sables de fonte, cendres de centrales thermiques, scories de haut fourneau, etc. qui se mélange

parfois au produit final dont la composition est régulée et limitée par une norme européenne, la EN

197-1/2000.

L’utilisation de matériaux alternatifs aussi bien dans la formule du ciment que comme

combustibles est favorisée par les conditions existantes dans les fours. En effet, ils permettent des

temps de résidence des gaz, à des températures supérieures à 1200ºC de plus de 3 secondes et,

de plus, l’ambiance à l’intérieur des fours est nettement alcaline, ce qui produit un effet d’épuration

qui permet l’utilisation de ces combustibles alternatifs. Parmi les avantages environnementaux de

ces fours, il y la possibilité qu’ils offrent de travailler dans une atmosphère oxydante et à des

températures de 1450ºC pour les matériaux, et de 2000ºC pour la flamme en cas d’excès

d’oxygène. La longue période de contact entre les gaz de combustion et les composants permet

d’augmenter l’efficacité du processus de destruction de contaminants. De plus, les particules et les

cendres sont retenues dans le clinker, ce qui permet de ne pas générer de résidus secondaires.

Néanmoins, l’utilisation de ces combustibles évolue et les contrôles auxquels ils sont soumis

s’améliorent.

Tableau 3. Données sur l’utilisation de combustibles dans les usines de ciments en Europe (1995) et en Espagne (1999). Sources : Club espagnol de Résidus et élaboration propre.

COMBUSTIBLES % (Espagne)

% (Europe)

Charbon 36

Lignite 9,4

6



Coque de Pétrole 86,6 39

Fuel oil 2,6 7

Gaz Naturel 0,1 2

Combustibles alternatifs 1,2 10

1.1.3 L’industrie chimique

Le secteur chimique est constitué de différents sous-secteurs non convergents qui ont

des comportements environnementaux divers. Dans le terme industrie chimique est inclus le sous-

secteur de chimie basique qui regroupe les processus de fabrication de gaz industriels, de

colorants et de pigments, de chimie inorganique, de chimie organique, de fertilisants, de matières

premières plastiques et de caoutchouc et aussi des fibres chimiques. Un autre sous-secteur très

important est celui de l’industrie pharmaceutique qui inclut la fabrication de spécialités

phytosanitaires, zoo sanitaires et pharmaceutiques.

Enfin, il y a le sous-secteur de la chimie pour l’industrie et la consommation finale qui

implique la fabrication de peintures, de teintures, d’émailles, de vernis, de détergents, de savons,

de produits de nettoyage, de parfumerie et de cosmétiques.

Cette variété de sous-secteurs entraîne une variété de comportements, qui n’est autre

qu’une des conséquences de la diversité des produits, chacun d’entre eux avec des processus

spécifiques en constante évolution, et par conséquent une grande variété de résidus. Dans ce qui

suit, quelques-uns de ces résidus et les processus possibles de contamination qu’ils entraînent

seront cités.

Le secteur de la chimie organique basique est formé de la fabrication et transformation

d’hydrocarbures basiques (oléfines et aromatiques), de produits organiques de consommation et

de polymères, en plus des produits intermédiaires spéciaux et d’ingrédients pour d’autres

processus. Dans ce secteur sont inclus les produits de grande consommation, tels que les

hydrocarbures chlorés : le chloroéthylène, le chlorure de vinyle et PVC, les esters plastifiants et

acryliques, spécialement le sulfate de diméthyl. Tous ces produits ont de grandes répercussions

sur l’environnement. Ce secteur de l’industrie chimique présente les conséquences

environnementales suivantes :

• Les émissions atmosphériques. Elles proviennent aussi bien des processus de

combustion utilisés dans les installations que des processus mêmes de fabrication.

Les oxydes de nitrogène et soufre émis proviennent des chaudières et



incinérateurs des oléfines et aromatiques mêmes ou de leurs transformations. Les

émissions de CO proviennent des opérations avec des aldéhydes, cétones, acides

et anhydrides, et en moindre mesure, des hydrocarbures halogénés et du chlorure

de polyvinyle (PVC). A noter également la présence de composés organiques

volatils (COV), d’oléfines surtout, qui apparaissent dans les étapes de ventilation

des équipements et des bacs de stockage. Ces composés sont formés d’alcools,

d’époxydes, d’éthers et d’esters. Le CO2 et les particules en suspension dans les

étapes où se produit l’absorption, dans les fours à pyrolyse et les étapes de

séchage et de concassage. Les particules en suspension sont générées pendant

les processus où interviennent les hydrocarbures intermédiaires, les polymères ou

aromatiques basics. Normalement, la présence de particules ne pose pas de

problème important pour ce type d’industries. La majorité de ces problèmes sont

minimisés grâces à des systèmes appropriés qui contribuent à leur élimination. Ces

systèmes sont les laveurs de gaz, la condensation dans le recyclage des gaz ou

même le choix d’un autre combustible.

• La présence d’effluents liquides est formée des eaux de réfrigération (purges

des tours de refroidissement), des eaux des générateurs de vapeur des

processus, des eaux de nettoyage et de la soude usée (lavage caustique).

Toute cette eau, à différents degrés de contamination est concentrée dans des

stations d’épuration centralisées, où elle peut être récupéré ou sa charge

contaminante diminuée. De cette façon tous les courants de liquides générés

sont concentrés, car de toute façon cette industrie est située dans de grands

complexes. Ce type d’industries a investi dans le contrôle des déchets et dans

la réduction de la charge contaminante, pour respecter la normative en vigueur.

• Les résidus inertes. Ils représentent normalement 35% du volume total des

résidus générés. Ils sont caractérisés par la présence de boues, de poussière

de PVC, de cendres, etc.

• Les résidus toxiques et dangereux. Bien qu’ils ne représentent qu’un volume

réduit, leurs caractéristiques les rendent importants. Ils sont formés de

composés d’hydrocarbures halogénés, de PVC et d’autres composés

organiques tels que les alcools, les éthers et esters, les cétones et les acides.

Certains sont susceptibles d’être récupérés. Il est également possible de les

incinérer en partie ou de les emmagasiner avec toutes les mesures requises.



Les types d’actions avec ces résidus sont :

• Le traitement et l’élimination des boues biologiques, générées dans le

processus d’épuration des effluents liquides.

• L’adaptation et le conditionnement des décharges construites dans l’usine; la

restauration éventuelle des zones contaminées en raison d’erreurs du

système de sellage; l’installation d’incinérateurs; des traitements pour réduire

les résidus aqueux et ceux temporairement emmagasinés; la récupération

énergétique et / ou de matière première; la modification des processus; la

gestion et l’élimination adéquate à travers un gestionnaire habilité par le

cadre normatif communautaire.

Le secteur des pesticides et herbicides. Ce secteur se consacre à la synthèse de produits

ou à la formulation de produit pour leur distribution commerciale. Il y a l’élaboration de pesticides

nitrogénés, organophosphorés, organochlorés ou de pesticides métalliques. La toxicité de ces

produits est très dangereuse du point de vue environnemental, car certains de leurs éléments

sont de caractère persistant et par conséquent bioaccumulatifs dans les chaînes trophiques (par

exemple les organochlorés). Ce danger inhérent est la raison pour laquelle les installations

possèdent un équipement adéquat pour éviter la dispersion de ces produits.

• Les émissions atmosphériques. La plupart d’entres elles sont communes à

d’autres industries, car la combustion est responsable de l’introduction de

contaminants comme le dioxyde de soufre (SO2), les oxydes de nitrogène (NOx) et le

dioxyde de carbone (COx). D’autres contaminants, tels que les particules en

suspension générées au cours de la synthèse, le mélange ou le contenant des

produits peuvent être également émis à l’atmosphère. Pour minimiser ces

processus, des filtres et des captateurs de particules sont utilisés.

• Les rejets liquides. Ce type de résidus est le plus important du secteur. Ils sont

générés pendant les étapes de nettoyage, les activités de laboratoire et les pertes

des équipements et installations. Ces rejets liquides sont constitués par de la

matière organique (colloïdale ou dissoute) de composés nitrogénés, chlorés ou

phosphorés, en plus des dissolvants, cyanures et sulfures. Dans la production de



pesticides métalliques, il y a également production d’arsenic, de nickel, d’étain et de

zinc. Les usines de ce secteur exercent des contrôles de leurs effluents liquides

avant de les rejeter, en utilisant des méthodes physico-chimiques d’inactivation, de

rétention ou de séparation (rétention dans du charbon actif, neutralisation, hydrolyse,

etc. ).

• Les résidus solides. Ce type de résidus provient des contenants des matières

premières ou de ceux qui ont été jetés pour la présentation du produit final. Etant

donné qu’ils ont été en contact avec un dissolvent ou des produits considérés

toxiques et dangereux, ils sont considérés comme tels. Dans ce cas, ils sont confiés

à un gestionnaire habilité pour leur élimination ou traitement.

Le Secteur des peintures, vernis et laques. Il s’occupe de la fabrication de peinture,

vernis, teintures et autres types de produits de recouvrement des surfaces. Différentes actions

sont faites sur la matière première qui est mélangée ou pré-mélangée pour lui donner les

caractéristiques finales du produit.

• Les émissions atmosphériques. Elles sont constituées principalement par des

particules et des composés organiques volatils (COV) Les premières sont dues aux

composés métalliques qui font partie des pigments. Etant donné leur importance et

les petites dimensions des particules, les systèmes d’élimination sont de grande

efficacité, comme les filtres à manches, les extracteurs, les laveurs par inertie et les

condensateurs de gaz. Les COV proviennent de l’évaporation de dissolvants, phase

importante du produit final, processus évité au maximum, en partie pour des raisons

d’ordre économique. Le danger de ces COV, aussi bien au niveau de l’industrie que

de l’entourage environnemental est très grand. Les réactions photochimiques dans

lesquelles ils peuvent participer génèrent des oxydants qui agissent sur la couche

d’ozone. Les autres contaminants, tels que le dioxyde de carbone, les oxydes de

nitrogène et le dioxyde de souffre ne posent pas de problème normalement dans ce

type d’industries.

• Les rejets liquides. Ils sont générés pendant les opérations de nettoyage des

équipements, des installations en général, des laboratoires et au cours d’autres

processus où l’eau est utilisée (distillation). Ces résidus sont formés par les différents

éléments du processus de fabrication. Ainsi, il y a des pigments, des dissolvants, des



huiles, des additifs et mêmes des solutions basiques utilisées sur les plantes. Ce type

de rejets est souvent discret. Le traitement physico-chimique, par différentes

techniques, réduit les contenus des différents contaminants dans l’eau évacuée.

Dans la fabrication de résines, les rejets liquides présentent, de plus, la

caractéristique de posséder de hauts contenus en matière organique, ce qui exige un

traitement biologique.

• Les résidus solides. Beaucoup des éléments solides, surtout les contenants, qui ont

été en contact avec des peintures, des dissolvants et de la matière première, peuvent

être classés comme toxiques et dangereux ; d’autres peuvent être considérés urbains

et inertes (emballages). Pour minimiser cet impact, les contenants sont réutilisés

dans l’usine même ou recyclés. Les résidus de substances toxiques qui ne peuvent

pas être recyclés devront être amenés à des dépôts sûrs ou incinérés correctement.

Les nouvelles tendances dans le secteur orientées vers la fabrication de produits moins nuisibles

et plus biodégradables, en plus de pousser à une redéfinition des processus de traitement de

surfaces, font que les charges contaminantes dans ce secteur diminuent. Le secteur de l’industrie textile. Ce secteur s’occupe des processus de lavage de fibres

naturelles, filature, tissage, teinture, filage, impressions et fabrication de fibres synthétiques.

Chacun des processus peut être réalisé, le plus souvent, séparément. La contamination

implique :

• Les émissions atmosphériques. Il n’y a pas d’introduction importante de

contaminants de CO2, NOx ou SO2, néanmoins, c’est le cas de certains

processus ou processus de fabrication, comme celui des fibres artificielles qui

provoquent par exemple des émanations de composés de souffre pour la

fabrication de viscose. Dans d’autres cas, elles sont dues à des émissions dans

l’air provenant du séchage à des températures élevées et des fours utilisés pour

le traitement. Il y a aussi des gaz émanant de la section de nettoyage des

usines de tissages dans la production du nylon. Ces émanations d’air

contiennent des quantités variées de composants volatils du mélange de

finissage et tout résidu volatil du traitement antérieur dont serait imprégné le

tissu. Dans ces processus, il y a normalement évacuation d’acide acétique

provenant de machines de teinture et / ou de séchage et de formaldéhyde qui

est généré dans les bacs de stockage de résine en vrac, les dépôts de tissus



terminés, les séchoirs et les fours de traitement. Quel que soit le produit, les

installations sont conçues de sorte que ces rejets soient en quantité de traces.

• Les rejets liquides. Ils constituent le problème environnemental principal de ce

secteur. La plupart des eaux résiduelles sont produites pendant l’étape finale et

seulement en petites proportions pendant les opérations initiales ou au cours du

traitement des fibres. Il n’y a pas de flux constant d’eaux résiduelles dans ce

type d’industries, car il varie tout au long du processus en quantité et en

composition. Ces eaux résiduelles sont normalement composées des produits

chimiques utilisés dans le traitement des différents produits modifiés ou

élaborés, de même que des impuretés des matières premières mêmes. Il n’y a

pas dans ces produits d’acides, de bases, de sels, d’agents humectants, de

colorants et autres produits finis auxiliaires. La variation des processus altère

les conditions de pH des eaux tout au long du processus. Souvent, le traitement

commence avec l’homogénéisation des eaux, la neutralisation, les traitements

physico-chimiques (en fonction des produits présents) et les processus

biologiques qui éliminent ou limitent la charge en matière organique. Pour la

fabrication de fibres synthétiques, des systèmes de récupération des huiles et

des dissolvants utilisés sont employés.

• Les résidus solides. Ils sont constitués entre autres de boues de d’épuration

des eaux de l’usine, de restes de fibres, de carton et d’huile d’engrenage. La

plupart sont déposée dans des dépotoirs. Les récipients des dissolvants s’ils ne

sont pas utilisés de façon interne, avec les restes de polymères, sont gérés par

un gestionnaire habilité.

Le secteur pharmaceutique. L’industrie pharmaceutique utilise des processus et technologies

complexes pour la manufacture des produits pharmaceutiques. Dans ce secteur sont regroupés

les processus de R+D, la synthèse chimique, l’extraction de produits naturels, la fermentation

(synthèse de composés ou substances actives) et formulation (mélange de composés déjà

synthétisés). Les contrôles qui se font sont stricts et doivent suivent les normes établies par

l’OMS (Organisation mondiale de la santé) et les législations nationales et internationales sur la

matière. Du point de vue environnemental, les activités qui sont réalisés dans ce secteur

génèrent des résidus d’un impact différent sur l’environnement :



• Les émissions à l’atmosphère. Dans ces industries, les émissions à

l’atmosphère sont causées essentiellement par les chaudières et les

gaz de combustions. Pendant le mélange de certains comprimés, des

particules sont émises, mais elles sont retenues par les filtres

correspondants (filtres à manche). Dans certains cas, la production de

comprimés et de certains sirops se fait avec une base de solvant,

principalement de l’éthanol pur, qui s’évapore.

• Les rejets liquides. Ils sont générés principalement pendant la

production de sirops, de crèmes et d’onguents, et sont produits par le

lavage des machines et des réacteurs où sont produits les

médicaments. Les fermentations bactériennes génèrent également des

rejets liquides. L’eau de nettoyage des installations est contaminée par

les produits existants dans le milieu. Les médicaments liquides ou en

pâte périmés sont une autre source de rejets.

• Les résidus solides. Il s’agit essentiellement d’emballages de matière

première, de sacs en plastique, de papier et de carton qui peuvent être

considérés comme des résidus solides urbains. Il y a aussi les filtres

qui éliminent la poussière ambiante. Les médicaments solides périmés

ou présentant des défauts de production sont considérés dangereux et,

par conséquent, doivent être traités par des gestionnaires habilités

pour leur manipulation, transport et élimination.

1.1.4 L’industrie alimentaire Le concept d’industries alimentaires comprend l’ensemble des activités industrielles

dirigées au traitement, à la transformation, la préparation, la conservation et l’emballage de

produits alimentaires. En général, les matières premières utilisées sont d’origine végétale ou

animale et sont produites dans des exploitations agricoles, d’élevage et de pêche. Dans ce

secteur assez complexe et diversifié, il y a des changements de tout type, depuis la technologie

jusqu’aux types de productions. Ce secteur inclus les industries du lait, de la viande et de la

conserve. Même si cette grande diversification du secteur ne permet pas d’établir beaucoup de

caractéristiques communes, il est toutefois possible d’établir que la grande majorité des industries

alimentaires exigent, pour l’ensemble de leurs activités un volume considérable d’eau d’une

certaine qualité. Cette eau, une fois utilisée, est éliminée, et les garanties environnementales

devraient être assurées. Cette eau résiduelle contient des contaminants de toutes sortes,

organiques, inorganiques et même parfois biologiques (industries du lait). Dans les industries de

la conserve, il est possible d’ajouter les particules en suspension, les sucres, les protéines et les



graisses. Les résidus des industries de la viande sont de type chimique, ou encore du sang, des

viscères et des graisses, si les abattoirs sont inclus. Voyons les résidus de deux types d’industries

:

• L’industrie de la viande. Ils proviennent de la viande sacrifiée pour la

consommation humaine et des produits élaborés. Dans les abattoirs la viande

bovine, porcine et ovine et dans certains pays, de cheval et de chameaux. Des

contrôles stricts hygiéniques et sanitaires sont effectués dans les abattoirs pour

éviter la possibilité de transmission de pathogènes qui pourraient être présents

dans la viande, comme c’est le cas de la salmonelle et de Escherichia coli. Dans

cette industrie, les produits à base de viande sont transformés jusqu’aux

processus de traitement, ce qui produit des résidus chimiques tels que les

phosphates, les nitrates pour les conserves et les chlorures pour les salaisons.

• L’industrie du lait. C’est un secteur complexe en raison de la distribution de ses

activités et des produits. Il faut inclure dans ce secteur l’industrie de la

réfrigération, le ramassage et la transformation du lait (pasteurisée, stérilisée,

évaporée, concentrée et condensée), et l’industrie des produits dérivés (yaourts,

glaces, fromages, crèmes, desserts laitiers, etc.). Le contrôle rigoureux hygiénique

et sanitaire, pour éviter la contamination bactérienne possible, est un facteur

fondamental dans ce type d’industries. Les liquides utilisés dans ce type

d’industries sont composés, en plus de l’eau, de détergents, d’additifs et de

conservateurs alimentaires, de solides lactiques, de graisses, de protéines du lait

et de sels minéraux.

L’industrie alimentaire génère des eaux résiduelles ayant un contenu extrêmement

élevé en matière organique soluble (DBO élevé). Il faut tenir compte du fait que la qualité

et de la quantité des eaux résiduelles varient considérablement en fonction du type

d’usine, des processus spécifiques appliqués et des caractéristiques des matières

premières. Dans la plupart des cas, les résidus provenant des centres de production

alimentaire peuvent être soumis à un traitement biologique pour réduire la matière

organique. Pour faire ce traitement, il est nécessaire de réaliser un traitement de filtrage de

la partie liquide pour extraire les résidus alimentaires afin de les évacuer comme déchets,

de les mélanger à d’autres solides ou encore d’évaluer dans des programmes de

récupération de sous-produits.

Les apports à la contamination atmosphérique produits par l’industrie

alimentaire sont provoqués par les mauvaises odeurs surtout. L’insolation des installations



vers des zones non habitées est une solution partielle qui peut être complétée par

l’utilisation d’absorbants ou de dépuratrices. Néanmoins, des fuites accidentelles de gaz

réfrigérants (ammoniac) des installations à l’atmosphère peuvent également se produire.

Les émissions d’huiles ou de réactifs utilisés dans la transformation ou la désinfection de

produits peuvent également passer à l’atmosphère (javel, acide phosphorique, etc.)

Les résidus solides peuvent être assez importants et contribuent à améliorer la

charge contaminante des eaux. En effet, grâce à l’isolation des résidus solides, les

concentrations des substances organiques solubles dans les eaux résiduelles sont

réduites. De cette façon, les résidus peuvent être utiliser plus facilement comme sous-

produits, aliments ou combustible. Cette ségrégation de processus, utilisation des sous-

produits et optimisation des processus dans lesquels l’eau est utilisée, constituent

quelques-unes des mesures employées pour diminuer la contamination que produit ce

type d’industries.

1.1.5 Les centrales thermiques et nucléaires.

Une centrale thermique est une installation qui permet de transformer l’énergie chimique

de composés combustibles1 en chaleur qui est utilisée pour produire de la vapeur d’eau, qui

actionne à son tour une turbine qui sert à produire de l’électricité. La plupart des centrales

thermiques brûlent des combustibles fossiles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel, avec

un pouvoir calorifique2 très variable, selon le type de gisement d’où ces combustibles sont extraits

et de l’époque où ils se sont formés. La construction de la centrale thermique dépend du type de

combustible utilisé. Ainsi, pour celles qui utilisent du charbon, il est nécessaire de le broyer pour

faciliter sa combustion, et dans celles qui utilisent du fuel, le réchauffement de celui-ci pour

atteindre la fluidité optimum pour être injecté dans les brûleurs. Les centrales de gaz possèdent

aussi des brûleurs spécialement préparés pour ce type de combustible.

1 Elles peuvent brûler du bois, des bûches et résidus agricoles, des résidus urbains, surtout les plastiques, le papier et le carton. Il est aussi possible d’utiliser du gaz méthane qui produit la décomposition de la matière organique dans les dépotoirs, ou encore les excréments (purins) du bétail.

2 Le pouvoir calorifique d’un combustible est la chaleur que produit sa combustion parfaite,

en supposant que les produits de la combustion refroidissent jusqu’à la température initiale. Le pouvoir

calorifique est exprimé en Joule par kg ; Calories par kg pour les combustibles solides ou liquides ; et en

calories par m3 à 0 ºC et 760 mmHg ou à 15 ºC et 760 mmHg, s’il s’agit de combustibles gazeux.



La chaleur générée dans le processus est utilisée par un radiateur à tuyauteries d’eau

dans la chambre de combustion ce qui facilite l’échange, en plus de permettre la vaporisation de

l’eau à haute température, avec une pression suffisante pour qu’elle soit envoyée à la turbine.

La turbine permet de générer un courant électrique qui est envoyé au réseau à travers un

transformateur. Une fois que la vapeur actionne la turbine, elle perd de la pression et est envoyée

à un condensateur pour être transformée en eau liquide.

Les centrales conventionnelles présentent un rendement situé entre 30 et 40%, et le reste

de la chaleur est dissipé. Pour atteindre des pourcentages plus élevés de conversion, il faut utiliser

des centrales de gaz à cycle combiné, ce qui permet une augmentation de 10%. Dans ce cas, le

gaz actionne directement une turbine spéciale à grande vitesse, sans passer par un circuit de

vapeur. Par ailleurs, les gaz de sortie de la turbine sont utilisés, et celle-ci alimente un circuit

conventionnel de vapeur, qui actionne une seconde turbine.

Aujourd’hui, les processus de cogénération sont utilisés. La cogénération est

l’augmentation du rendement de l’énergie libérée par la combustion de processus industriels pour

produire de l’électricité pour les installations mêmes ou pour approvisionner le réseau.

L’action de brûler des combustibles fossiles (charbon, pétrole ou gaz) produit de nombreux

contaminants atmosphériques qui sont considérés comme des sous-produits du processus. La

quantité et la qualité de ceux-ci sont en relation directe avec le type de combustible fossile utilisé

et avec les moyens de décontamination qui sont employés pour minimiser ou éliminer les résidus.

Ainsi, l’utilisation de charbon génère des particules en suspension et des composés sulfurés,

tandis qu’avec le gaz, il n’y en a pratiquement pas.

Si l’on considère la Directive IPPC3 de l’UE et le processus de combustion, les

contaminants atmosphériques devant être considérés sont les particules et les oxydes de soufre,

de nitrogène et de carbone.

• Les particules. Qu’elles soient sédimentables (supérieures à 10 microns) ou pas,

elles apparaissent surtout lorsque le charbon est utilisé comme combustible, ce

qui peut provoquer des effets nocifs sur milieux où elles se déposent, ou elles

peuvent être absorbées par la respiration (moins de 10 microns). L’utilisation des

3 Directive 96/61/CE du Conseil, du 24 septembre 1996, relatif à la prévention et au contrôle intégré de la contamination [Journal Officiel L 257 du 10.10.1996].



technologies adéquates (filtres à manche, filtres électrostatiques, etc.) permet

d’éliminer un pourcentage supérieur à 90% de ce contaminant.

• Le dioxyde de soufre (SO2). C’est la conséquence de l’action de brûler des

combustibles sulfurés Le charbon peut contenir jusqu’à 5% de soufre qui, lorsqu’il

est brûlé, se transforme en formes oxydées Le dioxyde de soufre est un des

composants majoritaires de la pluie acide qui affecte les sols, les lacs et les forêts

surtout. L’utilisation de combustibles de faible teneur en soufre en plus des

processus de désulfuration4 dans les usines a réduit les effets de ce composé.

• Les oxydes de nitrogène (NOx). Ils apparaissent toujours en cas de combustion

(température). La production de différents oxydes de nitrogène produit des

transformations chimiques dans l’atmosphère car c’est un des composants de la

pluie acide et un des précurseurs de la formation d’ozone dans la troposphère,

grâce à des réactions photochimiques qui génèrent le « smog photochimique ».

Leur élimination dépend, comme il a été indiqué du processus développé au cours

de la combustion.

• Le dioxyde de carbone (CO2). Même s’il s’agit d’un composant naturel de

l’atmosphère, son contrôle est important. Sa production dépend du type de

combustible (le gaz en génère moins) et du rendement de la centrale (celles à

cycles combinés en produisent moins). Le problème posé est qu’il s’agit d’un des

gaz les plus importants dans la création de l’effet de serre. Le protocole de Kyoto

a permis de prendre conscience du besoin d’une coopération internationale pour

sa diminution dans l’atmosphère.

• La contamination thermique. Les centrales thermiques exigent de l’eau pour les

processus de réfrigération et de condensation. Cette réfrigération se fait par des

systèmes à circuit ouvert et fermé. La réfrigération à circuit ouvert consiste

simplement à faire passer l’eau d’une rivière, d’un barrage ou de la mer par le

circuit du condensateur. Une fois la chaleur transférée, elle est passée

intégralement à la masse d’eau. Ce système consomme une grande quantité

d’eau et provoque, sans les mesures adéquates, une augmentation de la

température de la masse d’eau réceptrice. Le circuit fermé exige une quantité

d’eau bien plus importante. La vapeur d’eau passe d’abord par une tour de

refroidissement, où elle circule par de fins grillages qui assurent le transfert de la

4 La désulfuration est l’élimination des dioxydes de soufre des gaz générés par les

processus de combustion grâce à des technique physico-chimiques sèches ou humides



chaleur à l’atmosphère. Ce système réduit potentiellement le danger de transferts

importants de chaleur aux masses d’eau voisines de la centrale.

De toute façon, les augmentations de la température de l’eau réceptrice se

limitent normalement à 3ºC. Pour cette raison, le retour des eaux doit être fait dans

des rivières possédant une grande superficie de bassin et un débit d’étiage élevé

ou avec de l’eau de mer provenant d’une zone côtière ouverte.

Type de centrale Nom

Consommation d’eau

(hm3/année) Rivière

Nucléaire Ascó 2.270 Ebro Nucléaire Garonne 766 Ebro Nucléaire Almaraz 58 Tajo

Thermique Acoca 544 Tajo

Tableau 4. Les principales demandes de réfrigération à circuit ouvert. Source : Hispanagua

Les centrales nucléaires utilisent comme source pour obtenir de l’énergie thermique de

l’uranium5 (U-235) sous forme de pastilles (combustion nucléaire enrichie à 4% avec U-235). La

fission des noyaux d’uranium se produit dans la cuve du réacteur, en une chaîne modérée par un

support mobil qui attrape les neutrons (eau, graffite ou eau lourde) et qui contrôle la réaction de

fission. L’énergie libérée au cours de ce processus est transformée avec un système similaire à

celui d’une centrale thermique avec un circuit d’eau-vapeur. La quantité de chaleur libérée est plus

importante, car à différence d’une centrale thermique où le rendement est seulement de 33%, le

rendement des centrales nucléaire est de 67 % de chaleur libérée.

