Situation environnementale des industries L INDUSTRIE CIMENTIERE

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1 Situation environnementale des industries Novembre 2007 pour le compte du Ministère de la Région wallonne Direction Générale des Ressources naturelles et de l Environnement INSTITUT DE CONSEIL ET D'ETUDES EN DEVELOPPEMENT DURABLE ASBL (ancien nom Institut Wallon de développement économique et social et d'aménagement du territoire asbl) Boulevard Frère Orban, 4 à 5000 NAMUR Tél : Fax : [email protected]

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3 TABLE DES MATIERES 1. Aperçu du secteur Les activités cimentières Bref historique Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques L emploi et les établissements Evolution de l emploi Localisation des établissements La valeur ajoutée Evolution de la valeur ajoutée La productivité Les exportations Les investissements Les investissements totaux Les investissements environnementaux Les enjeux du développement durable Les enjeux socio-économiques Les enjeux environnementaux Les procédés L élaboration du cru La fabrication du clinker La mouture du ciment Les inputs Les consommations de matières premières Le flux de matériaux La demande de matières premières estimée Le transport des matières premières Les consommations d énergie Evolution de la consommation énergétique finale La consommation énergétique finale par vecteur L intensité énergétique Evolution de la consommation spécifique d énergie finale Les consommations d eau...35

4 5. Les outputs La production et les produits fabriqués Le clinker Le ciment Le transport des produits Les émissions atmosphériques Les gaz à effet de serre Les polluants acidifiants Les polluants photochimiques Les émissions de métaux lourds dans l air Les polluants organiques persistants Les poussières (PM 10) Evolution des émissions par rapport à la consommation énergétique Les rejets dans l eau Les déchets Le gisement total du secteur Les déchets dangereux Les déchets traités par les industries du secteur Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs Les initiatives volontaires Le management environnemental Les conventions environnementales actions de collaboration entre industrie et pouvoirs publics Les mesures réglementaires La directive IPPC Le règlement E-PRTR La directive Seveso II La directive relative à la responsabilité environnementale Conclusions La situation du secteur L évolution des inputs et outputs du secteur...42

5 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1.- Positionnement de l emploi dans l industrie cimentière wallonne en Tableau 2.- Evolution de la valeur ajoutée brute aux prix de base - à prix courants du secteur cimentier wallon ( ) Tableau 3.- Positionnement du secteur cimentier en terme d investissements en Tableau 4.- Liste indicative des polluants suceptibles d'être émis dans l'air par les installations de l industrie cimentière visées par l'annexe 1 de la directive IPPC Tableau 5 - Liste des documents BREFS relatifs à l'industrie cimentière, septembre

6 LISTE DES FIGURES Figure 1.- La filière cimentière en Wallonie... 7 Figure 2.- Evolution de l emploi dans le secteur cimentier ( ) Figure 3.- Localisation des établissements cimentiers belges Figure 4.- Evolution de la productivité du secteur cimentier et de l industrie wallonne ( ) Figure 5.- Evolution des livraisons de ciment wallon ( ) Figure 6.- Evolution des investissements de l industrie cimentière en Wallonie ( ) Figure 7.- Extraction, concassage et préhomogénéisation des matières premières Figure 8.- Fabrication du clinker par voie sèche avec précalcinateur Figure 9.- Mouture du ciment Figure 10.- Flux de matériaux au sein des industries cimentières Figure 11.- Evolution de la consommation énergétique du secteur cimentier wallon et de la production de ciment ( ) Figure 12.- Principaux vecteurs énergétiques du secteur cimentier wallon entre 1990 et Figure 13.- Intensité énergétique du secteur cimentier wallon ( ) Figure 14.- Evolution de la consommation spécifique d énergie du secteur cimentier wallon en GJ par tonne de clinker et de ciment ( ) Figure 15.- Evolution de la production de ciment gris et de clinker en Wallonie ( ) Figure 16.- Evolution de la production wallonne de clinker gris par type de procédé ( ) Figure 17.- Evolution de la production wallonne par type de ciment gris ( ) Figure 18.- Evolution des émissions de gaz à effet de serre du secteur cimentier ( ) Figure 19.- Evolution des émissions de CO 2 et de la production de ciment ( ) Figure 20.- Evolution des émissions de polluants acidifiants du secteur cimentier ( ) Figure 21.- Evolution des émissions de SO 2 et NO x et de la production ( ) Figure 22.- Evolution des émissions de polluants photochimiques du secteur cimentier ( ) Figure 23.- Evolution des émissions de métaux lourds du secteur cimentier ( ) Figure 24.- Evolution des émissions de CO 2, SO 2 et NO x du secteur cimentier par unité énergétique ( ) Figure 25.- Evolution des quantités de déchets valorisés comme combustibles de substitution en PJ ( ) Figure 26.- Principaux flux socio-économiques et environnementaux dans l industrie cimentière wallonne selon les dernières données disponibles Figure 27.- Evolution des inputs et outputs socio-économiques du secteur cimentier en Wallonie ( ) Figure 28.- Evolution de la consommation d'énergie, de la production de clinker et des émissions de GES du secteur cimentier wallon entre 1990 et Figure 29.- Evolution de la consommation d'énergie, de la production de clinker et des émissions de polluants acidifiants du secteur cimentier wallon entre 1990 et

