Geologues 145 Usine Incineration Orleans

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94 1. Remerciements à Jean-Yves Haillecourt, directeur d’exploitation, pour son aide dans l’élaboration de ce document. Courriel : [email protected] Géologues n°145 Généralités La production de déchets ménagers en France est de l’ordre de 400 kg/an par personne (25 Mt au total) et les usines d’incinération d’ordures ménagères existantes ne sont pas en mesure de couvrir l’ensemble des besoins. Ces usines se répartissent en trois groupes : Veolia Environnement (ex.Vivendi Environnement), par sa filiale Onyx (dont dépend la gestion de l’usine de l’agglomération d’Orléans) ; Novergie (groupe Suez-Lyonnaise) ; Tiru et Divers. La construction de ces usines s’est échelonnée dans le temps, avec des cahiers des charges divers. Sur le plan de l’énergie produite par l’incinération, on distingue ain- si plusieurs catégories d’installations : pas de production d’énergie ; assez peu nombreuses aujourd’hui ; production d’électricité pour leurs besoins propres seu- lement ; production d’électricité pour couvrir les besoins propres et commercialiser à l’extérieur (cas de l’UTOM de l’ag- glomération d’Orléans) ; production de chaleur seulement ; production combinée de chaleur et d’électricité. Veolia Environnement est organisé en quatre divi- sions : Eau : Veolia Water. Energie et services : Dalkia. Transport : Connex. Propreté : Onyx. Les activités d’Onyx sont réparties par filiales soit par type de déchets (SARP pour les déchets dangereux, SOA Onyx pour les déchets liquides, etc.), soit par secteur géo- graphique (Soccoim pour la région Centre par exemple). Par convention avec la Communauté d’Agglomé- ration Orléans Val de Loire (l’Agglo), Orvade (Société orléa- naise de valorisation des déchets) a été chargée de la construction, du financement et de la gestion de l’unité de traitement des déchets ménagers (UTOM) de l’agglo- mération orléanaise. Cette unité prend sa place dans une filière globale de collecte – traitement – valorisation. Selon le type de collecte, les déchets sont traités soit : en CSDU (Centre de stockage de déchets ultimes) pour les déchets non valorisables ; en incinération et/ou compostage pour le tout venant ; en centre de tri pour les déchets provenant des collectes sélectives, en porte à porte et en apports volontaires. En aval de ces traitements, nous trouvons des filières de valorisation « matière « : papiers, cartons, plas- tiques, métaux, mâchefers… Installée à Saran (Photo 1), l’usine a commencé son activité en octobre 1995 et la convention avec l’Agglo a été signée pour 20 ans (échéance en 2015). Outre les déchets de l’agglomération orléanaise,l’usine traite ceux de deux syndicats extérieurs : SMIRTOM de Beaugency et SIRTOM d’Artenay. À terme, il est prévu de construire une nouvel- le usine à Pithiviers, pour remplacer l’usine existante, qui accueillerait alors les déchets d’Artenay (5 000 t/an). Les activités de l’UTOM L’usine englobe cinq chaînes de traitement : tri sur déchets issus de la collecte sélective et des déchet- teries (Photo 2) ; compostage de déchets ménagers (pas de déchets verts) ; traitement des graisses ; traitement des déchets des activités de soins à risque infectieux (ex déchets hospitaliers) ; incinération (Photo 3 et figure 1). l’énergie des déchets La production d’énergie dans les usines d’incinération d’ordures ména- gères. L’exemple de l’Unité de traitement de l’agglomération d’Orléans La Rédaction 1 . Photo 1. Vue générale de l’usine (cliché Orvade).

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geologue et dechets

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    1. Remerciements Jean-Yves Haillecourt, directeur dexploitation, pour son aide dans llaboration de ce document. Courriel : [email protected]

    Gologues n145

    GnralitsLa production de dchets mnagers en France est

    de lordre de 400 kg/an par personne (25 Mt au total) etles usines dincinration dordures mnagres existantesne sont pas en mesure de couvrir lensemble des besoins.Ces usines se rpartissent en trois groupes :

    Veolia Environnement (ex.Vivendi Environnement), parsa filiale Onyx (dont dpend la gestion de lusine delagglomration dOrlans) ;Novergie (groupe Suez-Lyonnaise) ;Tiru et Divers.