La contamination radioactive est le problème principal à l’utilisation civile de l’énergie

nucléaire. Les atomes utilisés dans la combustion nucléaire sont instables et souffrent des

désintégrations spontanées dans lesquelles ils libèrent une grande quantité d’énergie sous forme

de différents types de radiations jusqu’à leur décadence sous forme d’atomes stables. L’interaction

de la radiation dans les êtres vivants a des conséquences au niveau moléculaire, et peut

provoquer des dommages pour cette raison. Les dommages peuvent apparaître à court terme et

causer la mort du sujet affecté en quelques jours, ou bien se manifester beaucoup plus lentement,

5 Il y a d’autres isotopes fissiles qui n’existent pas dans la nature mais qui peuvent être

obtenus de façon artificielles. Parmi eux, il y a l’uranium-233, le plutonium-239 (depuis le noyau d’uranium-

238), le plutonium-241(depuis le Pu-240).



pendant des dizaines d’années, et provoquer des effets cancérigènes. Il peut y avoir aussi des

effets mutagéniques transcendants pour la descendance.

La contamination radioactive est caractérisée par son action persistante, résultat du temps

long de désintégration des noyaux métalliques (normalement des centaines d’années).

L’introduction de ceux-ci dans les chaînes trophique est favorisée parce chimiquement, un élément

radioactif ne se distingue pas d’un élément stable. Cela est particulièrement important lorsqu’ils

génèrent des éléments tels que l’hydrogène, le calcium et l’iode, essentiels pour les êtres vivants.

Par conséquent, les substances radioactives peuvent passer par les chaînes trophiques, où elles

se déposent sans difficulté dans les tissus, et parfois, se concentrent en raison de la magnification

biologique (biomagnification).

La libération de substances radioactives ne doit pas être normalisée dans l’utilisation

civile de l’énergie nucléaire. Pour éviter les risques associés aux centrales nucléaires, des

contrôles de sécurité doivent être faits de façon rigoureuse et continue pour détecter toute

élévation anormale, dans la plante et son entourage (atmosphère, eau ou sol). La libération de

substances radioactives vers l’environnement a été provoquée par des activités militaires (y

compris les tests nucléaires) et par des accidents dans les centrales. Le danger énorme associé à

l’énergie nucléaire a fait que les centrales ont développé des processus de prévention des

accidents pouvant provoquer la libération dangereuse de radioactivité. Il faut tenir compte du fait

que la libération de grandes quantités de substances dans l’atmosphère pourrait faciliter

l’introduction de ces éléments dans tous les écosystèmes terrestres par l’action de la circulation

atmosphérique.

La sécurité dans les centrales nucléaires est assurée grâce à des barrières successives

qui garantissent leur protection, même lorsqu’une des barrières est défectueuse. La première

barrière est constituée de la disposition du combustible nucléaire dans des tiges de zirconium. La

barrière la plus proche du combustible est le sellage de la cuve du réacteur dans une carcasse

d’acier au carbone, recouverte intérieurement d’acier inoxydable de 12,5 centimètres d’épaisseur.

Les dispositifs de contrôle automatiques du système, toujours doublés ou triplés, constituent un

autre mécanisme ou barrière de sécurité. Ces systèmes provoquent l’arrêt du fonctionnement du

réacteur lorsqu’il y a des excès de pression ou de température dans celui-ci, grâce à l’injection de

réfrigérant à haute pression ou à l’arrosage du noyau, l’injection de réfrigérant à basse pression ou

avec des systèmes automatiques contre l’excès de pression ou avec l’insertion de barres de

contrôle.

L’édifice même du réacteur est constitué d’une structure (une cloche) d’acier armé d’1

mètre d’épaisseur qui recouvre normalement le noyau et le réfrigérant, encore que dans certaines

centrales il ne recouvre que le noyau ; dans ce cas, la structure est plus épaisse.



Ces barrières sont toujours contrôlées par des inspections et par le contrôle du

fonctionnement de la centrale. Les inspections et révisions sont faites par des institutions

indépendantes entre elles, pour garantir la qualité de l’information obtenue sur le fonctionnement

de l’installation. L’organisme principal compétent en la matière est le Conseil de Sécurité Nucléaire

(CSN), créé en 1980, qui se charge du contrôle officiel de tous les aspects de sécurité nucléaire et

de protection radiologique.

Malgré les contrôles et les mesures de sécurité, des épisodes comme celui de Three Miles

Island (1979, Etats Unis) ou Tchernobyl (1986, Ukraine) démontrent que la production d’énergie

par des centrales nucléaires n’est pas complètement sûre. Pour cette raison, certains pays

européens ont déclaré il y a des dizaines d’années des moratoires nucléaires et ont développé et

proposé de nouveaux systèmes pour améliorer la sécurité et les plans d’intervention en cas

d’urgence pour la population, constamment révisés.

1.1.6 Le transport Le transport comprend les moyens qui facilitent le transfert de personnes ou de biens. C’est une

des causes les plus importantes de la contamination atmosphérique des grandes villes. Il est

considéré que 50% de la contamination atmosphérique est due à cette cause, dans les villes.

Dans ce chapitre, la contamination causée par les transports avec des véhicules, car ils sont

responsables de presque la moitié des composés organiques volatils (COV) qui forment le smog et

de plus de la moitié des émissions d’oxydes de nitrogène (NOx). Ce problème n’a pas cessé de

croître, comme le montre la consommation mondiale de combustible utilisé par les voitures, et qui

a augmenté de façon constante depuis 1960.

Figure 4. Schéma des processus qui contribuent à l’émission atmosphérique des voitures.

Evaporation depu

le moteur

Pertes pendant la charge de combustible

Emissions du tub

d’échappements



Les sources d’émission d’une automobile sont les émissions du tuyau d’échappement et les émission de gaz du carter. Bien que la majorité de contaminants qui sont émis

proviennent du tuyau d’échappements. Evidemment, le type de moteur et le régime de

fonctionnement du véhicule (rpm) déterminent la quantité et la composition des émissions. Les

tuyaux d’échappement émettent du monoxyde de carbone (CO), des oxydes de nitrogène (NOx) et

des hydrocarbures (HC). Ce type de composés est la conséquence d’une combustion parfaite.

Dans un moteur « parfait », l’oxygène de l’aire transforme tout l’hydrogène du combustible en eau,

tout le carbone du combustible en dioxyde de carbone, et le nitrogène de l’air est inaltéré.

La composition des gaz d’échappement dépend de la relation air/combustible (A/F) avec

laquelle est alimentée la machine. La quantité la plus faible de CO et HC dans les gaz

d’échappement est obtenue lorsque la relation air/combustible est A/F = 14.5 pour un moteur à

essence.

Figure 5. Composition des gaz d’échappements selon la relation A/F

Les contaminants émis par le tube d’échappement ont des conséquences

environnementales, la plupart d’entres-elles ayant été analysées :

• Hydrocarbures. Les hydrocarbures émis par manque de combustion réagissent avec

les oxydes de nitrogène, dans une réaction photolocalisée pour former de l’ozone qui

est un des composants principaux du smog photochimique. L’ozone irrite les yeux,

endommage les poumons et aggrave les problèmes respiratoires. Cela constitue le

problème urbain le plus étendu et intraitable de l’air. De même, certains hydrocarbures



du tuyau d’échappement sont toxiques et peuvent potentiellement causer un cancer6

(benzopyrène).

• Oxydes de nitrogène (NOx). Leur apparition est due aux conséquences imposées de

pression et de température du moteur qui permettent que le nitrogène et l’oxygène de

l’air réagissent pour former des oxydes de nitrogène. Ces oxydes de nitrogène

participent au smog photochimique et contribuent à la formation de pluie acide.

• Monoxyde de carbone. Il apparaît en raison de la combustion incomplète du

carbone, et est plus abondant lorsque la relation A/F est faible. Même lorsque le

dosage est adéquat, la distribution de ce dosage ne se fait pas toujours dans tous les

cylindres du moteur, ce qui provoque l’apparition de monoxyde de carbone. Les

moteurs diesels émettent moins de contenu de CO en raison des mélanges A/F

utilisés. Le monoxyde de carbone retient l’oxygène dans le torrent sanguin et

provoque l’asphyxie.

• Dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est un composant naturel de l’aire et

par conséquent n’affecte pas directement à la santé de l’être humain. Néanmoins, il

s’agit d’un gaz provocant l’effet de serre qui bloque la chaleur de la terre et contribue

partiellement au réchauffement global.

• Additifs des combustibles. L’additif principal utilisé dans les combustibles est le

plomb sous forme de tétraéthyl de plomb ((C2H5)4Pb) en raison de son action

antidétonante, de même que le dibromure d’éthylène (Br2C2H4), qui sort du tuyau

d’échappement sous forme de bromure de plomb. Le plomb est un métal toxique et

accumulateur..

• Particules. Les tuyaux d’échappement peuvent émettrent des particules telles que la

suie (particules organiques), le plomb et les sulfates (lorsque des catalyseurs

6 Le benzopyrène se transforme en un composé époxyde capable de s’unir à l’ADN, ce qui

peut produire des mutations qui peuvent provoquer le début d’un processus cancérigène.



d’oxydation sont utilisés). Ces émissions, surtout celles de suie, sont importantes dans

les moteurs diesel en raison de combustions très riches en gasoil.

Figure 6. Dispersion de particules dans le tuyau d’échappements des moteurs diesel.

• Dioxyde de soufre. Il provient des impuretés de soufre présent dans le combustible.

Son émission augmente plus il y a des impuretés de soufre. Les émissions sont

généralement très faibles dans les moteurs à essence, mais peuvent atteindre jusqu’à

0.5% des émissions.

Tableau 5. Composition en pourcentage des émissions des tuyaux d’échappement selon le type de moteur.

Composants toxiques

Moteurs Diesel Moteurs à carburateur

Monoxyde de carbone % 0.2 6 Oxydes de nitrogène. % 0.35 0.45 Hydrocarbures, % 0.04 0.4 Dioxyde de soufre, % 0.04 0.007 Suie/ mg/l 0.3 0.05

Autres émission. Le combustible peut passer à l’air par évaporation pendant l’utilisation de la

voiture ou en raison des processus auquel il est soumis. Ainsi, le simple changement de la

température extérieure de la voiture provoque l’évaporation du combustible, car le réservoir est

soumis au réchauffement et au refroidissement. Cette évaporation peut augmenter pendant le

fonctionnement normal et continuer lorsque le moteur est à l’arrêt, car le moteur chaud contribue

aussi au processus d’évaporation. Une des plus grandes pertes se produit pendant le

réapprovisionnement en combustible. Les vapeurs de l’essence sont toujours présentes dans le

réservoir de combustible. Au moment de remplir le réservoir avec le combustible liquide, les

vapeurs sont forcées à sortir à l’extérieur et s’échappent vers l’atmosphère. Pour les combustibles

diesel, l’évaporation n’est pas un problème aussi important que pour l’essence. Il n’y a pas de

perte de volume importante et ce qui reste conserve ses qualités. Ces émissions sont importantes

car elles provoquent l’entrée de COV qui contribuent à la formation de l’ozone et du smog

photochimique.



Diminution des émissions. Depuis que les problèmes que pose l’entrée de contaminants ont été

compris, en raison de l’utilisation des moyens de transport, des mesures correctrices ont été

adoptées pour les minimiser ou les éviter. Voici quelques-unes d’entre elles :

• Diminution des émissions évaporatoires. Les designs des moteurs ont évolués, de

telle sorte qu’il n’y a plus aucun moteur actuellement qui ventile directement à

l’atmosphère, mais que les vapeurs d’eau, d’huile et de combustible sont ajoutées au

mélange d’admission. Les moteurs sont conçus pour qu’aussi le réservoir de

combustible que le carburateur à l’arrêt soient en communication avec un réservoir

absorbant de charbon actif qui retient les vapeurs récupérées lorsque le moteur

démarre et que de l’air passe dessus.

• Diminution des émissions par le tuyau d’échappement. Les solutions adoptées

sont très variées, spécialement pour les moteurs à essence.

o Combustible Plus propre. Il s’agit de ré-élaborer le combustible en éliminent

les additifs tels que le plomb et les impuretés telles que le soufre. L’élimination

du plomb de l’essence est une réalité en Europe et aux Etats Unis et est

envisagée dans beaucoup de pays d’Amérique du Sud. La ré-élaboration et

reformulation de l’essence est une autre des lignes de recherche, en plus de

l’élimination d’aromatiques et d’oléfines et de la rendre moins nocive. Il faut

aussi inclure dans cette approche l’utilisation de combustibles alternatifs à

l’essence ou au diesel, tels que le gaz naturel, le propane, le méthanol,

l’éthanol, l’électricité, l’hydrogène et le biodiesel.

o Nouveaux designs. Les Etats Unis pensent utiliser les premiers véhicules

hybrides qui fonctionnent avec de l’essence et de l’électricité. Les émissions

de ces véhicules sont parmi les plus basses de n’importe quel automobile

actuellement en circulation. Contrairement aux véhicules purement

électriques, le véhicule hybride n’a pas à recharger sa batterie, parce que cela

se fait automatiquement lorsque le véhicule est en mouvement. Il faut aussi

inclure dans cet épigraphe toutes les innovations techniques sur le design du

moteur, l’ignition et la formation du mélange, etc. Ainsi, l’injection d’air dans le

tuyau d’échappement permet l’oxydation du CO et des hydrocarbures en CO2.

Ce processus se fait près de la valvule d’échappement pour que les conditions

de haute température nécessaires à ce genre de réactions soient maintenues.



o Utilisation de catalyseurs. Pour obtenir des émissions plus propres, un

dispositif appelé convertisseur catalytique ou « catalyseur à trois voies » est

utilisé. Grâce à ce système, il est possible d’agir sur les gaz d’échappement

pour tenter de compléter le processus de combustion qui n’a pas pu être

complété dans la chambre de combustion. Ainsi, l’oxydation est complétée

très rapidement, à une température de 400º à 800º C. De plus, le produit

catalytique ne se mélange pas avec les gaz d’échappement, et reste donc

inaltéré. La catalyse se fait avec des métaux tels que le rhodium, le platine ou

le palladium sur un substrat céramique en forme de dans le tuyau

d’échappement. De cette façon, le contact avec le catalyseur est assuré et

garanti la réaction de conversion. Son efficacité est situé autour de 90%. Le

catalyseur à trois voies agit sur l’oxydation de CO, d’hydrocarbures et

d’oxydes de nitrogène, les transformant de ce fait en gaz moins nocifs :

La seule restriction à l’utilisation de ce catalyseur est qu’il opère dans une

zone très proche de la relation air/combustible (A/F = 14.5). Cette restriction

fait qu’une sonde est nécessaire (sonde lambda) qui indique la relation idéale.

Cette sonde détermine la quantité d’oxygène dans le mélange et par

conséquent envoi l’information qui permettra de modifier la composition A/F.

Ces catalyseurs sont inactivés par le plomb, de sorte qu’ils ne peuvent être

utilisés qu’avec de l’essence sans plomb. De plus, ils ont une vie utile

d’environ 80000 km.

o Actions politiques. Des programmes d’inspection ont été élaborés (Service

de surveillance technique) étant donné que les émissions peuvent diminuer si

les moteurs sont correctement entretenus.

Produit initial Réaction Produit final

NO Réduction N2

CO Oxydation CO2 + H2O

HC Oxydation CO2 + H2O



1.1.7 L’agriculture. Les activités agricoles supposent une altération environnementale importante qui se

manifeste de façons très diverses. Voici les facteurs d’interaction avec l’environnement :

o Effets sur le sol. La transformation du sol est le premier impact visible de

l’agriculture. Le besoin de préparer un terrain implique souvent de déplacer la

terre, de faire des bassins et d’abattre des arbres. Le deuxième impact est la

conséquence de ces actions. La déforestation laisse le sol dépourvu de

végétation et par conséquent facilite sa désagrégation. Ce sont les racines

des plantes qui la provoquent et par conséquent, il y a le risque d’augmenter

les taux d’érosion. Les pratiques agricoles peuvent aussi faciliter l’érosion.

Ainsi, dans les terrains très inclinés, le simple fait de labourer, en suivant les

pentes de montagnes, facilite l’entraînement du terrain par l’eau. Maintenir le

terrain sans jachère ou sans herbe pour y planter des arbres fruitiers facilite

également l’érosion.

Une façon d’éviter l’érosion du sol à cause des pratiques agricoles est

l’utilisation de fertilisants organique. Cette fertilisation possède un potentiel

élevé pour contrecarrer les effets de la dégradation du sol, étant donné qu’elle

s’adapte mieux aussi bien à la tension de l’eau qu’à la perte de nutriments. La

capacité de rétention de l’eau et des nutriments est augmentée grâce au

niveau élevé de matière organique et de couvert permanent du sol. De plus,

l’action des microorganismes crée ces conditions et favorise une structure

stable du sol. La quantité d’eau requise pour l’arrosage peut être réduite

substantiellement grâce à la capacité élevée de rétention de l’humidité

résultante.

o Introduction d’herbicides et de pesticides. Grâce à l’utilisation de

techniques employant des herbicides, pesticides et fongicides en agriculture, il

y a eu une amélioration incroyable dans l’efficacité de la production d’aliments.

Ces méthodes modernes ont réduit les coûts et augmenté la variété d’aliments

disponibles. Néanmoins, il faut aussi tenir compte du fait qu’une quantité

importante d’éléments toxique a été introduite à l’environnement. Il est calculé

qu’aujourd’hui plus de 3500 pesticides organiques de différentes formules sont

utilisées. Seulement dans l’agriculture, il y a environ 500 pesticides

synthétiques. Tous ces pesticides sont généralement utilisés et dispersés de

façon intentionnée dans l’environnement, et beaucoup d’entres eux sont

catalogués comme étant des composés organiques persistants (COP). La

contamination provoquée par leur utilisation en agriculture est associée à la



contamination des eaux. La fumigation aérienne incontrôlée, le dépôt et

l’entraînement par l’action des eaux de pluie et les infiltrations dans les sols

dispersent ces éléments dans les eaux superficielles, marines et souterraines.

Les problèmes que cela provoque dans les chaînes trophiques sont

importants en raison de l’activité hormonale et tératogène. L’action

environnementale et le devenir de ces COP a fait qu’en 2001, les

gouvernements du monde signent la Convention de Stockholm qui a pour but

de réduire, et finalement d’éliminer leur production, utilisation, émission et

stockage. Cette convention conseille l’utilisation d’éléments naturels dans les

pesticides, d’agir sur les infestations grâce à des variétés génétiques

résistantes aux infestations ou à des pratiques agricoles pouvant les réduire.

o Utilisation de la fertilisation. L’utilisation de la fertilisation inorganique de

type nitrogéné et phosphaté a permis d’augmenter le rendement agricole,

mais a également posé de graves problèmes environnementaux. Les

problèmes les plus importants sont dus à l’utilisation de fertilisants nitrogénés,

minéraux ou organiques, de façon généralisée et discriminée, car cela a

provoqué la contamination diffuse des eaux superficielles et souterraines. La

consommation d’eau et d’aliments possédant des contenus élevés en nitrates

(supérieurs à 50 ppm de NO3- selon l’OMS dans le cas des eaux) peut

entraîner des problèmes de santé7. L’eutrophisation des eaux est une des

conséquences qui provoque une croissance explosive d’algues, ce qui

provoque des déséquilibres biologiques qui entraînent à leur tour des graves

problèmes environnementaux, comme ce qui s’est produit dans la mer d’Aral.

Cette fertilisation participe également à l’émission de nitrogène dans

l’atmosphère et à l’accumulation de NO3- dans les produits de consommation.

Il faut tenir compte du fait que la contamination des eaux souterraines à cause

des nitrates est due normalement à l’activité agricole et en moindre mesure, à

l’activité du bétail (résidus des exploitations de bétail surtout). Mais ces

problèmes n’ont pas seulement un composant environnemental. En effet, les

pertes économiques provoquées par une mauvaise utilisation d’un intrant

aussi important dans la production agricole, comme c’est le cas des fertilisants

nitrogénés, peuvent être élevés, surtout dans les cultures où cette fertilisation

7 Le problème des nitrates est dû au fait qu’ils peuvent être réduits à des nitrites dans

l’organisme humain, spécialement chez les enfants de moins de trois mois et chez certains adultes. Ils

provoquent des cyanoses par la transformation de l’hémoglobine à méthémoglobine. De plus, les nitrites

provoquent les nitrosamines qui sont cancérigènes.



représente un pourcentage important des coûts directs de production. Par

ailleurs, une utilisation peu efficace des composés nitrogénés peut influencer

négativement les rendements et la qualité des cultures, en diminuant la

fertilisation du sol.

La fertilisation organique est des actions possibles contre l’utilisation

massive de fertilisant inorganiques. Il existe aussi des solutions

intermédiaires, telles que l’utilisation d’inhibiteurs de nitrification, qui sont des

composés qui retardent l’oxydation bactérienne du NH4+ à NO2

-. L’utilisation

de fertilisation à libération lente ou contrôlée est une autre solution. Dans ce

cas, ce sont des fertilisants qui contiennent des nutriments (produits dérivés

de la condensation de l’urée en urée-aldéhyde), pour les plantes, de façon à

retarder leur disponibilité après leur application, et l’adapter aux besoins des

plantes. L’utilisation de fertilisants en capsules, ce qui empêche la disponibilité

rapide des nutriments et une autres des actions pouvant être utilisées.

Tableau 6. Processus d’introduction et de dispersion des composés nitrogénés dans l’eau par l’action de la fertilisation agricole.

Fertilisation avec de l’engrais nitrogéné et son accumulation sous forme de nitrates dans le sol.

Avec la pluie ou l’arrosage, l’excès de nitrates est entraîné vers les eaux continentales ou souterraines.

Le résultat est la contamination des eaux, des puits et souvent l’eutrophisation.

o Utilisation de l’eau. L’agriculture consomme énormément d’eau car 72 % de

l’eau douce utilisable dans notre planète est utilisée pour l’agriculture. Le

besoin en eau a provoqué la surexploitation des nappes aquifères et le

recours à des systèmes alternatifs. Cette utilisation massive à pousser à la

disparition des zones humides et le processus d’intrusion saline a pénétré

surtout dans les îles océaniques. La salinisation des eaux, jusqu’à les rendre

inutiles pour un usage agricole ou pour la consommation humaine. La solution

est la gestion de l’eau, de par son économie, et de par une amélioration des

l’efficacité de son utilisation en agriculture. Ainsi, l’amélioration des

infrastructures basiques des anciens systèmes d’arrosage est nécessaire, de

même que l’optimisation de leur efficacité là où ils sont utilisés, la

modernisation des équipements pour l’application de l’eau au sol et

l’amélioration de l’efficacité correspondante en parcelles. Cela peut se faire

grâce à une meilleure connaissance de la productivité de l’eau et de son



efficacité agronomique et économique, de même qu’à travers l’élaboration de

modèles qui permettent de réaliser une exploitation à longue durée des

différents systèmes qu’apportent les ressources hydriques.



2 Résidus Urbains

2.1 Définition et caractéristiques

La définition de résidus urbains ou municipaux dépend des législations nationales. Si nous

prenons l’exemple les législations européennes et espagnoles nous pouvons donner la définition

suivante : les résidus urbains sont uniquement ceux générés par les particuliers, les commerçants,

les bureaux et ceux qui n’entrent pas dans la catégorie de « résidus dangereux » et qui, de par

leur nature ou composition, peuvent être assimilés à ceux produits par les activités ou les lieux

sus-mentionnés. Les résidus urbains comprennent également :

• Les résidus issus du nettoyage de la voie publique, des espaces verts et de loisirs ainsi

que des plages.

• Les produits textiles et les résidus de bois d’origine domestique.

• D’autres résidus non dangereux domestiques ou commerciaux (huiles et graisses

végétales et autres)

Bien que cette définition ne mentionne pas l’état des résidus, nous pourrions y inclure les eaux

résiduaires mais, généralement, on entend par « résidus urbains » les résidus solides. C'est

pourquoi nous ne développerons que ce sujet dans ce chapitre.

Une bonne gestion des résidus solides urbains requiert une connaissance approfondie des

caractéristiques de ces derniers et notamment de leur composition. A travers la composition et les

propriétés de ces résidus, nous aborderons des thèmes importants comme l’organisation des

systèmes de collecte des déchets, la conception des installations de traitement, le tri collectif, etc.

Les caractéristiques des résidus solides urbains sont définies par une série de paramètres qui

comprennent généralement :

• La composition

• La densité

• Le pouvoir calorifique

• L’humidité

• Le rapport carbone/azote

Il faut également prendre en compte le fait que les résidus solides urbains sont composés par

des groupes de résidus qui peuvent poser de graves problèmes de pollution car, comme on ne



peut pas prédire leur génération, on ne peut pas non plus prévoir de les collecter régulièrement

suivant un calendrier défini. Les résidus urbains se classent en trois catégories :

Les résidus solides urbains ordinaires. Ce sont des résidus sous forme d’objets collectés dans

les poubelles normales, les conteneurs situés sur la voie publique, par le système de collecte à

domicile, les points d’apport volontaire ou autres systèmes de collecte. On y inclut les résidus des

magasins ou des activités plus spéciales tels que ceux produits par les marchés, hôtels,

restaurants, hôpitaux et activités sanitaires (uniquement pour les résidus assimilés à des résidus

urbains), bureaux, grandes surfaces, espaces verts etc.

• Les résidus solides urbains volumineux. Ce sont les résidus dont on ne peut se défaire

par les moyens habituels : gros appareils électroménagers, meubles, matelas, sommiers,

portes, etc. En général, ce type de résidu est collecté à domicile, ou bien déposé aux

points d’apport volontaire.

• Les résidus solides urbains spéciaux. Ce sont les résidus qui ont la même origine que

les résidus urbains ordinaires mais, en raison de leur composition chimique, ils doivent

être traités différemment afin d’être traités correctement et afin de ne pas poser de

problèmes pour la gestion des autres résidus présents dans les poubelles. De plus, ils

peuvent représenter un risque pour l’environnement ou la santé des personnes. Parmi ces

résidus, on compte les peintures, les piles usées, les huiles lubrifiantes, tubes

fluorescents, les batteries automobiles, etc.

2.2 Composition

On entend par composition des résidus solides urbains (RSU) les éléments individuels

exprimés en pourcentage du poids qu’ils représentent. Connaître cette composition est un facteur

fondamental pour la gestion des déchets. Cela permet de savoir combien de personnes devront

être employées pour la collecte des déchets, quel type d’installations il faudra mettre en place pour

la collecte sélective, que type de traitement sera le plus approprié pour ces résidus en particulier,

etc.

La composition des RSU est très variable et dépend de certains paramètres que nous étudierons

par la suite. Parmi les RSU se trouvent une grande quantité d’éléments qui doivent être

correctement identifiés afin d’être traités de manière efficace. Habituellement, les RSU sont

composés de :



• Matière organique. Elle est constituée des déchets organiques ménagers générés

principalement dans les cuisines pendant la manipulation, la préparation et la

consommation de nourriture. Ce sont également les résidus provenant d’endroits

particuliers comme les marchés, les hôtels, les grandes surfaces, etc. Les résidus issus

du jardinage ou de l’élagage, aussi bien au niveau privé que municipal, font partie des

RSU.

• Papiers et cartons. Cela comprend les journaux, revues, cartons et papiers imprimés

ou écrits. Ils présentent des caractéristiques différentes en fonction de leur composition,

utilisation, etc.

• Verre. Cela comprend principalement les résidus des bouteilles à usage unique comme

les boissons, les conserves, la nourriture pour enfants, les vins et spiritueux.

• Matières plastiques. Il s’agit essentiellement des bouteilles et emballages. Les résidus

solides urbains de matières plastiques sont le plus souvent composés de polyéthylène

de faible densité (sacs plastique, jouets...), de polyéthylène de haute densité (câbles,

emballages, bouteilles de lait, casques …) de propylènes (pièces d’automobiles,

ustensiles ménagers, cordes et différents types d’emballages), de polyéthylène

(appareils électroménagers, jouets et ustensiles), de polychlorures de vinyle et de

polyuréthane.

• Métaux. Parmi ces résidus, on trouve les cannettes de boissons et les petits objets

ménagers en métal.

• Textiles. Vêtements, torchons, chutes de tapisserie, etc.

• Objets encombrants. On considère comme objet encombrant les meubles, matelas, le

gros électroménager. En bref, il s’agit de tous les objets volumineux qui nécessitent des

moyens spéciaux pour les collecter.

• Gravats. On compte dans cette catégorie les résidus produits par les petits travaux et non

pas ceux issus de la construction car ces derniers font l’objet d’une réglementation

particulière.

• Déchets spéciaux. Cette catégorie comprend tous les résidus qui, de par leur composition

chimique ou leurs propriétés physiques, présentent des risques pour l’environnement ou la

santé publique et donc nécessitent une gestion spéciale.

