ADEME Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie Direction Industrie « Département Prévention et Valorisation des Déchets » 2, square La Fayette BP 406 49004 Angers Cedex 01

Enquête sur l’état de l’art et les perspectives des techniques de tri automatique des déchets

RAPPORT FINAL

Août 2003

SOMMAIRE pages

Résumé 2

Summary 2

Synthèse 3

1. Tri automatique 6 1.1. Généralités 6 1.2. Grandeurs caractéristiques du tri 9 1.3. Propriétés exploitées pour le tri des déchets 12 1.4. Recommandations générales pour aborder le tri

automatique 14

2. Etat des lieux du tri automatique 18 2.1. Périmètres de l’étude 18 2.2. Procédés de tri automatique 20 2.3. Filière des DEEE 24 2.4. Filière des déchets d'emballage 28 2.5. Filière des RB(A) 32 2.6. Situation française 35

3. Analyse des efforts à fournir 38 3.1. Perspectives d’évolution des filières de déchets 38 3.2. Nouvelles technologies de tri automatique 39 3.3. Recommandations 40

Annexes 43 A1. Glossaire 44 A2. Fiches descriptives des technologies de tri 48 A3. Entretiens : cible, guide et compte-rendus 134 A4. Références bibliographiques 171

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Résumé Dans cette enquête sur l'état de l'art et les perspectives des techniques de tri automatique des déchets, les procédés applicables aux déchets industriels banals, déchets d'équipements électriques et électroniques, véhicules hors d'usage et déchets d'emballages sont passés en revue tant sur un plan technique que sur les plans des applications, de l'économie et du niveau de développement. La situation française est comparée à la situation internationale. Des perspectives d'évolution et des préconisations d'orientation pour l'avenir sont données.

Mots clés : tri automatique, tri mécanique, crible, tamis, recyclage, déchets, DIB, DEEE, VHU RBA, emballages.

Summary A state of the art on the automated sorting of waste is presented. The application of automated sorting to End of Life Vehicles, Waste from Electronic and Electrical Equipment, packaging and industrial non dangerous refuse is described from a technical viewpoint as well as from the economical, applications and development viewpoints. The situation in France is compared to international situation. Perspectives and advices for future evolution are given.

Key words : automatic sorting, mechanical sorting, screen, sieve, recycling, waste, scrap, refuse, WEEE, ELV, ASR, packaging.

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Synthèse

Cette étude présente un état de l’art des techniques de tri automatique des déchets en France et dans le monde réalisé à travers une analyse documentaire complétée par des entretiens avec des acteurs du secteur.

Les opérations de tri sont au cœur de la chaîne de traitement des déchets et sont plus particulièrement une étape clé du processus de recyclage promu puis imposé par les instances Européennes au travers de nombreuses Directives depuis dix ans. Le tri a pour fonction principale de transformer un flux de déchets mélangés et non valorisables en plusieurs fractions de déchets enrichis dont un au moins est valorisable.

Le tri des déchets a toujours intégré des étapes de tri manuel mais certaines fonctions sont depuis longtemps confiées à des machines comme, par exemple, l'enlèvement des ferrailles par tri magnétique. Parler aujourd'hui d'automatisation du tri a plusieurs significations :

• remplacer le tri manuel quand la machine fait la même séparation que l'homme suivant les mêmes critères (couleur,...) ; les avantages recherchés sont alors l'économie, la vitesse, la constance, la suppression d'un poste de travail pénible,...

• effectuer des tris que l'homme ne peut pas faire suivant des critères spécifiques (densité, spectre de réflexion infrarouge,...) ; les avantages recherchés sont alors, outre ceux cités ci-dessus, une meilleure valorisation des flux triés.

Les déchets pris en compte en priorité dans cette étude sont les Déchets Industriels Banals (DIB), les Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques (DEEE), les Véhicules Hors d'Usage (VHU) et plus particulièrement les Résidus de Broyage (Automobile) (RB(A)), les emballages « industriels et commerciaux ». L’étude concerne donc principalement les techniques de tri automatique susceptibles d’être mises en œuvre pour les déchets présentés dans la liste ci-dessus.

Il apparaît ainsi que cette étude n’a pas pour objet d’identifier les procédés appliqués ou applicables aux ordures ménagères ; cependant, les technologies de tri automatique développées à ce jour l’ont essentiellement été pour ce type de déchets, et les travaux présentés s’appuient en grande partie sur les retours d’expérience du traitement des ordures ménagères.

Les procédés étudiés comprennent aussi bien les procédés de tri dits « mécaniques » que les procédés « experts » comprenant une phase d'identification des déchets suivie d'une phase de séparation. Ils sont mis en œuvre dans des centres de tri et/ou chez les transformateurs de matière. Les opérations de pré-tri et de sur-tri sont également prises en compte.

L'accent est mis sur les procédés effectivement utilisés industriellement mais ceux en développement sont également évoqués. Les 23 procédés retenus font chacun

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l'objet d'une fiche informative en donnant une description à travers son principe, sa mise en œuvre, ses points forts et faibles, ses applications, son niveau de développement et ses fournisseurs.

L’ensemble des procédés de tri automatique ayant atteint le stade du pilote ou une exploitation industrielle identifiés sont présentés dans 23 « fiches procédés ». Ces fiches décrivent des technologies qui reposent sur différents principes de tri :

• tri aéraulique ; • tri électrostatique ; • tri hydraulique ; • tri magnétique ; • tri mécanique ; • tri optique ; • tri thermique.

Plusieurs tableaux synthétiques permettent de qualifier un procédé par rapport à différents paramètres : pertinence du procédé vis-à-vis du déchet considéré ; procédés disponibles en fonction des propriétés caractéristiques des déchets à traiter ; performances des procédés.

L’étude conduite fait par ailleurs apparaître que la position de la France par rapport aux autres pays industrialisés est contrastée. En retard par rapport à l'Allemagne sur le taux d'automatisation des centres de tri, la France est techniquement en pointe sur certains procédés comme l'identification des plastiques par trieurs optiques ou la valorisation des plastiques issus de RB(A).

Un état des lieux technique est donné par filière, et reprend les informations présentées dans les fiches procédés ainsi que celles issues des contacts avec des acteurs concernés par le tri automatique.

Le tri automatique des DEEE est quasiment inexistant en France hormis pour les produits broyés qui subissent ensuite le traitement des RB(A). Il n'y a pas encore dans le monde de technique dominante pour effectuer ce tri.

Le tri automatique dans la chaîne de traitement des VHU existe depuis longtemps avec la récupération des ferrailles et des non ferreux. Le tri des plastiques dans les RB(A) est récent tant en France qu'à l'étranger et atteint le stade industriel. Beaucoup d'évolutions sont encore à venir dans ce secteur.

Le tri automatique des emballages est en constant développement depuis une dizaine d'années et des concepts nouveaux sont apparus ces cinq dernières années. Les chaînes de tri d'emballages conservent systématiquement une part de tri manuel (au minimum en pré-tri et en contrôle/affinage). La tendance générale retient une combinaison de tri mécanique (criblage et séparation

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morphologique), de tri magnétique et de tri par matériau (manuel ou par trieur optique).

Enfin un ensemble de préconisations d'orientations pour l'avenir est formulé. On retient en particulier l'importance de ne pas confondre tri et purification : le tri vise à assurer des débouchés aux fractions sortantes qui n'ont pas toujours besoin d'être pures.

Il est rappelé que chaque choix d'une technique doit tenir compte d'une optimisation globale au niveau de la filière et de la chaîne de tri et que l'environnement économique et réglementaire évoluant notablement, les technologies à favoriser seront les plus versatiles.

Enfin, il est noté que les technologies actuelles (hormis le tri des papiers) atteignent leurs limites en termes de performances. Pour augmenter les taux de recyclage, il convient donc de s'attaquer aux réserves de rendement : les refus de tri et plus particulièrement les « fines ».

Le rapport d’étude présente une synthèse de l’ensemble des résultats. Il est accompagné en annexe d’un glossaire, de l’ensemble des vingt trois fiches procédés, ainsi que de compte-rendus d’entretiens et de visites. Ces entretiens et visites, réalisés auprès d’acteurs importants du traitement des déchets, constituent un véritable retour d’expériences du terrain, et enrichissent l’étude par la transmission « directe » de l’avis de professionnels du secteur.

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1. Tri automatique

1.1. Généralités

1.1.1. Rôle du tri

Au coeur de la chaîne de gestion globale des déchets, l’activité de tri intervient juste après la phase de collecte et de récupération, et juste avant les étapes de valorisation, de traitement et de stockage des résidus.

Le tri permet, à partir d’un flux de déchets, d’obtenir une ou plusieurs fractions présentant une valeur ajoutée :

• en tant que fraction recyclable en matière première secondaire : celle-ci peut en fait résulter soit d’une opération de tri proprement dite, soit d’une opération de sur-tri qui est réalisée sur une fraction déjà riche en matériau à valoriser. Le sur-tri vise à accroître la pureté des matériaux. Cette opération est souvent faite chez les transformateurs qui s'assurent ainsi un meilleur contrôle de qualité des matières premières secondaires qu'ils transforment. Le sur-tri est le domaine de prédilection de l'automatisation car il s'effectue après regroupement de forts tonnages, sur des flux déjà bien qualifiés ;

• en tant que flux aux propriétés « améliorées » à l’entrée d’un autre procédé de tri : c’est le résultat d’une opération dite de pré-tri qui consiste presque systématiquement en une opération d'élimination des déchets encombrants.

Dans le premier cas, l'opération de tri consiste à séparer les matériaux recyclables des produits non recyclables, à les conditionner et à les stocker en vue de leur transfert vers les usines de transformation.

