IMPACT SANITAIRE et

ENVIRONNEMENTAL du

TRAITEMENT des DECHETS

Marie-Dominique Loÿe

CERES-ERTI

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL

du TRAITEMENT des DECHETS

• POLLUTIONS CHIMIQUES et

BACTERIOLOGIQUES

• EFFET de SERRE

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS

POLLUTIONS CHIMIQUES et

BACTERIOLOGIQUES

Liées au transport des déchets : collecte, transport vers les centres de traitement

- pollutions chimiques et bactériologiques transferts, lavages des containers,…

eaux de lavage: contamination des eaux

poussières, bactéries, composés volatiles: contamination air

problèmes locaux, facilement réductibles

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS

POLLUTIONS CHIMIQUES et

BACTERIOLOGIQUES

Liées au transport des déchets :

collecte, transport vers les centres de traitement pas forcément optimisé…

- pollution atmosphérique / véhicules en France : ¼ tonnage transporté par camions = déchets

moteurs diesel

=> NOx, particules fines, composés volatiles, O3

Optimisation des collectes, principe de proximité des centres de

traitement, transports moins polluants : objectifs affichés

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS

POLLUTIONS CHIMIQUES et

BACTERIOLOGIQUES

Liées au traitement des déchets . Enfouissement

. Incinération

. Compostage

. Méthanisation

. Recyclage

Pollutions liées à l’enfouissement

• eaux / lixiviats

microbiologique

chimique (C org, métaux lourds,... )

• air / émanations

olfactive (H2S, NH3, acides organiques,…

microbiologique (bactéries, champignons, )

chimique (solvants, Hg,... ); gros pbs

enfouissement des déchets dangereux

ENFOUISSEMENT

Impact sanitaire des pollutions

Peu de données épidémiologiques

- les plus nombreuses: Amérique Nord

différents types de cancers

déficit de poids et malformations de nouveaux-nés

- anciens sites : déchets dangereux sans

conditionnement, mélangés

Amélioration des centres d’enfouissement, mais…

Séparation et traçabilité des déchets dangereux

Un Centre de stockage « moderne »

INCINERATION

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL

Concentration de polluants existants

(métaux lourds)

Production de nouveaux polluants

(particules, acides, polluants organiques

persistants)

REJETS DES INCINERATEURS

1 tonne de déchets:

• 700 kg dans les fumées:

normes rejet

• 300 kg résidus solides = mâchefers

pas de normes

dont 40 kg de REFIOM

(Résidus d’Epuration des Fumées d’Incinération des Ordures Ménagères)

enfouissement en CET classe 1

Les mâchefers d’incinération = MIOM

Mâchefers bruts

- Hétérogènes

- des imbrûlés *

- Oxydes, silicates, carbonates :

composés basiques

- Polluants métalliques et organiques

(peu de données)

Règlementation très peu

contraignante: circulaire

« provisoire » du 9 mai

1994--> arrêté du 18

novembre 2011

Aspect géotechnique pris en compte plus que aspect

chimique / polluant

Polluants métalliques des mâchefers

Production annuelle

de l’incinérateur de Lunel-Viel dans le respect de la circulaire (provisoire) du 9 mai 1994

MERCURE : …………………………………………………9 Kg.

PLOMB : ………………………………………………….390 Kg.

CADMIUM : ………………………………………………. 39 Kg.

ARSENIC : …………………………………………………78 Kg.

CHROME : …………………………………………………59 Kg.

Polluants organiques 5 à 10 fois

plus de dioxines que les fumées (dioxines/masse composés émis) aux normes !

M. Sarazin - APPEL

Relargage de plomb

par les mâchefers

Essai de lixiviation

des mâchefers de

Lunel Viel

Les mâchefers d’incinération = MIOM

. Longtemps laissés à air libre: lessivage par les pluies: contamination des

nappes phréatiques; envols de poussières

. Pb utilisation en sous-couches routières, remblais, etc…

. Encore enfouis bruts dans des ISDND (déchets non dangereux…)

. « Stabilisation » en IME (Installation de Maturation et Elaboration):

amélioration des qualités géotechniques

Peu/pas de données sur impact environnemental et

sanitaire…

Les fumées

• Composés volatils : CO

métaux : Hg, As, …

acides : SO2, NOx, HCl, HF,…

polluants organiques : HAP, PCB, dioxines,…

70% du poids incinéré

Les fumées

• Poussières

composés minéraux et organiques: polluants

+ adsorption de polluants

métaux lourds: Cd, Pb, Cu, Ni, …

HAP, PCB, dioxines, ….