• Autres. Cela inclut les résidus qui ne rentrent pas dans les catégories précédentes et

qu’il est difficile de classer : cendres, terres, textiles, médicaments périmés, tubes

fluorescents, ampoules, bois…



La composition des RSU dépend de facteurs tels que :

a) Le pouvoir d’achat.- Plus le pouvoir d’achat est élevé, plus le

pourcentage de matière organique (restes de nourriture principalement)

trouvée dans les RSU est faible. En effet, les populations à revenus

moyens à élevés prennent davantage leurs repas hors de leur domicile

pendant la semaine. La quantité de bouteilles et d’emballages est bien

supérieure dans les pays à faible revenu.

b) Le développement économique, social et culturel de la région. Il semble

évident que la composition des RSU est étroitement liée au niveau éco-

socio-culturel d’un pays car la composition des résidus dépend des

pratiques locales et des habitudes de consommation.

c) La localisation.- La composition des RSU dépend dans une grande mesure

de l’environnement de la population et de son emplacement. Les résidus

sont très différents selon qu’ils sont générés dans une grande ville ou dans

des villages. Dans les grands centres urbains, les principaux résidus solides

urbains sont des récipients, du verre, du papier et du carton alors que la

fraction organique est bien moindre.

d) La saison.- La saison de l’année influe également sur la composition. Ainsi, en

été, les matières organiques représentent un pourcentage plus élevé car la

consommation de fruits et légumes est plus importante. Par ailleurs, en hiver, il y a

plus de cendres.

Tableau 7. Composition des RSU en Espagne en 1999. Source : Ministère de l’environnement

Matières Moyenne pondérée pour l’Espagne (1999) exprimée en %

Matière organique 48,9 Papiers 18,5 Matières plastiques 11,7 Verre 7,6 Métaux ferreux 2,5 Métaux non ferreux 1,6 Bois 0,6 Textiles 3,7 Complexes. Cellulose

2,0

Divers 2,9

La composition des RSU peut être résumée en trois grands groupes :



Matière organique 48,9 % Récipients 26,0 % Non récipients 25,1 %

Tableau 2 : composition des résidus ménagers par groupe. Source : Ministère de l’environnement.

Tout en tenant compte du fait que les valeurs peuvent varier en fonction des paramètres

listés auparavant, on s’aperçoit que 50% des RSU en Espagne correspondent à la matière

organique et 25% aux récipients. Ces pourcentages sont semblables à ceux des autres pays ayant

le même environnement socio-économique. Ce tableau et le fait de connaître la composition des

RSU sont un outil pour l’étude des différentes options de collecte et traitement.

Pour planifier la gestion des RSU, il est indispensable de connaître les évolutions futures

en ce qui concerne leur composition. Les évolutions peuvent être influencées par différents

facteurs comme :

- La fraction organique dans les résidus solides urbains. Elle devrait diminuer en

raison des changements d’habitudes de la population. L’augmentation de la

consommation de plats préparés contribue à cette diminution.

- La fraction papiers et cartons a fortement augmenté au cours de dernières

décennies et devrait continuer à augmenter car les distances entre les centres de

production et les centres de consommation sont de plus en plus grandes, ce qui

oblige les fabricants à emballer la majorité des produits consommés ou utilisés.

- Le phénomène est semblable pour les matières plastiques, voire pires. Au cours

des dernières années, l’utilisation de plastique a beaucoup augmenté à cause de

l’élaboration de nouveaux produits aussi bien au niveau domestique qu’industriel.

Le pourcentage de matières plastiques parmi les RSU devrait donc prendre de

plus en plus d’importance. Néanmoins, la majeure partie d’entre elles est

recyclable et, accompagnées d’un système de tri sélectif efficace, elles ne

devraient pas poser de problème majeur pour l’environnement.

2.3 Propriétés physiques, chimiques et biologiques

Les caractéristiques physiques sont importantes pour les RSU car elles déterminent

l’organisation des systèmes de pré collecte, collecte et traitement des résidus solides urbains. Les

paramètres physiques les plus importants à prendre en compte sont :

- L’humidité - La densité - La taille des éléments



• Humidité. C'est une caractéristique importante pour les procédés auxquels les résidus

vont être soumis. La valorisation et la gestion finale (incinération, récupération d’énergie

ou séparation dans l’usine de recyclage) sont conditionnées par le pourcentage d’humidité

de ces résidus. L’humidité des RSU est très variable et dépend de plusieurs facteurs. La

teneur en humidité des RSU se situe en général entre 25 et 60 %, en fonction de la

composition des résidus, de l’humidité des différentes fractions et les conditions

météorologiques. La teneur moyenne en humidité de ces résidus est de 40 % environ. Elle

est généralement déterminée de la manière suivante : on prend un échantillon

représentatif de 1 à 2 Kg, on le chauffe à 80ºC pendant 24 heures, on le pèse et le résultat

est exprimé en base sèche ou base humide. La matière organique est celle qui apporte le

plus d’humidité aux RSU. En revanche, les fractions de verre et de matières plastiques

n’en apportent pas. Connaître la teneur en humidité peut donner une idée de la production

de lixiviats8 non voulus lors de la phase de pré collecte, de collecte et de transport.

Lorsque l’humidité est élevée, elle passe en partie aux autres résidus secs. Normalement

la matière organique cède une partie de son humidité à d’autres fractions avec lesquelles

elle est mélangée (papier ou plastique par exemple). Cela entraîne la dégradation des

produits secs car cela détruit leurs caractéristiques et leur valeur pour le recyclage. Une

collecte sélective des fractions qui peuvent être valorisées est donc la solution à prendre

afin qu’elles ne se dégradent pas à cause des autres fractions contaminantes.

• Densité. La densité et le poids spécifique9 sont deux paramètres fondamentaux utilisés

indistinctement chaque fois qu’il faut examiner la gestion des résidus solides urbains. La

densité est un facteur à prendre en compte dans les systèmes de pré collecte (volume des

poubelles domestiques et des bennes collectives situées sur la voie publique), les

systèmes de collecte (capacités des équipements de collecte et de transport des déchets)

et les installations de traitement (usines de recyclage, déchetteries, incinérateurs, etc.).

Comme les autres caractéristiques des résidus solides urbains, la densité est soumise à

de grandes variations. Le poids spécifique des RSU diminue de manière inversement

proportionnelle à la présence de bouteilles et d’emballages en plastique et en carton,

facteur qui dépend de la situation socioéconomique de la région. D’autre part, le verre a un

poids spécifique élevé et devient donc un élément idoine pour la collecte spécifique dans

les conteneurs. En contrepartie, le plastique, le papier et le carton possèdent un poids

spécifique minime, ce qui augmente considérablement le coût de la collecte sélective car

8 Liquide provenant de la décomposition des déchets dans les décharges 9 La densité est le rapport entre la masse et le volume d’une substance et dépend, dans

une grande mesure, de la température. Le poids spécifique est le rapport entre la densité d’une substance et

celle de l’eau ou autre élément utilisé comme étalon. C'est donc une mesure adimensionnelle.



pour collecter la même quantité de déchets, il faut un volume bien plus grand. Le poids

spécifique final des RSU dépend en grande partie des traitements qu’ils subissent. En

effet, avec les systèmes actuels de collecte par camions équipés de dispositifs de

compactage, le poids spécifique des résidus augmente considérablement. Si le poids

spécifique est trop bas, cela représente un volume important et un coût supplémentaire

pour la collecte. Mais si le poids spécifique est trop élevé, des problèmes de lixiviats et des

problèmes liés au compactage excessif peuvent survenir au moment du traitement.

• Taille des déchets. La taille détermine les dimensions des équipements de collecte et

des procédés de séparation. La fraction la plus volumineuse des RSU est composée par le

carton, le papier, les matières plastiques et le bois.

Les caractéristiques chimiques des résidus solides urbains peuvent conditionner

certains procédés de récupération et de traitement. Comme pour les propriétés physiques, les

propriétés chimiques des RSU varient en fonction leur composition. La composition et le

pouvoir calorifique sont les deux facteurs déterminant les caractéristiques chimiques. En effet,

d’eux dépendent les possibilités de récupération d’énergie et de production d’engrais (si le

rapport carbone/azote est bon). La teneur en carbone facilite la combustion et donc la

récupération d’énergie. Le carbone est généralement très présent dans les RSU.

La présence et la concentration de résidus toxiques et dangereux nous permettent de

déterminer le risque posé par la manipulation, le traitement et l’éventuelle réutilisation des

résidus pour la santé humaine et l’environnement. Parmi ces éléments, on trouve l’arsenic

(As), le cadmium (Cd), l’antimoine (Sb), le chlore (Cl) et ses dérivés, le mercure (Hg) et

d’autres substances cancérigènes, mutagènes, écotoxiques, corrosives, etc. Leurs teneurs

dans les RSU peuvent être faibles et acceptables. Normalement, c'est seulement dans les

résidus hospitaliers et industriels que les valeurs sont élevées.

Le pouvoir énergétique. Le traitement des résidus par incinération et la récupération

d’énergie dépendent totalement de cette caractéristique. Le pouvoir énergétique est

étroitement lié à la composition. Malgré la grande variation du pouvoir calorifique10 ce chacune

des fractions des résidus, celui des résidus solides urbains en général est compris entre 1500

et 2200 kcal/kg.

10 Le pouvoir calorifique est défini comme l’énergie thermique potentielle d’un combustible

(dans ce cas, le résidu) exprimé en kcal par kg de combustible. Le pouvoir calorifique inférieur (PCI)

représente l’énergie réellement produite à partir du combustible.



L’évolution des résidus solides urbains vers des fractions ayant un plus grand pouvoir

calorifique facilite la récupération d’énergie. En revanche, la collecte sélective des fractions

possédant le plus grand pouvoir énergétique (principalement le papier, le carton, les matières

plastiques) diminue la récupération d’énergie de ces résidus. Le mieux est d’adopter une

solution intermédiaire.

Les caractéristiques biologiques des RSU sont la fraction organique des résidus solides

urbains. Grâce à des procédés biologiques, les composantes organiques des RSU peuvent

être transformées en gaz et solides organiques et inorganiques relativement inertes qui

s’intègrent parfaitement au milieu naturel.

Les procédés de récupération de fractions biodégradables se basent sur les fractions

organiques de ces résidus. Les refus lors de ces procédés de récupération dépassent 50% du

total des résidus. Tous les procédés de récupération de la matière organique présente dans

les RSU ont pour but de produire des engrais et d’utiliser le biogaz produit. Pour mener à bien

la récupération d’énergie, il est nécessaire d’avoir une connaissance approfondie des

caractéristiques de biodégradabilité de la fraction organique des RSU.

La biodégradabilité des fractions organiques repose sur la transformation par action

microbienne en autres substances organiques et inorganiques capables d’être assimilées par

l’environnement. Les fractions les plus biodégradables sont les restes de nourriture, les

déchets de jardinerie, suivis par le papier et le carton qui se dégradent plus lentement.

La biodégradation produit des gaz et d’autres composés malodorants, caractéristiques de

la fermentation des résidus solides urbains.

Un des procédés de biotransformation est le compostage qui produit un amendement

organique pour les sols après transformation des éléments biodégradables des RSU.

2.4 Gestion et traitement.

La gestion des résidus est l’ensemble des mesures visant à donner la destination des

déchets la plus appropriée en fonction de ses caractéristiques et du point de vue de la protection

de la santé humaine, des ressources naturelles et de l’environnement. L’objectif ultime de la

gestion complète des RSU est la prévention de la production de déchets, la réutilisation et le

recyclage et, en dernier recours, l’élimination.



La gestion des résidus comprend la pré collecte, la collecte, le transport et le traitement de

ces résidus.

Photo 7 : Différentes poubelles et conteneurs utilisés pour la collecte des RSU et la collecte sélective.

• Avant la collecte. C’est la première étape de la gestion. Tous les producteurs de déchets

y participent. Dans cette phase on utilise des récipients qui seront déposés dans un

conteneur en vue du ramassage vers les centres de collecte. Ces récipients peuvent être :

o Sacs jetables. Ils sont la plupart du temps en plastique et se percent facilement

et salissent la rue avec leurs contenus. L’impact visuel est important. De plus, s’ils

contiennent des objets contondants ou coupants, ils peuvent être dangereux pour

le personnel. o Poubelles. C’était les premiers récipients utilisés par les communautés et

l’hôtellerie. Ils empêchent que les sacs se percent mais ils doivent être

manutentionnés par deux personnes. Leur capacité est de 30 à 150 litres.

o Bacs roulants. Ce type de récipient peut contenir de 120 à 1100 litres de

déchets. Leurs poignées normalisées et roues en font des systèmes extrêmement

maniables, rapides à déplacer et résistants. Ils améliorent considérablement les

conditions de travail des agents de propreté chargés de la collecte.

Conteneurs de grande capacité. Ils sont utilisés dans les petites industries et les

grandes surfaces pour les déchets encombrants. Ils peuvent être ouverts ou

fermés. Enfin, ils peuvent être équipés d’un dispositif de compactage. Leur

capacité varie entre 5 et 30 mètres cube.

Photo 8 : Conteneurs de grande capacité pour objets encombrants.



o Conteneurs pour la collecte sélective. Ils présentent différentes formes et

capacités et sont conçus pour un seul type de déchets. Grâce aux campagnes de

promotion de la récupération de matières premières par recyclage des déchets,

ces conteneurs sont de plus en plus utilisés.

• Collecte. Cette phase comprend l’ensemble des opérations menées entre le moment où

les déchets sont collectés jusqu’à ce qu’ils soient déchargés dans le centre de traitement.

Cela représente entre 60 et 80% des coûts de la gestion globale des déchets. L’étude

approfondie de cette étape est très importante, en particulier pour les paramètres

suivants : trajets et fréquence de la collecte, horaires, équipements et personnel.

Photo 9 : Impact visuel des RSU dû à une mauvaise prévision des services de collecte.

o Collecte classique. C’est la méthode la plus utilisée et elle consiste à ramasser

les déchets placés dans les sacs poubelles en plastique ou les poubelles.

Cependant, elle produit des mauvaises odeurs et disperse les déchets. L’impact

environnemental est donc négatif.

o Collecte automatisée. Cette méthode consiste à collecter les conteneurs roulants

dans lesquels se trouvent les sacs poubelles précédemment déposés. Un camion

poubelle équipé d’un dispositif automatique les collecte, ce qui permet de faire des

économies sur les effectifs et d’être plus rapide. Cela permet également de réduire

la fréquence de collecte, le temps nécessaire pour effectuer le parcours et donc

les coûts globaux du service.



o Collecte pneumatique. Les ordures sont jetées depuis le domicile même dans un

réseau sous terrain de tubes vers un conteneur/compacteur. Le fonctionnement

est entièrement automatisé. Il peut être installé dans les villes ou quartiers

nouvellement construits et représente une infrastructure du même type que les

celles destinées à l’approvisionnement de l’eau, de l’électricité ou que les

systèmes d’égouts. Le système de collecte pneumatique a déjà été implanté dans

certaines villes d’Europe. Ses coûts de mise en place sont élevés et s’il est mal

entretenu, il peut poser de graves problèmes sanitaires.

o Collecte sélective. Une partie importante des RSU est composée de matières

facilement séparables et récupérables : papier, carton, verre, plastiques, torchons,

etc. Afin que la collecte sélective et la récupération fonctionnent correctement, la

participation citoyenne doit être encouragée. Il est donc nécessaire de mener des

campagnes d’informations pour faire prendre conscience aux citoyens des raisons

pour lesquelles la collecte sélective et pour le convaincre d’y participer de manière

active. Ces collectes sélectives sont importantes d’un point de vue

environnemental. Elles ne réduisent pas forcément les coûts bien que le volume

de déchets à traiter soit réduit et qu’elles introduisent des matières premières

contenant des ordures dans les procédés de production.

• Transport. Pour transporter les résidus, il est très important d’en connaître la composition

ainsi que la manière dont ils sont répartis dans la municipalité et les éléments destinés à la

pré collecte. La fréquence, les horaires et les parcours de la collecte, les équipes et le

personnel travaillant à tous les stades de la collecte sont déterminés en fonction de ces

données. La gestion du transport s’effectue généralement par le biais des stratégies

suivantes :

o Transport vers les centres de traitement des résidus grâce aux moyens de collecte

urbaine. En général, le transport des RSU nécessite plusieurs sortes

d’équipements : camions, chemins de fer, péniches. Cependant, les camions sont

les engins les plus utilisés dans le cadre de la collecte à domicile. Il peut s’agir de

:

- Camions classiques ouverts.

- Camions modernes avec un seul compartiment qui récupèrent les

poubelles roulantes utilisées par plusieurs foyers.

- Camions modernes avec un seul ou plusieurs compartiments effectuant la

collecte de conteneurs plus grands utilisés pour des immeubles ou des

centres commerciaux ainsi que les conteneurs d’éléments recyclables.

- Camions aspirateurs utilisés dans les zones à accès limité.



Photo 10 : Camions chargeant les poubelles par le côté ou par l’arrère. Sources : FAES et LIPASAM (Service municipal de nettoyage public de la Mairie de Séville)

- La localisation des centres de traitement de plus en plus éloignés des

zones de production des déchets oblige les camions à parcourir des

distances de plus en plus grandes. Il est donc plus opportun de séparer la

collecte du transport et de permettre aux camions de décharger leur

contenu dans les stations de transfert.

Photo 11 : station de transfert. Sources : FAES et LIPASAM (Service municipal de nettoyage public de la Mairie de Séville)

Les stations de transfert permettent de placer les ordures dans d’autres

camions ou conteneurs plus grands afin d’optimiser les rendements et de réduire

au maximum le temps où les agents de propreté sont improductifs. Les stations

de transfert permettent d’atteindre au moins deux objectifs :

Économie de coûts de transport

Réduction de la pollution par déversement dans les zones

non prévues à cet effet.

L’existence de ces stations entraîne un coût supplémentaire mais elles

sont de plus en plus présents surtouts là où les noyaux urbains sont très

développés. Les stations de transfert peuvent ne pas être équipées de systèmes

de compactage s’il s’agit uniquement de lieux où les ordures sont transférées dans

d’autres camions sans aucun traitement. En revanche, certaines peuvent

compacter les déchets dans le conteneur qui, une fois plein, sera déchargé dans

un véhicule qui sera chargé du transport vers les usines d’élimination. Si la

quantité de RSU arrivant à la station de transfert est importante, alors cette

dernière dispose de plusieurs équipements de compactage et de plusieurs

conteneurs.

Les stations de transfert présentent les avantages suivants :



- la consommation de combustible est nettement réduite car un seul

camion peut transporter ce que plusieurs camions poubelles classiques ont

collectés.

- Etant donné que les camions poubelles n’ont pas à effectuer de grandes

distances, le personnel chargé de la collecte n’est pas obligé d’attendre que le

camion finisse tout son parcours et qu’il revienne. Avec le même personnel et dans

les mêmes temps, une plus grande quantité de déchets peut être collectée.

- Les équipements s’usent moins et les coûts de maintenance sont donc

réduits.

- Cela facilite la gestion des résidus urbains dans les grandes villes et les

municipalités distantes les unes des autres.

o Points propres. Ce sont des centres de collecte des RSU déposés par les

habitants dans les conteneurs adéquats. Il s’agit en général de déchets

encombrants, toxiques ou dangereux. Ces installations ont pour but de recycler

les matériaux pouvant l’être et éviter ainsi qu’ils soient jetés dans les décharges.

De plus, elles séparent les résidus dangereux produits dans les foyers et dont

l’élimination avec le reste des ordures représenterait un risque pour le personnel.

Photo 12 : Structure et disposition d’un point propre pour la collecte sélective des RSU et des déchets spéciaux. Source : Gouvernement des Canaries, Espagne.

o Les centres de tri. Ces installations permettent de séparer manuellement et

mécaniquement les différents résidus afin qu’ils soient récupérés ou éliminés. Si

on veut que cette phase soit efficace, il est important de faire prendre conscience

aux citoyens de l’utilité de séparer les résidus. Cette étape est si importante

qu’elle peut produire jusqu’à 50-60% de refus. Sans une prise de conscience, ma



majeure partie de ces déchets iraient directement dans les décharges ou à travers

d’autres systèmes de gestion sans être récupérés.

• Le recyclage. C’est la transformation des résidus par le biais du compostage et de la

biométhanisation afin de réduire la consommation d’énergie et de ressources naturelles et

de faciliter la protection de l’environnement. Le recyclage est encore plus efficace lorsque

la population y participe à travers la collecte sélective des résidus.

1. Le compostage consiste en la décomposition biologique contrôlée de la matière

organique des RSU. Elle a pour objectif de les transformer en produit organique

utilisé comme amendement pour l’agriculture. Ainsi on produit des matières

biologiquement stables tout en réduisant le volume de déchets.

La fermentation de la matière organique peut être améliorée en utilisant des

digesteurs ou en suivant le processus naturel. Ce dernier dure trois mois alors

qu’avec des digesteurs, le procédé ne prend que 15 jours.

Les facteurs qui entrent en jeu et qui contrôlent le compostage sont :

• Taille des résidus. Avant de commencer, il faut mélanger les résidus afin

de faciliter le processus biologique.

• Humidité. L’humidité optimale pour le traitement bactériologique aérobie

des résidus se situe entre 40 et 60 %. En dessous, il faut ajouter de l’eau.

• Aération. La transformation aérobie nécessite de l’oxygène en plus des

nutriments. Pour faciliter le processus, on a recours à un système

d’injection d’air ou de remous continus de la masse en fermentation.

• Température. Le compostage se divise en quatre étapes :

• Phase mésophile,

• Phase thermophile,

• Phase de refroidissement

• Phase de maturation.

Au début, les résidus sont placés à température ambiante. Les

microorganismes se développent et la température augmente

considérablement. En quelques jours, elle atteint 40º C (phase

mésophile), puis 60-70ºC (phase thermophile) et, à ce moment là, la

plupart des microorganismes meurent et sont remplacés par d’autres plus

résistants. A partir de 60º C, les champignons thermophiles cessent leur

activité et la réaction est menée par les bactéries en formant des spores et



des actinomycètes11. Dans cette phase, la production de chaleur est égale

à la vitesse de perte de chaleur à la surface du tas. Cela marque la fin de

la phase thermophile. Finalement, une nouvelle phase mésophile ou de

refroidissement commence suivie par une phase finale de maturation au

cours de laquelle la température baisse jusqu’à la température ambiante.

La température doit être contrôlée car, d’une part, les basses

températures ralentissent la transformation des résidus et prolongent les

temps de rétention et, d’autre part, les températures élevées entraînent la

destruction de la majeure partie des microorganismes (pasteurisation),

phénomène qui ne doit avoir lieu qu’à la fin du compostage pour éliminer

les bactéries pathogènes.

• pH. Pendant le compostage, différents phénomènes font varier le pH. Au

début, le pH diminue à cause des bactéries qui transforment les

complexes carbonatés facilement décomposables en acides organiques.

Puis, il augmente en raison de la formation d’ammoniac et atteint la valeur

la plus élevée (8,5) au moment de l’activité maximale de la phase

thermophile. Finalement, le pH diminue au cours de la phase finale de

maturation (pH entre 7 et 8) à cause des propriétés naturelles de tampon

des matières organiques.

• Microorganismes. De nombreux types de microorganismes interviennent

pendant le traitement biologique des résidus. Ils se multiplient rapidement

si le milieu dans lequel ils se trouvent est adéquat. La température,

l’humidité, l’aération, le pH et le type d’aliments disponibles doivent se

situer entre certaines limites afin de fournir aux microorganismes un milieu

idoine pour leur multiplication.

• Rapport Carbone/Azote (C/N). Le maintien de cet équilibre est

particulièrement important pour les macronutriments carbones et azote

(en général, les autres nutriments sont présents en quantités appropriées

dans les produits à composter). Un rapport C/A de 25 à 35 est un rapport

adéquat mais cela dépend du type de résidus et de leur teneur en matière

organique. S’il y a trop de carbone, l’activité biologique diminue et un

rapport C/N trop élevé pendant le compostage retarde la décomposition.

La présence d’un rapport C/N équilibré mais avec beaucoup de lignines

ou celluloses diminue la rapidité de la décomposition. Si le rapport C/N est

très faible, un phénomène d’autorégulation se produit pendant lequel

l’excès d’azote et d’ammoniac est perdu. Ce n’est pas un phénomène

11 Les actinomycètes sont un groupe de bactéries responsables de l’odeur caractéristique de la terre mouillée. Ce sont des bactéries très étudiées dans le cadre des produits naturels.



négatif en soi pour le compostage mais la perte de nutriments, elle, n’est

pas bonne. Normalement la solution consiste à mélanger différents

résidus avec différents C/N.

2. Autres types de recyclage. La collecte sélective et la séparation des différents

éléments des RSU permettent de recycler certaines fractions. Cela permet non

seulement de valoriser certains déchets mais également d’éliminer les risques

environnementaux associés à leur dispersion. Tous les produits ne peuvent être

recyclés, principalement pour de motifs financiers. Les déchets recyclés sont le

papier, le carton, les fibres textiles de coton, de soie et de lin, le verre, les

matières plastiques et les métaux comme l’aluminium ou le fer.

• Recyclage du verre. Le verre, de par ses caractéristiques est facilement

récupérable et 100% recyclable. A partir d’un emballage utilisé, on peu

donc en fabriquer un nouveau ayant les mêmes caractéristiques que le

premier. Le verre est le matériau le moins cher à recycler. Des bouteilles,

verres et emballages pour aliments sont broyés puis le tout est fondu et

peut ainsi prendre une nouvelle forme. Le recyclage du verre permet

d’économiser une grande quantité d’énergie car faire fondre un récipient

en verre demande beaucoup moins d’énergie que pour en fabriquer un

avec de la matière première vierge. Il en est de même pour les autres

matériaux. Le verre est récupéré dans les usines de fabrication de

compost, les cantres de tri, les points propres et grâce à l’apport

volontaire. La majorité du verre récupéré est du verre à usage

domestique.

• Recyclage du papier et du carton. C’est le recyclage le plus fréquent.

Dans les pays européen, 60% en moyenne du papier jeté est recyclé. La

demande en parier recyclé est importante dans les pays en

développement. Avec celui-ci, on peut fabriquer du papier hygiénique, du

papier pour journaux, du papier cadeau, des serviettes. L’industrie du

papier est l’une des activités les plus néfastes pour l’environnement et les

plus consommatrices d’énergie. La consommation d’eau avoisine les 100-

300 m3 pour chaque tonne de papier produite. La pollution atmosphérique

générée est équivalente à celle d’une population de 10 millions

d’habitants. Par conséquent, la fabrication de papier à partir de fibres

naturelles est extrêmement polluante et épuise les ressources naturelles

limitées comme les forêts. Un des procédés les plus polluants est le

blanchiment du papier car des composés chlorés sont utilisés. De petites

quantités de composés organochlorés se forment. Ils sont extrêmement

toxiques pour les êtres vivants.



Tableau 8. Estimation de la récupération du papier et du carton en Europe. Source : Ministère espagnol de l’environnement

Année 1998 Année 1999 Pays Nombre de

tonnes collectées

Taux de recyclage national

Nombre de tonnes

collectées

Taux de recyclage

nationalAllemagne 2.773.000 81% 2.845.000 81% Autriche 203.000 86% 200.000 84% Belgique 275.000 Non disponible 295.000 80% Danemark 120.000 63% 120.000 63% Espagne 567.000 41% 575.000 40% Finlande 36.000 69% 41.000 78% France 1.650.000 55% 1.750.000 58% Grèce 40.000 27% 40.000 2% Pays-Bas 385.000 84% 397.000 86% Irlande 36.000 37% 38.000 35% Italie 810.000 37% 930.000 41% Norvège 43.000 81% 39.000 83% Portugal 120.000 42% 132.000 42% Royaume-Uni 476.000 24% 499.000 26% Suède 143.000 84% 147.000 84% Suisse 281.000 91% 283.000 93% Turquie 100.000 31% 95.000 25%

Total 8.058.000 8.426.000

• Matières plastiques. Les matières plastiques sont une famille étendue et

variée de matériaux. Leurs différentes compositions chimiques leur

confèrent une grande variété de qualités mécaniques (transparence,

herméticité, résistance) et elles peuvent donc être utilisées à différentes

fins. La principale matière première du plastique est le pétrole. A

l’exception du PVC (polychlorure de vinyle), les plastiques sont composés

par des chaînes entrelacées de composés organiques simples comme

l’hydrogène-carbone (C-H) (éthylène, propylène, styrène, etc.). L’autre

matière première est le charbon. Le recyclage des plastiques dépend de

la séparation des déchets d’emballages. S’ils sont recyclés tous

ensemble, le matériau produit est grossier et ses utilisations sont limitées.

Le recyclage du plastique permet d’économiser des matières premières

(du pétrole en particulier) nécessaires à l’élaboration de plastique vierge et

de diminuer les émissions (dans l’atmosphère et l’eau) et les déchets

générés pendant le processus.

Tableau 9. Estimation de la récupération du plastique en Espagne en 1999. Source : Ministère de l’environnement

Origine des résidus: Total des résidus en plastique produits

Total des résidus en plastique recyclés

Agriculture 56.500 tonnes 32.700 tonnes



Construction 41.500 tonnes 5.900 tonnes Automobile 87.000 tonnes 3.300 tonnes

Appareils électriques et électroniques 65.000 tonnes

Emballages 1.144.225 tonnes 109.000 tonnes 1.394.224 tonnes 150.900 tonnes

• Boîtes en fer blanc. Elles sont composées d’une fine feuille d’acier

recouverte d’étain et parfois d’autres composants. L’acier est produit par

l’industrie sidérurgique qui utilise beaucoup de ferraille. Les emballages en

fer blanc utilisés sont une excellente matière première pour les aciéries.