Suivant la nature du flux de déchets et le devenir des matériaux à trier, on peut définir deux types de tri :

• le tri négatif qui consiste à extraire d'un flux de déchets une ou plusieurs fractions indésirables pour ne conserver en fin de tri qu'une fraction résiduelle valorisable. Cela nécessite que le flux entrant soit suffisamment pur et fourni en matériau valorisable. Dans le cas contraire, il faut prévoir la possibilité de passer facilement à l’autre type de tri ;

• le tri positif qui consiste à prélever d'un flux de déchets une fraction valorisable. C’est le procédé le plus couramment utilisé car il s’applique à tout type de flux.

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1.1.2. Tri manuel, tri automatique

Le tri automatique est une terminologie qui recouvre plusieurs concepts. On pourra, par exemple, distinguer :

• le tri automatique dont la fonction est de remplacer exactement l'homme : la machine utilise les mêmes critères de tri (critères visuels de forme et de couleur) ;

• le tri automatique dont la fonction est de faire ce que l'homme ne sait pas faire : la machine utilise des critères spécifiques (spectre infrarouge, densité, magnétisme, conduction, …) ;

• le tri automatique dont la fonction est d'assister l'homme dans la détection : la machine utilise ses capacités propres de discernement (spectre infrarouge, conduction,…) et indique à l'opérateur l'objet reconnu au milieu des autres (par un rayon lumineux) ;

• le tri automatique dont la fonction est d'assister l'homme dans la manipulation : le trieur utilise son expertise de reconnaissances des objets, les désigne à la machine qui les extrait mécaniquement du flux ;

• le tri mécanique par opposition au tri automatique. Le tri mécanique est rigoureusement une forme de tri automatique qui regroupe des opérations mécanisées exploitant les qualités physiques des matériaux à trier. Le tri automatique non mécanique comprend les opérations exploitant les propriétés chimiques ou physico-chimiques des matériaux.

Le tri automatique et le tri manuel ne sont pas à opposer systématiquement dans le sens où ils sont, dans la plupart des cas, utilisés dans les centres de tri de manière complémentaire.

En effet, le tri manuel intervient souvent en amont d’un grand nombre d’opérations de traitement des déchets, au niveau des centres de tri des collectes sélectives (emballages, corps creux), des centres de tri de DIB et des unités de démontage et de démantèlement (VHU, DEEE).

Du point de vue technique, le tri automatique présente des avantages par rapport au tri manuel :

• la pénibilité du travail de tri est allégée : le trieur devient contrôleur/affineur ; • le tri automatique peut être réalisé sur des critères de séparation plus précis

que le tri manuel (produits d'aspects similaires) ; • la qualité du tri est beaucoup moins tributaire du facteur humain (ergonomie du

travail, geste et posture, psychologie : motivation, satisfaction) ; • le processus peut être continu : en tri automatique, il n’y a plus la nécessité de

faire des pauses courtes et fréquentes, indispensables dans le cas du tri manuel pour préserver la concentration des opérateurs ;

• le tri automatique peut augmenter les capacités de traitement : dans le tri manuel, le processus mental de visualisation d’un objet, d’identification, de préemption et de sélection de la goulotte ou du bac de jetée prend 2 à 3 secondes par objet. Certains procédés de tri automatique permettent

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d’atteindre des cadences nettement supérieures, 30 000 objets éjectés par heure soit 8 objets par seconde (données constructeurs et utilisateurs).

La tendance actuelle est donc au développement des techniques de tri automatique de plus en plus variées et performantes. Cette tendance pourrait conduire à la disparition des tris manuels mais :

• cela dépendra essentiellement de la nature des flux entrants, de leur évolution et des référentiels de qualité des produits que devront respecter les fractions issues du tri ;

• le tri automatique suppose en général un investissement relativement lourd, et en particulier plus lourd que celui nécessaire à la mise en place d’un tri manuel ;

• le tri manuel est encore aujourd’hui nécessaire dans les filières de valorisation des déchets : - les performances techniques des outils de tri automatiques ne sont

aujourd'hui suffisantes qu'au prix de lourdes cascades d'installations ; l'option d'utiliser une machine et un tri manuel pour affinage et contrôle reste plus rentable et plus fiable ;

- le tri manuel est une source d’emploi ; certains centres ont même été créés pour cette raison. Il reste parfois également un outil de réinsertion sociale, même si cette fonction est en régression.

1.1.3. Flux / Fractions

Il convient de bien différencier :

• le flux de déchets entrants qui est considéré au niveau de la collecte, c’est-à-dire à l’entrée du centre de tri et dont la nature conditionne le choix et la qualité du tri ;

• la ou les fractions qui sont considérées dans le process, c’est-à-dire à l’intérieur et en sortie du centre de tri et dont les référentiels de qualité produits conditionnent aussi le choix du tri.

En fin de tri, une fraction des matières entrantes est rejetée : ces refus du tri sont dirigés soit vers des usines d’incinération, soit vers des centres de stockage de « déchets ultimes ». Dans le premier cas, ces refus demeurent des éléments valorisables, par exemple par la production de chaleur, d’électricité, voire des deux simultanément. Dans le second cas les refus sont considérés comme des déchets qu’il est impossible de valoriser.

On notera qu'une forme d'apport de valeur ajoutée consiste à orienter une fraction du flux entrant vers un centre d'enfouissement technique (CET) de classe 3 après en avoir extrait les déchets non inertes alors que, sans tri, elle aurait été envoyée en CET de classe 2. L'enfouissement en CET de classe 2 est beaucoup plus cher que l'enfouissement en CET de classe 3.

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1.2. Grandeurs caractéristiques du tri

On peut présenter, de façon très schématique, un processus de tri comme suit :

Composant 1 : E1 Composant 2 : E2 … Composant n : En

Flux entrant

Composant 1 : T1 Composant 2 : T2 … Composant n : Tn

Fractions triées

Composant 1 : R1 Composant 2 : R2 … Composant n : Rn

Fraction refusée

figure 1 : schéma de principe d’une opération de tri

Sur la figure 1, le flux entrant (déchets à trier) est composé du mélange E1 à En, correspondant aux quantités des composés 1 à n ; T1 à Tn sont les quantités des composés 1 à n présents dans les fractions triées ; R1 à Rn dans la fraction refusée.

Pour caractériser ce processus, trois grandeurs caractéristiques principales sont utilisées : la capacité, le rendement (ou efficacité), la pureté.

1.2.1. Capacité

La capacité (ou le débit) de tri d’un équipement correspond à la quantité de déchets qu’il peut trier par unité de temps. La capacité massique est fréquemment employée pour préciser la capacité de tri, essentiellement à des fins de communication, mais il est plus pertinent de parler de capacité volumique pour dimensionner la plupart des équipements.

Dans l’exemple schématique de la figure 1, la capacité de tri du composant 1 est exprimée en quantité triée par heure, soit T1/heure. Typiquement, la capacité s’exprime en tonnes par heure, en kilogrammes par heure, en tonnes par an, en objets par heure ou encore en mètres cubes par heure.

1.2.2. Rendement ou efficacité

Le rendement ou l'efficacité d’un équipement de tri correspond au rapport de la quantité d’un matériau trié sur la quantité totale de ce même matériau présent initialement dans le flux entrant. Il s’exprime en pourcentage.

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Dans le cas d’un exemple de séparation simple de n composants, si l'objectif est de récupérer dans une fraction les composants 1 et 2, le rendement R de la séparation est :

R = 100 x (T1 + T2)/(E1 + E2)

En pratique, le rendement des équipements automatiques s’échelonne de 70% à 99.9%. Les rendements obtenus par tri manuel se situent dans ce même intervalle.

1.2.3. Pureté

La pureté d’une fraction issue d’un tri est le rapport de la quantité de matériau(x) que l’on souhaitait isoler sur la quantité totale de cette fraction. Elle s’exprime en pourcentage.

Dans l'exemple de séparation binaire décrit ci-dessus, la pureté P est :

P = 100 x (T1 + T2) / (T1 + T2 + T3 + T4)

Les fractions issues d’un tri manuel sont des pièces entières avec une pureté de 95 à 99%.

Les fractions issues d’un tri automatique peuvent atteindre des puretés de 99.99% (en sur-tri chez les recycleurs) mais dans un centre de tri ordinaire traitant des flux issus de la collecte sélective, les puretés obtenues par tri automatique sont plutôt de l'ordre de 90% à 95% et un contrôle-affinage manuel en fin de chaîne est nécessaire.

1.2.3. Référentiels de qualité des produits

La qualité peut être définie par plusieurs critères : la fiabilité, la disponibilité, la durabilité, la sécurité de fonctionnement, le coût d'utilisation, la nature, la composition, etc... presque tous ces critères sont applicables aux déchets triés (appelés à devenir des matières premières secondaires).

Les référentiels de qualité des produits sont les spécifications (exigences de qualité) auxquelles doivent répondre les matériaux à l'issue du tri pour pouvoir être introduits à nouveau dans les filières industrielles.

Ces référentiels de qualité des produits relèvent pour la plupart d'accords commerciaux entre fournisseur et acheteur. Toutefois certaines filières suffisamment organisées ont défini des référentiels permettant de normaliser les appellations des différentes fractions issues des centres de tri à destination des transformateurs. C'est le cas pour les filières les plus importantes et les plus actives comme la récupération des métaux et celle des papiers.

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Devant la difficulté existante à mesurer les qualités des lots de matière première secondaire, ces référentiels font souvent appel à l'historique des lots (issus de telle filière de collecte sélective,...) et à un échantillonnage statistique qui peut être réalisé par le fournisseur ou par l'acheteur.

D'autre part, les organismes agréés (en France, Eco-Emballages et Adelphe) ont mis en place un ensemble de Prescriptions Techniques Minimales (PTM) qui définissent la qualité des emballages triés sortant des centres de tri et livrés aux récupérateurs. Ces PTM s’appliquent aux déchets ménagers ; pour cette raison nous avons choisi dans cette étude d’utiliser le terme plus générique de « référentiel de qualité des produits ».