7 1. Aperçu du secteur 1.1. Les activités cimentières Le secteur du ciment (NACE 26.51) appartient au secteur de la fabrication des produits minéraux non métalliques (NACE 26) qui comprend la fabrication d une grande catégorie de matériaux qui ont été transformés à partir de diverses matières premières inorganiques. La Figure 1 fait apparaître la filière du secteur cimentier en Wallonie. INDUSTRIE EXTRACTIVE (Carrières) SECTEUR DE LA GESTION DES DECHETS CLINKERIES Clinker MOUTURE DU CIMENT Ciment Portland Ciment métallurgique Ciment Portland composé SECTEUR DE LA CONSTRUCTION SECTEURS INDUSTRIELS CONNEXES (Industrie du béton ) AMONT INDUSTRIES CIMENTIERES AVAL Figure 1.- La filière cimentière en Wallonie. Source : MRW-DGRNE ICEDD Le secteur du ciment englobe les établissements qui fabriquent du clinker à partir de matières minérales majoritairement d origine calcaire et du ciment 1 à partir du clinker. La fabrication de clinker pour produire le ciment nécessite les matières premières extraites par l industrie extractive (notamment le calcaire et l argile). En Wallonie, dans le cas des cimenteries, l extraction des matières premières et la production de clinker restent souvent intégrées sur un même lieu de production. Le ciment 2 est le matériau de base pour la construction d'ouvrages de bâtiment et de génie civil. Avec les granulats, le ciment est un des constituants essentiels du mortier 3 et du béton 4. 1 Le ciment est un liant hydraulique. C'est-à-dire un composé chimique qui, en présence d'eau, réagit avec celle-ci pour former un nouveau corps chimique capable de développer des résistances mécaniques élevées. 2 Il existe de nombreuses sortes de ciments qui sont classées selon d'une part leur composition (on parle de catégorie de ciment) et d'autre part, leur résistance (on parle alors de classe). 3 Le mortier est un mélange homogène délayé de ciment, sable et eau, utilisé pour la maçonnerie, les enduits et les chapes pour lier et recouvrir des matériaux de construction (briques, pierres, ). 4 En effet, la principale utilisation du ciment est la fabrication d éléments en béton. Le béton est un mélange de ciment, d eau, et d agrégats gros (pierres) et fins (sable); dans plusieurs cas, d autres matériaux sont ajoutés pour hâter le durcissement du mélange. Le ciment Portland ne correspond qu à 11% de la masse des matières premières utilisées pour produire le béton. On utilise deux fois plus de béton pour la construction que tous les autres matériaux confondus, y compris bois, acier, plastique et aluminium. Rapport Ciment 2007.doc/ Institut Wallon asbl 7/71