Actuellement, sept boîtes sur dix sont en aluminium et les autres en acier

laminé. L’acier laminé est produit dans les grandes surfaces. Les blocs

d’acier sont mis sous presse jusqu’à ce qu’ils aient une épaisseur de 2 à

0,16 mm. A l’heure actuelle, on peut économiser 40% d’acier pour chaque

boîte grâce à ces techniques plus modernes.

• Décharge12. Le but d’une décharge est d’isoler les résidus en les isolant dans un espace

stabilisé et de les gérer en prenant les mesures nécessaires afin d’éviter les impacts

néfastes, dangereux ou nocifs pour l’environnement. C'est le cas des décharges

contrôlées. Malheureusement, il existe de nombreuses décharges sans contrôle. Dans ce

cas, les déchets finissent sur le sol, sans aucune mesure de protection pour

l’environnement ou la santé publique.

Les décharges contrôlées sont des anciennes décharges incontrôlées qui, après

mise en place de moyens et de contrôle, respectent les limites autorisées concernant la

production de lixiviats, de gaz de fermentation, la présence de rongeurs et d’insectes,

l’envol de matériaux légers, les mauvaises odeurs et l’accès au public.

Les décharges contrôlées ne doivent pas être improvisées et donc respecter

certaines règles tout comme une pièce d’ingénierie. Ainsi, le choix de l’implantation est

crucial. Elle doit être appropriée du point hydrologique et avoir une capacité suffisante.

Avant le choix du type d’installation, il faut réaliser une étude de viabilité du point de vue

hydrologique pour s’assurer que les eaux naturelles et souterraines ne seront pas

contaminées.

12 Parfois on utilise le terme “enfouissement sanitaire” qui vient de la traduction littérale du terme

anglais “sanitary landfill”. Normalement on utilise le terme “déchetterie” pour ce qui concerne l’évacuation des résidus

solides dans la terre, indépendamment de la technologie ou des opérations effectuées sur ce site.



Dans une décharge contrôlée, les ordures sont déchargées en forme de couches

successives d’épaisseurs variables. Ces couches sont nivelées et limitées par des talus

afin que les pluies ne les entraînent pas. Les parties découvertes des talus doivent être

limitées. Ensuite, les résidus sont dûment compactés pour éviter les poches d’air à

l’intérieur. Par la suite, ces résidus sont recouverts de terre ou de matériaux adéquats qui

constituent une couverture. L’emplacement de plaques métalliques sur la zone

d’exploitation est utile pour éviter que les papiers et les plastiques fins s’envolent au

moment de la décharge des résidus.

Les déchets doivent être recouverts de terre, y compris les talus dans les 24

heures suivant la décharge. Après quelques mois, la décharge se transforme en un terrain

riche en humus et, après deux ou trois ans, il peut être utilisé comme une terre riche en

matière organique.

Les décharges de RSU contrôlées peuvent être classées ainsi :

1) S’il existe un système de traitement ou non :

i. Avec broyage

ii. Sans broyage.

Le premier système a l’avantage d’allonger la durée de vie de la décharge

car le volume des résidus est moindre. En plus d’une minéralisation

rapide, le risque d’incendie est limité et par conséquent l’émanation de

méthane. Cela permet également d’obtenir une meilleure récupération du

terrain.

2) Selon le degré de compactage :

i. De faible densité : dans ces décharges, les RSU sont compactées en

couches de 1,5 à 2,5 mètres d’épaisseur grâce aux équipements

appropriés, et parviennent à une densité de 0,5 Tm/m3. Il est nécessaire

de couvrir les résidus tous les jours afin d’éviter les mauvaises odeurs, la

présence de rongeurs et d’insectes et la dissémination des produits

légers par le vent.

ii. De densité moyenne : dans ces décharges, les couches de RSU sont

moins épaisses et n’ont pas besoin d’être couvertes aussi fréquemment.

Ainsi les déchets s’évaporent quelque peu, ce qui réduit la production de



lixiviats. Les odeurs sont moins fortes grâce à la fermentation aérobie.

La densité est d’environ 0,8 Tm/m3

iii. De forte densité : Les couches sont très minces, ce qui, couplé à

l’utilisation d’équipements de compactage puissant, permet d’obtenir des

densités de 1 Tm/m3. L’évaporation est importante et donc les lixiviats

peu nombreux. Il n’est pas utile de couvrir souvent les couches de

résidus. Les mauvaises odeurs, les rongeurs et les insectes sont

quasiment inexistants.

3) Selon la forme de la décharge : en tranchées artificielles utilisant

les dénivelés du terrain :

i. Aérienne : dans le cas de décharge des résidus sur la surface aménagée.

ii.Mixte. C’est un mélange des deux types précédents

iii. Carrière : Dépôts des résidus en terrasse sur le terrain



Les décharges contrôlées présentent une série d’avantages liés à l’exploitation

des installations et à leur utilisation postérieure. Ainsi, les coûts des installations et du

fonctionnement sont réduits. Ce type de décharge laisse un temps d’adaptation aux

différents volumes d’arrivée des résidus. Finalement, une fois la durée de vie de la

décharge terminée, il est possible de récupérer le terrain.

Cependant, il y a quelques inconvénients comme l’emplacement éloigné par

rapport à la population surtout quand les moyens de transport sont limités. De plus, les

ressources présentes dans les résidus ne sont pas toujours bien valorisées.

Dans les décharges, il est nécessaire de contrôler une série de paramètres pour

que le projet soit viable du point de vue de l’environnement. Par exemple :

I. Production de lixiviats. Il faut éviter que les eaux superficielles et de pluies

s’infiltrent dans les ordures et que les produits toxiques pénètrent dans les

eaux souterraines. Il faut mettre en place un système de collecte des lixiviats

puis les soumettre à un traitement soit au sein de la décharge même

(recirculation ou épuration) ou dans des installations externes.

II. Formation de gaz. La fermentation de résidus organiques produit du biogaz

(CH4, CO, etc.) qui se diffuse dans l’atmosphère. Il est donc nécessaire de

faciliter la sortie des gaz et la formation de poches internes. Cela consiste à

installer des cheminées verticales qui traversent les différentes couches

d’ordures, attirent les gaz et les conduisent vers un lieu où ils sont éliminés ou

valorisés. Le contrôle des gaz diminue sensiblement les risques de feu dans

une décharge. Par conséquent, grâce à la combustion des gaz, les odeurs

sont considérablement réduites.



III. Autres facteurs environnementaux. Le compactage et le recouvrement

quotidien des déchets contribuent à la diminution de la prolifération des rats et

des souris. Cependant, des traitements anti-rats réguliers restent utiles. A

certaines époques de l’année, les mouches et les moustiques peuvent

proliférer et la seule solution est d’utiliser des insecticides sur les couches de

déchets et les machines. La présence dans les décharges d’oiseaux est un

autre paramètre dont il faut tenir compte. Il est difficile de les maintenir

éloignés mais il est possible d’empêcher qu’ils transportent des ordures dans

des zones proches grâce au compactage et au recouvrement quotidien.

L’intégration de la décharge dans le paysage est un des autres thèmes devant

être étudiés pendant la phase de projet. Il faut faire les travaux nécessaires

pour éliminer l’impact visuel.

• L’incinération. Il s’agit de brûler les résidus dans des fours spéciaux grâce à la

combustion contrôlée. Cette dernière transforme les résidus en cendres, scories et gaz

mais n’élimine pas complètement les RSU, car un système complémentaire de

traitement des restes de la combustion est nécessaire. C'est un système de contrôle

des émissions de gaz coûteux. De plus, en raison de l’hétérogénéité des résidus, la

température des fours n’est pas constante et doit être maintenue artificiellement (par

du fioul). Le coût de l’incinération devient donc plus élevé. Il existe plusieurs types

d’incinération : avec récupération d’énergie et sans récupération. Dans le premier cas,

le pouvoir calorifique produit pendant la combustion des résidus est transformé en

énergie. 70% du poids des résidus est éliminé et 80 à 90% du volume. Etant donné

que peu d’espace est nécessaire et que ce système peut être implanté près des

noyaux urbains, il a reçu un accueil favorable. Les facteurs qui jouent un rôle dans

l’implantation d’un système d’incinération sont :

• Le volume des résidus à incinérer.

• Le pouvoir calorifique des résidus.

• Les coûts d’inversion.

• Les frais d’exploitation

L’incinération peut produire des résidus plus toxiques que les résidus originaux.

La combustion à haute température transforme les substances initiales des résidus en

produits hautement toxiques comme l’acide chlorhydrique, le dioxyde de soufre, les

oxydes d’azote, les produits organochlorés et bien d’autres encore plus dangereux,

comme les dioxines et les furanes. De plus, des métaux lourds qui ne sont pas

éliminés par l’incinération apparaissent ; certains d’entre eux peuvent être émis sous

forme de cendres. Les incinérateurs possèdent des systèmes de contrôle et de



prévention de plus en plus coûteux afin d’éviter le contrôle environnemental des

produits. Une estimation correcte des émissions gazeuses et de leurs répercussions

sur l’environnement doit être effectuée pendant l’étude détaillée du projet, qui

comprend aussi l’estimation de la quantité de produits polluants dispersés dans

l’atmosphère. L’impact environnemental qu’il faut le plus étudier est la quantité de

produits toxiques générés par l’incinération et les éventuelles émissions

atmosphériques.

La Directive 89/369/CEE du Conseil des Communautés Européennes impose en

premier lieu des conditions quant à la conception des installations afin que les gaz

provenant de la combustion soient portés d’une façon contrôlée à une température de

850°C'est pendant au moins deux secondes en présence d’au moins 6% d’oxygène.

Dans tous les cas, les incinérateurs représentent un système de gestion alternatif

et ne doivent pas devenir la seule solution au traitement des déchets. L’incinération

est en compétition avec le recyclage car de nombreux matériaux susceptibles d’être

réutilisés ou recyclés sont également des combustibles nécessaires au

fonctionnement de l’incinérateur (plastiques, briques).

Tableau 10. Evolution des systèmes de traitement des RSU en Espagne entre1990-2002. Source : Direction Générale de la Qualité de l’Environnement. Ministère de l’environnement.

GESTION DES RÉSIDUS URBAINS

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Décharge non contrôlée 3.309.347 4.010.600 4.656.914 4.261.701 3.538.935 2.628.042 1.768.529

Décharge contrôlée 6.066.182 6.278.470 7.053.818 7.799.185 8.362.284 9.506.354 9.989.386 Incinération R.E 371.200 476.200 516.200 496.200 447.400 628.282 627.949 Incinération S.R.E 235.195 158.705 133.198 138.882 177.622 65.209 77.399 Compost 2.563.720 1.897.525 1.467.525 1.559.955 1.770.061 2.086.347 2.394.162 Collecte sélective 65.131 86.407 104.752 137.842 158.668 192.603 448.446

TOTAL 12.610.775 12.907.907 13.932.407 14.393.765 14.454.970 15.106.837 15.305.871

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2002/1990 Décharge non contrôlée 2.859.765 2.562.151 2.356.434 1.398.472 1.395.323 718.214 -78,3%

Décharge contrôlée 9.746.198 10.014.396 10.800.200 11.283.980 10.926.542 11.360.285 87,3% Incinération R.E 954.589 1.038.597 976.730 1.042.503 1.062.934 1.212.583 226,7% Incinération S.R.E 54.323 54.569 61.771 18.858 17.104 14.389 -93,9% Compost 3.003.883 3.013.710 3.308.686 4.113.854 4.533.465 5.605.976 118,7% Collecte sélective 557.565 790.209 872.711 1.067.442 1.189.382 1.554.167 2286,2%

TOTAL 17.176.323 17.473.632 18.376.532 18.925.109 19.124.750 20.465.614 62,3%

• Autres traitements.



Dans la majorité des cas, la gestion des RSU est effectuée en utilisant l’un des systèmes

mentionnés ci-dessus ou plusieurs systèmes combinés. Cependant, il en existe d’autres qui

permettent de transformer les résidus :

- Pyrolyse. C’est un procédé de décomposition thermique de la matière organique en

absence d’oxygène. La pyrolyse génère des gaz à capacité calorifique moyenne, des

huiles, des goudrons et un solide résultant de la fraction non affectée par la pyrolyse.

L’inconvénient majeur de ce procédé est le niveau extrêmement élevé de pollution

atmosphérique produite et la difficulté de chauffer correctement et indirectement les

résidus. Le principal objectif de la pratique correcte de la pyrolyse est d’arriver à une

homogénéité pour chacun des produits générés. C'est donc assez compliqué en

raison de l’hétérogénéité des RSU. C'est pour toutes ces raisons que la pyrolyse n’est

utilisée que si l’on est certain de garantir l’homogénéité des déchets donc très

rarement.

- Gazéification. C’est la transformation à haute température de la matière organique en

gaz combustible et réducteur par le biais de la réaction qui s’effectue avec des agents

de gazéification, de l’oxygène et de l’eau. Le produit final est un gaz combustible avec

un faible débit qui sera donc peu cher à nettoyer par la suite. Ce gaz a un faible

pouvoir calorifique utilisable à des fins énergétiques. En utilisant de l’oxygène, on

obtient un gaz avec un pouvoir calorifique moindre mais de meilleure qualité et qui

peut servir de combustible ou dans la synthèse de méthanol. Si l’on utilise de la

vapeur d’eau, on obtient un gaz riche en H2 et CO pouvant être utilisé dans la

synthèse d’essence, de méthanol, etc. Enfin, si l’on se sert d’hydrogène, on obtient un

gaz présentant un pourcentage élevé de méthane qui peut se substituer au gaz

naturel.

- Compression. Ce procédé consiste à comprimer les résidus en balles et les recouvrir

d’une couche de béton ou de béton armé afin qu’ils forment un bloc et qu’ils puissent

être utilisés dans les travaux publics.

- Production de combustibles solides. Ce système consiste à utiliser la fraction

combustible légère des résidus en la transformant en un combustible granulaire ou en

briquettes au pouvoir calorique similaire à celui du charbon de faible qualité. A ce

système s’associe toujours une part de recyclage et les refus non valorisables sont

éliminés dans des décharges.



3 Résidus Industriels

La gestion des résidus industriels est cruciale en raison de la toxicité qu’ils peuvent

représenter. Dans de nombreux cas, le manque de gestion et de contrôle des résidus a eu de

graves conséquences sur l’environnement et la santé humaine. Un des premiers incidents a été

celui de la baie de Minamata, au Japon. C'est un exemple particulièrement significatif qui a été

causé par le déversement direct d’effluents contaminés au mercure dans un fleuve se jetant dans

la baie en question pendant plus de trente ans. Les déversements de mercure sous la forme de

méthylmercure organométallique s’est accumulée tout au long de la chaîne alimentaire marine

puis a été transmise à l’homme et a touché directement plus 3000 personnes. L’incident Seveso,

en Italie, a été causé par la présence de résidus toxiques. Une fuite de dioxine TCDD (2,3,7,8-

tétrachlorodibenzo-p-dioxine) s’est produite dans une usine de production de 2,4,5-trichlorophénol

appartenant à l’ICMSA (Industrie Chemiche Meda Societa Aromia). Le personnel a dû être évacué

et des récoltes entières ont été détruites. En plus des problèmes de santé occasionnés, il a fallu

plus de dix ans pour décontaminer la zone. D’autre part, les résidus stockés ont été mal gérés et

pendants quelques mois les autorités avaient perdu leur trace.

Un des accidents les plus graves et d’actualité est la fuite massive de millions de mètres

cube d’eaux acides et de boues toxiques de la mine de pyrites d’Aználcollar (Séville) dans le

Guadiamar, endommageant le parc national de Doñana, en direction du delta du Guadalquivir.

C'est la rupture de la digue qui retenait la décharge de l’entreprise de sidérurgie-métallurgie

Boliden qui a provoqué le déversement des boues. Les conséquences sur la flore, la faune et

l’agriculture ont été dévastatrices et les pertes économiques ont été importantes.

Toutes ces catastrophes justifient la nécessité d’effectuer un contrôle strict et une gestion

des déchets industriels, notamment de ceux qui appartiennent à la catégorie de résidus toxiques.

Etudions à présent les caractéristiques de ces déchets.



3.1 Définition et caractéristiques.

Afin de donner une définition simple mais large des résidus industriels, on peut dire qu’il

s’agit des déchets d’origine industrielle qui ne peuvent être traités avec les RSU (résidus solides

urbains). Cette définition généralise les résidus industriels, or il en existe une grande variété en

raison de la diversité des activités et des usines.

On peut aussi se référer à la réglementation en matière de déchets : les directives de

l’Union Européenne (91/156/CEE et 75/442/CEE) et les lois nationales. A partir de ces documents

on peut appeler déchet toute substance ou objet dont le propriétaire se défait, a l’intention de se

défaire ou est obligé de se défaire. Dans tous les cas, en font partie ceux qui figurent dans le

Catalogue Européen des Déchets (CED) approuvé par les institutions européennes. Cette

définition doit être précisée pour les déchets qui n’entrent pas dans la catégorie des RSU. Ainsi, on

appelle généralement “déchet industriel” toute substance ou produit, généré par une activité

industrielle de production, de transformation, de consommation ou de nettoyage dont le

propriétaire veut se défaire ou en a l’intention. Par conséquent, sont exclus les déchets issus des

activités commerciales, des entreprises et des services.

Catégories de résidus selon la loi espagnole 10/1998, du 21 avril, sur les résidus.

Q1 Résidus de production ou de consommation non spécifiés ci-après. Q2 Produits non conformes aux normes. Q3 Produits obsolètes. Q4 Matériaux déversés accidentellement, perdus ou ayant subit un incident provoquant la contamination du matériel ou de l’équipement en contact avec ceux-ci. Q5 Matières polluantes ou sale à cause d’activités volontaires (par exemple, résidus de nettoyage, emballages, conteneurs, etc.) Q6 Eléments inutilisés (par ex : batteries hors d’usage, catalyseurs usés, etc.) Q7 Substances devenues inutilisables (par ex : acides contaminés, dissolvants contaminés, sels de trempe, etc.). Q8 Résidus d’activités industrielles (par ex : scories, puits de distillation, etc.). Q9 Résidus de procédé antipollution (par ex : boues de lavage des gaz, poussière des filtres à air, filtres usés, etc.). Q10 Résidus de machines (par ex : tournure de métal, copeaux, etc.). Q11 Résidus d’extraction et de préparation des matières premières (par ex : résidus d’exploitation minière ou pétrolière, etc.). Q12 Matière contaminée (par ex : huile contaminée par des PCB, etc.). Q13 Toute matière, substance ou produit dont l’utilisation est interdite par la loi. Q14 Produits qui ne sont pas d’une grande utilité ou qui ne sont plus utiles au propriétaire (par ex : déchets de l’agriculture, des ménages, des bureaux, des grands magasins, des ateliers, etc) Q15 Toute matière, substance ou produit contaminé après des activités de régénération des sols. Q16 Toute matière, substance ou produit ne faisant pas partie de ces catégories.



Même si on a tendance à confondre les résidus industriels avec les résidus dangereux, la

définition précédente donne une vision plus large des résidus industriels. En fonction des

problèmes posés par leur traitement et élimination, on distingue trois groupes :

- Déchets assimilables aux déchets urbains. Ce sont ceux qui possèdent des

caractéristiques similaires aux déchets urbains. On inclut dans cette catégorie les restes

organiques de nourriture, les emballages papier et carton, les matières plastiques, etc.

- Déchets inertes. Ce sont les déchets caractérisés par leur innocuité et pouvant par

conséquent être utilisés à diverses fins. Dans ce groupe, on inclut les déblais, scories,

cendres et poussières métalliques, etc.

- Déchets dangereux. Déchets classés comme dangereux par les lois locales, nationales

et européennes et ceux qui pourraient en faire partie à l’avenir selon les normes

européennes et internationales qui seront transposées dans les législations nationales.

Il y a donc trois types de résidus industriels parmi lesquels certains sont assimilables à des

déchets urbains et d’autres sont sans danger pour l’environnement. Seuls les déchets toxiques

sont ceux qui doivent être traités d’une manière spécifique (voir paragraphe 3.2.). On ne

considère pas les déchets issus des activités hospitalières, minières, rurales et nucléaires comme

des déchets industriels. Leur gestion est différente. Les résidus gazeux et les eaux résiduaires

industrielles n’en font pas non plus partie.

Les résidus dangereux sont une part importante des résidus industriels. Ainsi, la loi espagnole

sur les déchets (Loi 10/1998) les définit comme ceux figurant dans la liste des résidus dangereux

adoptée par le décret royal 952/1997, ainsi que les récipients et emballages les ayant contenus.

Ceux qui sont considérés comme dangereux par les normes européennes Toutes ces définitions

sont en accord et s’adaptent à d’autres définitions données comme dans la Convention de Bâle13.

D’autres définitions ont été proposées par l’EPA14 qui considère qu’une substance est

dangereuse si elle présente les caractéristiques suivantes :

- Inflammable –la substance démarre ou ravive des feux

- Réactive - la substance réagit avec d’autres et peut exploser

- Corrosive - la substance détruit les tissus ou les métaux

- Toxique - la substance est nocive pour la santé, l’eau, les aliments et l’air

13 La Convention de Bâle sur le contrôle et les mouvements transfrontaliers de déchets dangereux et leur élimination établit les obligations devant être respectées par les Parties concernant la gestion écologiquement rationnelle de ces derniers. La Convention de Bâle a été adoptée le 22 mars 1989 et son entrée en vigeur date du 5 mai 1992.

14 Agence américaine de protection environnementale



Cette définition donne une vision plus large des résidus dangereux car elle envisage la

possibilité de les utiliser et les produire ailleurs que dans le cadre industriel (fermes, foyers, etc.)

Par conséquent, nous pouvons voir que la définition de résidu dangereux est liée au cadre

juridique dans lequel des critères et des méthodes de classification sont fixés.

De nombreuses activités industrielles génèrent des résidus. Certains types de résidus sont

présents en plus grande quantité que d’autres en fonction de la diversité des industries, de leur

implantation dans une région ou un pays, etc.

Tableau 11: Activités industrielles produisant des résidus, Espagne, 1999. Source : Institut Nacional de Statistiques (INE)

Total (Tonnes) ACTIVITE ECONOMIQUE Non dangereux Dangereux

INDUSTRIE EXTRACTIVES ET MANUFACTURIERE 42.806.193,7 1.314.365,3 INDUSTRIE EXTRACTIVE 22.527.132,2 12.251,0 INDUSTRIE MANUFACTURIERE 20.279.061,5 1.302.114,3 PRODUITS ALIMENTAIRES, BOISSONS ET TABAC 1.617.662,5 78.657,1 INDUSTRIE TEXTILE, CONFECTION ET CUIR 157.928,3 3.016,1 INDUSTRIE DU BOIS ET DU LIEGE 718.298,6 4.618,7 INDUSTRIE DU PAPIER ET DE L’EDITION 780.046,5 8.387,2 COKERIE ET RAFFINAGE DE PETROLE 89.201,1 53.853,8 INDUSTRIE CHIMIQUE ET DU CAOUTCHOUC 3.433.773,0 277.755,0 SIDERURGIE ET AUTRES PRODUITS METALLIQUES 12.007.559,0 762.780,6 FABRICATION DE MEUBLES 190.832,8 12.830,5 AUTRES ACTIVITES MANUFACTURIERES 1.244.367,2 89.916,7

De nombreux résidus industriels, en général ceux considérés comme dangereux, peuvent

avoir un impact sur l’environnement. Il est nécessaire de déterminer le potentiel de danger des

éléments toxiques du résidu sur l’environnement. Cette détermination nous permet de déterminer

les processus de gestion adéquat pour chacun des résidus générés.

La caractérisation se réfère à l’ensemble des opérations visant à définir les

caractéristiques physiques, chimiques ou biologiques d’un résidu. Grâce à cela, il est possible de

définir le système de gestion le plus approprié en évitant les éventuels problèmes

environnementaux.

La caractérisation implique une analyse en laboratoire pour évaluer la potentialité de

chaque résidu. Il faut pour cela établir le contenu ou la composition de chaque résidu et voir

comment il se comporte grâce à des simulations. Cela nous informera sur le risque potentiel de

contamination et ses les conséquences.



Généralement, les résidus industriels sont mélangés à d’autres substances, ce qui ne

facilite pas leur gestion car leurs propriétés sont synergiques ou antagoniques. La séparation des

résidus au moment où ils sont produits facilite la gestion postérieure et permet à l’entreprise de

faire des économies importantes.

La caractérisation des déchets implique de passer par une série d’étapes :

1. L’échantillonnage du déchet. Il s’agit d’établir les protocoles de prise d’échantillons

représentatifs du déchet en question.

2. La surveillance de l’échantillon depuis le prélèvement jusqu’à la rédaction du rapport.

3. La détermination de la dangerosité du résidu. Elle est réalisée en laboratoire homologué

aussi bien pour sa méthodologie que pour ses résultats pouvant être validés au niveau

national et international.

Il est important de toujours garder à l’esprit l’importance de la caractérisation dans la gestion

globale des déchets. En effet, elle permet d’établir un inventaire des résidus industriels et de les

classer en fonction de leur potentiel de danger pour l’environnement. L’identification et la

déclaration annuelle sont une obligation que le producteur doit respecter afin de donner aux

résidus une destination adéquate. Le traitement qu’ils vont subir n’est pas toujours identique,

même pour le même résidu. Il est fonction des circonstances suivantes :

• Coût total des différents traitements.

• Existence de centres de traitement et distance par rapport au lieu de production.

• Prix du marché des matériaux récupérés.

• Coût de la gestion des matériaux récupérés.

• Eventuels changements technologiques.

• Aides publiques aux installations et types de résidus.

3.2. Propriétés physico-chimiques et toxicologiques.

L’hétérogénéité des résidus industriels ne permet pas de définir des caractéristiques

communes. La connaissance des propriétés physico-chimiques et toxicologiques donne une idée

des procédés à suivre pour gérer les résidus. Déterminer ces propriétés fait partie de la

caractérisation. Comme nous l’avons déjà vu, la caractérisation est l’une des premières étapes à

suivre pour assurer une gestion adéquate. Les analyses physico-chimiques et toxicologiques sont

réglementées par la loi. Dans le cas de l’Espagne, c'est la loi du 13 octobre 1989 (Ministère des

travaux publics et de l’urbanisme) sur les méthodes de caractérisation des déchets toxiques et

dangereux. Cette loi stipule qu’un résidu sera considéré comme toxique ou dangereux s’il

présente les caractéristiques suivantes :

1. Avoir un point d’éclair inférieur ou égal à 55 ºC,.



2. Présenter certaines caractéristiques de corrosivité telles que :

a. Être un résidu aqueux avec un pH inférieur ou égal à 2 ou supérieur ou égal à

12,5.

b. Être un résidu liquide qui corrode plus de 6,35 mm d’acier par an à une

température de 55 ºC.

c. Provoquer des lésions graves sur les tissus humains soit par une exposition

inférieure à 15 minutes, par inhalation ou par contact avec les yeux et/ou la peau.

3. Présenter une des caractéristiques de réactivité suivantes :

a. Etre instable et expérimenter des changements violents sans détonation.

b. Réagir violemment à l’eau.

c. Former des mélanges potentiellement dangereux avec l’eau.

d. En contact avec l’eau ou l’air humide, dégager des gaz inflammables et/ou

toxiques en quantités dangereuses.

e. Contenir des substances comme le cyanure, les sulfures ou autres, qui, en contact

avec un pH compris entre 2 et 12,5 peuvent générer des gaz toxiques.

f. Détonation ou réaction explosive quand soumis à une source d’énergie ou chauffé

dans des conditions de confinement.

g. Détonation ou réaction explosive dans des conditions normales de pression et de

température.

4. Contenir un produit cancérigène ou potentiellement cancérigène d’après les critères de

l’IARC (International Agency for Research on Cancer) présentant une concentration

supérieure ou égale à 0,01%.

5. Pour les rats, présenter une toxicité DL50 pour une dose orale inférieure ou égale à 200

mg/kg.; Pour les rats ou les lapins, présenter une toxicité DL50 par contact avec la peau

pour une dose de 400 mg/kg. ; ou pour un rat, présenter une toxicité Cl50 par inhalation

pour une dose de 2 mg/l/4/heures.

6. Que les lixiviats obtenus présentent une toxicité CL50 avec une concentration inférieure ou

égale à 750 mg/l, ou inférieure ou égale à 3.000 mg/l, selon les bio essais. Les caractéristiques des résidus permettant de les classer en tant que résidus dangereux sont

décrites dans la Directive 91/689/CEE, annexe III.