Par exemple :

• pour l’acier, la teneur en métal magnétique doit être supérieure à 88% (avec une tolérance de -2%) ; la teneur en eau doit être inférieure à 10% (l’eau provoque des explosions lors de la fusion des ferrailles, et le collage des stériles sur les emballages en acier) ; la densité doit être supérieure à 1.2 tonnes/m3 ;

• pour l’aluminium, la teneur en aluminium doit être supérieure à 45%.

Dans la plupart des centres de tri, des combinaisons de plusieurs techniques de tri automatique permettent d’optimiser la séparation des déchets mais la plupart des techniques de tri automatique requièrent la mise en place d’un contrôle de la qualité des fractions triées. Ce contrôle est en fait un tri manuel qui a une fonction d'affinage.

1.2.4. Valeurs théoriques et résultats pratiques

Les performances des procédés de tri sont entre autres évaluées en fonction du rendement et de la pureté des fractions obtenues. Elles sont dépendantes de la qualité du flux entrant.

Les valeurs (capacité, rendement, pureté,…) communiquées sont le plus souvent des valeurs données par les constructeurs ou fournisseurs d’équipements. Il convient de considérer ces valeurs comme des valeurs théoriques qu’il faudrait idéalement confronter systématiquement aux valeurs pratiques, c’est-à-dire aux valeurs effectivement obtenues par les utilisateurs. Ces valeurs dépendent des conditions particulières d’utilisation qui sont primordiales.

Il est important de retenir que les principales grandeurs caractéristiques du tri sont fortement liées : capacité, rendement et pureté sont des paramètres qui ne peuvent être ajustés indépendamment. Par exemple, une augmentation de la capacité de tri s’accompagne en général d’une baisse de la pureté. Les données fournies par les constructeurs correspondent souvent aux optimums pour chacune des grandeurs, ces optimums n’étant pas accessibles simultanément ou uniquement sous la condition d'avoir un flux d'entrants particulièrement bien préparé. De plus, chaque procédé de tri automatique n'est qu'un élément dans la chaîne de tri et l'optimisation globale de la chaîne ne passe pas forcément par l'utilisation optimale de chacun de ces composants.

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On se rend compte enfin que les performances annoncées sont très comparables suivant les différentes techniques de tri. La performance n’est donc pas le plus souvent le critère de choix déterminant. Le choix de la technique utilisée devra prendre en compte, entre autres, l’implantation dans le centre de tri, le type de produits à trier, l’ergonomie souhaitée et l'adaptabilité aux changements de flux entrants.

1.3. Propriétés exploitées pour le tri des déchets

Les procédés de tri, des déchets ou d’autres types d’objets, reposent sur la possibilité de différencier ces objets en fonction de certaines de leurs propriétés. Dans le cas des déchets, les propriétés exploitées pour le tri automatique sont nombreuses. Elles sont présentées ci-dessous. On propose également dans le tableau 3, au chapitre 2, un récapitulatif des propriétés exploitées en fonction des différents types de procédés identifiés.

• Propriétés optiques Ces propriétés varient en fonction de la nature des matériaux. Ainsi, les matières plastiques absorbent différemment les infrarouges, et peuvent être identifiées en fonction de leur spectre infrarouge caractéristiques. Les propriétés optiques des matériaux peuvent également être exploitées dans le domaine du visible : un tri par couleur est alors possible.

• Propriétés mécaniques Plusieurs des propriétés mécaniques des matériaux sont utilisés dans les procédés de tri. Ces propriétés sont par ailleurs le plus souvent associées aux propriétés liées à la forme et à la taille des déchets à séparer. C’est le cas par exemple pour le crible à disque, qui permet d’opérer une séparation en fonction de la forme, de la taille, de la rigidité et/ou de l’élasticité des objets. Certaines propriétés sont plus spécifiquement exploitées sur des déchets présentés sous forme de broyats. La résistance aux contraintes (dureté, tenue aux chocs,…) permet de différencier les matériaux lors d’une étape de broyage ; chaque matériau résiste différemment à un ensemble d’opérations : compression, cisaillement, impact, torsion, flexion, délaminage,…). D’autre part, les broyats peuvent être différenciés par la densité des matériaux qui les composent. Ils peuvent notamment être séparés en fonction de leur comportement particulier dans un fluide tel qu’un gaz (séparateur aéraulique) ou un liquide (mécanisme de flottaison).

• Propriétés liées à la taille et à la morphologie De nombreux procédés de séparation utilisent les différences de forme et de taille des objets pour leur séparation ; c’est le cas notamment des procédés utilisant des cribles. La séparation par la forme est utilisée essentiellement pour le tri des objets plats (papiers, journaux, films plastiques,…) et des objets creux (bouteilles, briques d’emballage,…). La séparation par taille est effectuée sur des objets entiers ou sur des broyats. On met alors à profit les différences de granulométrie entre objets.

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Les propriétés liées à la forme et à la taille sont souvent associées aux propriétés mécaniques des déchets.

• Propriétés électriques, magnétiques et électro-magnétiques Les propriétés électriques des matériaux sont utilisées pour les séparer grâce aux phénomènes d’attraction ou de répulsion avec l’équipement de tri. Ainsi, certains matériaux sont projetés, alors que d’autres « adhèrent » à l’équipement avant de tomber par gravité. Pour exploiter les propriétés électriques des matériaux, il faut opérer leur mise en charge. Celles-ci est effectuée soit par bombardement ionique ou charge Corona (voir fiche 15 pour une description détaillée de cette technique), soit en utilisant le phénomène de triboélectricité, qui repose sur la capacité de générer des charges électriques superficielles par frottement. Les propriétés magnétiques (des métaux ferreux) sont mises à profit pour leur séparation ; l’équipement de tri comporte alors un aimant permanent ou une bobine électromagnétique. On peut également utiliser la propriété de certains matériaux (métaux non-ferreux) à devenir magnétique sous l’effet d’un courant électrique ; ce magnétisme est dû à la formation de courants à l’intérieur du matériau, les Courants de Foucault.

• Propriétés de surface Les propriétés de surface des matériaux peuvent également être mises à profit pour les séparer. Dans un liquide, certaines substances peuvent ainsi se « fixer » à des bulles d’air ; elles acquièrent ainsi une densité artificiellement réduite. Le mécanisme de fixation à l’air peut être facilité par l’ajout de réactifs ayant des propriétés de diminution des tensions de surface. Le procédé de flottation utilise ce principe.

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1.4. Recommandations générales pour aborder le tri automatique

1.4.1. Objectifs du tri automatique

Les procédés de tri sont utilisés dans un contexte qui se modifie dans le temps. Ces phénomènes peuvent provenir de l’évolution des critères de tri, de l’évolution qualitative et quantitative des gisements (en fonction de la population, des habitudes de consommation et des emballages), des changements de réglementation et enfin de l’évolution des technologies.

De plus en plus, la nécessité d'améliorer la rentabilité du tri des déchets ainsi que les conditions de travail des opérateurs (le tri manuel entraîne deux risques pathologiques non négligeables : les lésions musculaires et osseuses, les contaminations) amène les centres de tri à diversifier les procédés utilisés et notamment à les automatiser.

On peut donc distinguer plusieurs raisons incitant à s'engager dans la voie du tri automatique :

• économiques (productivité et meilleure valorisation d'un gisement) ; • sanitaires (conditions de travail) ; • techniques (détection et discrimination impossible à réaliser par un homme).

Ainsi, autrefois activité artisanale essentiellement manuelle, le tri entre progressivement dans une logique industrielle.

1.4.2. Maintenance d’une installation de tri automatique

Quelle que soit leur taille, les centres de tri doivent être considérés comme des usines, avec tout ce que cela implique de maintenance, en particulier de maintenance préventive. L’objectif principal est de diminuer les temps d’arrêts machines :

• en diminuant le nombre d’interventions curatives ; • en effectuant les travaux de maintenance préventive pour éviter les pannes ; • en assurant et contrôlant le nettoyage des machines par une maintenance de

premier niveau.

La maintenance préventive se décompose en entretiens journaliers (nettoyage), en entretiens hebdomadaires (contrôles et petits réglages) et en visites trimestrielles (contrôle et remplacement des pièces d’usures).

Le personnel d’exploitation est organisé en équipes de travail. Le nombre d’équipes est fonction du taux de charge de la chaîne. Dans la plupart des centres le personnel de tri, de maintenance et de chargement travaille en deux postes d’une durée de 6 à 8 heures.

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Certains centres de tri ont mis en place une Gestion de la Maintenance Assistée par Ordinateur. Cette technique est d’autant plus facilitée que l’automatisme comporte un certain nombre de contrôles. De plus, les fournisseurs d'équipements comportant déjà une importante composante logicielle (ordinateur de reconnaissance de formes ou de matières,...) intègrent maintenant à leur prestation une possibilité de contrôle et de mise à jour distance.

Cette notion de maintenance est importante et se retrouve dans le discours des exploitants de centres de tri : l'un des critères de choix importants pour un appareil de tri est la proximité et l'importance du service après-vente ainsi que l'expérience de terrain déjà acquise par d'autres exploitants sur le même procédé.

1.4.3. Coûts

Les coûts d'investissement pour le tri automatique sont bien évidemment plus élevés que pour le tri manuel.

La contrepartie attendue est une réduction des coûts d'exploitation et un accroissement de la qualité générale permettant une meilleure valorisation des fractions sortantes.

La période de retour sur investissement demandée par les exploitants (et obtenue d'après les fournisseurs) est de l'ordre de deux ans. Ces chiffres sont à relativiser car ils se rapportent aux procédés ayant donné satisfaction ; or il existe des procédés qui n'ont jamais atteints leurs objectifs et pour lesquels on ne peut même pas parler de retour sur investissement (exemple d'une machine à courants de Foucault installée sur une chaîne de collecte sélective de moyenne importance et qui sert maintenant de tapis de transfert …).

En tri manuel, les frais de personnel de tri représentent entre 50% et 70% du coût d’exploitation hors amortissement de l’investissement.