Problèmes de toxicité

70% du poids incinéré

Exemple emblématique de la toxicité des

fumées d’incinération: Gilly sur Isère

Toxicité reconnue : normes d’émission

1984-> 2001

Fermeture octobre 2001: taux de

dioxines alarmants dans les fumées, sols

et lait vaches

Abattage troupeaux, foins consignés

interdiction commercialisation lait et

fromage

Procédure judiciaire: mars 2002->

septembre 2011-> novembre 2012

LES NORMES

• Normes: valeurs limites à ne pas dépasser pour

ne pas avoir de risques sanitaires

• = compromis entre impératifs de santé

publique et ce qui est compatible avec la

technologie et l’économie

=> pas de vraies normes sanitaires

Les nouvelles normes d’émission

du 20-9-2002

obligatoires à partir du1-1-2006

POUSSIERES 10 mg/m3

SO2 50 mg/m3

NOx 200 mg/m3

HCl 10 mg/m3

HF 1 mg/m3

Cd, Tl 0,005 mg/m3

Hg et composés 0,005 mg/m3

Autres métaux traces

(Pb+Cu+Mn+Ni+Sb+As+Co+Cr+V) 0,5 mg/m3

DIOXINES 0,1 ng/m3

1 ng = 1 milliardième de gramme

Nm3

Mesures en

continu

Mesures

ponctuelles

INCINERATEUR DE LUNEL-VIEL, 120.000 T (1999)

2

3

31

32

33

41 4

2111

1 : Four et chaudière verticale.

11 : Rejets des mâchefers.

2 : Electrofiltre.

21 : rejets des REFIOM secs.

3 : Ensemble traitement liquide.

31 : Echangeur "Quench".

32 : injections solutions liquides.

33 : rejets liquides pollués.

4 : Filtre à manches.

41 : injection de charbon actif.

5 : ATTÉNUATEUR DE PANACHE

1

5

5 : atténuateur de panache

M. Sarazin - APPEL

INCINERATEUR AUX NORMES Emissions aériennes réglementaires annuelles de l’incinérateur de Lunel-Viel

130.000 T/an

(réglementation du 20 septembre 2002)

FUMEES : 975 millions de Nm3 ou 1 million de tonnes !

CO2 : 128.000 T/an (= CO2 émis par 35.000 grosses berlines modernes

qui feraient chacune 24500 Km/an)

POUSSIERES : ………………………………… ……10 tonnes.

ACIDE CHORHYDRIQUE : …………………………10 tonnes.

FLUORURE D’HYDROGENE : ……………………… 1 tonne.

DIOXYDE DE SOUFRE (SO2) : ………………… 49 tonnes.

OXYDES D’AZOTE (NOx) : ……………………… 196 tonnes.

CADMIUM ET THALLIUM : …………………………… 49 Kg.

MERCURE ET COMPOSES : ……………………… 49 Kg.

Autres métaux traces : ………………………………. 487 Kg.

DIOXINES : ………………………………………… 0,1 gramme

M. Sarazin - APPEL

INCINERATEUR AUX NORMES Emissions aériennes réglementaires annuelles de l’incinérateur de Lunel-Viel

130.000 T/an (réglementation du 20 septembre 2002)

Émissions annuelles de DIOXINES :

……0,1 g = 100 millions de ng

or

12 ng tue un singe!

1ng chloracné (président ukrainien)….

Dispersion puis accumulation dans les sols, végétaux (POPs); concentration

dans la chaine alimentaire

Mais

Un incinérateur peut fonctionner

jusqu’à 60 heures par an (par périodes maximales de 4 heures à la fois)

sans traitement d’effluents

Rejets jusqu’à 12000 fois la norme!

=> Émissions légales ->100 fois normes

Incinérateur Lunel-Viel, en situation d’arrêt d’urgence

(autorisé 60 h par an, par période maximale de 4 h)

Mais….

. Contrôles: - 2 fois /an (2 x 8h max)

- organisme choisi et payé par exploitant

- doit prévenir à l’avance

=> norme respectée le jour du contrôle…

et les 363 autres jours?

. Substances non contrôlées: ± 2000 molécules organiques (les dioxines avant 1998) ; pb produits bromés

INCINERATEUR AUX NORMES….

