Grands savoirs environnementaux Industriels : comment réduire les impacts sur l environnement

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1 Grands savoirs environnementaux Industriels : comment réduire les impacts sur l environnement 12/2006

2 1 Introduction Tous les secteurs de l industrie, toutes les activités commerciales laissent une empreinte sur l environnement du fait qu ils utilisent de l énergie ou des matières premières, produisent des déchets ou des effluents que l on retrouve ensuite dans le milieu naturel. De tels impacts peuvent survenir au niveau local, transfrontalier ou mondial et comporter des implications pour la santé. Ils varient selon les phases du cycle de vie d un produit et en fonction des matières premières utilisées, de la conception du produit, de la technologie et des recherches appliquées lors de sa fabrication, des processus de transformation et de fabrication utilisés, du type de bien créé, de l emballage du produit, de son mode de distribution aux consommateurs et, enfin, de son sort final il peut être éliminé, réutilisé ou recyclé. Avant 1980, la plupart des sociétés adoptaient une approche technique non coordonnée face à la protection de l environnement. On projetait des installations et des processus en n accordant qu une attention distraite à leur impact, privilégiant une technologie en «bout de chaîne» qui se contentait de répondre aux prescriptions des réglementations. Durant les années 1980, les sociétés leaders ont évolué vers une approche plus globale, fondée sur la prévention, où les facteurs environnementaux étaient intégrés dès les premières phases de mise en projet. Ces changements répondaient à des pressions internes et externes : une législation de plus en plus stricte et mieux appliquée, une sensibilisation accrue de la population et des groupes de pression, un consumérisme vert et le comportement du personnel de l industrie. Les premières visées ont été les sociétés opérant dans des secteurs industriels considérés comme «sales», notamment l industrie chimique, pétrolière et gazière. Les grandes sociétés ont adopté des systèmes de gestion de l environnement prévoyant la surveillance et l évaluation des émissions, la formation des employés, la gestion intégrée des déchets, la prévention des risques, ainsi que des programmes d audit pour l évaluation périodique des performances environnementales. (Source : L Evaluation de Dobrís, premier rapport consacré à l état de l environnement paneuropéen, publié en 1995 par l Agence européenne pour l environnement AEE.) Aujourd hui, les entreprises industrielles doivent relever de nombreux défis dans le domaine de l environnement : la protection des ressources, l optimisation des consommations, la maîtrise des coûts, la sécurisation des outils de production, la traçabilité des déchets. En confiant aux spécialistes les défis liés au cycle de l eau et à celui des déchets, elles peuvent se consacrer pleinement à leur métier et assurer le succès de leurs engagements. 2

3 2 Réglementation européenne Historique 1999 Le rapport du Conseil de l Industrie sur l intégration environnementale, présenté au Conseil européen d Helsinki, aborde le changement climatique, l emploi, la mutation des modèles de production et de consommation, l éco-efficacité et la politique intégrée des produits. Mai 2001 La stratégie d intégration des aspects environnementaux dans l industrie est adoptée lors du Conseil de l Industrie. Juin 2002 Le Conseil de l Industrie adopte les conclusions sur la contribution de la politique d entreprise au développement durable : la croissance économique est une condition préalable au développement durable car elle garantit des ressources complémentaires essentielles, indispensables au traitement des pressions environnementales et au renforcement de la cohésion sociale. Décembre 2002 La Communication «Politique industrielle dans une Europe élargie» (COM(2002)714 final) reconnaît la nécessité de développer et de renforcer les politiques dans le domaine de la production durable. Avril 2004 Directive sur la responsabilité environnementale. Principales directives et initiatives européennes La directive sur la responsabilité environnementale est la première législation communautaire comptant parmi ses objectifs principaux l application du principe du «pollueur-payeur». Elle établit un cadre commun de responsabilité en vue de prévenir et de réparer les dommages causés aux animaux, aux plantes, aux habitats naturels et aux ressources en eau, ainsi que les dommages affectant les sols. Il appartient aux autorités publiques de veiller à ce que les exploitants responsables prennent eux-mêmes ou financent les mesures nécessaires de prévention ou de réparation. La directive «IPPC» de prévention et réduction intégrées de la pollution (Integrated Pollution Prevention and Control) constitue l un des fondements de la législation de l Union européenne relative aux installations industrielles à fort potentiel de pollution. Ce type d installations ne peut être exploité que si l exploitant est titulaire d un permis faisant apparaître des exigences en matière de protection de l air, de l eau et du sol, de réduction maximale des déchets, de prévention des accidents et, si besoin, de dépollution des sites.

4 Le Registre européen des émissions de polluants «EPER» (European Pollutant Emission Register) offre au public l accès aux informations relatives aux émissions provenant d installations industrielles. L impact d installations industrielles majeures sur l environnement fait l objet d une évaluation au stade de projet, conformément à la directive sur les évaluations des effets de certains projets publics et privés en matière d environnement. La directive sur le contrôle des risques d accidents majeurs impliquant des substances dangereuses (Seveso II) a pour but de réduire au minimum le risque d accidents industriels et leurs conséquences. La Politique intégrée des produits (PIP) cherche à réduire l impact des produits sur l environnement en étudiant toutes les phases de leur cycle de vie et en engageant des actions là où elles sont le plus efficaces. L Union européenne a des principes bien établis sur lesquels elle a fondé son approche de la gestion des déchets : Principe de prévention : la production de déchets doit être minimisée et évitée chaque fois que possible ; Principe de la responsabilité du producteur et du pollueur-payeur : ceux qui produisent les déchets ou qui contaminent l environnement doivent payer le prix de leurs actes ; Principe de précaution : il faut prévenir les problèmes potentiels ; Principe de proximité : les déchets doivent être éliminés le plus près possible de l endroit où ils sont produits. La stratégie générale de l UE en 1996 préconise une hiérarchie dans les opérations de gestion des déchets : prévention des déchets, recyclage et réutilisation, élimination finale optimale et surveillance améliorée. Afin d encourager l industrie européenne à mettre en œuvre des politiques d environnement, l Union européenne a lancé plusieurs initiatives : Prix européens pour l environnement : les Prix européens pour l environnement (European Awards for the Environment) sont décernés tous les deux ans dans quatre catégories (produits, processus de fabrication, gestion et coopération internationale). Les lauréats sont sélectionnés par un jury indépendant de douze experts en environnement représentant l industrie, les organismes publics, les organismes non gouvernementaux chargés d environnement et les universités. EMAS : la Commission a mis en place le système de management environnemental et d audit EMAS (Environmental Management Audity Systems), un outil de gestion qui aide les sociétés et d autres organismes à évaluer, rapporter et améliorer leurs performances environnementales. Eco-label : l Eco-label européen permet aux consommateurs d identifier plus facilement les produits dont l impact sur l environnement est moindre. Son logo à fleur, aisément reconnaissable, a cours dans toute l Union européenne. Alexandra Vakrou, adjointe du chef d unité de la Commission européenne, direction générale de l Environnement : «Les Etats membres ont intérêt à mettre cette législation correctement en œuvre pour éviter les pénalités, les sanctions et d une manière générale tout problème. En effet, si un accident se produit dans un site, l affaire se retournera globalement contre toute l industrie, sans que la politique soit en cause. En raison de l intérêt que marque public pour l environnement, un tel accident sera préjudiciable pour l image qu a la société du monde industriel.» 4