Les données sur les coûts sont difficiles à obtenir pour tous les procédés et doivent être prises avec précautions. En effet, au coût brut de la machine livrée sur le centre de tri, se rajoutent des coûts d'installation, de branchements, d'aménagement de la chaîne autour du nouveau composant (tapis, socles, …). Ces derniers coûts dépendent eux-mêmes beaucoup du site et de son organisation. Au total, le coût net d'une installation peut doubler ou tripler le coût brut de la machine. Les données disponibles sont citées dans les fiches.

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1.4.4. Gisements et seuils de rentabilité

Le tri automatique n’est économiquement viable que pour des centres de tri ayant des capacités suffisantes ; dans ce cas, pour nombre de centres, se pose la question du gisement de déchets permettant d’atteindre ces capacités. Le tableau suivant donne pour quelques équipements automatiques, des valeurs minimales de capacités pour un centre de tri de collecte sélective :

Equipement Matériau traité Flux global

Séparateur plats/creux >6000 tonnes/an >6000 tonnes/an Automate de tri >1000 tonnes/an de

plastiques >12000 tonnes/an

Détecteur/éjecteur de métaux non ferreux

>20 tonnes/an d’aluminium

>6000 tonnes/an

Séparateur magnétique >200 tonnes/an d’acier >3000 tonnes/an

Tableau 1 : capacités à partir desquelles les équipements sont économiquement viables (source : « Concevoir, construire et exploiter un centre de tri », ECO-

EMBALLAGES).

Là encore, cette notion de valeur limite de gisement viable doit être relativisée. Elle peut être assez facilement définie pour des centres traitant de la collecte sélective mais est plus difficile à établir pour des centres traitant des DIB et dont les modes de valorisation peuvent être variés (valeur positive du flux trié et/ou valeur négative du flux non trié). Ainsi, un séparateur à courants de Foucault (réputé coûteux) peut s'imposer sur une chaîne de traitement du bois même s'il y a peu de métaux à valoriser car la valorisation du bois implique sa dé-métallisation.

Le problème du gisement peut également se poser de manière aiguë pour des filières spécifiques de déchets (DEEE par exemple).

1.4.5. Variabilité du cahier des charges

Du fait de la variabilité des objectifs évoqués ci-dessus, le cahier des charges d'un équipement de tri automatique peut être amené à changer à court ou à long terme.

A court terme, certains gisements sont assez stables :

• les flux issus d’une collecte auprès d’industriels donnés peuvent être relativement constants en quantité et en qualité sur une zone géographique ;

• la composition des RB(A) peut changer d'un broyeur à l'autre, mais les contrats avec les entreprises traitant ces RB(A) sont des contrats à long terme qui permettent à celles-ci de savoir ce qu'elles vont recevoir d'un broyeur et de modifier leurs réglages si nécessaire.

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Mais d'autres flux peuvent changer rapidement à l'échelle de la journée. C'est le cas des DIB.

A long terme, presque tous les gisements sont appelés à se modifier :

• nouveaux emballages ou matériaux ; • passage du mono-flux au multi-flux (ou inversement) ; • nouveaux matériaux de construction (fenêtres PVC et aluminium,...) ; • nouveaux matériaux de fabrication (plastiques des voitures,...) ; • nouveaux composants (petits moteurs électriques des voitures,...) ; • nouveaux gisements (DEEE,...).

La problématique de la variabilité des flux entrants de déchets existe aussi bien dans un contexte industriel que « ménager ». Ainsi, les procédés développés jusqu’ici essentiellement pour les ordures ménagères ont déjà été confrontés à ces aspects.

Les débouchés pour les fractions triées sont également appelés à changer en nature et en quantité :

• renforcement des contraintes législatives sur les taux de recyclage ; • changement des paramètres économiques du marché aval : taxe sur

l'enfouissement, prix des matières premières secondaires,...

Enfin, sur un marché concurrentiel, les choix technologiques des concurrents peuvent rendre les vôtres obsolètes. Il importe donc, lors du choix d'un appareil de tri automatique, de prendre en compte comme un critère primordial, la versatilité du procédé :

• paramètres de réglage instantanés (vitesse de rotation, inclinaison,...) ; • capacité à absorber des surcharges ; • maintien des performances lorsque la composition ou la « propreté » du flux

d'entrants change ; • possibilité d'utiliser les réglages pour équilibrer les fractions sortantes (dans le

cadre d'une optimisation globale de la chaîne de tri) ; • possibilité de changer l'emplacement dans la chaîne de tri ;

18

2. Etat des lieux du tri automatique

2.1. Périmètres de l’étude

2.1.1 Périmètre géographique

La présente étude a pour objectif de réaliser un état des lieux sur le tri automatique des déchets dans le monde en mettant l'accent sur :

• l’Union Européenne ; • les Etats-Unis ; • le Canada ; • l’Australie.

Pour le Japon, l’étude s’appuie sur les résultats d’autres travaux commandés par l’ADEME.

2.1.2 Techniques

Sous le terme de « tri automatique des déchets », beaucoup de techniques très différentes dans leur nature peuvent être regroupées. Cette étude se limite aux procédés mis en œuvre dans les centres de tri et/ou chez les transformateurs de matière. Les opérations de pré-tri et de sur-tri rentrent dans le cadre étudié.

Les techniques retenues sont celles qui concernent le tri :

• aéraulique ; • électrostatique ; • hydraulique ; • magnétique ; • mécanique ; • optique ; • thermique.

Les procédés de tri magnétique des métaux ferreux, bien qu’étant des techniques éprouvées et bien connues, peuvent être appelés à s’adapter aux nouvelles exigences de qualité. Ils font donc l’objet d’une fiche (fiche 12).

La distinction est souvent faite entre tri automatique et tri mécanique. Ce dernier regroupe les opérations mécanisées exploitant les qualités physiques des matériaux à trier alors que le premier comprend les opérations exploitant les propriétés chimiques ou physico-chimiques des matériaux. Les deux types de tri,

19

mécanique et automatique sont pris en compte sous le nom générique de tri automatique.

Le périmètre retenu peut également être caractérisé par défaut. Les procédés retenus sont ceux qui ne sont pas assimilés :

• au démantèlement des VHU et des DEEE qui consiste en la séparation manuelle de blocs entiers de l'objet à recycler en vue de leur réutilisation (pièces d'occasion), de leur neutralisation (déchets dangereux) ou d'un pré-tri. On notera pourtant que, bien que très manuelles, ces opérations peuvent être assistées par des procédés d'identification automatique de matériaux ;

• à la transformation de la matière. Nous avons placé la limite aux procédés de fusion (métaux, plastiques) ou de pulpage (papiers) qui précèdent souvent des purifications dans la masse de la matière.

Les opérations de transfert, stockage, compactage, délitage, lavage, séchage, etc..., qui sont indissociables des opérations de tri mais qui relèvent de technologies très différentes, ne sont pas étudiées non plus. On retiendra tout de même que le succès d'une installation de tri dépend énormément de la qualité de ces opérations annexes.

2.1.3 Déchets considérés

Les filières de déchets considérées dans la présente étude sont :

• les Déchets Industriels Banals (DIB) ; • les Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques (DEEE) ménagers ou

industriels ; • les déchets d'emballage (plastiques, cartons, métaux, verres, papiers, caisses)

industriels et commerciaux ; • les Véhicules Hors d'Usage (VHU) et plus particulièrement les Résidus de

Broyage Automobile (RBA).

Note sur les déchets d’emballages :

Si les travaux présentés ici visent à identifier des technologies susceptibles d’être appliquées à une « cible » de déchets essentiellement industrielle, ils reposent sur de nombreuses informations recueillies dans le cadre du traitement des déchets ménagers.

20

Note sur les DIB :

Cette catégorie de déchets regroupe les déchets non inertes et non dangereux générés par les entreprises (commerce, artisanat, industrie et activités de service). Ce sont des déchets qui ne présentent pas de caractères de danger particulier vis à vis des personnes ou de l'environnement et qui peuvent être éliminés dans les mêmes conditions que les ordures ménagères. Parmi ces déchets, ceux qui sont concernés par le tri automatique sont :

• les déchets d'emballages non souillés (cartons, matières plastiques,...) ; • les produits et équipements arrivés en fin de vie (matériel électrique et

électronique, équipements automobiles,...) générés par l'industrie ; • les loupés et chutes de fabrication (plastiques, matières organiques...).

Les DIB sont donc une catégorie générique qui recoupe les autres catégories traitées dans cette étude (DEEE, emballages, plastiques,..). Ils seront donc traités dans chacune de ces parties. Certaines catégories de DIB comme les déchets de restauration, les déchets de bureaux et les résidus de nettoyage et d’entretien ne sont pas concernées par le tri automatique : elles ne sont pas traitées dans cette étude.

2.2. Procédés de tri automatique

Les informations recueillies par analyse documentaire et contacts avec les experts et spécialistes ont permis de rédiger 23 fiches classées par procédé de tri et par type de déchet. Ces fiches sont représentatives, au sein du périmètre défini ci-dessous, de l’ensemble des techniques de tri automatique des déchets.

2.2.1. Critères de choix

Dans le tableau 2 suivant sont présentés les principaux procédés développés pour le tri automatique des déchets et les domaines d'application dans lesquels ils sont pertinents. Un procédé y est retenu comme pertinent s’il est effectivement utilisé de manière courante dans cette application ou si il pourrait techniquement l'être (par exemple, la détection des métaux non ferreux par courants de Foucault n'est que peu utilisée dans le domaine des emballages mais pourrait l'être à l'avenir).

Dans le tableau 3 suivant sont présentés les procédés et la possibilité de les appliquer en fonction des propriétés des matériaux à trier.

Dans le tableau 4 suivant, les procédés sont évalués en fonction de leur performances au sens large. Ces évaluations sont à considérer avec précautions car elles sont très dépendantes de l'objectif que l'on se fixe et de l'environnement du procédé (sa place dans la chaîne de tri, la qualité du flux entrant, etc...).