Lunel-Viel

Au bout de 7 ans de fonctionnement:

dioxine dans les œufs

sous le panache de l’incinérateur: 2,7 pg/g

(seuil de toxicité à 3 pg/g)

Impact environnemental des

incinérateurs

Evolution des émissions atmosphériques de dioxines/furanes en France

Attention!

Émissions

« déclarées»

Données des études commandées par industriels : pas publiques

Peu d’études par agences gouvernementales

Impact sanitaire des incinérateurs

Quelques études

Viel et collaborateurs 2000 à 2008 incinérateur de Besançon

Lien entre panache incinérateur, concentrations dans les sols et lymphomes

non-hodgkiniens, sarcomes tissus mous

InVS 2000: pas d’impact

2003 : imprégnation des populations exposées en dioxines pas

significative

2008 : augmentation du risque de cancer, faible mais significatif,

différent avec sexe et type de cancer

OMS 2007 : étude biblio; peu d’études. Conclusion du groupe d’experts:

pas d’impact, bien que les études citées, reconnues comme sérieuses, disent le

contraire…

Pollutions liées au compostage et

méthanisation

Compostage: dégradation aérobie MO

Méthanisation: dégradation anaérobie

Air - olfactive (H2S, NH3, acides organiques,… surtout dans

méthanisation pb confinement installations

- microbiologique (bactéries, champignons, )

- chimique (métaux lourds, produits organiques toxiques

présents dans les déchets ) dans le cas des composts et

digestats sur ordures brutes (TMB).

Pollutions liées au recyclage

Pollutions chimiques = procédés industriels

Déchets de ces procédés: solides ou rejets dans les

eaux ou dans l’air

- métaux lourds, produits organiques toxiques présents

dans les déchets (recyclage du papier/ encres d’imprimerie)

- polluants dûs aux procédés

=> Surveillance des activités industrielles

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL

du TRAITEMENT des DECHETS

• POLLUTIONS CHIMIQUES et

BACTERIOLOGIQUES

• EFFET de SERRE

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS

EFFET de SERRE

Lié au transport des déchets : collecte, transport vers les centres de traitement

Combustion des carburants fossiles -> GES

Dépend de l’organisation spatiale de la gestion des déchets

. Optimisation des collectes

. Principe de proximité

. Utilisation de transports moins producteurs de GES/

tonne transportée: train, voie fluviale

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS

EFFET de SERRE

Lié au transport des déchets transport vers les centres de traitement :

combustion carburants fossiles

Exemple de la Corse

Plan déchets 2002; déclinaison pratique en 2006

-> un incinérateur central

2 scenarios : route ou route + train

Plan alternatif 2007

Bastia

Aléria

Porto

Vecchio

14 000 t/an

Pte 100 t/j

7 000 t/an

Pte 50 t/j

42 000 t/an

Pte 180 t/j

5 000 t/an

Pte 30 t/j

3 000 t/an

Pte 15 t/j

5 000 t/an

Pte 25 t/j

Corte

Ajaccio

Propriano

Calvi

Ponte

Leccia

Vico

18 000 t/an

Pte 180 t/j

45 000 t/an

Pte 180 t/j

12 000 t/an

Pte 70 t/j

Projet du SYVADEC 2006 : un incinérateur central

14 000 t/an

Pte 100 t/j

45 000 t/an

Pte 180 t/j

12 000 t/an

Pte 70 t/j

18 000 t/an

Pte 180 t/j

7 000 t/an

Pte 50 t/j

42 000 t/an

Pte 180 t/j

5 000 t/an

Pte 30 t/j

3 000 t/an

Pte 15 t/j

5 000 t/an

Pte 25 t/j

Corte

Bastia

Aléria

Porto

Vecchio

Ajaccio

Propriano

Calvi

Ponte

Leccia

Vico

5 000 t/an

Sc 1 : Dominante Ferroviaire

Tonnages 2015

Rail Mer Route hors pré-achemin. Direct TOTAL

0 t 0 t

151 000 t

3 000 t

154 000 t

Sc 3 : Dominante Route

Tonnages 2015

Rail Mer Route hors pré-achemin. Direct TOT OM

114 000 t -

37 000 t 3 000 t

154 000 t

INVESTISS.