8 Aperçu du secteur Le secteur cimentier wallon comporte des carrières, des clinkeries, des installations pour la mouture et le conditionnement de différentes qualités de ciment et un ensemble d activités annexes comme la production de granulats et de béton préfabriqué (des installations de production d autres matériaux de construction utilisant le ciment comme matière première). Cependant, la présente monographie se limite aux activités classées sous la rubrique NACE 26.51, c.-à-d., à la production de clinker et de ciment (gris et blanc) Bref historique En 1817, l'ingénieur français Louis Vicat, suivi, au début des années 1820, par Treussart, ainsi que par Pavin de Lafarge, découvre et définit les formules des ciments actuels, préparés alors dans des fours verticaux. C'est l'anglais Joseph Aspdin qui fait breveter en 1824 le ciment Portland, obtenu à partir d'un procédé de calcination combinant la cuisson de calcaire et d'argile dans des fours alimentés au charbon, mais ce brevet comportait encore des points obscurs. C est seulement en 1845 que l Anglais Johnson indique de façon précise les règles de fabrication du ciment. La dénomination Portland, due à la similarité de couleur et de dureté avec la pierre de Portland (Sud de l'angleterre), est à l'heure actuelle toujours employée dans l'industrie. Les fours rotatifs firent leur apparition vers 1880 et sont toujours utilisés. En 1890, on comprend l'intérêt du laitier granulé ajouté au ciment, et, après 1945, celui des cendres volantes. Les ciments spéciaux sont d'invention plus récente : le ciment alumineux fut découvert par Bied, en À l'heure actuelle, les cimentiers, qui sont généralement équipés de laboratoires de recherche, cherchent à mettre au point des ciments de plus en plus performants. En Wallonie, une première cimenterie voit le jour en 1872 et dès la fin du 19 ème siècle, le béton moderne à base de ciment Portland devient un matériau de construction largement répandu. De nombreux perfectionnements sont apportés au cours du XX ème siècle à la fabrication du ciment, notamment avec la production des ciments spéciaux, sans toutefois modifier les caractéristiques physico-chimiques et les propriétés fondamentales du ciment Portland. Des trois sociétés cimentières ayant leur activité en Wallonie aujourd hui, la première est créée en 1906, la deuxième en 1911 et la troisième a été fondée en En 1950, les cimenteries implantent un complexe industriel sur le banc de Visé, gisement de calcaire exceptionnellement riche. La dernière unité de production est inaugurée en A l heure actuelle, les trois sociétés cimentières actives en Wallonie comptent, ensemble, 7 sites de production. Ces trois sociétés font aujourd'hui partie de grands groupes internationaux. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 8/71

9 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques 2. Les tendances du marché et les statistiques socioéconomiques Cette section analyse les données socio-économiques du secteur cimentier wallon. Les données concernant l emploi et les établissements sont présentées pour la Wallonie. Cependant, pour raisons de simplification et étant donné que tous les sièges du secteur sauf un établissement de mouture de ciment sont situés en Wallonie, le chiffre d affaires, la valeur ajoutée, les exportations et les investissements du secteur sont présentés pour la totalité de sièges en Belgique L emploi et les établissements L'industrie cimentière wallonne comptait, en 2004, plus de travailleurs et trois sociétés. Part de l'emploi cimentier wallon Secteur des produits minéraux non métalliques Wallonie Emploi industriel Population active 5 Belgique Industrie cimentière 11% 1% 0,1% 82% Tableau 1.- Positionnement de l emploi dans l industrie cimentière wallonne en 2004 Sources : IWEPS sur base des statistiques décentralisées de l ONSS, 2007 L industrie cimentière wallonne représente environ 11% de l emploi de l ensemble du secteur des produits minéraux non métalliques, 1% de l emploi industriel wallon et 0,1% de la population active en Wallonie. Elle représente également environ 82% de l emploi total de l industrie cimentière belge. Cette forte présence wallonne du secteur est liée à la spécificité de la disponibilité de matière première sur le territoire. Les sites de production cimentière sont logiquement situés au plus près de leur matière première, extraite du sous-sol wallon Evolution de l emploi La Figure 2 montre l évolution de l emploi de 1995 à Population active = travailleurs occupés + chômeurs. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 9/71

