Les  Enjeux  de  l’U.lisa.on    des  CSR  en  cimenterie  

Colloque  AMORCE  –  Rouen  -­‐  le    29  mai  2013  Fabrice  Copin  

Sommaire

•  L’Industrie Cimentière en France • Le procédé cimentier •  La valorisation énergétique de déchets en cimenterie •  La valorisation matière de déchets en cimenterie •  Ecologie Industrielle et Développement Durable •  Les enjeux de l’utilisation des CSR en cimenterie

Lumbres  

Dannes  

Héming  

Altkirch  

Rochefort  sur  Nenon  

Xeuilley  

Créchy  

Montalieu  

Saint  Egrève  

La  Pérelle  

La  Grave  de  Peille  

Ciments  Calcia  

Holcim  

Lafarge  Ciments  

Vicat  

Le  Havre  

Saint  Pierre  La  Cour  

Frangey  

La  Couronne  

Le  Teil  

Port  La  Nouvelle  

Martres  

Contes  La  Malle  

Val  d’Azergues  

Ranville  Gargenville   Couvrot  

Villiers-­‐au-­‐Bouin  

Cruas  

Beffes  

Airvault  

Bussac  

Beaucaire  

L’Industrie Cimentière en France

Le  procédé  cimenVer  

L’économie des ressources naturelles : un challenge clé pour l’Industrie Cimentière

•  Produire 1 tonne de ciment nécessite : ●  1.6 tonne de matières premières ●  0.1 tonne équivalent pétrole

•  Production mondiale : > 2 milliards de tonnes/an •  Production française : 19 millions de tonnes en 2010

L’optimisation des ressources naturelles est stratégique pour le Développement Durable de l’Industrie Cimentière

L’écologie industrielle est une priorité

MaVères  premières  de  subsVtuVon  

CombusVbles  de  subsVtuVon  

Ajouts  au  ciment  

La valorisation énergétique de déchets en cimenterie  

Historique et organisation de la filière

L’utilisation de déchets en cimenterie débute dès la fin des années 70.

Les déchets sont valorisés directement ou suite à un pré-traitement sur une plate-forme de préparation :

!  Pneus !  Huiles noires, solvants usagés !  Boues industrielles !  Farines animales !  Sciures imprégnées !  Combustibles liquides de substitution !  Combustibles Solides de Récupération !  …

Une activité de service qui requiert des compétences et des moyens spécifiques

Four de cimenterie : Outil performant de valorisation de déchets

Température flamme élevée (2000°C) Conditions oxydantes dans le four Temps de séjour des gaz importants Stabilité des conditions thermiques

Contre courant de matière basique

Valorisation énergétique complète

Destruction des molécules organiques

Neutralisation des gaz de combustion

Fixation des éléments métalliques dans le clinker

Pas de résidus solides ou liquides

Réduction de la consommation de combustibles fossiles par la cimenterie

! 30% de l’énergie provient aujourd’hui de la valorisation de déchets Réduction globale des volumes de déchets à traiter

Réduction globale des émissions de CO2

La valorisation matière de déchets en cimenterie  

Exemples de déchets valorisés ! Cendres volantes

!  Boues d’hydroxydes d’alumine

! Oxydes de fer !  Sables de fonderie !  Poussières d’aciérie, !  Terres polluées, etc ...

Valorisation matière au cru

Déchets  u.lisés  comme  cons.tuants  principaux  :  !   laiVer  de  haut  fourneau  !   cendres  volantes  !   fumée  de  silice  

Déchets  u.lisés  comme  cons.tuants  secondaires  :  

!   gypse  arVficiel,  déchets  de  plâtre,  etc.,  

Valorisation matière au ciment

Ecologie  Industrielle  et  Développement  Durable  

Les enjeux du Développement Durable de la filière

Ils reposent sur les 3 piliers : économique, environnemental, social

Enjeux environnementaux / réglementaires !  Complémentarité des filières de valorisation !  Valorisation énergétique complète : maîtrise de l’énergie !  Préservation des ressources naturelles !  Limitation des émissions de CO2 !  Maîtrise des risques sécurité, santé

Enjeux économiques !  Autonomie énergétique !  Compétitivité de la production française !  Maîtrise des coûts de gestion des déchets pour les collectivités

Enjeux sociaux / locaux !  Plans d’élimination des déchets, autonomie des territoires, principe de

proximité !  Valorisation locale des déchets !  Développement des filières vertes

Les  enjeux  de  l’uVlisaVon  des  CSR  en  cimenterie  

Evolution de la substitution énergétique en 10 ans

•  En  moins   de   10   ans,   le   taux   de   subsVtuVon   énergéVque  des  cimenteries  allemandes  est  passé  de  22  %  à  65  %,  dont  30pts  liés  aux  CSR.  

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France   Allemagne   France   Allemagne  

DSB  

Autres  déchets  

•  Dans  le  même  temps,  celui  des   cimenteries   françaises  est   passé   de   29  %   à   30  %  dont  2pts  liés  aux  CSR.  

2000   2010  

Le potentiel de développement des CSR

Evalua&on  faite  par  l’ADEME  

QuanVtés  de  déchets  disponibles  pour  la  préparaVon  de  CSR  4,3  à  4,6  Mt  

PotenVel  d’adsorpVon  par  les  cimenVers  français  1  Mt  

Equivalent  tonnage  charbon  790  kt  

La qualité des CSR

Les  CSR  sont  préparés  en  broyant  des  :  " DIB  (déchets  industriels  banals)  " Encombrants  de  déchèteries  " Refus  de  tri  de  collectes  sélecVves  " Refus  dits  «  haut  PCI  »  des  unités  de  TMB  d’ordures  ménagères  

Expérience et qualité des CSR

Les  retours  d’expérience  

Teneur  élevée  en  chlore  (autour  de  1%,    pour  0,5%  max)  Difficultés  de  combusVon  (granulométrie)  Présence  d’échappées  et  de  corps  étrangers  

!       L’avenir  des  CSR  passe  par  une  meilleure  maîtrise  de  leur  qualité  !  Une  plate-­‐forme  de  prépara.on  de  CSR  doit  intégrer  dès  son  cahier  des  

charges,  avant  sa  concep.on,  le  débouché  cimen.er  pour  garan.r  la  qualité  adéquate  du  flux  sortant    

Les coûts et prix de traitement

(Schéma  sans  échelle,  ni  proporVon)  

L’ambition de l’Industrie Cimentière

Une  subs.tu.on  énergé.que  au-­‐delà  de  50%  

Ce  niveau  sera  aleint  par  la  valorisaVon  de  CSR,  et  pourra  être  dépassé  avec  :  #   une  consommaVon  de  1  Mt  de  CSR  #   une  qualité  des  CSR  régulière  et  adaptée  au  procédé  cimenVer  #  des  invesVssements  sur  les  cimenteries  (ateliers  CSR  de  dimension  adaptée,    mise  en  place  de  by-­‐pass  chlore)