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Fiche n° Procédé / Application Emballages et Plastiques DEEE VHU (RB(A)) DIB

1 Crible plan 2 Crible à disques ou à étoiles 3 Crible à godets 4 Crible cylindrique (trommel) 5 Trommel aéraulique 6 Séparateur balistique 7 Table inclinée 8 Séparateur aéraulique 9 Classificateur hydraulique, flottaison

10 Classificateur hydraulique, flottation 11 Classificateur hydraulique, cyclone 12 Extracteur magnétique des métaux ferreux 13 Extraction des métaux non ferreux par Courants de Foucault 14 Détection des métaux non ferreux par Courants de Foucault 15 Séparateur électrostatique 16 Séparateur triboélectrique 17 Spectrométrie proche infrarouge sur emballages plastiques 18 Spectrométrie proche infrarouge sur copeaux plastiques 19 Spectrométrie en infrarouge moyen 20 Spectrométrie en fluorescence X 21 Spectrométrie dans le domaine visible (colorimétrie) 22 Séparation thermique des plastiques 23 Broyage différentiel

Tableau 2 : pertinence des procédés appliqués aux grandes filières de déchets considérés.

22

Fiche n° Procédé / Propriété à discriminer

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1 Crible plan 2 Crible à disques ou à étoiles 3 Crible à godets 4 Crible cylindrique (trommel) 5 Trommel aéraulique 6 Séparateur balistique 7 Table inclinée 8 Séparateur aéraulique 9 Classificateur hydraulique, flottaison 10 Classificateur hydraulique, flottation 11 Classificateur hydraulique, cyclone 12 Extracteur magnétique des métaux ferreux 13 Extraction des métaux non ferreux par Courants de Foucault 14 Détection des métaux non ferreux par Courants de Foucault 15 Séparateur électrostatique 16 Séparateur triboélectrique 17 Spectrométrie proche infrarouge sur emballages plastiques 18 Spectrométrie proche infrarouge sur copeaux plastiques 19 Spectrométrie en infrarouge moyen 20 Spectrométrie en fluorescence X 21 Spectrométrie dans le domaine visible (colorimétrie) 22 Séparation thermique des plastiques 23 Broyage différentiel

Tableau 3 : croisement des fiches « procédé » et des propriétés permettant la discrimination.

23

Fiche n° Procédé / Performances

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cité

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1 Crible plan 2 Crible à disques ou à étoiles 3 Crible à godets 4 Crible cylindrique (trommel) 5 Trommel aéraulique 6 Séparateur balistique 7 Table inclinée 8 Séparateur aéraulique 9 Classificateur hydraulique, flottaison

10 Classificateur hydraulique, flottation 11 Classificateur hydraulique, cyclone 12 Extracteur magnétique des métaux ferreux 13 Extraction des métaux non ferreux par Courants de Foucault 14 Détection des métaux non ferreux par Courants de Foucault 15 Séparateur électrostatique 16 Séparateur triboélectrique 17 Spectrométrie proche infrarouge sur emballages plastiques 18 Spectrométrie proche infrarouge sur copeaux plastiques 19 Spectrométrie en infrarouge moyen 20 Spectrométrie en fluorescence X 21 Spectrométrie dans le domaine visible (colorimétrie) 22 Séparation thermique des plastiques 23 Broyage différentiel

Tableau 4 : croisement des fiches « procédé » et des performances (note : celles-ci dépendent très fortement du contexte et des applications).

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2.2.2. Développeurs

La plupart des travaux sur les procédés de tri automatique des déchets ont été initiés par des industriels, souvent en collaboration avec des laboratoires de recherche. Les zones du globe terrestre les plus actives dans ce domaine sont les Etats-Unis, l’Europe (principalement l’Allemagne) et le Japon. Parmi ces acteurs, on peut citer :

• des américains : MSS Inc., BULK HANDLING SYSTEMS, MBA POLYMERS, NRT Inc. ;

• des européens : PELLENC ENVIRONNEMENT, HAMOS GmbH, HERBOLD GmbH, VAUCHE S. A., DELTA NEU S. A., TRIADE ;

• des japonais : HITACHI ZOSEN CORPORATION.

2.3. Filière des DEEE

La production de DEEE en France est estimée à 1,7 million de tonnes par an, avec une croissance annuelle de 3 à 5%.

L'un des principaux problèmes qui se posent est la collecte de ces déchets. Un autre problème est technico-économique : comment démanteler, trier, recycler ces produits complexes de manière économique ?

2.3.1. Nature des DEEE

Cette famille de déchets englobe tous les objets électriques ou électroniques destinés à être abandonnés ou éliminés par leur propriétaire. Ces matériels sont classés en 5 catégories qui se distinguent selon leur fonction :

• les gros blancs (27% des flux de DEEE) : machines à laver, gazinières, fours, lave-vaisselle. Les équipements de froid (réfrigérateurs, congélateurs, climatiseurs) font également partie de cette catégorie. On parle également de Gros ElectroMénager (GEM) ;

• les bruns : téléviseurs, magnétoscopes, chaîne hi-fi,... ; • les gris (18%) : appareils informatiques et de télécommunication, ordinateurs,

imprimantes, scanners, minitels,... ; • les « petits blancs » ou Petits Appareils en Mélange (PAM) (12%) : c'est la

catégorie qui rassemble la plus grande diversité d'appareils. Il s'agit aussi bien de petits appareils électroménagers (grille pains, robots de cuisine, cafetière, sèche cheveux, rasoirs électriques) que de petits équipements électroniques (calculatrices, téléphones, baladeurs, jouets,...) ;

• les équipements électriques professionnels, câbles, batteries,... (43%).

25

On peut également classer les DEEE suivant le type de traitement qu'ils doivent subir :

• GEM froid (réfrigérateurs et assimilés contenant des gaz polluants) ; • GEM hors froid (gazinières,....sans gaz polluants) ; • tubes cathodiques ; • PAM ; • lampes.

Les GEM, après avoir été dépollués (récupération des gaz réfrigérants), alimentent les broyeurs conjointement avec les VHU et ne font pas l'objet d'un traitement particulier (voir la filière VHU/RB(A)). On notera qu'à l'avenir les procédures de dépollution devront être plus poussées pour se conformer à la Directive Européenne de janvier 2003.

Les autres DEEE issus des ménages ont une composition globale moyenne donnée dans le tableau suivant :

Type de matériau % poids

Métaux 49 Plastiques 33

Tubes cathodiques 12 Bois 5

Autres 1

Tableau 5 : composition globale moyenne des DEEE (exceptés les GEM) issus des ménages (source : étude American Plastic Council 1999).

La prise en compte séparée des tubes cathodiques est justifiée par le fait qu'ils représentent une masse importante et qu'ils doivent absolument être traités séparément (ils sont enduits de produits toxiques : les luminophores).

La nature et la proportion des plastiques issus des DEEE ont été caractérisés. Le tableau 6 montre la grande diversité des matériaux rencontrés :

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Nom Acronyme Proportion

AcrylonitrileButadièneStyrène ABS 30% StyrèneButadiène SB 25%

PolyCarbonate PC 10% PC + ABS 9%

PolyPropylène PP 8% PolyPropylèneEthylène + SB PPE + SB 7%

PolyChlorure de Vinyle PVC 3% PolyStyrène PS 3%

PolyAcrylonitrile PA 3% PolyButadièneTéréphtalate PBT 2%

Tableau 6 : Composition en plastiques des DEEE (source : projet Européen Combident).

La situation est compliquée par le fait que beaucoup de ces plastiques contiennent des ignifugeants. Par exemple, 22% contiennent des produits halogénés (chlore et brome). Ces plastiques seront parfois traités séparément.

2.3.2. Pré traitement des DEEE

Mis à part quelques produits spécifiques comme les gros gisements de câbles, quelques « gris » (claviers, …) et quelques « petits blancs », les DEEE doivent d'abord être démantelés et dépollués. Les composants qui doivent être enlevés sont :

• les tubes cathodiques ; • les cartes électroniques ; • les piles ; • les aimants ; • les interrupteurs à mercure ; • les gaz réfrigérants ; • ...

Ces composants sortent du cadre de l’étude car ils suivront des filières spécifiques de traitement et/ou de valorisation (métaux précieux des cartes électroniques).

Cette étape de démantèlement est manuelle. Quelques expériences sont menées dans le monde pour assister mécaniquement le démantèlement des téléviseurs.

Les résidus de démantèlement peuvent être orientés vers des filières de tri manuel ou automatique. Les trois options finales pour ces déchets sont alors les

27

mêmes que pour tout déchet : réutilisation, valorisation matière, valorisation énergétique ou enfouissement.

2.3.3. Procédés de tri des DEEE

Le traitement des DEEE est une activité récente. Les procédés de tri appliqués sont donc, pour beaucoup, encore en phase de développement.

Toutefois beaucoup de procédés traditionnels ou expérimentaux sont applicables aux DEEE :

• les cribles plans ou à disques (fiches 1 et 2) pour la séparation des fines non valorisables ;

• les séparateurs aérauliques (fiche 8) pour la séparation des mousses plastiques ;

• les classificateurs hydrauliques (fiches 9,10 et 11) pour la séparation par densité des métaux et plastiques ;

• les extracteurs magnétiques de métaux ferreux ou non ferreux (fiches 12, 13 et 14) ;

• les séparateurs électrostatiques et triboélectriques (fiches 15 et 16) permettant de séparer les métaux des plastiques et les plastiques entre eux par nature chimique ;

• l'identification spectrométrique des plastiques (fiches 17, 18, 19 et 20) pour l'obtention de hautes puretés chimiques ;

• la séparation thermique des plastiques (fiche 22) encore peu répandue mais prometteuse car réalisant un tri par nature chimique à grand débit ;

• le broyage différentiel (fiche 23) nécessaire pour séparer les matériaux complexes.