10 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques ,0% Nombre de postes de travail Emploi du secteur cimentier Emploi en % dans l'industrie 1,5% 1,0% 0,5% Part du total dans l'industrie ,0% Figure 2.- Evolution de l emploi dans le secteur cimentier ( ). Source : IWEPS sur base des statistiques décentralisées de l O.N.S.S L emploi direct dans le secteur cimentier wallon, ainsi que sa part dans le total de l industrie (1%) sont restés stables jusqu en Les emplois du secteur cimentier ont ensuite chuté jusqu en 2003 (-24% entre 2000 et 2003), avant d amorcer un retour à la hausse en Localisation des établissements La Figure 3 montre la localisation des établissements (sièges d exploitation) cimentiers en Belgique. Fig. 1 - Localisation de l Industrie Cim entière Belge PAYS-BAS M er du Nord Brugge Antwerpen Gent FLANDRE Hasselt Bruxelles Brussel Tournai Liège ALLEMAGNE Mons Namur FRANCE WALLONIE CBR CBR Arlon CCB CCB HOLCIM G.-D. de LUXEMBOURG Unités de broyage du clinker (CBR) Unités de broyage du clinker (CBR) Unité de broyage du clinker (HOLCIM) Unité de broyage du clinker (HOLCIM) Figure 3.- Localisation des établissements cimentiers belges. Source : Fortea, Les centres de production de clinker sont implantés à proximité d'importants gisements de matières premières. Les trois groupes cimentiers ont leurs sièges d'exploitation à Tournai, Mons et Liège, où de riches gisements de calcaire assurent les approvisionnements nécessaires à la fabrication du clinker. C est cette particularité géologique qui fait que toute l'industrie cimentière du pays est concentrée en Wallonie. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 10/71

11 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques 2.2. La valeur ajoutée Evolution de la valeur ajoutée Le Tableau 2 montre l importance économique du secteur cimentier wallon en terme de valeur ajoutée. L apport du secteur cimentier à la valeur ajoutée tant du secteur des produits minéraux non métalliques que de l industrie manufacturière et au PIB wallon est constant pendant la période étudiée. Années Valeur ajoutée du secteur cimentier (en milliards d euros) 0,31 0,31 0,32 0,29 0,33 0,34 Part du secteur cimentier dans la valeur ajoutée du secteur des produits minéraux non métalliques (en %) 33% 33% 35% 33% 34% 34% Part du secteur cimentier dans la valeur ajoutée de toute l'industrie manufacturière (en %) Part du secteur cimentier dans le PIB wallon (en %) 3,2% 3,2% 3,2% 2,7% 3,2% 3,1% 0,63% 0,61% 0,61% 0,53% 0,59% 0,57% Tableau 2.- Evolution de la valeur ajoutée brute aux prix de base - à prix courants du secteur cimentier wallon ( ). Source : Fortea 2003 et Institut des Comptes Nationaux / Banque Nationale de Belgique La valeur ajoutée a atteint plus de 0,34 milliards d euros en 2000, soit environ 0,57% du PIB wallon, 3% du montant global réalisé par toute l industrie wallonne et 34% de la valeur ajoutée réalisée par l ensemble du secteur des produits minéraux non métalliques La productivité La Figure 4 montre l évolution de la productivité du secteur cimentier et de l industrie wallonne. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 11/71