    La construction de ces usines sest chelonne dansle temps, avec des cahiers des charges divers. Sur le plande lnergie produite par lincinration, on distingue ain-si plusieurs catgories dinstallations :

    pas de production dnergie ; assez peu nombreusesaujourdhui ;production dlectricit pour leurs besoins propres seu-lement ;production dlectricit pour couvrir les besoins propreset commercialiser lextrieur (cas de lUTOM de lag-glomration dOrlans) ;production de chaleur seulement ;production combine de chaleur et dlectricit.

    Veolia Environnement est organis en quatre divi-sions :

    Eau : Veolia Water.Energie et services : Dalkia.Transport : Connex.Propret : Onyx.

    Les activits dOnyx sont rparties par filiales soitpar type de dchets (SARP pour les dchets dangereux,SOAOnyx pour les dchets liquides, etc.), soit par secteur go-graphique (Soccoim pour la rgion Centre par exemple).

    Par convention avec la Communaut dAgglom-ration Orlans Val de Loire (lAgglo), Orvade (Socit orla-naise de valorisation des dchets) a t charge de laconstruction, du financement et de la gestion de lunitde traitement des dchets mnagers (UTOM) de lagglo-mration orlanaise. Cette unit prend sa place dans une

    filire globale de collecte traitement valorisation. Selonle type de collecte, les dchets sont traits soit :

    en CSDU (Centre de stockage de dchets ultimes) pourles dchets non valorisables ;en incinration et/ou compostage pour le tout venant ;en centre de tri pour les dchets provenant des collectesslectives, en porte porte et en apports volontaires.

    En aval de ces traitements, nous trouvons desfilires de valorisation matire : papiers, cartons, plas-tiques, mtaux, mchefers

    Installe Saran (Photo 1), lusine a commenc sonactivit en octobre 1995 et la convention avec lAgglo a tsigne pour 20 ans (chance en 2015). Outre les dchetsde lagglomration orlanaise, lusine traite ceux de deuxsyndicats extrieurs : SMIRTOM de Beaugency et SIRTOMdArtenay. terme, il est prvu de construire une nouvel-le usine Pithiviers, pour remplacer lusine existante, quiaccueillerait alors les dchets dArtenay (5 000 t/an).

    Les activits de lUTOMLusine englobe cinq chanes de traitement :

    tri sur dchets issus de la collecte slective et des dchet-teries (Photo 2) ;compostage de dchets mnagers (pas de dchets verts) ;traitement des graisses ;traitement des dchets des activits de soins risqueinfectieux (ex dchets hospitaliers) ;incinration (Photo 3 et figure 1).

    lnergie des dchets

    La production dnergie dans les usines dincinration dordures mna-gres. Lexemple de lUnit de traitement de lagglomration dOrlansLa Rdaction1.

    Photo 1. Vue gnrale de lusine (clich Orvade).

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    La chane de tri (capacit nominale : 10 000 t/an ;complment de tonnage par deux centres de tri ext-rieurs) aboutit une valorisation matire de papier, car-tons, plastiques (trois diffrents), ferrailles, aluminium,briques alimentaires. Ces produits sont destins diff-rentes filires de recyclage dans le cadre dun contrat glo-bal entre la Collectivit et Eco-emballages. Les repreneursrmunrent la Collectivit et assurent le transport, parcamion, des produits depuis lusine.

    Aprs un tri mcanis pralable, la chane de com-postage (capacit nominale : 40 000 t/an) fabrique, parfermentation acclre, un amendement organique des-

    tin la grande agriculture. Lcoulement de ce produittant difficile, une large part est utilise en interne dansle groupe, notamment pour la remise en vgtation descentres de stockage de dchets urbains au fur et mesu-re de leur remplissage.

    Les graisses sont principalement des dchets alimentaires, issus de collectivits, par exemple. Aprsdshydratation, on obtient un rejet liquide trait en station dpuration (en loccurrence, linstallation de La-Chapelle-Saint-Mesmin) et une matire sche qui estincinre. La capacit nominale est de 6000 t/an.

    Les dchets des activits de soins (capacit nomi-nale : 4000 t/an) sont incinrs selon un protocole trscontrl pour viter toute dissmination de germes infec-tieux et de faon assurer une traabilit des oprations.

    Sont incinrs :le refus de la chane de tri ;la partie non composte de la filire compostage ;les matires sches issues des graisses ;les dchets des activits de soins ;le tout-venant dordures mnagres non pass par luneou lautre de ces chanes de traitement et les dchetsindustriels banals (commerce, industrie).