Tableau 12. Classement des résidus dangereux selon leurs caractéristiques physico-chimiques et toxicologiques. Source : Directive 91/689/CEE.

ANNEXE III Propriétés qui rendent les déchets dangereux Type Propriétés H1

Explosif" : substances et préparations pouvant exploser sous l'effet de la flamme ou qui sont plus sensibles aux chocs ou aux frottements que le dinitrobenzène..

H2 "Comburant" : substances et préparations qui, au contact d'autres substances, notamment de substances inflammables, présentent une réaction fortement exothermique.

H3A

Facilement inflammable" : substances et préparations :

- à l'état liquide (y compris les liquides extrêmement inflammables), dont le point d'éclair est inférieur à 21 °C,

ou

- pouvant s'échauffer au point de s'enflammer à l'air à température ambiante sans apport d'énergie,

ou

- à l'état solide, qui peuvent s'enflammer facilement par une brève action d'une source d'inflammation et qui continuent à brûler ou à se consumer après l'éloignement de la source d'inflammation.

ou

- à l'état gazeux. qui sont inflammables à l'air à une pression normale.

ou

- qui, au contact de l'eau ou de l'air humide, produisent des gaz facilement inflammables en quantités dangereuses.

H3B Inflammable" : substances et préparations liquides, dont le point d'éclair est égal ou supérieur à 21°C et inférieur ou égal à 55°C.

H4 "Irritant" : substances et préparations non corrosives qui. par contact immédiat, prolongé ou répété avec la peau ou les muqueuses, peuvent provoquer une réaction inflammatoire

H5 Nocif" : substances et préparations qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent entraîner des risques de gravité limitée.

H6 « "Toxique" : substances et préparations (y compris les substances et préparations très toxiques) qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent entraîner des risques graves, aigus ou chroniques, voire la mort.

H7 « Cancérigène" : substances et préparations qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent produire le cancer ou en augmenter la fréquence.

H8 Corrosif" : substances et préparations qui, en contact avec des tissus vivants, peuvent exercer une action destructrice sur ces derniers.

H9 Infectieux" : matières contenant des micro-organismes viables ou leurs toxines, dont on sait ou dont on a de bonnes raisons de croire qu'ils causent la maladie chez l'homme ou chez d'autres organismes vivants.

H10 Tératogène" : substances et préparations qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent



produire des malformations congénitales non héréditaires ou en augmenter la fréquence.

H11 Mutagène" : substances et préparations qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent produire des défauts génétiques héréditaires ou en augmenter la fréquence.

H12 Substances ou préparations qui, au contact de l'eau, de l'air ou d'un acide, dégagent un gaz toxique ou très toxique.

H13 Substances et préparations susceptibles, après élimination, de donner naissance, par quelque moyen que ce soit, à une autre substance, par exemple un produit de lixiviation, qui possède l'une des caractéristiques énumérées ci avant.

H14 Ecotoxique" : substances et préparations qui présentent ou peuvent présenter des risques immédiats ou différés pour une ou plusieurs composantes de l'environnement.

Ce sont les données obtenues grâce aux méthodes d’essai qui sont retenues pour la

classification des résidus. Le caractère explosif ou comburant est déterminé en fonction de la

réponse du produit face au choc ou à la friction ou de sa capacité à produire une réaction

exothermique sans apport d’énergie ou en contact avec des substances combustibles. Certaines

substances ayant un groupe fonctionnel défini comme les peroxydes organiques entrent toujours

dans la catégorie “comburants”. L’inflammabilité (trois degrés : extrêmement inflammable,

facilement inflammable et inflammable) est fonction pour les liquide de leur point d’éclair et de leur

point d’ébullition. Les gaz qui prennent feu en contact avec l’air sont considérés comme des

substances extrêmement inflammables. Les solides susceptibles de prendre feu après un bref

contact avec une source d’inflammation. C'est aussi le cas des produits qui par réaction avec

d’autres peuvent dégager des gaz inflammables ou explosifs.

La classification d’un produit en fonction de ses propriétés toxicologiques se fonde sur les

données concernant la toxicité aiguë, la toxicité chronique et l’irréversibilité de l’impact. Pour cela,

on observe les valeurs de dose létale moyenne (DL50) et de concentration létale moyenne (CL50)

chez les animaux vertébrés pour chaque voie d’entrée après une seule exposition dans le cas

d’une toxicité aiguë, après des expositions répétées ou prolongées dans le cas de toxicité

subaiguë, subchronique ou chronique. Ces données permettent d’établir une classification des

produits allant de très toxiques à nocifs.

Chaque stade de toxicité est fixé, comme nous l’avons vu, en fonction des propriétés

physico-chimiques, de la toxicité et des effets sur la santé et l’environnement. En général,

l’étiquette des produits fait mentionner de la toxicité des produits eux-mêmes ou de leurs résidus

par le biais de pictogrammes et/ou de phrases d’avertissement.



Tableau 13. Pictogrammes utilisés pour indiquer la toxicité des résidus dangereux pour l’environnement et la santé.

DEFINITIONS Pictogramme

Extrêmement toxique

T+

Très toxique

Toxique

T

Toxique

Nocif

Xn

Nocif

Corrosif

C

Corrosif

Irritant

Xn

Irritant

Sensibilisant

Xi

Nocif

Xi

Irritant

Explosif

E

Explosif

Comburant

O

Comburant

Extrêmement inflammable

F+

Extrêmement inflammable



Facilement inflammable

F

Facilement inflammable

Dangereux pour l’environnement

N

Dangereux pour l’environnement

3.3 Résidus dangereux. Les résidus dangereux sont une partie des résidus industriels mais, en raison de l’enjeu

qu’ils posent pour l’environnement, ils doivent faire l’objet d’une étude plus approfondie et d’une

attention plus importante. Leur définition et classification dépendent de la caractérisation ainsi que

des réglementations établies par les institutions nationales et internationales. La définition d’un

résidu dangereux, selon les annexes de la Directive de l’UE, est particulièrement utile pour les

statistiques mais n’est pas très efficace pour la gestion quotidienne d’une installation de traitement

des résidus. On utilise alors une classification d’un système simplifié proposé par le Centre

National de Traitement des Déchets Dangereux du Danemark (Kommunekemi). Tous les déchets

dangereux connus qui ont besoin d’être traités et/ou éliminés sont envoyés dans ce centre. Leur

système classe les déchets en huit catégories A, B, C, H, T, X, K et Z.

Tableau 14. Production de résidus dangereux dans certains membres de l’UE et production par habitant. Source : OCDE, 1997, FEA-Austria, Klagenfurt 1999, EPA-Ireland, 1999 et Norsas, Norvège.

Pays Année Résidus

dangereux (tonnes)

Production par habitant (kg)

Autriche 1992 423.000 54 Autriche 1994 513.000 64 Autriche 1995 1)577.000 68 Belgique 1994 776.000 77 Danemark 1990 106.000 21 Danemark 1994 194.000 37 Danemark 1995 250.000 48 Finlande 1987 314.000 64 Finlande 1992 359.000 71 France 1990 7.000.000 123 Allemagne 1990 8.949.000 113 Allemagne 1993 9.100.000 113 Grèce 1992 450.000 44 Islande 1994 6.000 23 Irlande 1992 99.000 28 Irlande 1995 248.000 70 Italie 1990 3.246.000 57 Italie 1991 3.387.000 59



Italie 1995 2.708.000 47 Luxembourg 1992 86.000 220 Luxembourg 1995 180.000 442 Pays-Bas 1990 1.040.000 70 Pays-Bas 1992 1.513.000 100 Pays-Bas 1993 1.520.000 99 Norvège 1990 3)520.000 122 Norvège 1994 4)645.000 150 Portugal 1987 1.087.000 109 Portugal 1990 1.365.000 138 Portugal 1994 1.356.000 138 Espagne 1987 1.708.000 44 Espagne 1994 5)3.394.353 86 Suède 1985 500.000 60 Royaume Uni 1990 2.936.000 51 Royaume Uni 1992/93 2.299.000 40 Royaume Uni 1993/94 1.844.000 32

Les sources de résidus dangereux peuvent être regroupées en trois grandes catégories :

• Résidus générés au cours des procédés de transformation à cause de la mauvaise

utilisation de certaines matières premières et de l’énergie, à cause également de la

composition même des matériaux.

• Produits qui à la fin de leur vie utile sont voués à être abandonnés ou jetés.

• Résidus générés par les opérations de traitement d’autres résidus et qui feront aussi

l’objet d’un certain type de gestion.

Catégories ou types génériques de déchets dangereux, ou considérés comme tels par les

différentes législations (Directive 91/689/CEE), caractérisés par leur nature ou l'activité qui les a

produits (les résidus peuvent être liquides, solides ou sous forme de boues) :

1) substances anatomiques : déchets des hôpitaux ou d'autres activités médicales;

2) produits pharmaceutiques, médicaments et produits vétérinaires;

3) produits de préservation du bois;

4) biocides et produits phytopharmaceutiques;

5) résidus de produits employés comme solvants;

6) substances organiques halogénées non employées comme solvants, à l'exclusion des matières polymérisées inertes;



7) sels de trempe cyanurés;

8) huiles et substances huileuses minérales (par exemple boues d'usinage, etc.);

9) mélanges huile/eau ou hydrocarbure;/eau, émulsions;

10) substances contenant des PCB et, ou des PCT (par exemple diélectriques, etc.);

11) matières goudronneuses provenant d'opérations de raffinage, distillation ou pyrolyse (par exemple culots de distillation, etc.);

12) encres, colorants, pigments, peintures, laques, vernis;

13) résines, latex, plastifiants, colles;

14) substances chimiques non identifiées et/ou nouvelles qui proviennent d'activités de recherche et de développement ou d'enseignement, et dont les effets sur l'homme et/ou sur l'environnement ne sont pas connus (par exemple déchets de laboratoire, etc.);

15) produits pyrotechniques et autres matières explosives;

16) produits de laboratoires photographiques;

17) tout matériau contaminé par un produit de la famille des dibenzofurannes polychlores;

18) tout matériau contaminé par un produit de la famille des dibenzo-para-dioxines polychlorées.

Les déchets dangereux mentionnés ci-dessus peuvent être formés par un ensemble de

substances qui lui confèrent un caractère dangereux comme par exemple :

1) savons, corps gras, cires d'origine animale ou végétale;

2) substances organiques non halogénées non employées comme solvants;

3) substances inorganiques sans métaux ni composés métalliques;

4) scories et/ou cendres;

5) terres, argiles ou sables, y compris boues de dragage;

6) sels de trempe non cyanurés;

7) poussières ou poudres métalliques;

8) matériaux catalytiques usés;

9) liquides ou boues contenant des métaux ou des composés métalliques;



10) résidus de traitement de dépollution (par exemple poussières de filtre à air, etc.), sauf ceux visés aux points 11, 12 et 15;

11) boues de lavage de gaz;

12) boues des installations de purification de l'eau;

13) résidus de décarbonatation;

14) résidus de colonnes échangeuses d'ions;

15) boues d'épuration non traitées ou non utilisables en agriculture;

16) résidus du nettoyage de citernes et/ou de matériel;

17) matériel contaminé;

18) récipients contaminés (emballages, bouteilles à gaz, etc.) ayant contenu une ou plusieurs des constituants énumérés à l'annexe II;

19) accumulateurs et piles électriques;

20) huiles végétales;

21) objets issus d'une collecte sélective auprès des ménages et présentant l'une des caractéristiques lui donnant un caractère dangereux.

La présence d’une seule des substances suivantes est suffisante pour cataloguer un résidu

comme dangereux et lui attribuer le code C pour la gestion (Directive 91/689/CEE):

C l Le béryllium, les composés du béryllium.

C 2 Les composés du vanadium.

C 3 Les composés du chrome hexavalent.

C 4 Les composés du cobalt.

C 5 Les composés du nickel.

C 6 Les composés du cuivre.

C 7 Les composés du zinc.

C 8 L'arsenic, les composés de l'arsenic.

C 9 Le sélénium, Ies composés du sélénium.

C 10 Les composés de l'argent.

C 11 Le cadmium, les composés du cadmium.



C 12 Les composés de l'étain.

C 13 L'antimoine, les composés de l'antimoine.

C 14 Le tellure, les composés du tellure.

C 15 Les composés du baryum, à l'exception du sulfate de baryum.

C 16 Le mercure, les composés du mercure.

C 17 Le thallium, les composés du thallium.

C 18 Le plomb, les composés du plomb.

C 19 Les sulfures inorganiques.

C 20 Les composés inorganiques du fluor, à l'exclusion du fluorure de calcium.

C 21 Les cyanures inorganiques.

C 22 Les métaux alcalins ou alcalino-terreux suivants : lithium, sodium, potassium, calcium, magnésium sous forme non combinée.

C 23 Les solutions acides ou les acides sous forme solide.

C 24 Les solutions basiques ou les bases sous forme solide.

C 25 L'amiante (poussières et fibres).

C 26 Le phosphore, les composés du phosphore, à l'exclusion des phosphates minéraux.

C 27 Les métaux carbonylés.

C 28 Les peroxydes.

C 29 Les chlorates.

C 30 Les perchlorates.

C 31 Les azotures.

C 32 Les PCB et/ou PCT.

C 33 Les composés pharmaceutiques ou vétérinaires.

C 34 Les biocides et les substances phytopharmaceutiques (les pesticides, etc.).

C 35 Les substances infectieuses.

C 36 Les créosotes.

C 37 Les isocyanates, les thiocyanates.



C 38 Les cyanures organiques (par exemple les nitriles, etc.).

C 39 Les phénols, les composés phénolés.

C 40 Les solvants halogénés.

C 41 Les solvants organiques, à l'exclusion des solvants halogénés.

C 42 Les composés organohalogénés, à l'exclusion des matières polymérisées inertes et des autres substances figurant dans la présente annexe.

C 43 Les composés aromatiques, les composés organiques polycycliques et hétérocycliques.

C 44 Les amines aliphatiques.

C 45 Les amines aromatiques.

C 46 Les éthers.

C 47 Les substances à caractère explosif, à l'exclusion des substances figurant par ailleurs dans la présente annexe.

C 48 Les composés organiques du soufre.

C 49 Tout produit de la famille des dibenzo-furannes polychlorés.

C 50 Tout produit de la famille des dibenzo-para-dioxines polychlorées

C 51 Les hydrocarbures et leurs composés oxygénés, azotés et, ou sulfures non spécifiquement repris dans la présente annexe.

La production de résidus dangereux est souvent associée à une grande dispersion des

sources de production. Cela se répercute sur les procédés de gestion et les frais encourus.

Cependant, Les grandes industries, notamment l’industrie chimique, génèrent une partie

importante de ces résidus, mais les petits producteurs sont multiples et contribuent fortement à la

production de résidus. Ces petits producteurs n’ont pas la possibilité de mettre en place une

gestion organisée comme les grandes industries. La législation espagnole stipule qu’un producteur

est petit lorsqu’il produit autour de 10.000 Kg./an de déchets et qu’il peut s’inscrire en tant que tel.

Cependant, cette appellation peut lui être refusée en raison des caractéristiques spécifiques des

résidus.



Tour producteur de résidus dangereux doit :

- Séparer correctement et ne pas mélanger les résidus dangereux avec les

autres, en évitant tout particulièrement les mélanges qui entraînent une

augmentation de la dangerosité ou de la difficulté de gestion.

- Emballer et étiqueter de manière réglementaire les récipients contenant

les résidus dangereux.

- Tenir un registre des résidus dangereux produits ou importés et de leur

destination.

- Fournir aux entreprises autorisées à effectuer la gestion des résidus les

informations nécessaires pour que les déchets soient traités et éliminés de

manière appropriée.

- Présenter un rapport annuel aux autorités publiques compétentes

indiquant au minimum la quantité de résidus dangereux produits ou

importés, leur nature et destination finale.

- Informer immédiatement les autorités publiques compétentes en cas de

disparition, perte ou fuite de résidus dangereux.

3.4 Gestion des résidus dangereux

La Directive européenne 75/442, relative aux déchets définit la gestion comme la collecte,

le stockage, le transport, la valorisation et l’élimination des résidus, y compris la surveillance des

sites de décharge ou de dépôt après leur fermeture. D’un point de vue juridique, la gestion des

résidus dangereux incombe aussi bien aux producteurs qu’aux gestionnaires.

La Directive de l’UE, ainsi que les autres normes sur les résidus comme aux Etats-Unis,

décrivent le producteur comme toute personne physique ou morale dont l’activité, consommation

des ménages exclue, produit des résidus ou toute personne effectuant des opérations de

traitement préalables, de mélange ou autre entraînant un changement dans la nature ou la

composition de ces résidus. L’importation de résidus lui confère aussi le statut de producteur.

La différence entre un grand et un petit producteur réside aussi dans le type de

réglementation en matière de traitement. Les petits producteurs ne sont pas dans l’obligation

d’obtenir un permis émanant de l’autorité compétente en matière d’environnement et ne doivent

pas non plus présenter la déclaration annuelle sur l’origine, la quantité et la destination des

résidus produits.



Le concept de gestionnaire s’applique aux personnes ou entités publiques ou privées qui

réalisent certaines opérations de la gestion des déchets, qu’il en soit le producteur ou non. Ces

opérations sont réglementées par des autorisations dont le but est de garantir que les résidus en

l’état et leur destination finale ne posent pas de danger pour la santé humaine, les ressources

naturelles et l’environnement.

Aussi bien les producteurs que les gestionnaires doivent emballer et étiqueter

correctement les déchets, en faire l’inventaire, présenter un registre annuel sur les quantités

produites ou importées, la nature des déchets produits et leur destination finale. Ils doivent

également informer les autorités compétentes en cas de disparition, perte ou fuite.

Les systèmes de gestion actuels ont évolué, y compris en ce qui concerne le traitement ou

le confinement contrôlé des résidus. Les nouveaux systèmes de gestion appliquent des mesures

destinées à réduire la production de déchets ou favoriser leur valorisation.

La directive de l’Union Européenne souligne les objectifs à remplir pendant la gestion des

déchets :

- La prévention. Réduire la quantité de résidus est un objectif primordial car

tout résidu non produit n’a pas besoin d’être éliminé. Une bonne gestion

des résidus comprend des opérations de minimisation initiale.

- Le principe du pollueur payeur. Celui qui produit des déchets ou qui pollue

l’environnement doivent être responsables et donc prendre en charge les

coûts liés au traitement, à la décontamination ou à la gestion.

- Le principe de précaution. De nombreux problèmes peuvent être évités

grâce à une gestion et une manipulation adéquate.

- La proximité comme principe de gestion. Les résidus doivent être éliminés

le plus près possible de l’endroit où ils ont été produits.

Les stratégies de gestion sont un sujet complexe qui englobent de nombreux paramètres.

Il n’existe pas de solution unique à toutes les situations. Pour chaque résidu, il faut prendre en

compte ses caractéristiques, son volume, son origine, le coût du traitement ainsi que l’existence de

directives officielles et les possibilités de récupération et de commercialisation.

La gestion des comprend les opérations suivantes : collecte, transport, décharge et

traitement.



Schéma 1315. Diagramme de gestion des résidus dangereux

La collecte consiste à ramasser, classer, regrouper et préparer les résidus pour le

transport. . Au préalable, il faut s’assurer que les résidus ont été emballés et étiquetés. Les

emballages doivent être conçus afin d’éviter toute perte du contenu et construits avec des

matériaux résistants et qui ne forment pas de combinaison dangereuse lorsqu’ils sont en contact

avec les résidus. Il faut également éviter la production de chaleur, d’explosions, d’inflammations ou

la formation de substances toxiques ou de quelque autre effet renforçant la toxicité du déchet ou

rendant sa gestion plus difficile. Le type de récipients et d’emballages pour la collecte de résidus

industriels est varié : pour les déchets inertes ou assimilables aux déchets urbains, conteneurs

fermés permettant de réduire l’impact visuel et les mauvaises odeurs. Dans d’autres cas,

notamment pour les déchets de matières plastiques et autres résidus de grande taille, on utilise

des conteneurs compacteurs.



L’étiquette comportera le code d’identification du résidu conformément au système

d’identification en vigueur, la nature des risques encourus, les pictogrammes ou, le cas échéant, le

symbole international d’identification du bio risque ou de la cytotoxicité15.

3.4.1 Transport Etant donné l’importance des résidus industriels et notamment des résidus dangereux, le

transport est soumis à un strict contrôle juridique. Pour les résidus et les marchandises

dangereuses en général, une documentation spécifique d’identification des résidus est requise tout

comme l’autorisation du destinataire quant à leur réception. Pendant le transport, aucune

manipulation non autorisée des résidus ne peut avoir lieu.

En général, le transport des déchets est effectué par la route dans des camions prévus

pour chaque type de résidu, particulièrement pour le transport des résidus dangereux qui

représente 98% du volume des résidus transportés. L’éparpillement des producteurs oblige à

augmenter le nombre de trajets et de camions, ce qui provoque une hausse du risque d’accident.

Dans de nombreux cas, le transport de résidus industriels est transfrontalier car le

traitement est parfois beaucoup moins cher dans d’autres pays. Le transport des résidus, et

spécialement des résidus dangereux, est réglementé par la Convention de Bâle ratifiée par tous

les Etats membres de l’UE. La Convention autorise le transport des résidus enregistrés et

conformes aux normes entre plus d’une centaine de pays.

3.4.2 Traitement et élimination L’élimination est le procédé visant à placer les résidus dans une décharge ou les détruire

partiellement ou totalement en suivant des consignes de sécurité pour ne pas mettre en péril la

santé humaine et l’environnement. L’élimination est une des opérations de gestion des résidus qui

comprend la mise en décharge et le déversement contrôlé.

Le terme “traitement” se réfère à l’élimination totale ou partielle des substances polluantes

ainsi que des caractéristiques qui lui confèrent le statut de résidu dangereux. Le traitement

comprend la destruction des résidus, la récupération des ressources utilisables, l’extraction ou

l’immobilisation de résidus.

Le traitement des résidus dangereux peut se produire en trois étapes :

15 Agent ou activité toxique ou mortelle pour les cellules.



1. Traitement primaire. Comme pour le traitement des eaux résiduaires, il s’agit de procédés

visant à séparer les sous-produits, diminuer la toxicité et la quantité du résidu. Le

traitement primaire a pour but de faciliter les opérations suivantes.

2. Traitement secondaire. Son objectif est la détoxification, la destruction et l’élimination des

éléments nocifs.

3. Traitement tertiaire ou final. Rendre le résidu conforme aux normes de déversement ou de

gestion finale.

Les traitements peuvent être regroupés en fonction de certains critères. Une des méthodes de

classification les plus utilisées est celui en fonction du type d’opérations menées :

1. Traitements physiques et physico-chimiques : - Sédimentation/épaississement.

- Centrifugation.

- Filtration.

- Flottation.

- Entraînement à l’air ou à la vapeur d’eau.

- Procédés à base de membrane : ultrafiltration, osmose inverse,

électrodialyse.

- Solidification/stabilisation.

- Floculation.

- Absorption.

- Adsorption.

- Echange d’ions.

- Extraction.

Ces procédés se fondent sur la séparation physique des éléments chimiques. On les applique

généralement pour séparer les composés organiques et inorganiques des liquides, les métaux

lourds ainsi que pour la récupération des dissolvants et des éléments toxiques des dissolutions

aqueuses.

2. Traitement chimique : - Oxydation.

- Réduction.

- Neutralisation.

- Précipitation.

- Déchloration.

Avec ce type de traitement, des réactions chimiques ont lieu permettant de détoxiquer,

récupérer ou réduire le volume de certains composés spécifiques. Ces traitements éliminent des

éléments comme les composés sulfurés, acides et bases, les éléments organiques, etc.



3. Traitement biologique : - Aérobies.

- Anaérobies.

Il s’agit d’une transformation bactérienne des composés organiques solubles en dissolutions

diluées ou d’une décomposition d’hydrocarbures.

4. Méthodes thermiques : - Incinération / combustion.

- Pyrolyse.

- Vitrification.

Ces méthodes utilisent la chaleur pour détruire ou transformer les composés toxiques des

résidus pour éliminer leur potentiel de danger. Les composés organiques peuvent être ainsi

transformés. En revanche, les composés organiques comme les métaux lourds ne peuvent être

transformés car ce sont des éléments. Selon la manière dont le procédé est réalisé, il y aura

incinération (avec de l’air (oxygène), produisant du CO2, H2O, N2 et du HCl), gazéification avec de

l’air (oxygène) et du H20 produisant du CO, H, et du HCl) ou pyrolyse (absence de tout produit ; on

obtient du C, H2 et Cl, s’il existe des hydrocarbures chlorés).

En plus des différents types de traitement visant à éliminer ou réduire la toxicité des

déchets, la gestion des résidus doit également prendre en compte le stockage et le déversement

contrôlé. C'est ce qui se passe lorsque aucune technique de traitement n’est viable. Dans ce cas,

les installations de stockage doivent être conformes à certaines normes garantissant l’isolement

des déchets. Ces mesures de confinement représentent un coût élevé. Par conséquent, la

tendance actuelle est plutôt à la transformation des déchets afin qu’ils perdent leur étiquette de

toxicité qu’à la construction d’installations.

Le coût est donc un paramètre important dans le traitement des résidus, ce qui nous

amène à étudier les solutions alternatives de gestion. Le choix d’un type de traitement dépend de

plusieurs facteurs :

- le type de résidu.

- l’objectif du traitement.

- le coût

- le facteur environnemental

- le coût énergétique

La minimisation et la valorisation sont une des tendances de gestion des résidus industriels les

plus actuelles, particulièrement pour les déchets dangereux.



3.4.3 Minimisation et valorisation Les mesures de transformation des résidus sont des solutions de “fin de ligne”, c’est-à-dire

que les activités de production continuent et qu’on ne cherche qu’à trouver un traitement approprié

pour les résidus générés. Cette solution requiert un investissement important et entraîne une

diminution de la rentabilité de la production. La nouvelle approche est centrée sur les solutions

préventives visant à éviter la production de résidus. C'est avec cette philosophie qu’est né le

concept de minimisation.

La minimisation rassemble le concept de prévention et de production des déchets. Elle

inclut également la possibilité de recycler ou réutiliser les résidus au sein de l’activité. Si ce n’est

pas faisable, il faut envisager les options de recyclage externe.

Grâce à la stratégie de minimisation, les entreprises font des économies à court et moyen

terme, en optimisant les procédés de fabrication et donc en économisant de l’énergie et de la

matière première.

La minimisation peut certes être le premier objectif mais il faut prendre en compte les

autres aspects de la gestion des résidus. Ainsi, la valorisation, qui comprend aussi bien la

réutilisation que le recyclage et la récupération. La réutilisation signifie qu’il est possible

d’utiliser de nouveau un objet, après l’avoir nettoyé et soumis aux normes sanitaires, dans le

même but que celui pour lequel il avait été conçu originellement (ex : bouteilles de verre). Le

recyclage a pour objectif la récupération directe ou indirecte de certains composants présents

dans les résidus grâce à la séparation (collecte sélective) de ces composants et au traitement

qu’ils subissent. La récupération ou transformation des résidus, comme nous l’avons déjà vu,

implique l’altération physique, chimique ou biologique afin d’améliorer l’efficacité des opérations de

contrôle des résidus, récupérer les matériaux réutilisables ou recyclables o pour récupérer les

produits de conversion d’énergie sous forme de chaleur ou de combustibles.

Ces différentes solutions ne sont que les meilleures options parmi tous les procédés de

gestion environnementale qui font l’objet des directives européennes en matière de déchets. Ainsi,

le choix est le suivant :

- Prévention : procédé visant à l’élimination complète des résidus.

Meilleure solution.

- Réduction à la source : par le biais de transformations au cours de la

fabrication industrielle. 2nde option.

- Recyclage : réutilisation et recyclage des résidus comme matière

première, récupération de la substance ou d’énergie. Troisième option

envisageable.



- Traitement : transformation des résidus en éléments moins dangereux.

Option la moins recommandée.

- Déversement : émission de déchets dans l’air, l’eau ou le sol de façon

contrôlée. Le déversement dans la terre requiert la réduction du volume,

l’encapsulation et le contrôle des lixiviats. C'est la pire option.

Si les stratégies de minimisation étaient appliquées dans les pays industrialisés, le volume

des résidus dangereux pourrait diminuer de 50% dans les secteurs industriels les plus

représentatifs. C'est donc clairement une stratégie à étudier sérieusement, surtout pour les résidus

dangereux

Tableau 16 : Avantages de la minimisation des résidus

Minimisation des résidus : avantages

Améliorations des procédés et conditions de production

Réduction des coûts liés au traitement

Hausse de la qualité des produits

Réduction de la facture énergétique

Amélioration de l’image de l’entreprise

Economie de matières premières

En prenant en compte toutes ces considérations, les stratégies de base pour réduire la production

des résidus se résument ainsi :

- Prévention ou réduction à l’origine. Grâce à la substitution des matières

premières par d’autres matières plus pures et sans composés ou en

réduisant la quantité de matières premières utilisées. Dans de nombreux

cas, il faut des matières premières capables de se transformer

entièrement. Néanmoins, il faut envisager d’autres possibilités comme la

modification des procédés de fabrication afin d’obtenir un meilleur

rendement de la transformation des matières premières ou une utilisation

plus importante des matières de remplacement. Cela entraîne une

amélioration des procédures de maintenance, une réduction des volumes

de matériaux dangereux, une séparation des résidus à la source, une

concentration des résidus par des moyens physiques et chimiques, des

changements dans les installations, des remplacements de machines et

une automatisation des procédés.