12 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques Euros/emploi Secteur cimentier Industrie manufacturière Année Figure 4.- Evolution de la productivité du secteur cimentier et de l industrie wallonne ( ). Source : Fortea 2003, ICN/BNB 2003 et IWEPS sur base des statistiques décentralisées de l O.N.S.S La productivité, mesurée en termes de valeur ajoutée par employé, a progressivement augmenté de 24% dans le secteur cimentier et de 18% dans l ensemble de l industrie sur la période Il est important de souligner que toutes les industries n ont pas besoin d un taux de croissance de la productivité élevé pour être compétitives. Pour certaines industries, c est la différentiation du produit (c.-à-d. un produit possédant une caractéristique unique difficile à reproduire) qui constitue le facteur déterminant. La productivité du secteur cimentier est presque 3 fois supérieure à celle de toute l industrie wallonne. Par ailleurs, l écart de productivité en faveur du secteur cimentier semble s accroître depuis La cimenterie reste donc résolument productive en Wallonie par rapport à d autres secteurs industriels de la Région Les exportations La Figure 5 montre l évolution quantitative des livraisons de ciment à l exportation par rapport aux livraisons totales de 1995 à Depuis 2000, les livraisons totales ont tendance à diminuer de 6% par an alors que les exportations fluctuent autour des 2 millions de tonnes par an. C est principalement vers les pays limitrophes tels la France, les Pays-Bas et l'allemagne que les produits cimentiers wallons sont exportés. Le caractère pondéreux du ciment rend les exportations proches très compétitives en Europe, et ce en dépit d une concurrence accrue des Pays de l Est depuis l ouverture du marché européen. D autre part, avec 33% des livraisons totales à l exportation en 2004, le secteur cimentier wallon se maintient, en part relative, parmi les grands exportateurs européens de ciment. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 12/71

13 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques Livraisons à l'exportation Livraisons totales Million de tonnes Années Figure 5.- Evolution des livraisons de ciment wallon ( ). Source : Fortea, 2007 Un pas important a été franchi vers la réalisation du marché intérieur (intra-union Européenne) pour les produits de construction grâce à un accord sur les premières normes harmonisées relatives aux produits dans ce secteur. Sur l'initiative du Comité Européen de Normalisation (CEN), elles concernent la composition, les spécifications et les critères de conformité des ciments ordinaires. Par conséquent, à dater du mois d'avril 2001, les producteurs de ciment peuvent utiliser le marquage 'CE' et exporter partout dans l'union Européenne. Cette évolution apporte une simplification des procédures de conformité et réduit les coûts globaux des producteurs, en particulier lorsque les exportations vont vers différents marchés nationaux. Les producteurs profitent ainsi de nouveaux débouchés d'exportation, précédemment exclus ou difficiles d'accès en raison de barrières techniques et bureaucratiques. Ce marquage CE oblige notamment à indiquer les composants principaux autres que le clinker. En ce qui concerne les livraisons intérieures de ciment, en raison des conditions climatiques, la demande est saisonnière. Les activités de construction et, par voie de conséquence, la consommation de ciment, se déroulent surtout à la fin du printemps, en été, et au début des mois d automne. La consommation hivernale peut être très faible dans une conjoncture économique normale. En conséquence, les livraisons de ciment sur le marché national fluctuent d une année à l autre, gravitant autour de 4,8 millions de tonnes, et les producteurs de ciment accumulent des stocks de clinker et de ciment pendant les mois d hiver dans de grands silos d entreposage spécialement conçus à cet effet ; la capacité d entreposage et de manutention étant un élément important de l infrastructure de distribution. Pour ce qui concerne la répartition des livraisons intérieures aux différents types d utilisateurs, la quantité de ciment livré dans les centrales à béton pour fabriquer du béton prêt à l emploi augmente de manière continue jusqu en 2003 et se stabilise en 2004 avec 54% du tonnage livré. Cette augmentation s est fait au détriment des fibres ciment (1,8% en 2004) et des livraisons au négoce (14%). Par contre, la part des produits en béton et celle des livraisons sur chantier sont relativement stables avec respectivement 24% et 7%. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 13/71