    Le tableau ci-aprs donne le bilan dexploitationdes diffrentes filires pour 2004 (source UTOM).

    Deux chiffres principaux sont retenir de cetableau :

    les dchets mnagers entrant directement dans linci-nration constituent 90% du tonnage incinr ;les mchefers reprsentent le principal tonnage issu delincinration. Aprs une maturation dun an au maxi-mum (actuellement ralise sur le site de Mzires-les-Clry ; lUTOM, lhorizon 2007), qui consiste principa-lement stabiliser les mtaux lourds inclus (contrle de

    lnergie des dchets

    Photo 2. Une vue de la chane de tri (clich Orvade).

    Photo 3. Les fours dincinration (clich Orvade).

    Figure 1. Schma de la filire dincinration et de valorisation nergtique(document Agglo Orlans Val-de-Loire).Lgende : 1) Hall de dchargement, 2) Fosse dchets mnagers,3) Grappin, 4) Four dincinration, 5) Chaudire de rcupration dner-gie, 6) vacuation des mchefers, 7) lectrofiltre dpoussireur des fumes,8) Laveur des fumes, 9) Chemine.

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    Sauf pour les phases de dmarrage et darrt, pourdes raisons lies la rglementation concernant les tem-pratures, lincinration se fait par autocombustion desdchets, dans deux fours, au rythme de 7t/h par four. Danschaque four, la chaleur produite sert chauffer leau dunechaudire pour fabriquer 17 t/h de vapeur 38 bars. Cet-te vapeur sert faire tourner une turbine de 6 700 kW depuissance. La production de vapeur fonctionne en circuitferm, sans pertes, lexception des purges (2%) effec-tues rgulirement pour maintenir la qualit de leau.

    En sortie de turbine, le courant est 5 500 volts ; ilest transform en 20 000 volts pour passer sur la ligneEDF. Le prix de reprise par EDF comporte un tarif au kWh,variable selon la saison (t,hiver) et une prime fixe qui cor-respond un engagement de puissance livre par lUTOM(5 500 kW comparer 6 700 kW de puissance). En 2004,les recettes de vente dlectricit se sont leves 1,95 mil-lion deuros,dont 1,4 million pour les recettes au kWh et 0,55million pour la prime, soit un prix global au kWh de 5 cen-times deuro environ. Une partie de ces recettes revient lUTOM, lessentiel est vers lAgglo.

    Pour la production dlectricit, le rendementatteint est denviron 25%. Dans le cas o la vapeur deauest utilise pour le chauffage, le rendement est de lordrede 80%. conomiquement, la valorisation des calories delincinration est donc plus intressante en chauffage, condition que lusine soit place une distance appro-prie des btiments chauffer (logements, hpital, etc.),

    lnergie des dchets

    Produit collect et filire Tonnage (t) Produit valoris ou dchet Tonnage (t)Tri- Collecte corps creux 1 677 - Papiers 6 203- Collecte corps plats 8 294 - Cartons 2 948- Collecte emballages 840 - PET 627- Dchetterie papiers 840 - PVC 3- Dchetterie cartons 2 249 - PEhD 206- Dchetterie plastiques 27 - Briques alimentaires 121

    - Ferrailles 244- Non-ferreux 0

    Compostage- Dchets mnagers 5 036 - Compost. 500Graisses- Graisses 1 038 - Matire sche 208

    - Rejets liquides 831 (m3)Incinration- Refus tri, compost, matire sche graisses 4 784 - Ferrailles 2 438- Dchets mnagers 91 690 - Non-ferreux 92- Dchets industriels banals 3 038 - Mchefers 23 202- Dchets activits de soins 3 855 - REFIOM 1 898TOTAL 103 367

    fixation par tests normaliss de lixiviation),notammentle plomb, ils peuvent tre utiliss en travaux de terras-sement, mais leur commercialisation reste difficile.

    Les ferrailles et non-ferreux sont valoriss dans lesfilires de reprise ad hoc. Les REFIOM sont stocks encentre de classe 1 : Chang, prs de Laval (Sch Eco-Indus-tries) ou Argences, Calvados (Onyx). Des travaux sont encours pour mettre en conformit le traitement des fumesen fonction des nouvelles normes (arrt du 20 septembre2002).