Dans une étude de 1999 menée par l'AMERICAN PLASTIC COUNCIL et MBA POLYMERS, trois procédés de tri des plastiques issus de DEEE après démantèlement ont été évalués en parallèle :

• l’identification par infrarouges suivie d’un tri manuel ; • l’identification automatique par infrarouges et tri automatisé ; • le tri mécanique sur copeaux de plastiques broyés et cyclonage hydraulique.

La conclusion inattendue de l'étude (à relativiser car traitant seulement un cas particulier de flux entrant) est que les techniques d'identification optique n'ont pas pu fournir une qualité suffisante (>99%) de manière économique. La chaîne de tri passant par le tri densimétrique en cyclone hydraulique s’est avérée la plus performante.

28

2.3.4. Tri des DEEE en France et dans le monde

En France, il n’existe pas d'installation industrielle de tri automatique des DEEE (hors GEM traités par les broyeurs et triés avec les VHU). Pour l'instant, l'économie de la filière ne permet pas de rentabiliser la valorisation des DEEE au-delà des fractions récupérables par démantèlement.

En Europe, parmi les sociétés de référence on peut citer MIREC (Hollande) qui est une filiale de SITA et qui envisage d'introduire son savoir-faire en France, ou R+ (Allemagne) prête à rentrer en France via sa filiale E3.

Le Canada est dans la même problématique que la France.

Aux Etats-Unis, il n'y a que trois recycleurs équipés pour le traitement automatique des plastiques issus de DEEE. Le plus connu est MBA POLYMERS qui ne peut rentabiliser son activité que grâce à un très important gisement qu'il cherche toujours à accroître ; cela permet de garantir qualité et suivi à ses clients.

2.4. Filière des déchets d'emballage

2.4.1. Nature des déchets d'emballage

Selon le décret n° 92-377 du 1er avril 1992, le terme d'emballage regroupe « toute forme de contenants ou de supports destinés à contenir un produit, en faciliter le transport ou la présentation à la vente ». Suivant les détenteurs finaux définis comme « quiconque sépare l'emballage du produit qu'il accompagnait afin d'utiliser ou de consommer le dit produit », on distingue :

• les emballages ménagers ; • les emballages industriels et commerciaux.

Le périmètre de l’étude concerne l’application des technologies de tri automatique aux déchets d’emballages industriels et commerciaux. Toutefois de nombreux procédés décrits dans ce rapport, et en particulier dans les fiches de synthèse en annexe A2, ont été développés pour le traitement des déchets ménagers. Même si elles ne sont pas encore toutes appliquées aux déchets d’emballages industriels et commerciaux, il est important de présenter l’ensemble de ces technologies.

Concrètement, on trouve dans la catégorie des emballages (ménagers, industriels et commerciaux) :

• tous les contenants, bouteilles, flacons en verre, en plastique ou en carton (briques), canettes en acier ou en aluminium, fûts plastiques ou métalliques, Big Bags, bacs, … ;

• les cartons d'emballages qui sont souvent collectés avec les papiers/journaux et doivent donc être triés ;

• le bois d'emballage (palettes, caisses, …) ; • les films plastiques (lorsqu'ils sont collectés séparément) ;

29

• les calages (en PS et PU).

Nombre de technologies de tri appliquées aujourd’hui sont adaptées essentiellement aux déchets ménagers, et en particulier aux emballages qu’ils contiennent. On rappelle cependant ici que la présente étude est centrée en priorité sur les emballages contenus dans les DIB.

2.4.2. Pré traitement des déchets d'emballages

Les déchets qui arrivent en centre de tri sont presque toujours issus de collectes sélectives auprès des entreprises (c’est également le cas auprès des ménages). En effet, les autres sources (en tout venant) ne présentent pas aujourd'hui d'intérêt économique ou bien sortent du cadre de cette étude.

Ce sont donc des flux assez bien définis qui entrent dans la chaîne de tri. Toutefois, il est fréquent de rencontrer dans ces flux « contrôlés » des objets qui ne devraient pas y être et dont la présence peut fortement perturber le fonctionnement de la chaîne de tri. Ce sont principalement des objets encombrants de grandes dimensions ou très lourds ou encore, des objets longs et souples susceptibles de s'enrouler sur les axes des machines (films plastiques, câbles électriques, ficelles, ...).

S’il est souhaitable que ces objets ne rentrent pas dans la chaîne de tri, les avis divergent sur l'opportunité de réaliser un pré-tri manuel. En effet celui-ci permet un fonctionnement plus sûr de la chaîne de tri mais apporte peu de valeur ajoutée au flux de déchets. Le même trieur placé en sortie de chaîne de tri permettrait de gagner des points de pureté et donc d'apporter une grande valeur ajoutée. Mais d'un autre côté, en limitant les arrêts de machine pour entretien et réparation, ce pré-tri permet d'augmenter la rentabilité des machines...

Les réponses apportées à cette question sont variables bien que la pratique d'un pré-tri manuel soit largement répandue.

2.4.3. Procédés de tri des déchets d'emballages

Le tri des emballages est sans doute la part la plus visible des opérations de tri des déchets ; c’est le cas notamment parce que ce tri est appliqué très souvent aux emballages contenus dans les déchets ménagers. Il fait l'objet de beaucoup de communications destinées au grand public et représente un enjeu politique. C'est aussi un secteur très marqué par son histoire : la responsabilité des collectivités locales sur le traitement des déchets a favorisé la création de nombreuses structures de petite et moyenne taille. En conséquence, la plupart des centres de tri d'emballages sont manuels. En effet, l'automatisation ne devient rentable qu'au delà de certains débits critiques qui permettent de justifier les investissements élevés dans les machines et leur environnement.

30

Il n'est pas possible de fixer de limite absolue, mais on retiendra comme ordre de grandeur que l'automatisation est forcément très limitée pour un centre traitant moins de 10 000 tonnes/an.

Les procédés pouvant s'appliquer au tri des déchets d'emballages sont très variés. De plus, ces déchets d'emballages (hors briques alimentaires) pourront être triés sous forme d'objets complets ou après broyage (surtout chez les recycleurs), ce qui multiplie les options.

Les procédés pouvant leur être appliqués sont les suivants :

• les cribles (à disques, à godets, trommels, trommels aérauliques) (fiches 1, 2, 3, 4 et 5) ;

• les séparateurs balistiques (fiche 6) ; • les tables inclinées (fiche 7) ; • les classificateurs hydrauliques (flottation) (fiche 10) ; • les séparateurs aérauliques (fiche 8) ; • les séparateurs magnétiques (fiches 12, 13 et 14) ; • les séparateurs électrostatiques (fiches 15 et 16) ; • les séparateurs optiques (infrarouge, X et visible) (fiches 17, 18, 19, 20 et 21) ; • les séparateurs thermiques (fiche 22) ; • les broyeurs différentiels pour les matériaux multicouches (fiche 23).

Les procédés les plus répandus sont tout d'abord les procédés de séparation granulométrique des fines (cribles, trommels, séparateurs aérauliques). Même dans un centre de tri manuel, l'élimination préalable des fines améliore les conditions de travail des opérateurs, la qualité finale et les rendements. On les retrouve dans les centres de tri dont la capacité est supérieure 6 000 tonnes/an.

Les séparateurs magnétiques sont également très répandus, y compris dans les centres de tri peu automatisés, du fait de leur faible coût et de leurs bonnes performances générales.

Les séparateurs magnétiques ont une double fonction dans la chaîne de tri :

• en tri négatif, ils purifient les flux de plastiques ou de papiers ; • en tri positif, ils extraient les fractions ferrailles ou aluminium (canettes et/ou

briques) pour valorisation.

Les séparateurs plats / creux (cribles à disques, cribles à godets, trommels, trommels aérauliques, séparateurs balistiques, tables inclinées) sont principalement conçus pour le tri des emballages car l'un des modes de collecte sélective pratiqué est la collecte multi-matériaux où les emballages sont mélangés aux journaux, papiers et magazines. Cette problématique peut être différente dans l’optique du traitement des emballages industriels et commerciaux, contenant moins de corps plats.

31

Ces deux classes de séparateurs sont des procédés de tri dits mécaniques. Ils sont encore l'objet d'innovation mais, dans l'ensemble, ce sont des produits qui ont atteint leur maturité : ils sont fiables, adaptables et incontournables.

Les séparateurs par nature du matériau (classificateurs de flottation, séparateurs magnétiques, séparateurs électrostatiques, séparateurs optiques (infrarouge, X et visible), séparateurs thermiques) permettent de faire ce que le tri manuel ne peut pas faire.

Tous les procédés cités ci-dessus ont montré qu’ils pouvaient remplacer les étapes de tri manuel en respectant les critères de qualité et en accroissant les débits. Malgré cela, le tri manuel reste une solution performante car les investissements supplémentaires pour l'automatisation d'une chaîne de tri ne se justifient que pour des gisements importants de déchets. On ne les retrouve donc en France que dans les plus gros centres de tri. De plus, les performances nominales d'un procédé sont souvent très éloignées des performances constatées sur le terrain : la variabilité des flux entrants en quantité et en qualité affectent beaucoup les performances d'un procédé (de 10 à 50% de pertes). Enfin, il est fréquent qu'un poste de tri manuel soit conservé en fin de chaîne de tri pour affiner le tri effectué par la machine.

Les séparateurs par nature du matériau, quand ils sont utilisés en plusieurs passages, remplissent une fonction de sur-tri et se trouvent, le plus souvent, chez les transformateurs en aval des centres de tri. Les puretés recherchées sont alors supérieures à 99% (> 99,999%, pour l'élimination du PVC dans le PET).

Les séparateurs par nature du matériau (hormis les séparateurs magnétiques) sont des procédés relativement récents dans leurs applications au tri des déchets. Ils ont été implantés industriellement en de nombreux exemplaires mais sont toujours l'objet d'améliorations qui visent à les fiabiliser et à accroître leurs performances pour justifier leur surcoût.