14 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques 2.4. Les investissements Le Tableau 3 montre la part des investissements du secteur cimentier dans les investissements réalisés par le secteur wallon des produits minéraux non métalliques et par l industrie wallonne. Secteur des produits minéraux non métalliques Industrie wallonne Part des investissements du secteur cimentier 18% 1,4% Tableau 3.- Positionnement du secteur cimentier en terme d investissements en Sources : Fortea et IWEPS sur base des données TVA 2005 Le total des investissements réalisés en 2004, qui est de 31,6 millions d euros, représente 18% de celui de l ensemble du secteur wallon des produits minéraux non métalliques (se chiffrant à 178,7 millions d euros). La part des investissements du secteur cimentier dans le total de l industrie wallonne est de 1,4% Les investissements totaux Les investissements du secteur cimentier ont principalement pour objet la modernisation des outils de production, l amélioration de la productivité, l adaptation des installations à l utilisation de combustibles de récupération et de substitution, l amélioration des techniques d extraction, des installations de mouture et de stockage de produits, l automatisation et le remplacement de certains équipements, l acquisition de nouveaux dispositifs de dépoussiérage, le renouvellement du parc de transport (en général, le matériel roulant est renouvelé tous les six ans), la mise en place de nouvelles technologies, etc. Ce dernier type d investissement est réalisé plutôt à l occasion de la création d une nouvelle unité de production ou d une extension de capacité. En effet, l'industrie du ciment est un secteur à très forte intensité de capital investi. Les installations d'une cimenterie moderne se chiffrant en milliards d'euros, les modifications des procédés de production ont rendu l industrie cimentière très attentive au choix et au développement de nouvelles technologies. Cependant, eu égard aux investissements énormes et aux longues périodes d amortissement que supposent la construction d une nouvelle installation, l industrie cimentière investit continuellement en innovations techniques et en nouveaux procédés afin de maintenir la compétitivité de ses installations. La Figure 6 montre l évolution des investissements du secteur cimentier de 1995 à On remarque que les tendances à la hausse ou à la baisse des investissements du secteur cimentier se répercutent dans la part des investissements dans l industrie wallonne. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 14/71

15 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques Investissements (million d'euros) Investissements du secteur cimentier Part des investissements dans l'industrie 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% Part du total dans l'industrie Années 0% Figure 6.- Evolution des investissements de l industrie cimentière en Wallonie ( ). Sources : Fortea et IWEPS, 2005 Les investissements du secteur atteignent 52 millions d euros en moyenne annuelle sur la période L année 2001 marque une année où les investissements du secteur cimentier belge se révèlent être les plus élevés depuis plus de vingt ans, soit 110,9 millions d euros. Les investissements de 2001 sont majoritairement dus aux travaux effectués en vue d augmenter la capacité d un four à voie sèche (suite à l arrêt d un four à voie humide et au transfert de capacité vers le four en voie sèche). De 2001 à 2003, le niveau des investissements baisse de 71% pour arriver à 31,6 millions d euros, retombant à un niveau comparable à celui de l année Les investissements environnementaux Les données suivantes sur les investissements environnementaux sont basées sur des enquêtes menées par la DGRNE de 1997 à 2004 auprès de 290 sièges d exploitation de l industrie wallonne dans le cadre de «L enquête intégrée environnement volet dépenses environnementales». L intérêt principal de cette enquête ne réside pas dans la valeur absolue des chiffres mais bien dans les tendances présentées en termes de types d investissement en faveur de l environnement. Les dépenses environnementales concernent des domaines spécifiques comme les eaux usées, les déchets, l air, le bruit, les sols, l énergie et aussi des actions transversales comme la prévention des risques ou la réhabilitation des sites et leur intégration dans le paysage. Les données collectées permettent d identifier les mesures de protection mises en place par l industrie et leurs coûts. Elles permettent aussi d identifier les tendances des efforts entrepris par l industrie pour se mettre en conformité avec la législation voire anticiper sur celle-ci ainsi que les objectifs poursuivis en matière de protection de l environnement. Enfin, leur analyse conduit à la mise en évidence des particularités des secteurs et des réponses spécifiques apportées en fonction de l importance des nuisances générées. Les investissements environnementaux recensés par l enquête comprennent deux grandes catégories d investissements : Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 15/71