- Recyclage et récupération. But : utiliser et valoriser certains sous-

produits du procédé au sein de la même industrie ou les utiliser comma

matière première dans d’autres industries. Ainsi, ils deviennent des sous-

produits présentant un intérêt économique. Autrement, il faut les envoyer

à un gestionnaire de résidus pour qu’il les traite ou les récupère.

La minimisation en tant que stratégie au sein de la gestion doit conduire à l’analyse des

moyens de production et des caractéristiques des installations. Il faut évaluer les étapes du

processus de fabrication qui produisent des résidus et les causes à cela. La minimisation requiert

par conséquent :

o L’organisation et la planification de la production.

o L’analyse du processus de fabrication.

o L’élaboration de stratégies de minimisation.

o L’étude de viabilité de la mise en place d’une stratégie de minimisation.

o L’implantation des mesures de minimisation.

o L’étude, la supervision et le contrôle de la prévention. Contrôles les

variations progressives au sein du programme.

Différents outils ont été utilisés pour évaluer la minimisation des résidus produits. L’analyse du

cycle de vie (ACV) est l’un d’entre eux. Il sert à évaluer les aspects environnementaux et les

éventuels impacts liés à un produit. Pour effectuer une ACV complète, il faut faire :

• Un inventaire des entées et des sorties du système. Cette opération consiste à quantifier

l’énergie et les matières premières consommées ainsi que les émissions dans l’eau et

l’atmosphère.

• Une évaluation des impacts environnementaux éventuels liés aux entrées et sorties

répertoriées dans l’inventaire. Le but est de classer les substances polluantes par

catégorie en fonction de l’impact.

• Interprétation des résultats antérieurs et évaluation de l’impact conformément aux objectifs

de l’étude. Au cours de cette étape, on met l’accent sur les résultats menant à

l’identification des améliorations réalisables, ou, dans le meilleur des cas, sur les

changements réalisés.

L’ACV est donc un outil d’aide à l’identification d’opportunités d’amélioration, à la prise de

décisions, à la sélection d’indicateurs, aux techniques de mesures, etc.

Exemple : Usines de conserves de poisson



La législation européenne établit la nécessité d’un contrôle intégré de la contamination qui

touche, entre autres, l’industrie agroalimentaire. L’objectif des directives européennes est de

réduire et prévenir les impacts des activités industrielles sur l’environnement dans son ensemble

(atmosphère, eau, terre). La transformation des produits de la mer fait partie du secteur

alimentaire, lequel est composé de quatre grands sous-secteurs : conserves, semi-conserves,

congelés et cuisinés ou pré cuisinés.

Le secteur de la conserve des produits de la pêche regroupe tous les produits obtenus à

partir de différentes espèces issues de la mer et leur emballage sous diverses formes dans des

récipients hermétiques et stérilisés grâce à des procédés thermiques. Cette activité est très

importante en Galice et au Pays Basque (Espagne). Certaines caractéristiques liées à ce secteur

sont sa dépendance par rapport à la pêche, la saisonnalité de la production et donc le besoin de

stockage de la matière première, ainsi que la multitude de PME.

Le processus de fabrication des conservas de produits de la mer dans des emballages

hermétiques et stérilisés a démarré en 1795 grâce au français Nicolas Appert et ses conserves en

verre. Jusqu’en 1816, les conserves métalliques étaient inexistantes.

L’emballage de produits marins requiert, en premier lieu, de choisir le récipient adéquat. Il

est généralement en fer blanc mais peut aussi être en verre ou en aluminium. La préparation des

conserves s’effectue en nettoyant le produit au préalable et en lui retirant sa tête. Les éléments de

grande taille sont coupés en tranches de taille semblable par des machines spéciales en fonction

du type d’emballage prévu.

Le salage, s’il a lieu, peut survenir pendant la première phase avant la cuisson. La cuisson peut

être réalisée dans de l’eau salée, dans de la vapeur ou dans des tunnels d’air chaud. Une fois

cuit, le produit est placé à l’intérieur du récipient manuellement ou automatiquement. Puis des

liquides sont ajoutés pour assaisonner : huile d’olive, bouillons de cuisson du produit même ou

sauces spéciales. Les récipients sont fermés hermétiquement et tout l’air est expulsé. La

stérilisation en autoclave est l’étape suivante. La température de stérilisation est de 11°C pendant

une heure ou plus. Parfois, on procède à la pasteurisation par réchauffements à 80°C et

refroidissements successifs de la conserve. Le refroidissement rapide de la conserve maintient les

caractéristiques du produit. La dernière étape consiste à étiqueter, emballer, stocker et distribuer le

produit.



Les problèmes posés par les résidus de ce type d’industries sont principalement liés aux

déversements liquides de nature organique, sources de saleté et de mauvaises odeurs dans les

zones environnantes. Il existe d’autres types de résidus :

• Déchets solides assimilables aux déchets urbains. Leur volume est important. Ils

correspondent aux déchets de poissons, cartons, bois, plastiques et aux écailles. La

collecte municipale est un procédé de gestion classique mais ils peuvent être valorisés

pour fabriquer des sous-produits. La valorisation nécessite cependant la séparation

préalable.

• Déchets dangereux. Ce type de résidus est produit en petites quantités par les activités

des usines de fabrication de conserves : l’huile utilisée pour graisser les machines, les

filtres à huile, les pigments et les dissolvants servant à l’impression des emballages, les

réfrigérants dans les chambres froides, le fioul et tous les matériaux en contact à un

moment ou un autre avec ces résidus.

Les remettre à des gestionnaires homologués ou rechercher des meilleures techniques de

minimisation (réduction) sont des solutions possibles.

• Déchets inertes. Dans le cas des fabricants de conserves, les déchets inertes sont les

conserves métalliques détériorées.

• Emissions atmosphériques. Elles correspondent aux gaz de combustion issus des

chaudières à vapeur utilisées pour la cuisson ou le chauffage. Ces gaz sont composés de

CO2, SO2 et de cendres. La vapeur d’eau provient de la cuisson et du refroidissement du

poisson et, dans une moindre mesure, des machines à laver les conserves, etc. Les

purges de vapeur sont un autre type d’émission atmosphérique. L’utilisation des

combustibles ayant une faible teneur en soufre peut corriger les problèmes d’émission de

SO2.

• Mauvaises odeurs. Les odeurs sont considérées comme un déchet mais leur origine est

liée à la production de résidus solides. Parfois, les émissions de vapeur et les eaux

résiduaires jouent également un rôle.

Les techniques de minimisation se fondent sur l’étude des techniques de production. Dans le

cas des usines de conserve de poisson, les améliorations peuvent venir de :

• Changements de matières premières, en contrôlant les excès et réduisant ou éliminant

les résidus dangereux.



• La mise en place de bonnes pratiques dans le processus de production qui va depuis

une amélioration de la gestion de l’inventaire des matières premières et des produits

afin qu’ils ne périment pas, à l’amélioration de la maintenance des machines pour

éviter les pertes et les pannes, en passant par la séparation efficace des différents

types de résidus.

• La réutilisation dans l’usine des résidus produits comme les eaux ou l’élaboration de

sous-produits commerciaux (farines de poissons)

• Changements de technologie pour améliorer l’utilisation des matières premières,

automatiser les procédés et mettre en place des systèmes de contrôle.

• Changements de produits d’emballage en évitant les emballages non nécessaires ;

élaboration de produits ayant une durée de vie plus longue.



4 Résidus Agricoles

4.1 Définition et caractérisation

Objectifs :

• Etablir les différents types de résidus du secteur agricole.

• Etablir les impacts.

• Etablir les différentes utilisations, valorisations de ces résidus.

Le terme générique de « résidus agricoles » est utilisé pour tous les résidus générés par

les activités agricoles et sylvicoles, l’élevage et l’agroalimentaire. Les résidus agricoles constituent

la majorité (environ 53%) du total des résidus produits à l’heure actuelle. Ces résidus sont appelés

la biomasse. Il s’agit d’une matière organique renouvelable d’origine végétale, animale ou issue

de la transformation de celle-ci. Selon son origine, on peut dire que la biomasse est primaire si elle

est issue de matière végétale comme le bois, les cultures, les algues ou secondaire ou résiduelle

si elle vient des consommateurs des produits primaires.

Les résidus agricoles ont des caractéristiques propres en fonction de leurs localisations

diverses, leur valeur économique, leur concentration ou leur élimination. Les résidus d’industries

agroalimentaires peuvent faire partie de l’étude, bien qu’ils ne soient pas à proprement parler des

résidus agricoles, car leur traitement et leurs utilisations sont similaires.

On peut classer les résidus de cette catégorie selon l’activité qui en est à l’origine.

Ainsi, nous pourrions envisager :

• Résidus agricoles.

• Résidus sylvicoles.

• Résidus issus de l’élevage.

• Résidus des industries liées aux activités agricoles, sylvicoles et d’élevage.

Les activités agricoles telles que nous les entendons peuvent produire des résidus

pouvant être associés à l’exploitation même (résidus de cultures, résidus d’élagage d’arbres

fruitiers, résidus de cultures de semences oléagineuses, d’engrais, de matières plastiques, de

produits phytosanitaires, etc.). Les industries associées, industries agroalimentaires où de

nombreux produits sont transformés, conservés et manipulés, produisent également des résidus.

Sont inclues dans ce type d’industries, celles qui produisent de l’huile d’olive, des fruits et légumes



en bocaux et conserves, du sucre, du pain, de la viennoiserie, des gâteux et biscuits, mais aussi

de la bière et du malt. Notre étude portera davantage sur les résidus agricoles à proprement

parler.

D’une région à l’autre, l’agriculture varie et génère donc des résidus différents. En

Espagne, on trouve essentiellement des résidus agricoles provenant de l’agriculture céréalière et

des arbres fruitiers, en particulier la vigne et l’olivier. Collecter et stocker les résidus sont des

activités importantes dans les deux cas.

Les résidus sylvicoles font partie des résidus dont on peut le mieux tirer profit pour

produire de l’énergie domestique ou industrielle. Ils sont issus des biomasses sylvicoles (produites

par l’entretien et les travaux dans les forêts) et de l’industrie du bois et ses activités de

transformation (usines de meubles).

Photo 14: Accumulation de résidus végétaux dans des champs agricoles.

Photo 15: Résidus sylvicoles utilisables.

En élevage, les résidus produits dans les exploitations sont :

• déjections solides et liquides



• lisier

• désinfectants

• antibiotiques

• détergents

• pesticides.

Ces résidus sont potentiellement polluants à cause de la matière organique dissoute et

des solides en suspension, de l’azote, du phosphore, des métaux lourds (surtout le cuivre issu du

fourrage) et des micro-organismes associés. Ce type de résidus doit être traité pour éviter

l’apparition de phénomènes d’eutrophisation par l’azote et le phosphore, toxique pour les micro-

organismes. Les métaux lourds ont une incidence sur la pollution des sols. Même l'élevage

contribue à l’émission de gaz comme l’ammoniaque, le sulfure d’hydrogène ou le méthane, en

raison de la fermentation anaérobie.

Tableau 17: Production de fumier par année en Espagne. Source: Ministère de l’Agriculture, la Pêche et l’Alimentation. Année 2002.

La législation de l’Union européenne prévoit des dispositions visant à réduire la pollution

des eaux par les nitrates produites par l’agriculture et l’élevage et encourage le recours à ce qu’on

appelle les Bonnes Pratiques Agricoles. Les résidus de l’élevage sont traditionnellement classés

de la façon suivante :

• Fumier : déjections du bétail ou mélange de déchets et matières résiduelles rejetés par le

bétail, y compris les résidus transformés.

• Purin : déjections liquides du bétail.

Production de fumier Années (Millier de tonnes)

Bovin Ovin Caprin Porcin Chevaux Volailles Lapins Total 1985 33.244 8.811 1.306 13.209 2.467 3.291 502 62.830 1986 34.075 9.108 1.367 15.588 2.302 3.363 486 66.289 1987 34.804 9.208 1.363 16.813 2.225 3.637 543 68.593 1988 37.308 10.696 1.566 17.653 2.374 3.385 455 73.437 1989 36.584 11.177 1.714 17.762 2.596 4.034 422 74.289 1990 36.885 11.647 1.878 18.513 2.564 4.072 424 75.983 1991 37.317 10.944 1.596 19.160 2.493 4.528 792 76.830 1992 33.499 11.025 1.463 19.837 2.400 5.213 415 73.854 1993 31.101 11.203 1.386 18.482 2.555 4.501 531 69.759 1994 33.669 12.767 1.553 21.841 2.754 5.631 505 78.720 1995 34.874 12.978 1.497 21.489 2.806 5.569 549 79.762 1996 35.121 12.472 1.368 21.586 2.504 6.108 548 79.707 1997 36.900 13.002 1.436 21.562 2.642 5.718 550 81.810 1998 36.979 12.400 1.353 21.241 2.587 6.210 567 81.335 1999 36.110 10.273 1.164 23.276 2.426 6.332 543 80.124 2000 37.185 11.080 1.328 25.652 2.555 6.429 469 84.697 2001 39.397 12.101 1.283 24.100 2.601 7.472 439 87.393



• Lisier : engrais produit par les déjections solides et liquides du bétail bovin ou porcin

vivant en étables avec peu de paille ou d'autres éléments utilisés pour la litière.

• Eau sale : il s’agit des déchets ayant moins de 3% de matière sèche généralement

composé de fumier, urine, lait ou autres produits lactés ou de nettoyage. Normalement, elle rentre

dans la catégorie ”lisier”.

On peut classer les résidus provenant de l’élevage selon leur teneur en matière sèche en deux

grands groupes :

• Pâteux : lorsque la quantité de matière sèche est supérieure ou égale à 10%. Ces résidus

sont caractéristiques des bovins et des volailles.

• Liquide : lorsque la quantité de matière sèche est inférieure ou égale à 10%. Des

exemples typiques sont ceux des porcins et parfois des bovins.

Photo 16. Accumulation de résidus solides dans un champ de tomates

La composition des résidus issus de l’élevage varie en fonction du type d’animaux mais

elle a toujours une forte teneur en nutriments et les résidus sont très localisés.



L’agriculture intensive va de pair avec l’introduction de polluants gazeux que les directives

de l’Union européenne tentent de réguler, notamment dans les grandes exploitations. Ainsi ces

contrôles sont nécessaires pour les poulaillers de plus de 40 000 poules pondeuses ou un chiffre

équivalent pour d’autres activités aviaires, ou les porcheries accueillant 2000 cochons d’élevage

de plus de 30 kg ou 750 truies. Les exploitations construites auparavant doivent indiquer aux

autorités responsables les taux d’émissions afin d’élaborer un Registre National des Emissions de

Polluants (EPER), conformément à la Décision 2000/479/CE relative à la réalisation de Registre

Européen des Emissions de Polluants (EPER)

Tableau 18: Polluants intervenants dans les exploitations aviaires ou porcines.

Polluants atmosphériques : CH4 (méthane)

NH3 (ammoniaque) N2O (oxyde nitreux)

PM10 (particules ayant un diamètre de 10 µ)

Il existe bien entendu d’autres types de résidus produits d’une manière ou d’une autre par

ces activités. Les pesticides sont peut-être les plus connus. Ces produits dont l’objectif est de

protéger les cultures font partie intégrante de l’agriculture intensive, grâce à laquelle il est possible

de produire des aliments en grandes quantités et de les vendre à un prix relativement bas. Le

risque pour l’environnement est sa grande toxicité. Etant donné que la plupart des pesticides sont

des composés organiques de synthèse, dont les propriétés physiques et chimiques varient

grandement, leurs conséquences sur l’environnement sont nombreuses. Les pesticides réagissent

différemment en fonction des propriétés des sols, de la manière dont ils sont utilisés et des

conditions climatiques. Les pesticides qui s’éliminent le mieux sont ceux qui s’appliquent en

couche ou en surface, qui ont une faible solubilité dans l’eau et qui sont très résistants. En

revanche, ceux qui sont lexiviés sont ceux qui sont introduits dans les sols, mal absorbés, avec

une haute solubilité et une grande persistance dans les sols.

De nombreux autres résidus apparaissent dans les exploitations agricoles, sans que l’on

puisse, pour la plupart d’entre eux, les utiliser immédiatement :

• Résidus plastiques, que nous étudierons par la suite.

• Résidus d’emballages de pesticides

• Autres (fil de fer, bois….)

De nombreux résidus sont produits de manière incontrôlée : leur gestion est inexistante et

on les brûle. Ainsi, non seulement les matières plastiques dénaturent le paysage mais elles

polluent également l’atmosphère pendant leur incinération. En raison de leur accumulation à



proximité des systèmes d’irrigation, les résidus d’emballages de pesticides peuvent aggraver la

pollution des eaux et représenter un danger potentiel pour les travailleurs et la population voisine.

4.2 Propriétés physico-chimiques

Les caractéristiques physico-chimiques sont liées à leur composition. Cette dernière

détermine la valeur nutritionnelle ou fertilisante du fumier qui dépend de l’animal, de son

alimentation, des conditions de stockage des résidus et de la dilution dans l’eau avec le fumier

ou la couche de matières organiques. Ainsi, les nutriments sont composés de quantités

significatives de N, P, potassium (K) y soufre (S). D’autres éléments à prendre en compte sont la

présence de calcium, magnésium et éléments trace. Les teneurs en nutriments varient selon qu’il

s’agisse d’aliments pour bovins ou porcins. Par rapport au fumier porcin, le fumier de bovins a

une teneur forte en K et faible en P. Etant donné l’incapacité des porcins à absorber le P de la

composante céréale de leur alimentation, il faut ajouter avec du P minéral à leur alimentation pour

qu’ils puissent suivre une croissance normale. Les oiseaux de basse-cour ont une alimentation

riche en nutriments. En raison des différentes concentrations en nutriments des résidus

d’animaux, une valorisation individualisée du fumier de chaque secteur et chaque ferme doit

être envisagée. De plus, il faut prendre en compte les changements au cours de l’année en termes

de production des animaux, de leur évolution et de leur alimentation.

Composition du fumier en fonction de l’espèce animale

Animaux

Composants

(% de matière sèche) Chevaux Bovins Ovins Porcins

Matière organique

Azote

Phosphore

Potassium

Relation C/N.

46.00

1.44

0.53

1.75

18/1

57.10

1.67

0.86

1.37

32/1

65.22

1.44

1.04

2.07

32/1

53.10

1.86

0.72

0.45

16/1



4.3 Valorisation

Il s’agit d’établir les éventuelles utilisations des résidus générés par le secteur primaire.

L’utilisation de la biomasse dépend de sa composition chimique et de sa disponibilité. En Espagne,

on estime à 36.6 millions de tonnes la quantité de résidus agricoles, 7.3 millions de tonnes/an de

résidus issus de l’élevage, 15.5 millions de tonnes/an de résidus sylvicoles et 5 millions de

tonnes/an de résidus de l’industrie agroalimentaire. Tous ces résidus peuvent être utilisés dans

une large mesure. Avec les résidus issus de l’élevage et de la sylviculture, on peut produire de

l’énergie. En ce qui concerne les résidus de l’agroalimentaire, il ne s’agit pas tant de leur trouver

une utilisation mais plutôt d’éviter qu’ils polluent et tenter de diminuer la consommation d’énergie

nécessaire pour produire.

La biomasse de résidus agricoles est principalement utilisée grâce à ces composés de

carbone, d’hydrogène, d’oxygène, d’azote et de soufre. L’abondance de ces résidus et leur

composition en fait une matière première intéressante, peu chère et renouvelable qui peut par

ailleurs servir comme source d’énergie. Sa valorisation, qui nécessite souvent une transformation

préalable, peut être effectuée grâce à des processus thermochimiques ou biochimiques. Il faut

prendre en compte le fait que la valorisation de la biomasse impose de :

• collecter les résidus agricoles avec les outils mécaniques les plus simples, afin d’obtenir

un produit de densité supérieure ou égale à celle du résidu en question.

• transformer les résidus en produits utiles sur le lieu même de leur production.

• appliquer des techniques de renforcement de la densité des résidus ou de leur teneur en

calories/kg avant leur transport dans le cas d’une production excédentaire dans une zone

• adapter la technique d’utilisation des résidus en fonction de l’état physique dans lesquels

ils se trouvent et de leur nature.

• Dans le cas d’une utilisation énergétique, cette dernière doit se faire directement avec des

techniques de combustion de solides ou de gaz énergétiques. Il faut éviter les transformations

indirectes qui ont un faible rendement énergétique.

4.3.1 Energétique

La valorisation énergétique passe par l’utilisation de la biomasse grâce à des

technologies simples qui permettent de produire de l’énergie à partie de ces résidus même si ces

derniers ont une faible densité ou une dilution élevée et qu'ils ne sont pas collectés en grande

quantité. Ces difficultés sont compensées par leur potentiel énergétique et par les investissements

qui doivent être faits pour éliminer la pollution qu’ils peuvent engendrer.



L’Institut de Diversification et d’Economie d’Energie (IDAE en espagnol), sous la responsabilité du

Ministère de l’Industrie espagnol prévoit que la biomasse dérivée de ces résidus représentera

jusqu’à 66% du total des énergies renouvelables en Espagne en 2010. Cette biomasse, en tant

que source d’énergie, présente une série de caractéristiques :

• Etant donné sa faible teneur en azote et soufre, sa combustion n’engendre pas ou peu

d’émissions d’oxydes de soufre et d’azote.

• Les cendres qui en résultent sont soit inertes soit à forte valeur économique.

• L’efficacité énergétique de la production d’électricité est très bonne comparée au parc

thermique traditionnel.

• Sa collecte et son transport ne sont pas toujours faciles.

• Un pré-traitement doit être effectué.

• De grandes quantités sont nécessaires.

Nous devons souligner le fait que l’état physique et l’humidité déterminent la valorisation

énergétique que nous pouvons faire de ces résidus. Pour des résidus solides les techniques les

plus intéressantes sont : la sciure, la combustion, la pyrolyse, la gazéification ou la liquéfaction.

Pour les résidus liquides ou pâteux, les techniques de digestion méthanique sont plus

appropriées.

La valeur énergétique des résidus agricoles et sylvicoles est très élevée mais en raison de

leur localisation éparse, il est difficile d’y accéder et des les rassembler. Par conséquent, il faut

utiliser des procédés appropriés afin de les collecter et de les transporter. L’utilisation énergétique

se fait par combustion directe afin de créer de la chaleur dans la zone où ils sont produits et de

les utiliser directement dans les systèmes thermiques des usines sans avoir besoin de réaliser de

grandes transformations pour alimenter les fours et d’effectuer de grands déplacements. En

général, les résidus agricoles ou sylvicoles s’assèchent quelque peu avant d’être introduits dans le

four de combustion.

Afin de pouvoir utiliser la combustion directe, il faut que leur puissance calorifique soit

supérieure à 1 200 kcal/kg, quantité qu’ils dépassent en grande majorité. Ainsi ils peuvent être

utilisés à la place d’autres combustibles : par exemple, la chaleur obtenue par la combustion d’un

kilo de fuel équivaut à celle produite par trois kilos de résidus agricoles et sylvicoles. De nos jours,

il existe des systèmes très simples afin d’utiliser ces résidus à la campagne à titre individuel ou

dans des exploitations agricoles. De nombreuses usines utilisent des copeaux de bois au lieu du

fuel dans leurs chaudières.

Un autre procédé est le compactage ou pelletisation (production de pelotes, de l’anglais

“pellet”). Cette méthode est employée lorsque les résidus ne peuvent être utilisés pour produire de



l’énergie sur la zone même et qu’il faut qu’ils soient transportés sur de grandes distances.

L’analyse des coûts du transport et du volume ont un impact sur l’utilisation des résidus. Grâce à

ce procédé, les résidus agricoles et sylvicoles sont compactés dans des cylindres afin d’être

utilisés directement dans des chaudières industrielles ou domestiques.

La pyrolyse, troisième solution, est un procédé thermochimique qui permet la

décomposition de la matière organique sous atmosphère inerte avec une quantité d’oxygène très

faible, voire nulle. On y a recours pour les résidus provenant du nettoyage des forêts ou de

l’élagage des arbres fruitiers. La température doit être comprise entre 500 et 850°C, et l’objectif

fondamental est d’obtenir la plus grande quantité de résidus solides. Trois sortes de produits sont

obtenus :

• Résidus solides (charbon de bois ou végétal).

• Résidus liquides (substances pyroligneuses, goudron de bois).

• Résidus gazeux (vapeur d’eau, hydrocarbures légers, monoxyde de carbone, dioxyde de

carbone, hydrogène, etc.).

Le charbon de bois obtenu à partir de ces résidus est utilisé comme réducteur dans l’industrie

métallurgique, comme matière première afin de fabriquer du charbon actif et comme source

d’énergie. On récupère à partir des résidus liquides les goudrons et brais. Les résidus gazeux,

eux, n’ont pas grand intérêt car ils ont une faible puissance calorifique

Le quatrième procédé, la gazéification, consiste à produire un résidu gazeux pouvant être

utilisé comme combustible. Elle implique la combustion partielle des résidus solides avec des

quantités d’oxygène inférieures à celles nécessaires. On obtient de plus des résidus solides et

liquides par pyrolyse, en raison de l’existence d’un milieu moins oxydant et d’une température plus

élevée. On obtient un résidu gazeux comme le gaz de ville (H2 + CH4 + autres agents minoritaires)

y gaz de synthèse (CO + H2), gaz réducteur pouvant être utilisé dans la métallurgie ou pour

synthétiser les composés organiques comme le méthanol, l’ammoniaque ou les hydrocarbures.

La liquéfaction est le cinquième procédé. Il permet de transformer un produit solide,

carboné, volumineux et à faible valeur énergétique en un produit liquide organique, facile à stocker

et qui peut être utilisé comme combustible.

L’hydrolyse est un autre procédé qui permet de transformer la cellulose présente dans la

biomasse en sucres fermentables, créant de la lignine comme résidu. L’hydrolyse peut être

réalisée avec des acides inorganiques (hydrolyse acide) ou des enzymes (hydrolyse

enzymatique). Avec la première, on obtient des sucres très purs tandis que les réactions

enzymatiques, procédés très lents, requièrent un traitement au préalable de la biomasse afin que

la vitesse soit acceptable. L’étape venant après l’hydrolyse consiste à obtenir un produit correct

pour une utilisation industrielle comme l’éthanol, le butane, l’acétone, l’acide acétique, la glycérine,



l’acide citrique, etc. On l’obtient grâce à une fermentation microbienne. Ce genre de transformation

est tout à fait adapté aux résidus agricoles ayant une humidité relativement élevée. En revanche,

les procédés thermochimiques conviennent parfaitement aux résidus sylvicoles ayant une teneur

en carbone, hydrogène et oxygène pratiquement constante.

La transformation des résidus agricoles en biogaz (méthane) par le biais de procédés de

fermentation anaérobie de ceux-ci (méthanisation) est une autre alternative. La Elle s’effectue en

plusieurs étapes : au cours de la première, les micro-organismes anaérobies agissent sur les

fibres organiques en les cassant. Puis, lors de la phase acétonémique, l’action bactérienne

transforme le produit initial en acides organiques à chaîne courte. Enfin, pendant l’étape

méthanogénique, la dernière, les acides organiques sont transformés en biogaz composé

principalement de méthane et dioxyde de carbone, ayant une puissance calorifique suffisamment

élevée pour servir de combustible.

4.3.2 Agricole

Une autre possibilité consiste à transformer les résidus végétaux en engrais. La matière organique

contenue dans la biomasse (de nature agricole, sylvicole ou industrielle) peut subir une série de

procédés visant à la transformer en produits fertilisants de nature humique pouvant être enrichis

en azote. Cela exige tout d’abord une adéquation du matériel par des processus

d’homogénéisation comme la sciure, la mouture et le tamisage. La première étape est l’oxydation

du résidu végétal grâce à des agents oxydants. Puis, il est traité à l’ammoniaque afin de donner le

produit final et l’enrichir en azote. La qualité du produit est plus grande que celle des engrais

vendus dans le commerce car la matière organique améliore la texture du sol et facilite le

développement de l’activité microbienne.