23 700 K€

! REPLI

34 €/t transp.

dont 15 €

de transport

46 €/t

transfert +

transport

CORSE Projet plan

Déchets

Train + route

Route

uniquement

SCENARIO 1

2 unités de traitement

SCENARIO 2

4 unités de traitement

PLAN ALTERNATIF 2007 Collectif contre l’incinération des déchets en Corse

Bilan effet serre scénarios de transports Projet de plan Déchets de la Corse

Comparaison des émissions de CO2

par les transports

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Route

Syvadec

Rail

Syvadec

Scénario 1 Scénario 2

téq CO2

Le facteur d’émission adopté pour

calculer les émissions de CO2 par

les camions est de 0.2kg CO2 / t/km

pour le plan du Collectif, ce qui

maximise les valeurs: en utilisant les

facteurs retenus par l’ADEME

(2005) –utilisés par le Syvadec?-, les

valeurs Scenarios 1 et 2 du Collectif

seraient diminuées d’un facteur 3.

1 usine centrale

IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS

EFFET de SERRE

Lié au traitement des déchets . Enfouissement

. Incinération

. Compostage

. Méthanisation

. Recyclage

Note Déchets organiques / effet de serre

Le carbone de la matière organique animale ou

végétale vient du CO2 de l’atmosphère via la photosynthèse et les chaines alimentaires

CO2 atmosphère => C matière organique végétale

photosynthèse

C mat. org. végétale => C matière organique animale

Consommation de nourriture- chaine alimentaire

Dégradation de la matière organique

aérobie CO2 anaérobie CH4

+ résidu carboné

Rôle du C organique sur l’effet de serre dépend

. de la part relarguée sous forme gazeuse dans

l’atmosphère (vs la fraction stockée dans le résidu

carboné)

. de l’espèce gazeuse (CO2 ou CH4)

. dans le cas du CO2, du temps de renouvellement de la

matière organique qui est dégradée (cultures annuelles

vs forêt pluri décennale) - temps de résidence du CO2 dans

l’atmosphère

Effet de serre CO2 vs Méthane

PRG = 24 CO2

Pouvoir Réchauffement Global CH4 = 25 x CO2 à 100 ans

= 72 x CO2 à 20 ans ! ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Forçage radiatif intégré aux différents horizons d’une émission l’année 0

de 1 kg de CH4 ou de 21 kg de CO2

PR

G e

n 1

014 W

/m2/a

n

Année horizon

B. DessusS

En savoir plus La recherche 2008

site de Global Chance

Effet de serre CO2 vs Méthane

En savoir plus

B. Dessus, B. Laponche et H. Le Treut, La Recherche, 472, fév.2013

site de Global Chance : http://www.global-chance.org

http://www.global-chance.org/IMG/pdf/GC24p44-49.pdf et autres articles

Fraction fermentescible + Papiers cartons + textiles

ENFOUISSEMENT

fermentation anaérobie (+ eau) => CH4

CAPTAGE BIOGAZ sur CET/ ISDND

(centre d ’enfouissement technique / installation de stockage de déchets non dangereux)

Captage biogaz

brulé => CO2

• torchères

• utilisation énergie chauffage serres électricité

. neutre à long terme

. déstockage C : +/-

important à court terme

Efficacité captage biogaz

ADEME = 100 %

EPA = 85 %

plutôt < ou = 75%

combustion avec air dans un four

1 t de déchets + 6 t d’air = fumées + résidus solides

UIOM Thiverval Grignon

INCINERATION

1 t. déchets = 1 à 1.4 t. CO2

INCINERATION

métaux

Papiers et cartons

Textiles et encombrants divers

Matières fermentescibles

Plastiques

Verres

Métaux 4 %

Papiers cartons 27 %

Textiles et encombrants 16 %

Matières fermentescibles 29 %

Plastiques 11 %

Verre 13 % Peu : trié avant

Combustibles Combustibles après déshydratation

Plastiques + x % textiles et encombrants = C fossile : effet serre net

Papiers/cartons + (1-x) % textiles + fermentescibles = C biogénique déstocké

INCINERATION

1 t déchets = 1 à 1.4 t CO2

• Plastiques + x % textiles+ y % encombrants = EFFET

SERRE NET (C vient des hydrocarbures fossiles)

• Papiers/cartons + (1-x %) textiles + fermentescibles =

carbone biogénique déstocké * (cf + haut et diapo suivante)

• Problème de l’élimination de produits manufacturés:

« CO2 amont » perdu

COMPOSTAGE

Émission neutre à long terme,

un peu déstockage C à court terme

CO2

mais

Compost : Stockage carbone biogénique

Ex: pour Italie : augmentation C org des sols cultivables de 0.15% (par ajout de

compost): le stockage de C équivaut aux émissions « fossiles » pendant 1 an

+ effets indirects: - réduction des engrais

émissions évitées . de CO2 fossile - fabrication-

. de N2O - fabrication et épandage-

CH4 : Production chaleur ou carburant véhicules ou

électricité

=> Energie + CO2

Résidu organique : compost + CO2

Mêmes conclusions que pour compostage: intérêt =

stockage de carbone

Attention aux fuites de méthane!