5 3 L Eau L impact de l industrie sur l environnement aquatique provient essentiellement de l utilisation de l eau dans les processus de fabrication et du déversement des effluents dans le milieu naturel. De nombreuses activités industrielles utilisent de grandes quantités d eau pour la fabrication de leurs produits. L industrie est responsable d un peu plus de la moitié de la consommation d eau en Europe. L utilisation de l eau à des fins industrielles augmente en fonction des revenus des pays. De 10 % dans les pays à faible revenu et à revenu moyen inférieur, elle passe à 59 % dans les pays à revenu élevé. (Source : Banque mondiale, 2001.) L eau est principalement utilisée dans les processus de refroidissement ; ils représentent entre 70 et 80 % du volume d eau consommé par l industrie, la majorité de cette eau étant utilisée pour la production d énergie électrique. La microélectronique, l industrie de la pâte et du papier, la métallurgie, la sidérurgie, le pétrole et la pétrochimie sont les principales consommatrices d eau pour leur processus de production. L industrie utilise généralement de l eau de surface, même si la qualité de l eau nécessaire dépend du type de produit. Par exemple, la qualité de l eau de refroidissement peut être basse, mais la fabrication du papier et de la pâte exige une eau de meilleure qualité. (Source : L Evaluation de Dobrís, premier rapport consacré à l état de l environnement paneuropéen, publié en 1995 par l Agence européenne pour l environnement AEE.) 3.1. Le cycle de l eau industrielle Les industries, de par leurs différences, ont des besoins en eau différents, mais les grandes catégories de qualités d eau restent les mêmes : eau d approvisionnement et eau pour les utilités, tours de refroidissement, chaudières, utilisation dans le processus ; eau purifiée, utilisée en microélectronique, pharmacie et cosmétique ; eaux usées, gestion des boues et enlèvement ; eau réutilisée ou recyclée. L Eau en tant que ressource et son utilisation Cette eau représente le poste de consommation d eau le plus élevé dans l industrie. Elle est utilisée dans les systèmes de refroidissement, les chaudières, dans le process ou le produit lui-même, comme l eau pour les boissons gazeuses, et la production de papier par exemple. Les exigences de qualité et de volume varient énormément d une industrie à une autre, et d un site à l autre. La plupart des systèmes actuellement en place utilisent la filtration, la clarification, l adoucissement, la déminéralisation et des équipements de dégazage pour traiter l eau brute et lui donner les caractéristiques désirées. La technologie membranaire est aussi utilisée comme une alternative ou en combinaison avec les équipements précédemment cités. Pré-traitement : le pré-traitement assure la préparation et la protection de l équipement en aval qui retire des polluants les plus fins. Il a souvent pour but de retirer les matières en suspension, la couleur et le chlore. 5

6 Adoucissement / Déminéralisation : l adoucissement et la déminéralisation forment la base de la production d eau d alimentation et de process. Ils sont utilisés pour retirer des sels qui peuvent être nuisibles aux cycles de chauffage ou de refroidissement ou à la fabrication de produits. Une qualité d eau plus fine pour certains industriels : l Eau purifiée La production d eau pure est importante pour les industries qui nécessitent une qualité élevée d eau. Ce type d eau est généralement utilisé dans l industrie des semi-conducteurs et de la microélectronique, où on la dénomme eau ultrapure, et dans les industries comme la pharmacie ou la cosmétique, où on distingue eau purifiée, eau hautement purifiée et eau pour injections. Les technologies standard pour produire cette eau sont les résines échangeuses d ions et l osmose inverse. Aujourd hui, des systèmes hautement performants incluent l électrodéionisation qui offre un degré plus élevé d efficacité, couplé à une simplicité d utilisation. Certaines industries nécessitent une qualité d eau élevée. Ce type d eau apparaît dans l industrie des semi-conducteurs et de la microélectronique, sous le Cycle de l eau industrielle nom d eau ultra-pure, et dans les industries comme la pharmacie ou la cosmétique, où on distingue eau purifiée, eau hautement purifiée et eau pour injections. Les technologies standards pour produire cette eau sont les résines échangeuses d ions et l osmose inverse. Aujourd hui, des systèmes hautement performants incluent l électrodésionisation, qui offre une efficacité accrue, couplée à une simplicité d utilisation. Une fois la production réalisée, il faut garantir la qualité de l eau à son point d utilisation. C est la raison pour laquelle les boucles de distribution et le stockage sont des éléments clés dans ces systèmes. O Mobile Ondeo Industrial Solutions Dans ce domaine, Ondeo Industrial Solutions a développé : UCM Unité Compacte Membranaire pour déminéraliser les eaux chargées L UCM est un équipement modulaire original, développé et breveté par Infilco (filiale de Ondeo IS) qui regroupe sur un même châssis les fonctionnalités d une unité d ultrafiltration avec celles d un osmoseur. Il permet d exploiter de façon économique les eaux à haut indice de colmatage habituellement négligées, car réputées trop délicates à traiter. O Mobile permet d'obtenir de l'eau de qualité déminéralisée sans aucun investissement pour une période de plusieurs jours ou de plusieurs mois. Il est utilisé pour éviter d interrompre la production du site lors d'opérations de maintenance ou de réhabilitation de la station existante, en cas de pics de demandes, en cas d'avaries sur les installations existantes, en tant qu'essais pilotes et pour des démarrages, en cas de détérioration de la qualité de l'eau d'alimentation. Il est disponible pour des débits allant de 25 à 50 m³/h/unité. 6