Les résidus issus de l’élevage présentent des caractéristiques qui rendent le sol plus

fertile, en particulier en raison de sa teneur en matières organiques, nutriments et eau. Son

application directe sur le terrain n’est pas possible principalement à cause de sa teneur élevée en

phosphates (P). Les applications massives et répétées de résidus animaux sur les sols peuvent

entraîner une accumulation de P, bien que peu de cas de niveaux phytotoxiques de P aient été

enregistrés. L’augmentation des niveaux de P dans le sol est généralement associée à une plus

grande capacité de libérer des phosphates solubles dans l’eau et par conséquent à l’augmentation

du potentiel polluant de l’eau et ses processus corollaires comme l’eutrophisation. Dans les

systèmes d’eau douce, des concentrations minimes en P soluble (0,01 mg/1) sont suffisantes pour

permettre l’efflorescence des algues si les conditions environnementales sont réunies. Par

conséquent, on les utilise généralement pour améliorer les propriétés des sols après avoir suivi un

traitement adéquat pour



éliminer les micro-organismes pathogènes. Pour être plus efficace, ce type de résidus nécessite

une transformation par le biais de compostage. Il s’agit d’une fermentation aérobie et thermophile

de la matière organique afin d’obtenir un produit stable appelé compost dont les propriétés sont

excellentes pour l’agriculture.

4.4 Modification de la qualité des sols

Chaque fois que cela est permis, l’épandage contrôlé des résidus par les exploitations

agricoles est ce qu’il y a de mieux pour garantir une harmonie entre les exploitations et la

campagne, dans la mesure où la plante peut assimiler les nutriments présents. Cela est possible

avec ce type de résidus grâce à un épandage efficace à une période donnée de l ‘année et dans

des quantités établies en fonction des propriétés des résidus et du type de culture.

Quand l’application des résidus issus de l’élevage ou de l’agriculture est mal faite ou

incontrôlée, elle a des répercussions importantes sur le milieu :

• Diminution de la teneur en oxygène, créant donc des conditions anaérobies.

• Augmentation excessive de la température.

• Diminution de la production.

• Phytotoxicité, conséquence de l’amendement massif de résidus sur des sols acides avec

des résidus riches en cuivre apportés par les déjections qui le libère au fil des ans. La

population microbienne des sols subit également des modifications car elles résistent peu

à ce métal. Ces modifications pourraient constituer la première étape vers une diminution

notoire des fonctions métaboliques microbiennes. Certains processus de la dynamique

des sols, qui est à la fois normale et utile, nous permettent de mieux comprendre leurs

réactions face à la présence de métaux, par exemple la fixation d’azote par les

cyanobactéries. La phytotoxicité est également aggravée par le NH3, les phénols, les

acides organiques à chaîne courte, produits ou existant dans le résidu organique.

• Perte de nutriments. L’épandage de résidus issus de l’élevage pendant les périodes de

reproduction normative des plantes entraînent de grandes pertes d’azote par évaporation,

ce qui conduit à des évaporations d’ammoniac, ou par lixiviation des nitrates ou nitrites

produites. Cela engendre une possible contamination des eaux de surface ou

souterraines.

• Apport d’autre nutriments comme le soufre (S), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le

sodium (Na) et le bore(B).

• Variation du pH du sol (acidification ou alcalinisation des sols)

• Augmentation de l’activité biologique des sols. Nombreux effets indirects sur la dynamique

globale des nutriments.



• Effets néfastes sur la salinité.

4.5 Exemples: Boues et matières plastiques dans l’agriculture

Pour augmenter sa rentabilité, le secteur agricole a souvent besoin de préserver les

facteurs climatiques qui influencent les cultures. Pour cela il utilise toutes les ressources

disponibles pour améliorer rendement et qualité. L’utilisation intensive des exploitations agricoles a

été une des techniques pour avancer et accroître les productions par le biais de cultures

couvertes, parmi lesquelles se trouvent les cultures sous serres. Ces dernières peuvent revêtir

des formes très diverses et sont construites avec différents types de matériaux. Mais, l’utilisation

des matières plastiques pour sa structure se sont développées.

Depuis 1975, les matières plastiques ont connu un fort essor dans le domaine agricole,

surtout dû à l’augmentation des surfaces des serres. Ainsi dans toute l’Espagne, depuis 1976, le

nombre d’hectares consacrés aux serres n’a cessé de croître. Actuellement, selon les régions

agricoles, la croissance est de 20% environ, ce qui représente une superficie totale proche des

50.000 hectares. Non seulement les serres en plastiques et les maillages consomment une grande

quantité de matières plastiques mais aussi d’autres techniques culturales comme les paillis et les

tunnels. Ainsi le secteur agricole est devenu un grand consommateur de matières plastiques, ce

qui engendre quelques problèmes pour l’éliminer. En Espagne, les principales exploitations et

superficies où le plastic est très utilisé se trouvent au Levant et en Andalousie pour la partie

continentale et aux Canaries en ce qui concerne les îles. On peut noter les zones de Campo de

Dalias en Almeria pour la superficie des serres et Séville pour celle des paillis.

Le matériel utilisé pour couvrir les serres est du polyéthylène (PE) de faible densité. La

norme U.N.E. 53-328-85 détermine les caractéristiques et durée du film. Pour les serres d’Almeria,

85% du plastic utilisé est des PE-180 microns (polyéthylène) de longue durés. L’utilisation de PE

(polyéthylène) thermoplastique de 200 microns n’est que de 14% en raison de son prix plus élevé

et la nécessité d’utiliser plus de kilogrammes pour la même surface, bien qu’il réagisse mieux face

aux températures basses. La tendance actuelle consiste à employer des matières plastiques de

plus longue durée et des thermoplastiques comme le copolymère EVA (copolymère acétate éthyle

vinylique) trois couches. C’est un produit récent représentant 1% des matières plastiques utilisées.



La quantité de plastic utilisé est de 2000 Kg/Ha de PE-180 et 2260 Kg/Ha de PE-200.

D’autres matières plastiques de PE-25-50 microns sont employés pour lutter contre les mauvaises

herbes, pour désinfecter ou pour la double paroi de la toiture afin d’améliorer l’isolation de la serre

et conservée l’énergie stockée.

Les principaux avantages du film de polyéthylène, face à d’autres matières plastiques

utilisées pour couvrir les serres, sont sa bonne adaptabilité à tout type de structures, sa grande

résistance aux rayures, la bonne réaction du film thermique et son prix compétitif. Les

inconvénients sont sa durée limitée et le fait qu’il cesse de refroidir la serre si le polyéthylène n’est

pas thermique.

On utilise trois types de polyéthylène, selon ses propriétés techniques (durée et effet

thermique) : film normal sans additifs ou traitement, film de longue durée (2 ou 4 saisons selon les

zones) avec des inhibiteurs de rayons UV, et film thermique de longue durée (2 ou 4 saisons selon

les latitudes). Le film thermique est obtenu à partir d’un composé de polyéthylène auquel on ajoute

les additifs appropriés afin qu’il soit doté des propriétés thermo isolantes et qu’il soit de longue

durée. Le principal avantage de ce film : les inversions thermiques sont considérablement réduites

par rapport au polyéthylène normal. Ainsi, on limite aussi bien le refroidissement que le

réchauffement excessif. En plus du film plastique, le secteur agricole utilise également des

maillages, dont les applications sont multiples : depuis la protection contre la grêle, jusqu’aux

grilles contre les oiseaux, moustiquaires, coupe-vent, ou pour favoriser l’ombrage. Ces dernières

sont les plus communes, notamment dans les pépinières et jardins pour faire de l’ombre aux

plantes ornementales mais aussi dans les semis pour protéger les plantes du soleil et éviter les

Durabilité des matières plastiques comportant la norme UNE 53.328 pour serres

Type de matière plastique Epaisseur Durabilité

Radiation solaire reçue

Polyéthylène normal (sans

additifs)

150 microns

6-8 mois < 148 kcal/cm2

Polyéthylène longue duré 180 microns

2 ans 296 kcal/cm2

Polyéthylène-Thermique longue

durée

200 microns

2 ans 296 kcal/cm2

Copolymère EVA (12 % AV) 200 microns

2 ans 296 kcal/cm2

Copolymère EVA (6 % AV) 100 microns

1 an 148 kcal/cm2



effets néfastes des forts ensoleillements. Cela est très utilisé dans les serres, pour protéger non

seulement les plantes ornementales mais également les cultures horticoles, surtout dans les

régions où l’ensoleillement est très fort.

Photo 17: Serres aux Canaries avec éléments plastiques

Une fois que les cultures bien protégées, la région de l’Almeria a vu quelque 17.000

tonnes de résidus de film apparaître. Ils sont souvent abandonnés à proximité des zones cultivées

ou bien brûlées. Actuellement, ils sont contrôlés car ils polluent l’air et émettent une grande

quantité de CO car la combustion est incomplète.

En Andalousie, le recyclage des matières plastiques est devenu un phénomène important

grâce au Recyclage Mécanique, et ce lorsqu’elles n’ont pas été trop dégradées par les

intempéries. En Almeria, il est possible de recycler jusqu’à 6.000 Tonnes/an dans une usine. La

même quantité peut être recyclée à Séville grâce à une usine et quelques centres locaux. EN

Andalousie et Murcie, il existe 5 usines de recyclage des matières plastiques. Avec le plastic

recyclé, on peut obtenir des granza16 pour fabriquer des produits tels que des tuyaux, emballages,

films etc.

16 Granza. Produit de récupération des matières plastiques après recyclage. Il est similaire aux produits plastiques de première transformation ou "granza virgen". Il se présente normalement sous la forme de fin macaron coupé en morceaux.



Photo 12: Résidus plastiques dans le secteur agricole

Quand les matières plastiques sont fortement détériorées, la Valorisation Energétique est

conseillée car leur collecte par voie mécanique a plus d’impacts négatifs sur l’environnement que

les bénéfices que l’on pourrait obtenir. Il est possible d’utiliser avec succès ces résidus plastiques

comme énergie de substitution aux autres combustibles habituellement utilisés dans les centrales

thermiques les cimenteries ou usines de céramique par le biais d’une combustion contrôlée. A

l’heure actuelle, le charbon est le combustible de nombreuses centrales thermiques et cimenteries.

Utiliser les résidus plastiques non chlorés à la place du charbon améliorerait à la fois la puissance

calorifique et diminuerait également les émissions d’anhydride carbonique, la production de

métaux lourds. De plus, cela ne génère pas dioxyde de soufre (absent dans les matières

plastiques) et produit moins de cendres. Par conséquent, cela contribue à la protection de la

nature et de l’environnement.

L’union européenne produit quelque huit millions de tonnes de boues d’épuration devant

être traitées. Ce chiffre ne cessera d’augmenter tant que l’on construira des nouvelles usines de

traitement des eaux résiduelles. Au Danemark, en France, en Finlande et au Luxembourg, environ

60% des boues d’épuration sont recyclées à travers l’agriculture. Sept pays, parmi eux le

Royaume-Uni et l’Espagne recyclent entre 30% et 50% et un pays, la Grèce, ne recycle que moins

de 9% des boues. C’est un procédé très important pour les pays méditerranéens dont les sols ont

besoin de matières organiques pour lutter contre l’érosion et la désertification. L’utilisation de

l’agriculture et le ré médiation des sols est une alternative pour se conformer à la Directive dur

l’Epandage. Actuellement, la Directive 86/278/CEE relative à la protection de l’environnement et

notamment des sols réglemente l’utilisation de boues d’épuration dans l’agriculture, fixe des

normes de qualité minimale et définit les exigences en matière de contrôle.

Cette initiative a permis de commencer à utiliser avec un certain succès les boues

d’épuration pour l’agriculture. Un des exemples les plus pertinents est le recyclage des boues

d’épuration d’Arazuri, Pamplone (Espagne) où plus de 125.000 T ont été utilisées dans les champs



de cultures du bassin de Pamplone. De cette façon, les déchets organiques ont été réintroduits

dans le cycle naturel de la matière et n’ont pas abouti dans des décharges, dans la mer, ou dans

des centres d’incinération. Grâce à l’expérience menée à Arazuri pendant neuf ans avec la

collaboration des agriculteurs, les boues sont devenues des résidus organiques très en vogue

dans la région. De plus elle a contribué à la croissance des revenus de certains agriculteurs de

cette région.



5 Résidus Sanitaires

5.1 Définition et classification

La définition la plus générale et la plus exhaustive de résidu sanitaire serait la suivante :

résidu de toute nature (substance ou objet) à l’état solide pâteux, liquide ou gazeux contenu ou

non dans des récipients, produits par des activités sanitaires (hôpitaux, cliniques, cabinets de

professionnels libéraux, centres socio-sanitaires et vétérinaires, laboratoires d’analyses cliniques,

laboratoires de santé publique et recherche médicale, centres de soins primaires, centres de

planning familial) et tout autre structure ayant une activité liée à la médecine humaine ou

vétérinaire. Le matériel sanitaire ne doit être considéré comme résidu à partir du moment où il est

jeté car il n’a plus d’utilité. Au cours des dernières années, le matériel jetable a été utilisé de

manière abusive, ce qui a considérablement augmenté la quantité de déchets. Dans le domaine

médical, on a essayé de limiter l’usage de matériel jetable aux activités pouvant entraîner un

risque d’infection.

Une grande partie des déchets sanitaires peuvent être assimilés aux déchets urbains car

ils ont des caractéristiques similaires. Pour une minorité d’entre eux, composée par les déchets

sanitaires contaminés de nature biologique ou chimique, le traitement est différent. D’autres

déchets sanitaires sont appelés déchets spéciaux, et leur traitement spécifique élimine la

pollution éventuelle qu’ils pourraient causer à l’environnement.

La composition des déchets sanitaires varie, ce qui a des conséquences sur la manière

dont ils sont gérés. Il faut donc les séparer et les classer. Il n’existe pas une classification unique

de ces déchets. Ainsi, par exemple, l’organisation Mondiale de la Santé regroupe les déchets

sanitaires de la manière suivante :

• Déchets généraux.

• Déchets pathologiques.

• Déchets radioactifs.

• Déchets chimiques.

• Déchets infectieux.

• Déchets pointus et tranchants.

• Déchets pharmaceutiques.

• Déchets contenant des métaux lourds.

• Déchets contenant du gaz sous pression.



Il existe d’autres classifications similaires comme celle de l’EPA (Environmental Protection

Agency), agence américaine de protection de l’environnement. Au sein de l’Union européenne, il

n’existe aucune législation spécifique qui régule la gestion des déchets liés aux soins de santé.

Les pays les définissent eux-mêmes en suivant les recommandations de l’UE à cet égard. Dans le

cas de l’Espagne, bien qu’il existe diverses classifications selon les régions, elles se fondent toutes

sur des critères similaires et ne présentent pas de différences majeures. L’Institut Cerdá17 (Projet

CLINHOS) a réalisé une étude complète sur le thème des déchets sanitaires, leurs particularités et

leur traitement. Ce projet a mis au point une classification qui a pour objectif la gestion avancée

fondée sur l’analyse très détaillée des conditions, caractéristiques et origines de chaque résidu qui

en font un résidu à part. Cette classification ne comprend que les résidus qui peuvent comporter

des risques biologiques définis.

• Groupe 1. Déchets généraux, qui ne présentent aucun type de contamination ou risque

particulier, aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur des centres de soins. On peut les traiter

de la même manière que l’on traite les résidus solides urbains (RSU). Ces résidus sont

normalement générés par des activités non médicales (bureaux, salles d’attente,

cantines, cafétéria, etc.).

• Groupe 2 Déchets biosanitaires similaires aux résidus solides urbains, comme les

pansements, gazes, gants, matériel jetable, etc., sans caractère infectieux et donc pour

lesquels il n’y a pas de risque de transmission des infections en dehors des centres de

soins. Ils peuvent être éliminés avec les RSU.

• Groupe 3. Déchets biosanitaires spéciaux, ayant un fort potentiel infectieux et qui, de par

ses caractéristiques physiques ou esthétiques, ne peuvent être éliminés avec les RSU.

Tableau 19: Maladies pouvent contenir des déchets sanitaires du groupe 3, car elles entraînent des sécrétions cutanées ou respiratoires.

• Choléra. • Fièvre hémorragique causée par

un virus. • Brucellose. • Diphtérie. • Méningite, encéphalite. • Fièvre Q. • Tuberculose active. • Hépatite virale.

• Tularémie. • Typhus abdominal. • Lèpre. • Anthrax. • Fièvre paratyphoïde A, B, et C. • Peste. • Poliomyélite. • Dysenterie bactérienne. • Rage. • Sida (VIH)

17 Institut Cerdá - "Guide pour le Traitment interne des Residus dans les Centres de soins" - Projet

CLINHOS –Création et Promotion d’un système intégré de traitement des résidus biosanitaires - Espagne, 1992.



• Groupe 4. Déchets chimiques ou biologiques, contaminés par des produits chimiques. La

législation les classe dans les déchets toxiques ou dangereux. Il s’agit des résidus cytostatiques

(médicaments pouvant freiner la croissance cellulaire utilisés dans le cas de tumeurs) pouvant être

cancérigènes, mutagènes ou tératogènes. La loi exige que les centres qui les génèrent déclarent la

simple existence de ces déchets dangereux.

• Groupe 5. Déchets anatomiques humains (restes de cadavres). Pour éliminer tout cadavre, reste de

cadavre et reste humain, il existe deux procédés :

a. L’inhumation b. La crémation

• Groupe 6. Déchets radioactifs, contaminés par des substances radioactives dont

l’élimination revient à l’entreprise de traitement des déchets radioactifs. En Espagne, il

s’agit de ENRESA (Entreprise Nationale de Résidus Radioactifs, S.A.).

Ce modèle se caractérise par sa description restrictive des déchets biosanitaires spéciaux

qui requièrent un traitement spécifique. L’information la plus significative sur les déchets vient du

projet CLINHOS : selon ce dernier, un hôpital de taille petite à moyenne génère entre 3 et 3,5 kg

de déchets par jour.

5.2 Gestion et traitment

On entend par gestion des résidus sanitaires les procédés ou activités nécessaires visant

à les traiter de manière adéquate en prenant en compte la protection de la santé et de

l’environnement. Les opérations et activités vont de la valorisation des déchets à leur manipulation,

séparation, emballage, collecte, entreposage, transport et traitement jusqu’à ce qu’ils soient

totalement éliminés. La majorité de ces étapes sont les mêmes quel que soit le résidu. Cependant,

une classification et une séparation au moment de leur production est un élément clé pour réussir

à les contrôler et à les limiter.

Pour gérer ces déchets, il faut tout d’abord les classer et les séparer, en les mettant dans

des récipients différents prévus à cet effet. La collecte doit respecter des normes et l’innocuité,

l’aseptisation et l’économie de moyens doivent être garantis. Ainsi, chaque type de résidu aura son

propre récipient ou sac devant répondre aux critères suivants :

• Etanchéité totale.

• Opacité.

• Résistance contre les ruptures.

• Aseptisation totale à l’extérieur.



• Absence totale l’extérieur d’éléments solides, pointus ou coupants.

• Volume inférieur à 70 litres.

• Fermeture hermétique spéciale permettant une ouverture facile mais empêchant

l’ouverture involontaire.

Photo 18: Conteneurs pour la collecte de déchets biosanitaires du groupe 2 coupants ou pointus.

Pour les déchets sanitaires coupants et pointus, des conteneurs rigides et imperméables sont

utilisés. Lorsqu'ils sont pleins, il convient de les éliminer en tant que déchets sanitaires spéciaux.

Les déchets cytostatiques doivent être stockés dans des récipients jetables en polyéthylène ou

polystyrène puisqu’ils seront totalement incinérés dans la majorité des cas ou stérilisés. Etant

donné la nature des déchets, les récipients doivent être résistants aux agents chimiques et aux

matériaux perforants et être dotés de systèmes spéciaux de fermeture hermétique.

L’identification de chacun des matériaux fait partie de la gestion et de la classification. Chacun

d’entre eux aura un code chromatique, des pictogrammes ou une signalisation claire afin d’être

correctement manipulés.

Photo 19: Pictogramme de Bio-risque. Déchets infectieux à risque.



Tableau 20: Types de déchets et identification

Résidu de type Couleur servant à

l’identification

Pictogramme

Groupe 1 NOIR Non

Groupe 2 JAUNE Non

Groupe 3 VERT ou MARRÓN Pictogramme de Bio-risque

Groupe 4 ROUGE ou BLEU Matériel contaminé

chimiquement. Cytostatique/

Gestionnaire accrédité

Groupe 5 Règlement

de Police Sanitaire mortuaire

Réglementation propre

Groupe 6 Récipients du gestionnaire

accrédité

Résidu Radioactif

La collecte, le transport et l'entreposage des résidus dans le centre doivent être effectués

en respectant les normes de sécurité maximales afin de garantir l'aseptisation et l'innocuité du

processus. Il est possible de procéder à un entreposage provisoire dans des zones limitées et

indiquées, tant qu'il ne dépasse pas les douze heures, si les conditions adéquates ne sont pas

réunies. L'endroit de stockage provisoire devra être désinfecté tous les jours.

Le transport est une autre étape de la gestion des déchets. En général, le transport au

sein du centre où sont produits les résidus, transport intra-centre peut être effectué par des

chariots contenant les produits selon des circuits fixes. Ces chariots doivent circuler fermés et

donc disposer d'un dispositif de fermeture approprié. La manipulation de ces résidus requiert

d'obéir à des règles précises afin qu'aucun problème ne surgisse pendant le transport ou le

stockage. Par exemple, il faudrait qu'un nombre restreint de sacs soit transporté au même moment

afin d'éviter qu'il se casse ; il faudrait également que le personnel qui les transporte porte des

gants résistants contre les matériaux pointus.

Le traitement des déchets dépend de la classification. Les déchets correspondants aux

groupes 1 et 2 peuvent être assimilés et donc traités comme des déchets domestiques. Pour les

autres, (sauf groupe 5), c'est un gestionnaire accrédité qui s'en chargera. Pour les déchets ne

pouvant être traités sur le lieu où ils sont produits, la sécurité doit être garantie lors du transport

afin d'éviter la contamination extérieure. Les véhicules servant au transport doivent être verrouillés,

homologués, désinfectés après utilisation et uniquement réservé à cet usage. Le personnel qui

manipule les déchets à transporter doivent avoir reçu une formation.



Le traitement des substances qui ne peuvent être assimilées aux déchets ménagers doit

prévenir le risque de contamination des maladies infectieuses qu'ils portent. Ainsi, les déchets

biosanitaires spéciaux du groupe 3, peuvent être assimilés à des déchets urbains après avoir été

désinfecté ou stérilisés. La désinfection peut être faite par :

Photo 20: Stérilisateur vapeur ou autoclave

Autoclave. C'est une méthode commune de stérilisation au cours de laquelle les micro-

organismes se désactivent et se détruisent par l'action conjointe de la température (supérieure à

120°C), la vapeur d'eau saturée et la pression. Plus la température est élevée et plus le temps est

long, plus la stérilisation augmente. Afin de réduire le volume de déchets et d'homogénéiser le

produit, les résidus doivent être triturés au préalable puis compactés à la fin du processus.

Désinfection chimique. Les résidus sont soumis à des produits chimiques oxydants du

type dioxyde de chlore ou hypochlorite sodique. L'efficacité dépend du temps pendant lequel ils

sont en contact ainsi que de la concentration du produit.

Micro-ondes. Il faut procéder à une trituration initiale avec un produit humidifié. Les micro-

ondes sont soumises à des radiations électromagnétiques non ionisantes qui ont une fréquence de

2450 Mhz et une longitude de 12,24 cm qui permet la désinfection.



L'efficacité de la méthode dépend de la durés, de la température, de la fréquence et de la

longitude de l'onde de radiation et, évidement, de la composition du déchet à traiter.

Photo 21: Chargement d'un stérilisateur vapeur ou autoclave. Source: Bestech Environmental Resources, Inc

L'incinération, est une autre alternative tant qu'elle respecte les niveaux d'émissions, de

mesures et de contrôles spécifiques établis par les normes en vigueur. Les résidus sont brûlés de

manière contrôlée. Les incinérateurs doivent avoir deux chambres : la première où les

températures oscillent entre 600 et 850°C et une seconde qui avoisine les 1200 ºC; Elle est

également équipée d'un filtre et d'un laveur de gaz. Ce système est avantageux car il permet la

destruction du matériel organique, y compris les pathogènes. Le volume et la masse du matériel

diminuent de 80 à 95%. Il est techniquement possible de récupérer de l'énergie en produisant de

la vapeur ou de l'électricité. Les inconvénients sont bien souvent supérieurs aux avantages. Ainsi,

les émissions gazeuses peuvent contenir divers types de polluants comme les dioxines. Ces

systèmes sont complexes et coûteux à entretenir. C'est une alternative de moins en moins utilisée

dans les pays développés.

Photo 22. Incinérateur moyen AR-45-1 de THERM TEC, INC utilisé pour les déchets sanitaires

Aujourd'hui il est possible de traiter les résidus par oxydation thermique. C'est une

solution écologiquement viable et à bas coût par rapport à l'incinération traditionnelle ou

l'épandage de résidus. Ce système diminue la quantité de déchets sanitaires et RSU.

Les déchets hospitaliers n'ont pas besoin d'être prétraités. On les introduit dans une

Chambre de Gazéification et de Pyrolyse et chauffe jusqu'à 550°C dans des conditions pauvres



en oxygène. Une gazéification du méthane se produit, appelé "syngaz". Il est produit à des

températures élevées et il pollue très peu (gaz résiduel). Ses caractéristiques permettent de

récupérer de l'énergie grâce à une turbine (une chaudière à vapeur ou à eau chaude). On peut

utiliser cette énergie pour produire de la vapeur, de l'électricité ou de l'eau chaude pour la

machine ou pour produire de la chaleur. Le gaz résiduel produit est équivalent à celui produit

par les centrales thermiques à gaz. Les émissions sont composées de CO2 et de vapeur d'eau.

D'autres composants dangereux sont présents en quantités très faibles.

Il existe d'autres solutions comme l'irradiation (rayons gamma ou bombardement

d'électrons avec faisceau), traitement mécanique, biodigestion, désactivation thermique et

oxydation humide qui permettent la stérilisation, la désinfection et l'élimination.

La gestion des résidus des autres groupes doit se faire conformément aux normes

spécifiques à chaque application.

Quel que soit le procédé de gestion choisi, l'objectif final doit être la prévention, la réduction et la minimisation des déchets. Ce sont des principes fondamentaux que l'Union européenne

veut faire respecter à chaque étape. Par conséquent, la réduction doit avoir lieu au cours des trois

phases de base du processus, la ré-utilisation est le principe fondamental :

o Dans la phase de production, en réutilisant davantage les matériaux et en

procédant à une stérilisation initiale. Il faut encourager l'utilisation de matières

recyclables ou ré-utilisables.

o Dans la phase de transport, en diminuant le poids, le volume et les

caractéristiques des matériaux d'emballage. Il faut favoriser les emballages ré-

utilisables après stérilisation.

o Dans la phase d'élimination, en appliquant cette solution au minimum nécessaire

de déchets sanitaires des Groupes 3 et 4. Une gestion appropriée permettra aux

résidus du Groupe 2 d'être assimilés aux déchets urbains.



6 Résidus Radioactifs

6.1 Aspects Généraux

Tous les types d’activités nucléaires produisent d’une manière ou d’une autre des résidus.

Ils proviennent aussi bien des centrales nucléaires que des applications médicales,

industrielles ou de la recherche. La quantité de ces résidus dépend de la taille et des

caractéristiques des activités qui les produisent. Comme pour tout type de résidu, on appelle

résidu radioactif tout matériel ou objet qui n’a pas d’utilisation définie. De plus, ce type de

résidus comporte des noyaux radioactifs qui présentent des concentrations ou des niveaux

d’activité18 supérieurs (niveaux d’exemption ou quantité exemptée) à ceux établis par les

autorités ayant compétences en la matière. Les éléments qui présentent des niveaux

d’activité supérieure à 74 Bq/g (2.10-9Ci/g) font partie de cette catégorie.

18 L’activité radioactive est mesurée en Curie (Ci), ce qui équivaut à 3,7.1010 désintégrations par

seconde, et détermine le nombre de désintégrations d’un gramme de Ra-226 (premier noyau radioactif découvert) par seconde. Dans le système international, l’unité de mesure est le Becquerel (Bq), qui équivaut à une désintégration par seconde. Les matières radioactives sont caractérisées par leur activité, soit le nombre de désintégrations nucléaires par unité de temps et unité de poids. Elle s’exprime en curie/gr. ou becquerel/gr.



Schéma 23 : Cycle du combustible nucléaire et son utilisation. Origine des résidus

Les déchets radioactifs sont caractérisés par leur grande dangerosité et leur persistance

(durée de vie très longue dans l’environnement). Par conséquent, même des petites quantités

de déchets peuvent donner lieu à des quantités de rayonnement potentiellement

dangereuses. La durée de vie des émissions radioactives peut être de milliers ou dizaines de

milliers d’années. Par conséquent, l’objectif principal de la gestion des déchets radioactifs est

de limiter l’exposition des travailleurs et de la population au rayonnement tout en minimisant

les effets à long terme sur l’environnement et les générations futures. On distingue trois types

de rayonnements :

Le rayonnement α (alpha), émission d’un noyau d’hélium.