2.4.4. Tri automatique des déchets d'emballages en France et dans le monde

Plusieurs milliers d'installations dans le monde mettent en œuvre le tri automatique et/ou mécanique des déchets d'emballages, essentiellement ménagers. Mais la situation n'est pas égale suivant les pays. Le degré d'automatisation d'un pays et son avancement dans ce domaine sont directement fonction de la taille des équipements de tri. Cette taille des équipements est elle-même directement dépendante de deux facteurs : la densité de population et le mode d'organisation de toute la filière de traitement des déchets ménagers.

En France, la mise en œuvre des politiques de traitement des déchets a favorisé l'émergence d'un grand nombre de petites et moyennes installations. Les grands acteurs du secteur gèrent plusieurs centaines de centres de tri (ou de transfert). Mais seules leurs plus grosses unités sont automatisées et/ou mécanisées, le tri manuel y restant dominant.

32

En Allemagne, la mécanisation et l'automatisation sont plus poussées qu'en France. Les raisons en sont une plus forte concentration démographique et des gisements plus importants pour chaque centre de tri. On admet que l'automatisation a démarré en Allemagne avec 10 ans d'avance.

En Italie, le système de collecte et traitement est plus sectorisé par matériaux. Il existe entre autres des centres régionaux pour les plastiques d'emballages. L'automatisation y a démarré en 1997. Après une période d’arrêt due à des débits et qualités trop faibles et à un manque d'évolutivité des machines de l’époque, l'automatisation y est à nouveau d'actualité.

2.5. Filière des RB(A)

En France, le flux de véhicules hors d’usage arrivant chaque année chez les démolisseurs est compris entre 1,2 et 1,4 million de VHU, ce qui représente entre 1 et 1,3 million de tonnes.

L'ensemble de la filière, depuis les constructeurs automobiles jusqu'aux recycleurs, travaille à atteindre les objectifs de valorisation fixés par la Commission Européenne tout en préservant l'équilibre économique actuel de la filière. Les efforts de recherche portent tant sur l'éco-conception que sur les techniques de tri, la logistique, l'utilisation de plastiques en mélange, ...

2.5.1. Pré traitement et nature des VHU et RB(A)

A l'arrivée chez le démolisseur, les véhicules doivent être partiellement démantelés et dépollués. Les produits dangereux sont retirés (batterie, airbags, pré-tensionneurs de ceintures, fluides) ainsi que les pièces qui peuvent être revendues comme pièces détachées. Les éléments à déclenchement pyrotechnique sont neutralisés. Une partie des VHU est parfois démontée en vue du recyclage matière des composants (pare-chocs, tableaux de bords, pare brises, pots catalytiques, ...). Toutes ces opérations sont manuelles même si elles peuvent être assistées (dispositif d'identification de la matière des plastiques en quelques secondes, ...). Des tentatives de robotisation du démantèlement ont été menées mais restent sans suite notable pour l'instant.

Le véhicule dépollué et partiellement démonté est broyé en mélange avec certains DEEE (les GEM, voir ci-dessus) et d'autres ferrailles d'origines diverses. En sortie de broyeur, la taille des éléments est d'environ 10 cm. Les métaux sont systématiquement récupérés : leur vente représente le principal revenu du broyeur. Le reste, les RB(A), est constitué de :

• plastiques et élastomères (31%) dont, en particulier, 5% de PVC, 4% de PP, 3% d'ABS, 2% de PA, 1,5% de PE, 6% de PUR et 3,5% d'élastomères ;

• particules fines non magnétiques (26%) ; • particules fines magnétiques (18%) ; • fibres diverses (10%) ; • bois, pierres, terre (10%) ; • mousses de polyuréthane (PU) (5%).

33

Ces RB(A) représentent environ 25% du poids initial de l'automobile, soit 220 kg. La part des plastiques dans l'automobile allant en augmentant, la proportion des RB(A) ira en croissant et la part des plastiques pourra passer de 70 à 150 kg environ. Avec ces valeurs, on s'approche des quantités maximales de plastiques utilisables dans les véhicules dans l'état actuel de la technologie.

2.5.2. Procédés de tri des RB(A)

Le traitement des RB(A) est une activité encore peu développée.

Les procédés applicables aux RB(A) sont :

• les cribles plans ou à disques (fiches 1 et 2) pour la séparation des fines ; • les séparateurs aérauliques (fiche 8) pour la séparation des mousses ; • les classificateurs hydrauliques (fiches 9, 10 et 11) pour la séparation par

densité des métaux et des plastiques ; • les extracteurs magnétiques de métaux ferreux ou non ferreux (fiches 12, 13 et

14) ; • les séparateurs électrostatiques (fiches 15 et 16) permettant de séparer les

métaux des plastiques et les plastiques entre eux par nature chimique ; • l'identification spectrométrique des plastiques (fiches 17, 18, 19, 20 et 21) pour

l'obtention de hautes puretés chimiques ; • la séparation thermique des plastiques (fiche 22) encore peu répandue mais

prometteuse car réalisant un tri à grand débit en fonction de la nature chimique du plastique ;

• le broyage différentiel (fiche 23) nécessaire pour séparer les matériaux complexes.

Parmi ces procédés, les plus répandus aujourd'hui sont :

• le tamisage des fines sur cribles plans ou rotatifs ; • la séparation aéraulique des mousses de PU ; • la séparation magnétique des métaux ferreux ; • la récupération des métaux non ferreux par extracteur et/ou détecteur à

Courants de Foucault ; • la flottation en liqueur dense sur métaux non ferreux et plastiques.

Deux techniques intéressantes sont en développement : la séparation thermique des plastiques (fiche 22) et le tri par couleur des métaux non ferreux (fiche 21).

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2.5.3. Tri des RB(A) en France et dans le monde

Il existe, pour l'instant, peu de filières rentables permettant de valoriser les RB(A) : ceux-ci se retrouvent donc majoritairement en incinération ou en Centre d'Enfouissement Technique. Toutefois, plusieurs expérimentations industrielles sont mises en place à travers le monde. La diversité et la taille importante des acteurs impliqués montrent que ce n'est pas un mouvement marginal.

Les objectifs de valorisation inscrits dans la directive européenne sur l'élimination des VHU, et dans son décret d’application du 5 août 2003, sont de porter à 85% à l’horizon 2015 le taux de recyclage et de réutilisation. Ces textes sont un moteur déterminant qui pousse la filière constructeurs-broyeurs-récupérateurs à développer ces expérimentations.

En France et en Belgique, on recense des installations industrielles spécialisées dans le tri des plastiques de RB(A) (Société GALLOO PLASTICS). Les procédés mis en œuvre (flottaison, ...) permettent la récupération de 25% des plastiques des RB(A) et cette proportion pourrait être portée à 40%. La récupération des mousses de PU ne serait pas économiquement viable pour le moment.

En Belgique, la société SALYP développe une série de procédés originaux achetés à l'ARGONNE NATIONAL LABORATORY et à la société allemande OKUTEC. On retiendra en particulier le procédé « tps » (voir fiche 22) qui utilise un différentiel de comportement thermique des plastiques. Ce procédé promet efficacité, pureté, grands débits et donc, rentabilité du recyclage des plastiques.

Aux Etats-Unis et en Europe (Allemagne, Angleterre) une association entre les sociétés AMERICAN COMMODITIES (Etats-Unis) et WIPAG (Allemagne) exploite un procédé de broyage différentiel (fiche 23) destiné à recycler les tableaux de bord dont la nature multicouche rend le recyclage difficile. Les performances annoncées sont une séparation des trois composants du tableau de bord (le support, la mousse et la peau) avec des puretés de 99,9%.

Le constructeur HAMOS annonce également une importante unité en Tchécoslovaquie pour la séparation triboélectrique de l'ABS (pureté supérieure à 99%) et des acryliques issus des feux arrières de véhicules.

Aux Etats-Unis, la société RECOVERY PLASTICS a développé des procédés de flottaison et de flottation (fiches 9 et 10) pour le recyclage des plastiques et s'est engagée dans un projet avec DAIMLER CHRYSLER pour la mise en place d'une usine de traitement de 200 000 tonnes/an de RB(A). La société MBA POLYMERS développe également des projets de récupération de plastiques de RB(A) pour ses clients. La société BUTLER-MACDONALD utilise, quant à elle, les séparateurs triboélectriques (fiche 16).

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Au Japon, la société TOYOTA a lancé en 1998 une importante unité industrielle destinée au recyclage des RB(A). Les performances annoncées sont une capacité de 15 000 VHU/mois et un taux de valorisation de 87%. Les techniques de tri employées pour le traitement des RB(A) sont une combinaison de cribles plans et rotatifs, de tri magnétique des métaux ferreux et non ferreux et de classification aéraulique. Les matériaux recyclés sont le verre, le fer, le cuivre et les polyuréthanes. On remarquera que le procédé ne sépare pas les autres plastiques qui sont utilisés comme combustibles.

On notera le caractère complémentaire entre la technologie japonaise qui récupère les polyuréthanes et la technologie franco-belge qui récupère les autres plastiques.

2.6. Situation française

2.6.1. Contexte réglementaire

Un cadre commun à tous les états de l’Union Européenne a été défini par la Directive CEE 75-442 du 15 juillet 1975. Cette directive a été transposée en droit français par la loi n°75-633 du 15 juillet 1975. Cette loi définit le déchet et pose les principes généraux qui doivent être respectés dans la gestion des déchets. Parmi ces principes, se trouve la valorisation des déchets par réemploi, recyclage ou toute autre action visant à obtenir à partir des déchets des matériaux réutilisables ou de l’énergie.

La Commission Européenne a identifié les DEEE comme l'une des priorités à traiter du fait de leur potentiel polluant et du taux de croissance de leur production en forte accélération. La Directive Européenne du 27 janvier 2003 sur les DEEE devra être transposée en droit français en août 2004. Elle prévoit des objectifs de collecte et valorisation à atteindre au 31 décembre 2006. D'ici là, les filières devront être constituées et les solutions techniques trouvées. Aujourd'hui, l'obligation de dépollution s'impose au titre de la réglementation sur les déchets dangereux mais à partir de 2006 des taux de valorisation de 60 à 80% seront obligatoires.