7 Eau réutilisée ou recyclée Le recyclage et la réutilisation de l eau sont devenus des questions d actualité pour les sites industriels. Cela est dû à plusieurs facteurs : limiter le coût de l eau, du traitement des effluents et de l évacuation ; augmenter la capacité de production sans devoir installer une unité supplémentaire de traitement des effluents ; récupérer les matières premières ; réduire la charge hydraulique sur la station de traitement des effluents ; se mettre en conformité avec une réglementation de plus en plus stricte ; réduire la production de boues. Pour M. Michel Carpentier, directeur de l usine Owens-Illinois à Béziers, «l environnement est plus que jamais une préoccupation quotidienne pour notre site. Depuis sa création il y a six ans, nous sommes en mesure de garantir entre autres une gestion optimisée de l eau, au niveau tant du recyclage interne que de nos rejets vers la ville de Béziers. Il est primordial que cela perdure grâce à une technologie adaptée qui a fait ses preuves.» Eaux usées Le traitement des eaux usées permet aux industriels d assurer que leur processus de production ne porte pas atteinte à l environnement, et leur donne ainsi le droit d exploiter en respectant les contraintes locales de rejets. La majorité de la pollution chimique organique synthétique provient de sources industrielles comme les usines chimiques et pétrochimiques, les raffineries, l industrie pharmaceutique, l industrie du fer et de l acier, le traitement du bois, la fabrication de la pâte et du papier et les industries agroalimentaires. Les sources industrielles de métaux lourds comprennent le déversement de solutions chargées de métaux lourds et le traitement des métaux ; l utilisation de métaux et de composés métalliques pour la fabrication des peintures, des matières plastiques et des piles ; le fonctionnement des tanneries. (Source : Meybeck et al, 1989.) Selon la qualité de l effluent, il est nécessaire de mettre en place des traitements capables de traiter ces rejets pour atteindre les normes en vigueur. Les méthodes de traitement peuvent être divisées en trois grandes étapes : le traitement primaire (dégrillage, clarification et flottation), le traitement secondaire (traitement aérobie et anaérobie et séparation des boues), le traitement tertiaire (étape de finition qui peut comprendre l oxydation avancée, la flottation, la décantation lamellaire ou la filtration). Traitement des eaux usées industrielles au Shanghai Chemical Industry Park (SCIP) à Shanghai, Chine Sino-French Water Development Traitement hors site des effluents Les petits et moyens sites de production n ont pas toujours assez d effluents pour justifier le besoin d une station d assainissement sur site. Les gros sites industriels, quant à eux, peuvent avoir des pics dans leurs rejets en effluents, et ont besoin d avoir une solution temporaire d évacuation. Dans ces deux cas, Ondeo Industrial Solutions a mis en place Ecoflow, un service de traitement complet hors site, qui va du stockage des effluents sur le site émissaire jusqu à la caractérisation complète et le traitement des eaux usées sur le site receveur. Il peut être adapté facilement à des effluents biodégradables pour des volumes jusqu à 100 m³/jour. M. Régis Laffont, directeur du site Ahlstrom LabelPack, usine de La Gère : «Nous avons obtenu depuis trois ans d excellents résultats sur la qualité de l eau en sortie de l usine avec des ratios inférieurs de un à neuf aux normes à respecter. L externalisation de l exploitation de la station est donc un succès et nous permet ainsi de nous concentrer pleinement sur notre activité première.» 7

8 Gestion des boues En raison de l augmentation des coûts de traitement et d élimination des boues, les sites industriels conçoivent et mettent en œuvre des méthodes pour le traitement et la réduction des boues issues du traitement des eaux usées. La gestion des boues a pour but une réduction à chaque étape de la chaîne de génération de boues : dans le processus de production, réduire les déchets et de ce fait réduire les boues ; sur la station de traitement des eaux usées, utiliser des technologies adaptées qui réduisent le volume de boues produites et traitées ; sur la ligne de traitement des boues, réduire la teneur en eau ; dans les filières de disposition finale, sélectionner la filière la plus pérenne et la plus économique, tout en étant respectueux de l environnement Les différents secteurs industriels L eau pour l industrie aéronautique et automobile Dans un environnement fortement concurrentiel, les industriels de l automobile et de l aéronautique doivent prendre en compte, outre la production, trois facteurs principaux : hygiène/sécurité/environnement, amélioration des performances et nouvelles technologies. Dans ce contexte, ces industries nécessitent, d une part, une qualité d eau spécifique en fonction de la production (eau industrielle, eau déminéralisée ou adoucie) et, d autre part, une filière de traitement d eau adaptée aux polluants présents (métaux, hydrocarbures, tensio-actifs). Tous ces processus engendrent des déchets industriels spéciaux, particulièrement des boues, soumis à des obligations de traitement spécifiques. Eau d approvisionnement : l eau utilisée pour le processus, le traitement de surface, les ateliers de peinture, les systèmes de refroidissement ou les chaudières est vitale pour l industrie du transport. Elle doit répondre à des paramètres de qualité et de quantité adéquats. Eaux usées : afin d être en conformité avec les réglementations locales concernant les rejets des effluents, le site doit assurer un traitement complet des eaux usées et/ou le traitement partiel d un effluent spécifique. Recyclage : toutes les industries cherchent à recycler pour réduire leur consommation en eau et leurs coûts. Cela est particulièrement intéressant pour l industrie du transport, à cause de sa capacité à traiter simplement les effluents de traitement de surface pour réutilisation. Boues : les boues sont non seulement une charge, elles représentent aussi un coût pour les exploitations. La gestion des boues comprend l installation, l exploitation et la maintenance des équipements de déshydratation et des lignes de traitement, jusqu à élimination. Références Ondeo Industrial Solutions Lyonnaise des Eaux AIR FRANCE, DASSAULT, EADS-AIRBUS, FAURECIA, FIAT, FORD, JOHN DEERE, MEFRO ROUES France, PSA, RENAULT, SAFRAN. 8