Le rayonnement Β (bêta), émission d’un électron.

Le rayonnement Γ (gamma), émission d’un rayonnement électromagnétique dont la

fréquence est plus élevé que les rayons X.

Investigation – Réacteurs Nucléaires

Enrichissement et raffinement

Conversion / Transformation

Minerai et processus d’extraction

R E S I D U S

Production de radio-isotopes

Industries

Universités

Hôpitaux

Laboratoires de recherche

Génération d’énergie

(électricité)

Minerai d’uranium

Stockage final des résidus

Fabrication du combustible

R A D I O - I S O T O P E S

U R A N I U M



Schéma 24 : Conséquences des émissions de différents types de rayonnements sur plusieurs matières

Lors d’activités nucléaires, une décomposition du noyau initial (radionucléide) a lieu, ce

qui provoque l’émission de rayonnements tels que décrits précédemment. Le temps de la

transformation dépend du type de noyau nucléaire. Elle est caractérisée par le temps de

semi désintégration, soit l’intervalle de temps nécessaire afin que la moitié des noyaux d’un

échantillon se désintègrent. Sa valeur oscille entre quelques microsecondes et des milliards

d’années.

6.2 Classification

L’organisation Internationale de l’Energie Atomique (OIEA) a proposé un classement qui

sépare les résidus solides, liquides et gazeux. Cependant, Les critères généralement utilisés

pour la gestion des résidus sont :

• L’état physique : solides, liquides et gazeux.

• Le type de rayonnement émis : alpha, bêta et gamma.

• La période de semi désintégration : durée de vie courte ou longue.

• L’activité spécifique : activité élevée, moyenne ou faible.

. • La radio toxicité : propriété des déchets radioactifs définissant leur dangerosité

d’un point de vue biologique ainsi que leur période de semi désintégration, leur

Alpha

Bêta

Gamm

Peau ou papier

Feuille d’aluminium

Béton, Plomb, Roches de sel



capacité à être expulsé de l’organisme par le biais de processus organiques et leur

capacité à s’accumuler dans différents organes ou tissus.

Indépendamment de ces différents types de classements, on divise généralement les

résidus nucléaires en deux grands groupes en fonction de leur traitement final :

• Déchets de faible et moyenne activité (FMA):

Il s’agit de déchets ayant une faible activité avec des radionucléides émettant des

rayonnements bêta gamma avec des périodes de semi désintégration inférieures à 30 ans.

Le rayonnement alpha à longue vie (période de semi désintégration de plusieurs milliers

d’années) est limité. La quantité de radio-isotopes artificiels émettant des rayonnements

alpha doit être inférieure à 0.01 curie/tonne. Les principaux radionucléides sont en général 90Sr, 137Cs, 60Co y 55Fe.

• Déchets de haute activité (HA):

Il s’agit principalement des déchets issus du combustible nucléaire usé et non retraité et

des sous-produits générés par le retraitement. Ils contiennent des radionucléides émettant

des rayonnements alpha à vie longue et relativement concentrés. Ils peuvent produire de

grandes quantités de chaleur.

6.3 Sources

Les résidus radioactifs sont produits lors d’activités telles que :

1) Production d’énergie électrique nucléaire. Les déchets sont produits au cours de toutes

les étapes par lesquelles le combustible nucléaire passe jusqu’à son utilisation dans les

réacteurs nucléaires. Il y a également des résidus de fonctionnement des centrales nucléaires

et des résidus générés lors de la gestion du combustible usé. On inclut dans cette catégorie

les résidus de la première phase du cycle du combustible. Cela comprend les déchets

produits lors de l’extraction de l’uranium, de la fabrication de concentrés d’uranium, de la

transformation de l’hexafluorure d’uranium et la fabrication des éléments combustibles.

L’extraction d’uranium a lieu dans des mines souterraines ou des carrières puis il est classé

en fonction de son contenu en uranium après avoir retiré les parties du minerais qui ne

seraient pas assez rentables et celles qui composent ce que l’on appelle le « stérile ». Ce

dernier représente un grand volume de résidus solides composés en majorité des matériaux

non utilisables. Son activité est faible. Il contient des éléments radioactifs nouveaux par

rapport à ceux qui existaient sous une forme naturelle. Les modifications qui ont lieu dans



ces éléments sont physiques et chimiques. La dangerosité potentielle est celle de chaque

élément et elle peut être inférieure à celle des minerais présents dans le gisement.

Dans les centrales nucléaires, en raison de l’utilisation de combustible composé en majorité de 235U,

des produits d’activation et de fission pouvant être dissous sont crées. La fission de l’uranium génère

différents produits radioactifs artificiels de faible, moyenne et haute activité. Ces résidus issus de la

fission et la transformation sont composés par des isotopes d’uranium et, en moindre quantité, par des

produits de fission et des éléments transuraniques.

Les matériaux utilisés pendant la phase de production sont des résidus de faible et moyenne

activité. En revanche, ceux issus du combustible usé sont des déchets de haute activité. En raison de

leurs caractéristiques, ils doivent être refroidis afin d’atténuer la chaleur produite par la fission. Pour ces

déchets, un stockage temporaire est requis, en général, dans les piscines dans la zone du réacteur.

Ainsi, les éléments à vie courte se désintègrent rapidement avant de subir d’autres types de traitements

et d’être définitivement stockés. Les produits de fission et actinides à longue période de désintégration

sont les déchets de haute activité. Le béton armé est alors une condition sine qua non des structures

de stockage.

Schéma 25 : La centrale nucléaire Vandellós I (497 MW), de type Graphite-gaz, située dans la province de Tarragone. Elle est hors-service depuis octobre 1989 en raison d’un incendie.

Il est possible de recycler le combustible utilisé grâce au retraitement de l’uranium et du plutonium

restant dans ces déchets et pouvant être réutilisé. Le volume de ce type de déchets n’est pas important



bien que ses caractéristiques particulières lui confèrent une importance spéciale. De nombreux pays,

comme l’Espagne, n’ont pas recours à cette solution et ont opté pour le stockage direct du combustible

usé.

2) Application des radioisotopes en médecine, recherche et dans le secteur industriel. Dans

les installations médicales et hospitalières, l’utilisation d’isotopes radioactifs pour diagnostiquer et traiter

certaines maladies est croissante depuis plusieurs années. Il n’est pas rare d’utiliser des éléments

radioactifs non encapsulés19, normalement à l’état liquide, comme traceurs pour l’exploration du cœur,

du foie, de la glande thyroïde, etc. (99Tc, 201Tl, 67Ga, 131I, 125I). La médecine nucléaire à recours à de

nombreux isotopes radioactifs pour des usages cliniques, aussi bien pour le diagnostic (par exemple 131I, 14 C et 3H-tritium), que pour les thérapies (comme 60Co et 137Cs ). Pour soigner les tumeurs, on

utilise des sources encapsulées qui doivent être régulièrement changées en raison de la désintégration

radioactive naturelle de son activité. Les tests effectués par certains laboratoires pharmaceutiques sur

des animaux produisent des déchets biologiques qu’il faut également traiter comme tout type de résidu

radioactif. Ces sources, qui font souvent preuve d’une haute activité, doivent être remplacées dès que

leur activité atteint un certain niveau. Chacune de ces sources génère des déchets radioactifs qu’il faut

traiter. Il existe d’autres résidus produisant des déchets contaminés par les éléments radioactifs utilisés,

comme par exemple les seringues, les aiguilles, les conteneurs de liquides radioactifs, les gants, le

papier, les tissus et le matériel médical.

Schéma 26 : Seringues dans un conteneur d’une unité de médecine nucléaire. Source : Enresa.

Parmi les applications des isotopes radioactifs dans le secteur industriel, on peut noter l’utilisation

19 Matériel radioactif avec lequel on peut être en contact direct lorsqu’il est manipulé.



croissante de sources encapsulées. Grâce à ces sources, généralement de faible activité, on peut

obtenir des mesures de niveau, d’humidité, de densité ou d’épaisseur pendant le déroulement

d’activités continues ou à des endroits difficiles d’accès. On utilise également des sources encapsulées

de rayonnement gamma pour effectuer des essais non destructifs sur des constructions métalliques

(gammagraphie20) et pour la stérilisation industrielle. Dans ces cas, des sources ayant une activité plus

forte sont nécessaires.

Les centres de recherche génèrent eux aussi des résidus semblables à ceux générés par les

réacteurs de recherche et d’enseignement, les cellules chaudes21, les laboratoires de tests

métallurgiques (où ont lieu des tests, essais et manipulations dédiés à la recherche), les usines pilote et

les services de décontamination. Les déchets se présentent sous différentes formes physiques,

chimiques et radioactives en raison de la variété d’isotopes et le large éventail d’activités pour

lesquelles on les utilise.

Schéma 3 : Le réacteur ARGOS construit à la Junta de Energía Nuclear de Madrid entre 1960

et 1962. Il est situé à l’Ecole Technique Supérieure de Génie Industriel de Barcelone pour utiliser

l’énergie nucléaire à des fins civiles. Source : Université Polytechnique de Catalogne (UPC)

20 La radiographie industrielle est largement utilisée pour inspecter les soudures. Pour cela,

on emploie des sources encapsulées blindées qui contiennent des émetteurs gamma. Les isotopes les plus

couramment utilisés sont Iridium-192, Cobalt-60 et Césium-137 21Installation servant à manipuler et/ou faire de la recherche sur le matériel irradié. Elle est équipée de murs de retenue, d’une protection radiologique (blindage) et de commandes à distance et possède des fenêtres d’observation. Dans le jargon nucléaire, on utilise le terme “chaud” pour identifier ou définir des zones et sites où du matériel hautement radioactif est utilisé. En général, le niveau de rayonnement est également très élevé.



3) Fermeture des installations nucléaires et radioactives. Lorsqu’un centre de production

ou d’utilisation de matériel radioactif ferme, il faut évaluer et traiter les éventuels résidus. Dans le

cas d’une centrale nucléaire, la quantité de déchets est importante. Cependant, il est possible de

traiter les résidus qui ne dépassent pas les limites autorisées de contamination de manière

traditionnelle. Ceux qui affichent des niveaux de contamination supérieurs (canalisations,

composants et structures contaminées ou activées) doivent être traités en tant que résidus

radioactifs. Il y a également les résidus générés dans le réacteur et, bien qu’ils soient peu

nombreux, ils représentent la majorité de l’activité radioactive. Ces éléments se trouvent à

l’intérieur du blindage. Ils sont de grande taille, hautement radioactifs et contaminés et, afin d’être

manipulés et transportés plus facilement, leur taille doit être réduite dans des installations blindées

hautement sécurisées et soumises à des contrôles environnementaux. La majeure partie de la

radioactivité se trouve dans les couches de ciment les plus proches des zones radioactives. Ainsi,

on peut affirmer que 80% d’une centrale nucléaire n’est pas radioactive. Après les contrôles stricts

auxquels ils sont soumis par les Organismes nationaux et supranationaux, ils peuvent être

réutilisés et transportés sans problème.

Les structures des édifices et les systèmes auxiliaires font aussi partie des déchets générés par

la fermeture d’une centrale. Ils sont légèrement contaminés et peuvent être décontaminés. De

plus, on peut noter la présence de résidus secondaires (liquides de décontamination, filtres à gaz,

etc.).

6.4 Gestion

La gestion des résidus radioactifs englobe toutes les activités techniques et

administratives depuis la production jusqu’au stockage final. Les opérations intermédiaires sont :

la manutention, le transport, le conditionnement, le confinement et le stockage temporaire. Toutes

ces étapes sont accompagnées d’activités administratives afin de contrôler chacun des processus

et garantir la sécurité des opérations effectuées car un grand nombre de ces résidus sont

sensibles et à risque.

La gestion des résidus doit garder comme objectif principal la sécurité et la protection

radiologique. Il est donc nécessaire de prendre certaines mesures à cet égard et d’assurer la

meilleure efficacité possible à chaque étape. Ainsi, à court et à long terme, la santé des personnes

n’est pas mise en danger et l’environnement est protégé. La gestion des déchets est soumise à

des protocoles internationaux sur la sécurité de la gestion des résidus radioactifs. Par exemple, on

peut noter la Convention commune sur la sécurité concernant la gestion des déchets radioactifs de

l’OIEA (Organisation Internationale de l’Energie Atomique) et les directives européennes sur les



impacts environnementaux. Ces textes obligent à effectuer une évaluation des impacts

environnementaux produits par le stockage des résidus.

Pour que ces objectifs soient respectés, les résidus doivent être conditionnés à l’état solide

et immobilisés dans du ciment ou du bitume par exemple. La gestion n’est pas la même selon qu’il

s’agisse de déchets de faible et/ou moyenne ou de haute activité (voir classification).

a) Les déchets de faible et moyenne activité ont des périodes de semi désintégration

inférieures à 30 ans. Un stockage souterrain peu profond ou en surface avec des barrières

ouvragées est la solution la plus courante.

b) Les résidus de haute activité composés par le combustible usé sont extraits du

réacteurs et placés dans les piscines de la centrale nucléaire pour être refroidis et stockés

temporairement. Ce type de résidus comprend aussi ceux issus par le retraitement du combustible

usé et émettent des particules alpha.

Schéma 27 : Système traditionnel de gestion des résidus radioactifs.

Comme nous l’avons vu, la gestion des déchets radioactifs a pour but de les immobilisés

et de les isoler pendant la durée jugée nécessaire. Cela est possible grâce à la disposition de

TYPES DE RESIDUS RADIOACTIFS

Vie très courte Faible activité Haute activité et vie longue

STOCKAGE TEMPORAIRE DILUTION

DISPERSION DANS l’ENVIRONNEMENT ISOLEMENT ET CONFINEMENT



barrières artificielles (matrices de confinement, murs de béton, argiles spéciales, etc.) et naturelles

(formations géologiques diverses). L’isolement est total après installation de plusieurs séries de

barrières. Lorsqu’on parle de « conditionnement », il s’agit de la première barrière ou « barrière

chimique » qui immobilise les résidus dans une matrice solide, stable, durable et chimiquement

inerte. Les matrices les plus fréquemment utilisées pour les résidus de faible ou moyenne activité

sont le ciment, le bitume et les polymères. En revanche, pour les résidus de haute activité et dans

le cas du cycle fermé, on a recours à la vitrification pour immobiliser les solutions liquides issues

du retraitement du combustible.

La deuxième barrière, appelée « barrière physique », est un conteneur dans lequel se

trouvent les résidus immobilisés afin d’éviter leur dispersion et tout contact avec l’extérieur. Les

conteneurs sont adaptés à chaque type de résidus. En général, on utilise des bidons métalliques

normalisés pour les résidus de faible et moyenne activités. Les autres sont placés dans des

récipients métalliques spécifiques résistant à la corrosion. Le tout est ensuite fermé

hermétiquement.

La troisième barrière, la « barrière ouvragée », est constituée des installations où sont

placés les résidus. Elle comprend des structures, blindages et des systèmes conçus pour que les

déchets soient isolés correctement en fonction de leur catégorie.

La quatrième barrière est la « barrière géologique ». Il s’agit de la partie de la croûte

terrestre où se trouvent les résidus. Elle doit être extrêmement stable et imperméable. Sa fonction

est de retenir ou retarder l’accès des radionucléides à l’environnement s’ils parvenaient à franchir

les trois premières barrières.



Schéma 28 : Structure des barrières visant à isoler les résidus de l’environnement

Bien que la qualité des barrières puisse varier en fonction de la dangerosité du type de matériel

radioactif, la technique des barrières doit s’appliquer à tous les types de résidus. La sécurité

globale des lieux de stockage ne se fonde pas sur une barrière en particulier mais sur l’ensemble

de celles-ci. Cela signifie qu’une barrière de qualité médiocre peut être compensée par une autre

de meilleure qualité.

Toutes les opérations doivent être conçues afin de confiner le résidu dans un colis et de le stocker, tout en respectant les normes minimales requises en fonction du type de stockage prévu. Lorsque les déchets sont conformes à ces normes, on les appelle « résidus conditionnés ».

Techniquement, la gestion des résidus radioactifs implique la réalisation d’une série d’opérations

physiques, chimiques et techniques au cours des différentes étapes suivantes :

• Tri et collecte. Afin de faciliter la gestion des résidus, il convient de les séparer en

fonction de leurs caractéristiques sur le lieu où ils sont générés. Les principaux

paramètres sont en général : leur combustibilité, activité, période de semi-

désintégration et composition chimique.

Entre 300 et 1000 m

1ère BARRIERE CHIMIQUE : conditionnement 2ème BARRIERE PHYSIQUE : le conteneur du résidu 3ème BARRIERE OUVRAGEE : l’installation 4ème BARRIERE GEOLOGIQUE : le terrain



• Entreposage initial. Il est utile d’un point de vue opérationnel d’entreposer les

déchets avant de les traiter afin de pouvoir contrôler les campagnes de traitement.

Cette étape permet également la décroissance radioactive des radionucléides à vie

courte. Le stockage provisoire des résidus de moyenne activité peut entraîner la

nécessité de construire des bâtiments spécifiques garantissant la sécurité et le

blindage du site, ce qui engendre des dépenses supplémentaires importantes.

• Réduction. L’objectif principal de cette phase est de diviser le résidu d’origine en

deux parties : une partie décontaminée ayant un volume similaire à celui du résidu

d’origine et une activité si faible qu’il peut être réutilisé ou jeté ; une partie

concentrée dont le volume est minime mais dont le contenu radioactif avoisine celui

du résidu d’origine. Par conséquent, la partie à traiter est celle qui est concentrée.

De plus, la réduction du volume permet également de faire des économies dans les

phases suivantes. Le compactage des résidus radioactifs est réalisé par le biais

d’opérations industrielles courantes qui varient selon l’état d’agrégation des résidus

à traiter.

• Solidification ou immobilisation. Il s’agit de mélanger la partie concentrée du résidu,

ou le résidu d’origine s’il n’a subi aucun traitement, avec des agents permettant de

le transformer en produit solide. Le produit obtenu doit être conforme aux normes

définies par les autorités compétentes. Par conséquent, les responsables doivent

établir un programme de garantie et de contrôle de la qualité. Les principales

normes visent à garantir la qualité exigée.

• Emballage. Les récipients les plus utilisés pour les résidus de faible et moyenne

activité sont des bidons équipés d’un couvercle démontable et construits avec une

plaque d’acier galvanisé ou peint. Parfois, afin que le blindage soit plus efficace,

une couche de béton interne peut être coulée à l’intérieur des fûts, laissant un

espace libre pour mettre un autre fût plus petit ou les résidus directement. Des silos

cylindriques en béton et des récipients prismatiques en métal ou béton.



• Pour emballer les résidus de haute activité, on utilise généralement des capsules en

acier inoxydable scellées par soudure. Afin d’aider la chaleur produite par ces

résidus à se dissiper, on remplit les espaces libres d’un gaz inerte et d’un bon

conducteur de chaleur comme l’hélium ou d’un métal fondu comme le plomb.

Parfois, dans le but d’augmenter la résistance mécanique de la capsule, des gaines

métalliques recouvrent le résidu avec des parois épaisses pour renforcer le

blindage.

Schéma 29. Bidons radioactifs soumis au contrôle de stabilité. Source : Foro Nuclear (http://www.foronuclear.org)

• Stockage temporaire du résidu conditionné. Cette étape est nécessaire avant le

stockage définitif car elle permet de protéger les résidus pendant le temps de

réalisation des infrastructures de stockage définitif. Les installations sont prévues en

fonction des types de résidus et comprennent des systèmes de blindage

radiobiologique, des mécanismes de commande automatiques ou à distance et des

systèmes de refroidissement. Les résidus du combustible usé, qu’ils soient générés

par des systèmes de cycle ouvert ou fermé, doivent être stockés temporairement

pendant des dizaines d’années. Pendant ce temps, la radioactivité des résidus et

les émissions de chaleur diminuent jusqu’à ce qu’on puisse les stocker

définitivement. Généralement, on les stocke dans des piscines remplies d’eau afin

de garantir refroidissement et blindage biologique (à l’intérieur ou à l’extérieur des

centrales nucléaires). On peut aussi choisir de les stocker au sec en utilisant un gaz

réfrigérant (air ou gaz inerte) dans des chambres spéciales, des coffres en béton,

des puits secs ou des conteneurs métalliques.



• Stockage définitif ou évacuation. C'est l’un des aspects de la gestion des résidus

radioactifs les plus importants. De nombreux investissements en matière de

recherche et développement y sont consacrés. Au cours de cette étape, il faut

prendre en compte l’activité du résidu à stocker. Par conséquent, nous étudierons

les différents types de stockage suivants :

Schéma 30 : Structure de stockage et conditionnement des résidus de faible et moyenne activité. Source : Ministère de l’Energie, Etats-Unis.

o Stockage définitif des résidus de faible et moyenne activité. Lors des premières

années de la gestion des résidus, on plaçait ces résidus dans des fosses marines,

procédé qui fait aujourd’hui l’objet d’un moratoire. Si ces résidus ont une vie

courte, ils n’en sont pas moins volumineux. Ils sont relativement peu nocifs et leur

activité disparaît au bout de 300 ans. Il est possible de les stocker dans des

infrastructures peu profondes en construisant une barrière ouvragée. Les

infrastructures consistent en quelques planches de béton sur lesquelles on empile

les résidus emballés en respectant une certaine organisation. Il est également

possible de construire des cellules en béton enfouies ou semi enfouies dans

lesquelles on place les déchets. La dernière phase consiste à remplir tous les

espaces vides restants avec de la terre, de l’argile et des couches imperméables

recouvertes par une autre couche de terre végétale. Pendant la durée des

opérations, des contrôles sont effectués concernant les eaux de pluie, les eaux

souterraines et celles qui peuvent venir du système lui-même et qui peuvent

entraîner des fuites et ainsi laisser les résidus s’écouler dans l’environnement. La

barrière ouvragée doit pouvoir faire face aux phénomènes physiques qui

pourraient se produire pendant la période d’activité des déchets.

o Stockage des résidus de haute activité. Ce type d’installations est principalement

dédié aux résidus du combustible usé dans les centrales nucléaires. Ils génèrent



99% de la radioactivité du cycle du combustible nucléaire. Ils émettent des

rayonnements de longue durée, des actinides entre autres. Par conséquent, il est

nécessaire de les confiner pendant une longue période de temps. Différentes

solutions de confinement ou d’évacuation définitive ont été envisagées pour ce

type de résidus. Parmi elles :

1. La transmutation22, il s’agit de la transformation de radionucléides en autres

éléments stables. Elle se réalise souvent grâce à un “amplificateur d’énergie”

destiné à utiliser l’énergie générée par la fission ou la transmutation des actinides.

2. L’élimination et l’envoi dans l’espace grâce à des fusées spatiales.

3. L’élimination et l’envoi dans le sous-sol grâce à des sondes profondes permettant

d’enfouir les conteneurs de déchets.

4. Evacuation dans les glaces polaires et ancrage grâce à des câbles ou

enfouissement dans la croûte terrestre par fusion avec la glace.

5. Stockage dans des formations géologiques extrêmement stables à plusieurs

centaines de mètres sous terre.

Parmi les solutions proposées, celle qui présente le moins de difficultés de tout

type (économique, technique, éthique, politique, etc.) est la dernière. Cette

solution est celle qui trouve le plus fort consensus dans les pays industrialisés.

Les milieux géologiques étudiés sont composés de sable, granite, argiles, basalte

et pierres volcaniques. Le but de ce type de stockage est :

• De parvenir à la stabilité nécessaire pendant des périodes allant de centaines de

milliers d’années à plusieurs millions d’années.

• D’assurer que les phénomènes physiques à la surface de la terre comme les

inondations, les chutes de météorites, etc. n’affectent pas le confinement des

résidus.

• De confiner les résidus pendant de longues périodes afin de respecter les limites

de temps fixées.

• D’éviter la corrosion des conteneurs. Par conséquent, la formation géologique

adéquate est une formation où l’eau est inexistante ou présente en quantités

infimes.

22 Transformation d’un élément chimique en un autre provoqué par un changement dans son

noyau atomique. Il s’agit de la réaction nucléaire de désintégration des isotopes radioactifs.



Schéma 31 : Dessin conceptuel du Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) (usine pilote de

confinement des résidus) dans les roches volcaniques de Yucca Mountain, Nouveau Mexique, Etats-Unis, Source : Ministère de l’Energie, Etats-Unis.

Une fois que l’emplacement choisi est conforme aux critères sus-mentionnés, la construction des

installations peut commencer. Tout d’abord, il s’agit d’aménager un réseau de galeries à des

profondeurs allant de 500 à 1000 mètres. Les galeries doivent être contenir des alvéoles

horizontales ou verticales dans lesquels on place les résidus dûment emballés. La chaleur produite

s’échappe normalement lorsque les résidus sont séparés et placés dans les différents alvéoles en

en quantités limitées. La dernière étape consiste à fermer hermétiquement les alvéoles et les

galeries avec du matériel spécifique comme de la bentonite moulue et/ou la roche dans laquelle

les galeries ont été creusées.

Il n’existe aucune installation en état de fonctionnement pour les résidus civils de haute activité.

L’Allemagne a suggéré l’installation située sur le site de Gorleben (ancienne mine de sel) et les

Etats-Unis celui de Yucca Mountain (roches volcaniques). On espère que d’ici à 2020, la majeure

partie des pays disposera d’installations de stockage des résidus.



• Transport. Les installations où sont définitivement stockés les résidus ne se

trouvent généralement pas au même endroit que là où ils sont produits. Il faut

donc assurer le transport entre les deux sites. Le transport de substances

radioactives est effectué conformément aux recommandations fixées par l’OIEA,

reprises par l’ONU puis transposées en législations nationales et internationales

par les instances juridiques compétentes. Pour l’Europe, un Accord européen

relatif au transport des marchandises dangereuses par route (ADR). Il permet

d’homogénéiser les aspects importants du transport des matières dangereuses.

Cet accord réglemente, entre autres aspects, les essais sur les colis (résistance à

la chaleur, aux chutes, étanchéité, etc.), les contrôles radiologiques sur le matériel,

l’étiquetage des colis pour le transport, etc. Seules du personnel qualifié peut

être chargé de transporter les résidus. Les véhicules doivent être spécialement

équipés pour ce type de mission et les documents les concernant doivent être

disponibles pendant le transport. La réglementation a pour but de protéger les

individus et éviter la dispersion dans l’environnement. Par conséquent, aussi bien

l’activité que la nature et le type de résidus doivent être pris en compte pour

effectuer un transport sécurisé. Un contrôle du niveau de rayonnement externe

doit être réalisé et des informations sur le contenu des colis, le niveau maximum

de rayonnement à la surface des colis, le marquage et l’étiquetage de ces derniers

et les critères de manutention pendant le transport doivent être fournies.

Schéma 32 : Différentes possibilités de transport des résidus radioactifs selon la distance et les capacités de chaque pays. Source : ENRESA, Uranium Information Center (Australie)



7 Bibliographie Titre: Contamination et Ingeniering environnementale (5 volumes) Auteur: BUENO, J.L., SASTRE, H., LAVIN, A.

Edition: F.I.C.Y.T

Titre: Hazardous and industrial waste treatment

Auteur: CHARLES N. HAAS, RICHARD J. VAMOS

Edition: Prentice Hall, 1995

Titre: Basic Concepts of Environmental Chemistry

Auteur: Connell, D. W

Edition: Lewis Publishers 1998

Titre: Ingeniering environnementale : fondements, contexte, technologies et systèmes de gestion

Auteur: GERARD KIELY

Edition: McGraw-Hill 1999

Titre: Environmental chemistry

Auteur: BAIRD, C.

Edition: Freeman, c1999

Titre: Introduction a la Science Environnementale

Auteur: TYLER MILLER, G.

Edition: Thomson. 2002

Titre: Traité sur le recyclage et la récupération des résidus : Le recyclage dans la Nature. Le

recyclage dans le milieu agricole. Le recyclage et la récupération dans le milieu urbain. Le

recyclage et la récupération dans le milieu industriel : cas pratiques / chaque secteur.

Auteur: SEOANEZ CALVO, MARIANO.

Edition: Mundi-Prensa, 2000

Titre: Résidus : problématique, description, maniement, utilisation et destruction : manuel pour

politiciens, techniciens, enseignants et étudiants de l'ingénierie de l'environnement.

Auteur: SEOANEZ CALVO, MARIANO.

Edition: Mundi-Prensa, 2000



Titre: Contamination environnementale: une vision depuis la Chimie.

Auteur: OROZCO BARRENETXEA, C.

Edition: Thomson-Paraninfo, 2003

Titre: Manuel de minimisation des résidus et des émissions industrielles.

Auteur: Institut Cerda.

Edition: Institut Cerda, 1992

module 1 - chapitre ii

Documents