METHANISATION

Valorisation énergétique

TRI et RECYCLAGE = valorisation matière

utiliser les composants des déchets comme

matières premières secondaires

Implique de trier pour dégager les matériaux simples

Tri à la source ou tri en usine

Les déchets =

matières premières secondaires

• Les métaux (acier, aluminium): recyclage

• Le verre : recyclage

• Les papiers et cartons : recyclage (méthanisation

ou compostage possible)

• Les plastiques : recyclage , mais pas tous

• Les encombrants : recyclage plus ou moins important

par ex: les DEEE (frigos, télés )

recyclage de produits complexes

=> démantèlement d’abord

RECYCLAGE = bilan effet serre

Emissions pendant le process de tri : très faibles

Evite des émissions amont de CO2

Jancovici/ADEME 2003

Evite des émissions amont de CO2

Mais pas neutre: réutilisation bien meilleure ex: verre / consigne

pb

2.02 *

8.00 *

* d’après Jancovici/ADEME 2003

Recyclage du papier

1 tonne de vieux papier 800 à 900 kg de papier recyclé

Economie: 100 % bois : évite déstockage C

80 % eau

50 % énergie (80 % au niveau process usine)

calcul du bénéfice en terme d’émissions de GES

Problème des évaluations des facteurs

d’émission et des GES évités

Facteurs d’émission en kg éq. C pour 1 tonne de papier de bureau

Combustion totale d’une tonne de papier-> CO2 : environ 400 kg

carbone

• Décharge: sous estimation des éq. C (méthane)

• Incinération simple: sous-estimation drastique: 99% (100% sur traitement seul)

• Recyclage : émissions = zéro (en fait ε: consommation énergétique traitement industriel), GES

évités non comptés (GES évités seraient de l’ordre de 90% vs incinération)

•Incinération et décharge avec valorisation: valeurs négatives! Ce qui est

compté, ce sont les GES évités si on avait utilisé du fioul ou du gaz à la place

(avec des biais sur les rendements des valorisations énergétiques), pas les émissions.

ADEME : Guide des facteurs d’émission –version 5.0

4 kg éq C alloués à tous types traitement pour le transport amont

Problème des évaluations des facteurs

d’émission et des GES évités

Facteurs d’émission en kg éq. C pour 1 tonne de papier de bureau

Pb des hypothèses de base

Bizarrerie du calcul de l’ADEME : on ne compte pas la même chose pour

GES recyclage (GES évités pas comptés) et GES incinération et décharge

(on ne compte pas émissions mais émissions évitées de combustibles

traditionnels fossiles pour la même quantité d’énergie fournie )

EFFET DEVASTATEUR SUR LES DECIDEURS…

Bilan effet serre traitement Projet de plan Déchets de la Corse

Emissions nettes CO2 au

cours du traitement

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Incinération

Syvadec

Tri-compostage

téq CO2

Emissions totales CO2 au

cours du traitement

0

40000

80000

120000

160000

Incinération

Syvadec

Tri-

compostage

téq CO2

Comparaison des 2 projets : incinération vs tri-compostage

*

*: émissions nettes = CO2 provenant de C fossile

Bilan effet serre traitement + transports Projet de plan Déchets de la Corse

0

10000

20000

30000

téq CO2

Emissions nettes CO2

transport + traitementEmissions nettes CO2

Transport + Traitement

Incinération

Tri-compostage

Réutilisation

Economie de matières premières et d’énergie

(production et transport)

peu de GES émis pour transport ( circuits courts en

général)

pas d’émissions GES pour procédés industriels

Très positif en terme pollutions et effet de serre

Prévention

Economie totale de matières premières et

d’énergie !

problème des modes de consommation…

Prévention favorisée par règlementation européenne

Hiérarchie des traitements pour les déchets (directive européenne 2008)

Prévention, Réutilisation, Recyclage, Valorisation énergétique, Enfouissement

mais… dans les faits…

Le meilleur déchet est celui qu’on ne produit pas

NO WASTE