9 L eau pour l industrie agroalimentaire Eau d alimentation et eau pure : ce secteur industriel a besoin d une grande variété d équipements et de services pour les chaudières, les tours de refroidissement, le pré- traitement, l eau de coupe et de boisson. Le traitement des eaux de processus est réalisé en fonction de la qualité d eau requise : par ultrafiltration, osmose inverse, déminéralisation. Eaux usées : produits laitiers, porcheries, fermes d élevage, abattoirs, industries d emballage de viande, brasseries, conserveries de fruits et légumes, industries de féculents, sucreries de canne et de betteraves, distilleries, huileries et usines de savon sont aussi diverses que leurs effluents. Le traitement biologique doit alors être adapté aux caractéristiques des effluents et à leur variabilité, comme la méthanisation, valorisant l énergie des rejets ou des boues ou encore le bioréacteur membranaire. Recyclage : dans l industrie agroalimentaire, il est possible de trouver des solutions intelligentes de recyclage et de réutilisation des eaux usées dans le processus de fabrication sans porter atteinte à la qualité. Ondeo Industrial Solutions propose aux industriels une nouvelle technologie brevetée, BioControl, particulièrement adaptée à la réduction de la production de boues biologiques (jusqu à 80 %) pour l agroalimentaire, induisant des économies substantielles. Références Ondeo Industrial Solutions Lyonnaise des Eaux 3A-SODIAAL, ANDIA LACTEOS, BONDUELLE, DANONE, GROUPE BEL, GROUPE ENTREMONT, MARS- MASTERFOODS, SÜDZUCKER, UNILEVER, YOPLAIT. Procédé Bio-Control Ondeo Industrial Solutions M. Serre, directeur du site de Yoplait à Moneteau, France : «Nous avons investi dans une station de traitement des effluents qui fonctionne et nous permet de respecter nos engagements vis-à-vis de notre arrêté d exploitation. Nous pouvons suivre notre pollution et maîtriser au mieux nos rejets. Aujourd hui, les résultats sont parfaits, nettement en dessous des normes prévues.» L eau pour l industrie de la chimie, du pétrole et de la pétrochimie L eau est une matière première importante pour la chimie. Une gestion efficace du cycle de l eau peut rejaillie sur les performances de production, les coûts d exploitation et l environnement de chacun des sites, souvent classés Seveso. L exploitant doit faire face à la variabilité des effluents et de leur concentration, tout en respectant des contraintes de qualité, d hygiène et de sécurité très rigoureuses. Eau d alimentation et eau pure : l eau pour les chaudières ou le refroidissement est vitale pour exploiter un site chimique ou pétrolier. Les solutions d optimisation en alimentation passent par l amélioration des purges, la mise en place de systèmes de recyclage, la détection et la réparation des fuites, des équipements pour le prétraitement, les échangeurs d ions, l osmose inverse et autres systèmes membranaires. Eaux usées : les gisements pétrolifères, les raffineries, les usines pétrochimiques et chimiques produisent beaucoup d eaux usées. Pour les eaux pluviales, les eaux de processus, le traitement de 9

10 l eau de ballast ou l élimination des graisses dans l industrie pétrolière, des solutions d optimisation en flottation, en épuration biologique, en élimination des graisses et en traitement tertiaire permettent aux industriels de respecter les réglementations locales et d améliorer leur profitabilité. Recyclage : les quantités d eau consommées pour le refroidissement font de l industrie chimique et pétrolière un candidat au recyclage des eaux. Références Ondeo Industrial Solutions Dans le secteur pétrolier et pétrochimique, Ondeo Industrial Solutions a conçu des solutions exceptionnelles pour maîtriser les boues d hydrocarbures et réduire de manière considérable les coûts d élimination. Chimie : Pétrochimie : AJInomoto BP ARKema conoco PHILIPS DEGussa eni R&M SPA Ineos naphtachimie HUNTSMAN-TIOXIde INEOS SOLVAY L eau pour l industrie de l énergie Les producteurs d électricité sont constamment à la recherche de moyens d optimiser leur rendement et de réduire leurs coûts. Pour cela, la gestion créative de l eau fait l objet d une réflexion continuelle. Utilités : les centrales thermiques ou nucléaires ont des sources d approvisionnement en eau diverses tels que l eau de mer, l eau de surface, l eau de nappe, les condensats de machine et de processus. La qualité de l eau utilisée varie en fonction de son origine et de son emplacement. Les stations de traitement peuvent aller de 10 m³/h à m³/h Les équipements pour l industrie de l énergie incluent la floculation, la sédimentation, la filtration membranaire (ultrafiltration, nanofiltration, osmose inverse), les résines échangeuses d ions, l électrodésionisation et les systèmes de polissage des condensats. Eaux usées : les eaux usées produites par les centrales électriques peuvent contenir des graisses de polluants provenant du stripage au gaz et du nettoyage de l air et des chaudières. Dans l industrie nucléaire, on peut aussi trouver des éléments comme l uranium. Des équipements de traitement physico-chimique et biologique permettent d éliminer les polluants. Recyclage : dans l industrie de l énergie, les quantités d eau consommées pour le refroidissement permettent le recyclage des eaux. Références Ondeo Industrial Solutions Lyonnaise des Eaux CEA, COMURHEX (Groupe AREVA), CPCU, EDF, IBERDROLA, SCOTTISH POWER, UNION FENOSA, UTE BAIA, VATTENFALL, TARRAGONA POWER 10