En matière de recyclage d'emballages, la Directive Européenne de 1994 fixait des objectifs de valorisation compris entre 50 et 65%, et des objectifs de recyclage compris entre 25 et 45%, avec un minimum de 15% pour chaque matériel d'emballage. Une révision, en cours d'adoption, de la Directive de 94 revoit ces objectifs à la hausse pour la fin de l'année 2008 avec des taux de recyclage compris entre 50 et 80% et des taux de valorisation supérieurs à 60%. Cette révision prévoit également un taux de recyclage minimal par matériau (60% pour le verre, le papier et le carton, 50% pour les métaux, 22,5% pour le plastique et 15% pour le bois).

En ce qui concerne les VHU, la Commission Européenne impose des taux de recyclage croissants pour les années à venir : à l'horizon 2015, 85% de la masse des VHU devra faire l'objet d'une réutilisation ou d'un recyclage et seulement 5% pourront aller en Centre d'Enfouissement Technique (Directive européenne 2000/53/CE du 18 septembre 2000 relative aux véhicules hors d'usage ; décret du 1er août 2003).

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2.6.2. Contexte économique

La loi du 15 juillet 1975 rend responsable du déchet son producteur et/ou son détenteur et lui fait obligation de l’éliminer conformément à ses dispositions.

En France, l'économie de la filière DEEE ne permet pas actuellement de rentabiliser sa valorisation au-delà des fractions récupérables par démantèlement. Mis à part le cas particulier du tri par broyage des GEM en commun avec les VHU, il n'existe pas en France d'installation industrielle de tri automatique des DEEE. Notons cependant que cette situation ne devrait être que provisoire : la pression législative aidant (Directive européenne de janvier 2003), la filière est contrainte à s'organiser. Plusieurs sociétés se préparent à proposer des solutions techniques et plus particulièrement les sociétés disposant déjà d'un savoir-faire (exemple : la société hollandaise MIREC envisage d'introduire son savoir-faire en France et la société allemande R+ est prête à s'y implanter par sa filiale E3).

En France, la mise en œuvre des politiques de traitement des déchets a favorisé l'émergence d'un grand nombre de petites et moyennes installations de tri des déchets d’emballages. Les grands acteurs du secteur gèrent plusieurs centaines de centres de tri (ou de transfert). Mais seules leurs plus grosses unités sont automatisées et/ou mécanisées ; le tri manuel y reste dominant.

En France, on recense des installations industrielles spécialisées dans le tri des plastiques de RB(A) (par exemple GALLOO PLASTICS). Les procédés mis en œuvre permettent la récupération de 25% des plastiques des RB(A) et cette proportion pourrait être portée à 40%.

2.6.3. Acteurs français du tri

Les acteurs français du tri sont :

• les fabricants de matériels et ensembliers français : DELTA NEU S. A. (séparateurs aérauliques), VAUCHE S. A. (premier constructeur français de centres de tri), RAOUL LENOIR (constructeur de tous systèmes magnétiques pour ferreux et non ferreux), PELLENC ENVIRONNEMENT (constructeur de système de tri à détection optique), … ;

• les fabricants de matériels et ensembliers étrangers implantés en France : HORSTMANN France (séparateurs balistiques), BOLLEGRAAF France (cribles), GREENWORLD, HOFMANN, … ;

• les distributeurs de fabricants étrangers : EQUATEUR ENVIRONNEMENT pour PAAL’S PACKPRESSEN FABRIK GmbH, ERBI pour BINDER Co AG, … ;

• les exploitants de centres de tri et transformateurs de matières premières secondaires : SIDEL (Le Havre), COVED, ONYX, SITA, ARCELOR, … ;

• les institutionnels et les organismes agréés : ADEME, ECO-EMBALLAGES, ADELPHE, … ;

• les syndicats professionnels (Syndicat des Broyeurs Français, ...) ; • les entreprises ayant une unité de recyclage ;

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• les industriels impliqués dans le recyclage de leur produits (Renault, PSA, CANON, ...) ;

• les laboratoires et universitaires (BRGM, ENSAM, ...).

2.6.4. Tri automatique en France

En France, le tri automatique est initié pour chaque filière de déchets. Cependant, il est plus ou moins développé selon les filières : les acteurs du tri français semblent évoluer de manière relativement dispersée. Cette automatisation à plusieurs vitesses représente une faiblesse certaine quant au développement sûr et durable du tri automatique.

Les moteurs de l’évolution du tri sont :

• la législation en vigueur et les opportunités européennes ; • l’économie ; • l’anticipation de quelques grands acteurs.

Or, malgré les Directives Européennes de plus en plus sévères, les gestionnaires des centres semblent tarder à œuvrer dans le même sens et de manière coordonnée (stades de modernisation différents, décentralisation qui empêche les regroupements à grande échelle, …).

De plus, la rentabilité restant encore à prouver pour plusieurs techniques, les acteurs hésitent à juste titre à prendre les risques que représente la transposition d’une technique à leur propre système. Bien souvent, l’appui des collectivités locales et de gros clients les incite à franchir le pas.

Il semblerait que le seul moteur qui contribue pour le moment à l’implantation du tri automatique soit l’anticipation de quelques grands acteurs : certains constructeurs automobiles, sidérurgistes, fabricants, associations professionnelles, ont effectivement commencer à automatiser efficacement le tri en France. Ce sont d’ailleurs ces derniers qui continuent à être les principaux acteurs du tri automatique.

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3. Analyse des efforts à fournir

3.1. Perspectives d’évolution des filières de déchets

Quelle que soit la filière de déchets considérée, les unités les plus performantes sont celles qui allient tri automatique et tri manuel, le tri automatique seul donnant des résultats insuffisants au regard de la qualité exigée des matériaux destinés à une valorisation.

Pour la filière de récupération des emballages, les installations de tri des matériaux en mélange sont coûteuses en investissement. Les unités de tri des matériaux collectés séparément sont plus simples et moins coûteuses : il faudrait donc continuer à aller dans le sens de la collecte sélective.

Pour la filière VHU, une étude (IN+, Center for Innovation, Technology and Policy Research, Instituto Superior Tecnico, Lisbonne) montre qu'il ne sera pas possible d'atteindre les objectifs fixés par la Communauté Européenne en 2015, en développant les seules techniques de tri sur RB(A). Il faudra entre-autres accroître la part de recyclage intervenant au niveau du démantèlement des véhicules. L'éco-conception est donc primordiale.

Pour la filière des DEEE, le travail d'automatisation commence à peine en France. Les acteurs attendent, pour s'engager, des perspectives de rentabilité, c'est-à-dire le développement d'un système de financement.

Pour la filière DIB, le constat est... qu'il n'y a pas de filière. La règle est la diversité des sources et des natures de flux à traiter. L'évolution sera donc logiquement une poursuite de la marche actuelle en ordre dispersé : identification d'un gisement conséquent, définition de l'outil industriel adapté (en utilisant les technologies disponibles), vérification de la rentabilité, élargissement de l'usage de l'outil à d'autres gisements.

Pour la filière des plastiques, deux logiques s'opposent et se développent en parallèle :

• la première vise à faire des matières premières secondaires, des matériaux de remplacement des matières premières ; l'objectif à atteindre est alors la pureté maximale (exemple : les plastiques à usage alimentaire) ;

• la deuxième est de considérer les matières premières secondaires comme de nouveaux matériaux que l'on peut utiliser dans de nouvelles applications ou dans de nouvelles formulations ; l'objectif n'est pas la pureté maximale mais la constance des propriétés mécaniques de ce nouveau matériau (exemple : les plastiques de l'automobile).

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3.2. Nouvelles technologies de tri automatique

De nouveaux procédés de tri sont en cours de mise au point, voire en début de développement industriel. Ils font partie de l'innovation technique qui concourt à l'élargissement des choix offerts pour le tri des déchets.

Ces nouveaux procédés peuvent :

• résulter effectivement d'une recherche et d'un concept nouveau ; • reprendre d'anciennes techniques qui n'ont jamais connu jusqu’à présent de

développement industriel ; • reprendre des techniques utilisées dans d'autres domaines de l'industrie.

Il est fréquent que les études lancées s’arrêtent au stade pilote (impossibilité à transposer). Leur avenir est incertain.

Certaines techniques n'ont pas, pour l'instant, dépassé le stade du laboratoire ou même de l'idée d'application au tri des déchets. C’est le cas, par exemple, de :

• l’analyseur neutronique : l'analyse du rayonnement gamma d'un matériau bombardé par des neutrons donne sa composition élémentaire ; il s’agit d’une analyse dans la masse et pas uniquement surfacique ; SODERN propose une version d'analyse du charbon sur un tapis convoyeur à 2500 t/h (www.sodern.fr) ;

• la détection par signaux radiofréquence : un détecteur de faible encombrement utilise les modifications d'un champ électromagnétique induites par un objet en mouvement ; utilisable pour discriminer des plastiques ou des métaux (www.isi-innovation.com) ;

• la thermographie infrarouge par impulsion à laser : un laser chauffe ponctuellement la surface d'un objet en mouvement et un détecteur infrarouge analyse le profil de température de la surface qui est caractéristique du matériau (Heinz Haferkampf, Laser Zentrum Hannover, Allemagne) ;

D'autres techniques sont condamnées à rester au stade de l’« idée » car leur mise en oeuvre est incompatible (techniquement ou économiquement) avec une industrialisation, ou parce qu'elles n'apportent pas d'avantages déterminants par rapport aux techniques existantes. C'est le cas, par exemple, de :

• la spectrométrie de masse, qui est difficile à automatiser mais qui peut s'avérer performante pour identifier finement les adjuvan