    La production dnergie lectriqueLe choix de mettre lusine dincinration dans un

    lieu isol ne permettait pas dutiliser lnergie produite des fins de chauffage de btiments. Leau, transformeen vapeur avec les calories de lincinration, sert donc laproduction dlectricit qui couvre lessentiel des besoinsinternes de lUTOM et dont la plus grande partie est com-mercialise. Les chiffres 2004 sont donns ci-dessous(source : UTOM)

    Poste QuantitsEau de ville consomme 86 092 m3Rejets liquides 26 139 m3lectricit produite 44 967 MWhlectricit vendue 37 995 MWhlectricit consomme 7510 MWhlectricit achete 537 MWh

  • 1. Remerciements Alain Potez et Philippe Samat (GRS Valtech, Onyx) pour leur aide dans llaboration de ce document.

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    ce qui nest pas le cas de lusine de Saran. Sur ce point,comme nous lavons vu plus haut, la situation varie beau-coup en France, dune installation lautre, en fonctionde lpoque de construction et du cahier des charges ta-bli alors avec la collectivit partenaire.

    Conclusion lchelle de la France (source : www.antiincine-

    ration.net), il existe 124 usines dincinration dont 51 grespar Onyx,37 par Novergie, 13 par Tiru et 23 par divers exploi-tants. La puissance lectrique installe globale reprsen-terait environ 600-et 700 MW et la production thermique(chauffage urbain, rseaux de chaleur, industries) delordre de 9 millions de kWh par an.

    Il convient donc en premier lieu de conclure quenmatire dlimination/valorisation des dchets, les usinesdincinration ont une trs grande valeur dusage, car lin-cinration se fait par autocombustion des dchets (ladpense nergtique autre est donc faible) et que, dansla plupart des cas, il y a une valorisation nergtique. Parcontre, au niveau du bilan nergtique national, la contri-bution de lincinration reste relativement modeste.

    Pour en savoir plusOrvade SNC651 rue de la Motte Ptre, 45770 SaranTl. : 02 38 79 03 14. Fax : 02 38 79 03 20

    lnergie des dchets

    La valorisation nergtique du biogaz issu des centres de stockagede dchets mnagersLa Rdaction1.

    GnralitsLe biogaz est produit par fermentation anarobie

    de matires organiques animales ou vgtales, selon unprocessus en trois tapes : hydrolyse, acidognse etmthanognse. Il se compose principalement de mtha-ne et de gaz carbonique et renferme aussi des quantitsvariables deau, dazote, dhydrogne sulfur, doxygne,ainsi que des traces daromatiques, de composs organo-halogns (chlore et fluor) et de mtaux lourds.

    La fabrication de biogaz se fait naturellement danscertains environnements (gaz des marais par exemple)et spontanment dans les centres de stockage de dchetsmnagers. Il sagit donc dun processus de dgradationdes dchets organiques, que lon peut appliquer auxordures mnagres brutes ou tries (partie fermentes-cible), aux boues de stations dpuration, aux dchetsorganiques industriels et aux dchets de lagriculture etde llevage. La production de biogaz concerne donc unediversit dinstallations, en particulier les centres de stoc-kage de dchets mnagers et les stations dpuration.

    Le mthane, principal composant du biogaz, tantparticulirement nocif au regard de leffet de serre, larglementation a t renforce et larrt du 9 septembre1997 impose dsormais aux exploitants de centres de

    stockage de dchets (CSD) de capter le biogaz et de levaloriser ou, dfaut, de le brler en torchre.

    Seul le mthane contenu est valorisable et, selonle mode de valorisation, on sefforce dextraire les autrescomposants, comme indiqu ci-dessous :

    valorisation chaleur : extraire eau, hydrogne sulfur ;valorisation lectricit : extraire eau, hydrogne sulfu-r, organo-halogns ventuellement ;valorisation carburant : extraire eau, hydrogne sulfu-r, organo-halogns, gaz carbonique, mtaux ;valorisation rseau gaz : extraire hydrogne sulfur,organo-halogns (ventuellement), gaz carbonique,mtaux et oxygne ventuellement.

    La valorisation chaleur peut sappliquer des castrs divers : chauffage dquipements (piscine, serre),fourniture de vapeur industrielle (papeteries, aciries),deshydratation de fourrage, vaporation de saumures delixiviats de CSD, etc. Il ny a pas de prparation spcifiquedu biogaz pour la combustion en chaudire. Lliminationde leau nest ncessaire que pour transporter le biogaz surde longues distances (> 200 m), pour viter la formationde condensats.

    La production dlectricit peut se faire seule ou encognration en utilisant une chaudire au biogaz, suivie