11 L eau pour l industrie de la métallurgie et de la sidérurgie Hautement capitalisées, opérant sur des marchés aussi globaux que cycliques, les industries de l acier et du métal doivent se battre intensément pour améliorer leur compétitivité sur le plan tant de la qualité que des coûts et de la performance économique. Dans ce contexte, la préservation de la ressource en eau et le contrôle du traitement de l eau sont deux conditions requises pour le développement durable et tout à la fois un moyen d améliorer leur compétitivité. Eaux usées : concernant les effluents des usines métallurgiques, il est nécessaire d effectuer le traitement complet des eaux usées ou le traitement partiel d un effluent spécifique. Recyclage : dans l industrie métallurgique, il est possible de trouver des solutions intelligentes de recyclage et de réutilisation des eaux usées dans le processus de production sans porter atteinte à la qualité, grâce à la mise en place de circuits de recyclage aussi innovants que fiables. Références Ondeo Industrial Solutions Lyonnaise des Eaux ACERALIA, ACERINOX, ARCELOR, CEZUS AREVA, EUROPICKLING, RADIUM FOAM, RENCAST, SAINT- GOBAIN-PAM SEVERSTAL, VALLOUREC L eau pour l industrie de la microélectronique La microélectronique est une industrie clé dans l économie globale, avec un besoin et une capacité de développement bien plus rapide que dans n importe quelle autre industrie. Cette industrie prend de plus en plus conscience de ses responsabilités environnementales, et choisit des processus de production qui prennent davantage en compte cet aspect. Eau d alimentation et eau ultra-pure : on a recours à une gamme de traitements complète qui comprend, du prétraitement aux systèmes UV, en passant par l osmose inverse, l électrodésionisation et le dégazage. Eaux usées : le traitement de ces eaux nécessite une expertise en neutralisation acide/alcalin, l élimination des métaux lourds, et la collecte et le rejet des concentrats. Recyclage : l optimisation des séparations dans les flux rejetés permet une réutilisation directe, un retour à l entrée de station d eau ultra-pure et une récupération pour les systèmes de chaudière ou de refroidissement. Des équipements d ultrafiltration, l échange d ions, le biopolissage, l oxydation et autres technologies de filtration ou membranaires permettent d obtenir un taux de recyclage maximale, avec récupération des déchets et assemblage final des systèmes à boucle fermée. Références Ondeo Industrial Solutions ACTIS SEMICONDUCTOR, ALCATEL, ATMEL, CELESTICA, IBM, INFINEON, SEAGATE TECHNOLOGY, SIEMENS, STMICROELECTRONICS, THALES M. André Bois, directeur de STMicroelectronics, site de Crolles2 Alliance : «STMicroelectronics souhaite se concentrer sur son cœur de métier, c est-à-dire faire du semi-conducteur, pas du traitement d effluent. C est ce qui nous a amené à externaliser l activité de traitement des effluents.» 11

12 L eau pour l industrie de la pâte et du papier La réorganisation de cette industrie a créé des groupes de dimension internationale, et les relocalisations industrielles tendent à rapprocher la production de la source de matière première. Les considérations environnementales constituent pour les fabricants en pâtes et papier, principaux consommateurs d énergie et d eau, une réelle priorité. Ils cherchent à utiliser au mieux leurs ressources tout en se conformant aux réglementations environnementales en vigueur. Références Ondeo Industrial Solutions Lyonnaise des Eaux AHLSTROM, ARJO WIGGINS, CASCADES, HOLMEN, NORSKE SKOG, SCHWEITZER MAUDUIT, MREAL, SMURFIT L eau pour l industrie du verre L industrie du verre est une activité fortement consommatrice d eau, utilisée au sein du processus et au cours du refroidissement. Elle est aussi particulièrement génératrice d effluents spécifiques au processus de fabrication lors des phases de façonnage et de transformation du verre plat, du verre creux, des fibres de verre et autres articles. Face à des contraintes réglementaires, économiques et écologiques de plus en plus lourdes, les industriels du secteur sont amenés à chercher des axes de progrès sur leur cycle de l eau. Equipe de Ondeo Industrial Solutions sur le site industriel Références Ondeo Industrial Solutions Lyonnaise des Eaux ESSILOR, INTERGLAS TECHNOLOGIES, OWENS-ILLINOIS, GROUPE Saint-Gobain L eau pour les grands établissements Les grands établissements ont des besoins en eau couvrant l ensemble de son utilisation (production d eau sanitaire et d eau de processus, gestion des réseaux, traitement des eaux usées et des eaux pluviales, valorisation des boues et des sous-produits). Soumis à des réglementations exigeantes en termes de sécurité et d environnement, ils doivent garantir la qualité des eaux et des processus tout en maîtrisant les investissements et les coûts. Une bonne gestion environnementale rejaillit aussi sur leur image. Références Lyonnaise des Eaux AEROPORTS DE PARIS, AREVA, ARMEE FRANCAISE, CEA, EUROTUNNEL, PARC DE LA VILLETTE, PORT AUTONOME DE DUNKERQUE, RATP 12

13 4 Les déchets La quantité totale de déchets générée chaque année en Europe s élève à environ 2 milliards de tonnes, dont plus de 40 millions de tonnes de déchets dangereux. (Source : L UE et la gestion des déchets, 2000, AEE.) Pour 2002, les pays l Union européenne des quinze ont déclaré des volumes allant jusqu à 300 kg/ personne, tandis que dans les dix nouveaux Etats membres le secteur a enregistré jusqu à 900 kg/ personne, les valeurs les plus élevées étant à mettre au compte de la Finlande et de la Suède avec plus de 2000 kg/personne. Les principaux secteurs producteurs de déchets au sein de l industrie manufacturière sont la fabrication de produits de base en métal, d aliments, boissons, tabac, de produits minéraux non métalliques, de bois et produits en bois. (Source : Evaluation de la production nationale des déchets des entreprises en 2004 ADEME.) L un des grands enjeux des industriels pour préserver l environnement consiste à réduire le volume des déchets mais aussi à prendre conscience que ces déchets, s ils sont triés, peuvent devenir de précieuses ressources, dans un monde où les matières premières sont de plus en plus chères et de plus en plus rares. La valorisation des déchets permet non seulement de préserver les matières premières en transformant des produits en «matière première secondaire», mais aussi de faire des économies d énergie, en substituant les déchets aux énergies fossiles classiques (fioul, gaz, charbon, etc.). Il existe de très nombreux cas où utiliser un déchet régénéré est moins coûteux qu utiliser une matière première naturelle (le verre, l aluminium, par exemple) La valorisation s effectue par différents moyens. Valorisation matière Elle consiste à utiliser tout ou partie des matériaux contenus dans les déchets pour que ceux-ci, après transformation, deviennent la matière première de nouveaux produits. Plusieurs processus sont proposés : Le recyclage : réintroduire directement un déchet dans le cycle de production dont il est issu, en remplacement total ou partiel d une matière première neuve. Par exemple, prendre des bouteilles cassées, les refondre, et en faire des bouteilles neuves ; Le réemploi : réemployer un déchet pour un usage analogue à celui de sa première utilisation. Par exemple, la consigne des bouteilles, à nouveau remplies après leur nettoyage ; La réutilisation : utiliser un déchet pour un usage différent de son premier emploi. Par exemple, utiliser des pneus de voiture pour protéger la coque des barques ou chalutiers ; La régénération : consiste en un processus physique ou chimique qui redonne à un déchet les caractéristiques permettant de l utiliser en remplacement d une matière première neuve. Par exemple la régénération des huiles usagées ou des solvants. 13

