IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS. Marie-Dominique Loÿe CERES-ERTI

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1 IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS Marie-Dominique Loÿe CERES-ERTI

2 IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS POLLUTIONS CHIMIQUES et BACTERIOLOGIQUES EFFET de SERRE

3 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

4 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, O 3 Optimisation des collectes, principe de proximité des centres de traitement, transports moins polluants : objectifs affichés

5 IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS POLLUTIONS CHIMIQUES et BACTERIOLOGIQUES Liées au traitement des déchets. Enfouissement. Incinération. Compostage. Méthanisation. Recyclage

6 Pollutions liées à l enfouissement eaux / lixiviats microbiologique chimique (C org, métaux lourds,... ) air / émanations olfactive (H 2 S, NH 3, acides organiques, microbiologique (bactéries, champignons, ) chimique (solvants, Hg,... ); gros pbs enfouissement des déchets dangereux

7 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

8 Un Centre de stockage «moderne»

9 INCINERATION IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL Concentration de polluants existants (métaux lourds) Production de nouveaux polluants (particules, acides, polluants organiques persistants)

10 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

11 Les mâchefers d incinération = MIOM - Hétérogènes - des imbrûlés * - Oxydes, silicates, carbonates : composés basiques - Polluants métalliques et organiques (peu de données) Mâchefers bruts Règlementation très peu contraignante: circulaire «provisoire» du 9 mai > arrêté du 18 novembre 2011 Aspect géotechnique pris en compte plus que aspect chimique / polluant

12 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

13 Relargage de plomb par les mâchefers Essai de lixiviation des mâchefers de Lunel Viel

14 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

15 Les fumées 70% du poids incinéré Composés volatils : CO métaux : Hg, As, acides : SO 2, NO x, HCl, HF, polluants organiques : HAP, PCB, dioxines,

16 Les fumées 70% du poids incinéré Poussières composés minéraux et organiques: polluants + adsorption de polluants métaux lourds: Cd, Pb, Cu, Ni, HAP, PCB, dioxines,. Problèmes de toxicité

17 Exemple emblématique de la toxicité des fumées d incinération: Gilly sur Isère 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 Toxicité reconnue : normes d émission

18 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

19 Les nouvelles normes d émission du obligatoires à partir du Nm 3 POUSSIERES 10 mg/m 3 SO 2 50 mg/m 3 NOx Mesures en 200 mg/m 3 HCl continu 10 mg/m 3 HF 1 mg/m 3 Cd, Tl Mesures 0,005 mg/m 3 Hg et composés ponctuelles 0,005 mg/m 3 Autres métaux traces (Pb+Cu+Mn+Ni+Sb+As+Co+Cr+V) 0,5 mg/m 3 DIOXINES 0,1 ng/m 3 1 ng = 1 milliardième de gramme

20 INCINERATEUR DE LUNEL-VIEL, T (1999) 5 : atténuateur de panache M. Sarazin - APPEL : 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

21 M. Sarazin - APPEL INCINERATEUR AUX NORMES Emissions aériennes réglementaires annuelles de l incinérateur de Lunel-Viel T/an (réglementation du 20 septembre 2002) FUMEES : 975 millions de Nm 3 ou 1 million de tonnes! CO 2 : T/an (= CO 2 émis par grosses berlines modernes qui feraient chacune Km/an) POUSSIERES : 10 tonnes. ACIDE CHORHYDRIQUE : 10 tonnes. FLUORURE D HYDROGENE : 1 tonne. DIOXYDE DE SOUFRE (SO 2 ) : 49 tonnes. OXYDES D AZOTE (NOx) : 196 tonnes. CADMIUM ET THALLIUM : 49 Kg. MERCURE ET COMPOSES : Autres métaux traces :. 49 Kg. 487 Kg. DIOXINES : 0,1 gramme

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

23 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 fois la norme! => Émissions légales ->100 fois normes

24 Incinérateur Lunel-Viel, en situation d arrêt d urgence (autorisé 60 h par an, par période maximale de 4 h)

25 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

26 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)

27 Impact environnemental des incinérateurs Attention! Émissions «déclarées» Evolution des émissions atmosphériques de dioxines/furanes en France Données des études commandées par industriels : pas publiques Peu d études par agences gouvernementales

28 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

29 Pollutions liées au compostage et méthanisation Compostage: dégradation aérobie MO Méthanisation: dégradation anaérobie Air - olfactive (H 2 S, NH 3, 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).

30 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

31 IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS POLLUTIONS CHIMIQUES et BACTERIOLOGIQUES EFFET de SERRE

32 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

33 Plan alternatif 2007 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 > un incinérateur central 2 scenarios : route ou route + train

34 Projet du SYVADEC 2006 : un incinérateur central Sc 1 : Dominante Ferroviaire Tonnages 2015 Rail Mer Route hors pré-achemin. Direct TOT OM t t t t INVESTISS K Bastia CORSE Tonnages 2015! REPLI Rail 0 t Mer 0 t Route hors pré-achemin t Direct t Projet plan Déchets TOTAL Sc 3 : Dominante Route t 34 /t transp. dont 15 de transport Bastia Calvi t/an Pte 100 t/j Vico t/an Pte 30 t/j t/an Pte 15 t/j Ponte Leccia t/an Pte 25 t/j Corte t/an Pte 180 t/j 46 /t transfert + transport Aléria t/an Pte 70 t/j Train + route Route uniquement Calvi t/an Pte 100 t/j Vico t/an Pte 30 t/j t/an Pte 15 t/j Ponte Leccia Corte t/an Pte 25 t/j t/an Pte 180 t/j Aléria t/an Pte 70 t/j Ajaccio t/an Pte 180 t/j t/an Pte 180 t/j Ajaccio Propriano t/an Pte 50 t/j Porto Vecchio t/an Pte 180 t/j Propriano t/an Pte 50 t/j Porto Vecchio t/an Pte 180 t/j