14 Valorisation énergétique Elle consiste à utiliser les calories contenues dans les déchets, en les brûlant et en récupérant l énergie ainsi produite pour, par exemple, chauffer des immeubles ou produire de l électricité. Usine d incinération et valorisation énergétique de Kirklees, Grande-Bretagne - SITA UK Valorisation biologique Elle consiste à traiter et recycler les déchets biodégradables : la matière organique contenue dans les déchets, après compostage ou méthanisation, est utilisée comme fertilisant dans l agriculture ou le jardinage. Plate-forme de compostage à Maronne, France - SITA France Les déchets industriels peuvent être de type banal ou dangereux, solides ou liquides, en grandes quantités ou dispersés conditionnés ou non. Il existe des filières spécifiques de collecte, de transport, de traitement, de recyclage, de valorisation et de disposition finale pour chaque type de déchet Déchets industriels banals (DIB) Il s agit des déchets résultant d une activité industrielle ou commerciale mais sans caractère dangereux : carton, bois, emballages divers, etc. Les différents clients industriels ont des besoins spécifiques en raison de leurs activités, de leur environnement et de leur organisation. Tri et recyclage des déchets industriels banals (DIB) Cycle des déchets industriels Tri in situ, gestion du parc à déchets La gestion du parc à déchets implique de choisir un matériel adapté aux gisements de déchets, de trouver des emplacements disponibles, de recourir à des techniques adéquates, de contrôler les flux de déchets entrant et sortant, et veiller au suivi administratif vers les centres d élimination et de former le personnel en charge du tri. 14

15 Evacuation des déchets et filières de valorisation Les déchets ainsi pré-triés sont transportés vers des centres de tri spécialisés dans des conteneurs adaptés. Ensuite, les différents types de déchets sont triés mécaniquement ou manuellement, puis la partie valorisable carton/papier, verre, papiers de bureaux, plastiques, ferraille, déchets verts est orientée vers les filières de recyclage. Les produits en fin de vie comme les pneus, les déchets d équipement électriques et électroniques, les véhicules hors d usage peuvent également être valorisés. La valorisation peut être «matière» (recyclage ou réutilisation des matières premières secondaires), «biologique» (composants organiques, via le compostage) ou «énergétique» (production d énergie électrique ou de chaleur). Centre de tri de déchets industriels banals en Australie - SITA Environmental Solutions Références SITA UK, au Royaume-Uni, gère les déchets de entreprises et commerces. En 2005, entreprises néerlandaises et entreprises flamandes ou bruxelloises ont recouru aux services de SITA. Airbus (Toulouse, France) Plus de 30 personnes de SITA France travaillent sur le site. Gestion globale des déchets de tous les flux de déchets (DIB, peinture, solvants, eaux souillées, fluides, huiles, kérosène, filtres, charbon actif ). Conception et construction d un centre de tri pour les cinq sites Airbus français. Objectifs d amélioration du tri : 70 % de valorisation prévus en Mise en œuvre de solutions innovantes : régénération des huiles et des solvants. Renault (Cléon, France) Plus de 35 personnes de SITA travaillent sur le site. Gestion globale des déchets. Amélioration de la productivité de 25 % depuis Parc à déchets chez Nestlè en Allemagne SITA Deutschland M me Ann Larsson, coordinateur Environnement de Siemens en Suède : «Notre activité de base, ici, chez Siemens, est la fabrication de turbines et nous obtenons de bons résultats dans ce domaine ; mais nous tenons à faire appel à une société qui nous aide dans d autres secteurs, correspondant à son cœur de métier, qui est de traiter les déchets. C est pourquoi nous avons choisi SITA. Nous entendons faire appel à une société qui est susceptible de nous aider, qui possède les compétences et les ressources requises et qui est à même de nous piloter dans ce secteur.» Compostage La matière organique existant dans les déchets industriels banals, par exemple des rebuts de fabrication de l industrie agroalimentaire, suit un traitement spécifique pour être convertie en compost. Ce processus microbiologique dégrade de manière aérobie (avec oxygène) la matière organique et aboutit à la formation de fertilisant. Plate-forme de compostage à Boskovice, République tchèque - SITA CZ 15

16 Méthanisation Dans des enceintes confinées appelées bioréacteurs, la fermentation permet la digestion anaérobie (sans oxygène) des matières organiques par les bactéries. Ce processus permet de produire du biogaz composé essentiellement de méthane, valorisé énergétiquement et en amendement organique. Production de Refuse Derived Fuel sur le site de Kovik, Suède - SITA Sverige Production de RDF RDF signifie Refuse Derived Fuel (combustible dérivé de déchets.) Dans certains cas spécifiques, d autres termes comme SRF (Secondary Recovered Fuel combustible secondaire de récupération) sont utilisés. Le RDF peut servir de combustible de substitution pour les centrales électriques, les fours à ciment, les usines d incinération dédiées à fort pouvoir calorifique, etc. Le RDF est obtenu en séparant la fraction de flux la plus calorifique à l aide de dispositifs mécaniques/automatiques. En brûlant les déchets et en récupérant l énergie produite, il est possible de chauffer des immeubles ou de produire de l électricité. La partie non valorisable est enfouie dans des décharges contrôlées ou incinérée. Références SUEZ Environnement exploite plusieurs usines de production de RDF à travers toute l Europe. Les plus importantes sont situées en Allemagne et dans les pays scandinaves. Les déchets commerciaux et industriels constituent le premier flux d entrée. Eschbach (Allemagne) Usine conçue pour tonnes de déchets commerciaux et industriels comme flux d entrée. Usine conçue et construite par SITA Deutschland. Début des opérations en Production de RDF de haute qualité, estimée à tonnes par an. Kövik (Stockholm, Suède) Usine conçue et construite par SITA Sverige, en exploitation depuis le début des années Production de RDF ( tonnes par an) Déchets industriels dangereux (DID) Il s agit des déchets spéciaux présentant un danger pour l homme et pour l environnement et nécessitant des précautions particulières lors de leur transport et de leur traitement. En France, par exemple, sont classés comme DID les déchets organiques (hydrocarbures, goudrons, solvants etc.), les déchets minéraux liquides (acides ; bains de traitement de surface etc.), et des déchets minéraux solides (sels cyanurés, sables de fonderie etc..) Depuis 1998, la production de déchets dangereux dans l Union européenne des vingt-cinq a augmenté d environ 13 %, passant de 51,8 millions de tonnes (115 kg/personne) à 58,4 millions de tonnes (129 kg/personne) en Avec une moyenne de 155 kg/ personne, la production est plus forte dans les nouveaux Etats 16

17 membres que dans l Union européenne des 15 (124 kg/personne) mais présente une tendance convergente. La principale source de déchets dangereux est l industrie manufacturière, qui représente de 40 % à plus de 90 % du total. (Source : Evaluation de la production nationale des déchets des entreprises en 2004 ADEME.) Une partie des déchets dangereux est traitée par les établissements industriels qui la produisent ; l autre partie est collectée, conditionnée et éventuellement pré-taitée, avant traitement et valorisation en centre spécialisé. Gestion des déchets industriels dangereux dispersés Les industries et laboratoires peuvent parfois générer de faibles quantités de déchets néanmoins dangereux. Le transit-regroupement est une étape indispensable pour ces producteurs de déchets chimiques en quantités dispersées. Identification des déchets industriels dangereux Laboservices (Teris) Des plates-formes de regroupement sont nécessaires pour recevoir ces déchets, en vue de leur préparation et de leur transport en quantités plus importantes, à destination des sites de traitement et de valorisation spécifiques. La gestion de ces installations exige la présence sur site d un laboratoire spécifique permettant de mesurer avec précision les différentes propriétés physiques et chimiques du déchet, par des chimistes qualifiés. Afin de définir la meilleure filière de traitement, le déchet est analysé et contrôlé tout au long de sa prise en charge, de sa collecte et réception, jusqu à sa valorisation ou disposition finale. Différentes analyses sont ainsi réalisées par les laboratoires spécialisés des sites, tant en amont de l arrivée du déchet sur site, que lors des étapes de traitement, et ce jusqu à sa valorisation. Références SUEZ Environnement exploite dans le monde 145 plates-formes de gestion des déchets dangereux, allant du transit-regroupement, au pré-traitement, en passant par des unités ultra-performantes de traitement et de valorisation. Il organise régulièrement des essais comparatifs inter-laboratoires sur différents paramètres en vue du référencement des laboratoires des sociétés. Givors (France) : Plate-forme spécialisée dans la prise en charge des déchets dangereux en quantité dispersée, provenant des collectivités locales, industries, laboratoires, PME et artisans tonnes par an regroupées, prétraitées et expédiées vers les filières de valorisation. Lillebonne (France) : site issu de la joint-venture menée entre TERIS et ses 3 partenaires cimentiers (VICAT, LAFARGE et CALCIA). Plate-forme spécialisée dans la préparation de combustibles de substitution destinés aux fours de cimenterie et au traitement de déchets industriels dangereux tonnes par an de déchets dangereux traités. Gestion des déchets industriels dangereux en grandes quantités Le transport des déchets dangereux nécessite le conditionnement de produits ou la préparation au transport en conformité avec les normes européennes. Il doit répondre aux normes ADR (Accord européen relatif au transport des marchandises dangereuses par route) qui définissent des règles précises en terme d équipement des véhicules, de mise à disposition de conteneurs de stockage et de formation du personnel. Toute opération de transport, de traitement et de valorisation de déchets industriels dangereux doit faire l objet de l émission d un BSDI (Bordereau de suivi des déchets industriels.) Il est enregistré chronologiquement et doit faire l objet d une déclaration trimestrielle préfectorale. Il permet de vérifier à tout moment le parcours du déchet de la production à l élimination en centre agréé. 17

18 Références Eco-natie (Port d Anvers, Belgique) Géré par SITA Recycling Services. Centre de tri pour le broyage et le compactage des déchets banals provenant des sociétés portuaires (matériaux d emballage principalement.) Déchets industriels dangereux provenant de l industrie pétrochimique : flux mono-déchet spécifique, transport vers sites de traitement. Station de stockage et pré-traitement de sols pollués. Pré-traitement des déchets industriels dangereux Le pré-traitement consiste à identifier, analyser et préparer les déchets ne pouvant pas aller directement en filière de valorisation, afin de leur conférer les propriétés physiques et chimiques nécessaires aux filières de traitement ou de valorisation adaptées. Le pré- permet de fabriquer un combustible stable physiquement et chimiquement à partir des déchets. Chaque déchet fait l objet d une procédure d identification, d acceptation et d échantillonnage, dans les laboratoires d analyses spécialisés des plate-formes. Le déchet subi alors une opération de pré-traitement, avant d être conditionné selon les compatibilités des produits. Valorisation des déchets industriels dangereux dans les fours de cimenterie Le principe de la valorisation énergétique est de remplacer les combustibles utilisés dans les fours de cimenterie par des déchets spécialement identifiés et homologués. La co-incinération en cimenterie, consiste donc à utiliser soit l énergie contenue dans les déchets en remplacement des combustibles fossiles (charbon, coke, fioul), c est le principe d «énergie déchet» ; soit d utiliser les minéraux contenus également dans les déchets, en substitution de matériaux de carrière La très haute température de combustion et le temps de séjour très long dans le four garantissent l élimination complète de toutes les molécules. La valorisation de déchets n influe pas sur la composition du ciment. Références Scori est leader mondial de la valorisation en cimenterie avec tonnes de déchets traités chaque année (chiffre 2005), soit tep (tonnes équivalent pétrole) économisées, ce qui équivaut à la consommation annuelle en énergie domestique d une ville de habitants. Le réseau de Scori comprend huit centres de préparation de déchets pour la valorisation en cimenterie et 22 usines cimentières autorisées à valoriser des déchets dangereux en France. Scori est certifié ISO 9001 et sur l ensemble de ses activités. Combustible de substitution pour four de cimenterie Scori (Teris) ECOCAT (Espagne) tonnes par an. Valorisation des déchets industriels dangereux par incinération Certains types de déchets dangereux subissent un traitement thermique. Ces flux nécessitent, du fait de leurs caractéristiques, des usines d incinération dédiées avec des températures de traitement, des temps de séjour, des circuits de refroidissement, et des traitements de gaz de fumée spécifiques. L énergie qui peut être produite par cette incinération permet de chauffer des immeubles ou de produire de l électricité : c est la valorisation énergétique. Les prescriptions applicables aux unités de valorisation en matière de rejets atmosphériques, de rejets aqueux et de résidus solides sont les mêmes, que les déchets traités soient dangereux ou non dangereux. En revanche, des dispositions particulières et plus strictes sont prévues en ce qui concerne les modalités d acceptation et de réception des déchets et les conditions de combustion lorsque l installation gère des déchets dangereux. En France, par exemple, il y a 16 centres collectifs 18