35 PLAN ALTERNATIF 2007 Collectif contre l incinération des déchets en Corse SCENARIO 1 2 unités de traitement SCENARIO 2 4 unités de traitement

36 Bilan effet serre scénarios de transports Projet de plan Déchets de la Corse téq CO Comparaison des émissions de CO2 par les transports 1 usine centrale 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. 0 Route Syvadec Rail Syvadec Scénario 1 Scénario 2

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38 IMPACT SANITAIRE et ENVIRONNEMENTAL du TRAITEMENT des DECHETS EFFET de SERRE Lié au traitement des déchets. Enfouissement. Incinération. Compostage. Méthanisation. Recyclage

39 Note Déchets organiques / effet de serre Le carbone de la matière organique animale ou végétale vient du CO 2 de l atmosphère via la photosynthèse et les chaines alimentaires CO 2 atmosphère => C matière organique végétale photosynthèse C mat. org. végétale => C matière organique animale Consommation de nourriture- chaine alimentaire

40 Dégradation de la matière organique aérobie CO 2 anaérobie CH 4 + 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 (CO 2 ou CH 4 ). dans le cas du CO 2, 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

41 PRG en W/m2/an Effet de serre CO 2 vs Méthane Pouvoir Réchauffement Global CH 4 = 25 x CO 2 à 100 ans En savoir plus La recherche 2008 site de Global Chance PRG = 24 CO2 = 72 x CO 2 à 20 ans! B. DessusS Année horizon Forçage radiatif intégré aux différents horizons d une émission l année 0 de 1 kg de CH 4 ou de 21 kg de CO 2

42 Effet de serre CO 2 vs Méthane En savoir plus B. Dessus, B. Laponche et H. Le Treut, La Recherche, 472, fév.2013 site de Global Chance : et autres articles

43 ENFOUISSEMENT Fraction fermentescible + Papiers cartons + textiles fermentation anaérobie (+ eau) => CH 4

44 CAPTAGE BIOGAZ sur CET/ ISDND (centre d enfouissement technique / installation de stockage de déchets non dangereux) Captage biogaz brulé => CO 2 Efficacité captage biogaz ADEME = 100 % EPA = 85 % plutôt < ou = 75% torchères utilisation énergie chauffage serres électricité. neutre à long terme. déstockage C : +/- important à court terme

45 INCINERATION combustion avec air dans un four 1 t de déchets + 6 t d air = fumées + résidus solides UIOM Thiverval Grignon 1 t. déchets = 1 à 1.4 t. CO 2

46 INCINERATION Combustibles Combustibles après déshydratation métaux Papiers et cartons Métaux 4 % Papiers cartons 27 % Textiles et encombrants divers Textiles et encombrants 16 % M atières fermentescibles Matières fermentescibles 29 % Plastiques Verres Plastiques 11 % Verre 13 % Peu : trié avant Plastiques + x % textiles et encombrants = C fossile : effet serre net Papiers/cartons + (1-x) % textiles + fermentescibles = C biogénique déstocké

47 INCINERATION 1 t déchets = 1 à 1.4 t CO 2 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: «CO 2 amont» perdu

48 COMPOSTAGE CO 2 Émission neutre à long terme, un peu déstockage C à court terme 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 CO 2 fossile - fabrication-. de N 2 O - fabrication et épandage-

49 METHANISATION Valorisation énergétique CH 4 : Production chaleur ou carburant véhicules ou électricité => Energie + CO 2 Résidu organique : compost + CO 2 Mêmes conclusions que pour compostage: intérêt = stockage de carbone Attention aux fuites de méthane!

50 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

51 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

52 RECYCLAGE = bilan effet serre Emissions pendant le process de tri : très faibles Evite des émissions amont de CO 2 Jancovici/ADEME 2003

53 Evite des émissions amont de CO * pb 8.00 * * d après Jancovici/ADEME 2003 Mais pas neutre: réutilisation bien meilleure ex: verre / consigne

54 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

55 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 ADEME : Guide des facteurs d émission version kg éq C alloués à tous types traitement pour le transport amont Combustion totale d une tonne de papier-> CO 2 : 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.

56 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

57 Bilan effet serre traitement Projet de plan Déchets de la Corse Emissions totales CO2 au cours du traitement Emissions nettes CO2 au cours du traitement * téq CO2 téq CO Incinération Syvadec Tricompostage 0 Incinération Syvadec Tri-compostage Comparaison des 2 projets : incinération vs tri-compostage *: émissions nettes = CO 2 provenant de C fossile

58 Bilan effet serre traitement + transports Projet de plan Déchets de la Corse téq CO2 Emissions nettes CO2 Emissions nettes CO transport + traitement 2 Transport + Traitement Incinération Tri-compostage 0

59 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

60 Prévention Economie totale de matières premières et d énergie! Le meilleur déchet est celui qu on ne produit pas NO WASTE 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