19 d incinération de déchets dangereux, 13 centres spécialisés dans l évapo-incinération et plus de 25 installations co-incinérant des déchets (il s agit pour l essentiel de cimenteries.) En 2000, près de 1,6 millions de tonnes de déchets dangereux ont été traitées et valorisées par ces trois types d usines : 48 % dans des centres dédiés, 40 % dans des installations de co-incinération et 12 % dans des installations d évapo-incinération (source : Ministère de l écologie et du Développement durable, La gestion des déchets dangereux, avril 2006.) Valorisation par incinération sur le site de Roussillon, France - TERIS Références SUEZ Environnement a produit dans le monde, en 2005, MW d énergie thermique par la valorisation des déchets dangereux. Six incinérateurs pour déchets dangereux spécifiques en Europe et en Asie. SCIP (Shanghai, Chine) Opération conjointe entre Swire-SITA et des partenaires locaux. Mise en service de l usine en juin fours rotatifs pour déchets dangereux. Capacité de traitement tonnes par an. SPOVO (Ostrava, République tchèque) Opération conjointe avec Indaver. Opérations lancées en four rotatif pour déchets dangereux. Capacité de traitement : tonnes de déchets dangereux par an. Pont-de-Claix (France) tonnes de déchets dangereux par an. Traitement thermique des déchets industriels à haute température, valorisation énergétique par production de vapeur et valorisation matière grâce à la production de HCl..2 Fours horizontaux ( C.) Régénération de solvant = le recyclage Par un procédé de distillation, les solvants usagés sont débarrassés de leurs impuretés et retrouvent propriétés et qualités comparables à celles de solvants neufs. La régénération permet non seulement de recycler le solvant usagés, mais aussi d économiser les matières premières qui auraient servi à la fabrication de solvants neufs. Audit et Traitement des terres polluées Les pollutions qui touchent les sols peuvent être de nature organique ou minérale. Après audit et diagnostic réalisé sur site, trois types de traitement peuvent être proposés : in-situ, pour les opérations de dépollution souterraine des nappes phréatiques ou des sols, sans excavation ; sur site, lorsque la terre est extraite mais dépolluée sur place ; hors site, lorsque la terre est extraite mais évacuée vers des centres spécialisés pour y être traitée. Les sites de traitement des terres polluées sont dotés de techniques spécifiques: le traitement biologique consiste à accélérer artificiellement la décomposition des polluants par les bactéries naturellement présentes dans les sols ; le traitement thermique consiste à chauffer la terre jusqu à ce que les polluants se gazéifient, pour séparer les gaz des sols et les traiter ; le traitement physico-chimique consiste à extraire les polluants par lavage, soit à Traitement biologique : Biocentre. Plate-forme multimodale de traitement Jeandelaincourt, France SITA FD 19

20 l eau, soit à l aide d un solvant. Une fois les terres dépolluées elles peuvent être soit réhabilitées, soit confinées dans des décharges pour déchets dangereux dites de classe 1. Stockage des déchets industriels dangereux en décharge de classe 1 La directive de l Union européenne et la décision du Conseil europén 2003/33 relatives aux décharges ont défini des limites de lixiviation pour l acceptation des déchets sur les sites de stockage de déchets dangereux. Ces installations nécessitent des équipements spéciaux et un système de revêtement renforcé, destinés dans certains cas à des cellules dédiées. Afin de répondre aux limites fixées par l Union européenne, des unités de stabilisation sont indispensables. Un laboratoire doit également contrôler les déchets à traiter et définir le processus optimal de stabilisation à mettre en œuvre avant stockage. Références SITA détient et exploite 10 décharges classe 1 dans le monde, dont 7 en France. SITA Environmental Solutions (Australie) exploite des cellules dédiées pour déchets dangereux sur deux de ses décharges. Villeparisis (France) tonnes par an. Laboratoire et unité de stabilisation sur site. Taylor s Road Landfill (Melbourne, Victoria, Australie) Cellule dédiée avec système triple revêtement tonnes de déchets enregistrés par an. CERED (France) 4000 tonnes par an. Usine pilote R&D pour la stabilisation de flux dangereux. Stabilisation Technique d immobilisation des éléments polluants à l intérieur d un matériau à l aide d ajouts (chaux, pouzzolane, bitume ) permettant l inertie chimique du mélange et évitant ainsi le relargage des éléments indésirables dans le milieu naturel Maintenance et nettoyage industriels Afin de préserver l outil industriel, les sociétés externalisent leurs opérations de maintenance et de nettoyage. Ces prestations comprennent le décapage et le nettoyage des installations et appareils de production, le nettoyage et le dégazage des cuves, le dépoussiérage et le pompage de matériaux secs comme les farines, la chaux, le sable, le ciment ou les graviers pour tous les types d industries, les épreuves hydrauliques et le découpage à très haute pression des tôles. Ces interventions nécessitent une compétence élevée, afin de préserver les personnes et l environnement (traitement des déchets dans des installations adéquates). Stabilisation des déchets industriels dangereux. Plate-forme multimodale de traitement Jeandelaincourt, France SITA FD Nettoyage industriel SRA SAVAC (SITA France) 20

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