16 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques Les investissements à caractère «curatif» ou investissements dits «end of pipe», associés au financement des équipements qui ont pour objet de traiter les émissions à la fin du processus de production, avant qu'elles ne se répandent dans l'environnement. Les investissements à caractère «préventif», investissements «dits» intégrés, qui modifient le processus de production de façon à réduire ou à éviter la pollution. Les chiffres cités ici ne portent que sur 6 des 7 établissements du secteur cimentier. Ces données ne représentent donc pas le secteur dans sa totalité. Il ne faut donc pas tenter de relier ces informations aux investissements totaux présentés ci-dessus pour la totalité du secteur. Pour la période de 1997 à 2004, on constate que les répondants du secteur cimentier ont investi grosso modo autant dans des équipements intégrés que dans des équipements à caractère curatif Les investissements end-of-pipe Sur la période , les montants des investissements end of pipe réalisés par le secteur cimentier fluctuent d une année à l autre. Cela s explique par le nombre relativement restreint d établissements cimentiers en Wallonie. Il suffit qu un seul établissement réalise des investissements onéreux pour que le montant total des investissements du secteur soit élevé. La majorité des investissements end of pipe du secteur sont consacrés au domaine de l air. En effet, près des 2/3 du montant de ces investissements sont dédiés à des équipements qui permettent l épuration et le filtrage des émissions atmosphériques. Il s agit majoritairement de systèmes de dépoussiérage tels que des filtres à manches et des électrofiltres. Le domaine des déchets concentre 30% du montant des investissements end of pipe du secteur. Cette proportion est nettement supérieure à celle des autres secteurs en raison de l importante activité de traitement existante dans les cimenteries. Il s agit de broyeurs, de recycleur à béton, qui permettent de valoriser sur le site toute une série de déchets provenant d autres acteurs économiques. Dans le domaine de l eau, le secteur a investi dans des débitmètres, des bassins de décantation, des pompes à eau pour les carrières. Dans les domaines du sol, du bruit et de l intégration du paysage, les investissements end of pipe sont négligeables Les investissements intégrés Comme pour les investissements end of pipe, on constate pour des motifs similaires que les montants des investissements intégrés du secteur cimentier varient sensiblement d une année à l autre, le différentiel étant même plus important. Pour les investissements intégrés, il est plus difficile d isoler un seul domaine environnemental par investissement. Ces investissements ont souvent des impacts environnementaux multiples et donc difficiles à quantifier par domaine environnemental. Néanmoins, on constate que le secteur cimentier, investit le plus souvent dans le binôme air-énergie à travers l acquisition d équipements tels que des Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 16/71

17 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques précalcinateurs, des systèmes de gestion de la consommation d'énergie, des installations rendant possible l emploi de combustibles de substitution, D autre part, le secteur investit pour prévenir les risques. Il s agit le plus souvent des aménagements liés à la manipulation (emploi et stockage) des matières premières et des combustibles tels que des halls de stockage pour éviter le contact des déchets avec la pluie, des parcs étanches et des encuvements des réservoirs de combustibles liquides Les enjeux du développement durable Le développement durable qui consiste à répondre aux besoins présents sans pour autant hypothéquer la capacité des générations futures à répondre aux leurs est un défi global auquel est confronté le monde entier 6. Il soulève la question de la réconciliation entre développement économique, cohésion sociale, et protection de l'environnement Les enjeux socio-économiques Le ciment joue un rôle capital en tant que matériau de construction dans les grands projets de travaux publics et présente un coût avantageux (prix moyen de 0,074 euros au kilo). Les modes de construction utilisés en Belgique sont plus consommateurs de ciment que ceux utilisés dans d autres pays européens : par exemple, en 2006, la consommation annuelle nationale de ciment s'élève à 609 kg par habitant 7 par rapport à 527 kg de ciment par habitant en moyenne au sein de l Union européenne. La production de l'industrie cimentière est directement liée à l'activité du secteur de la construction et du génie civil, activité qui fluctue selon la conjoncture économique. Le secteur cimentier est donc étroitement tributaire de la conjoncture économique générale et se caractérise par sa forte dépendance vis-à-vis de l évolution économique belge. Dans l industrie cimentière, les coûts de transport et d énergie par rapport à la valeur totale du produit fini sont généralement assez élevés. Le ciment est un matériau pondéreux et de faible coût. La part du transport par route dans le prix de vente devient importante au-delà de 200 km. L'idéal serait donc de mailler le territoire en installant une cimenterie tous les 400 km. Mais la technologie d'obtention des ciments nécessite de très gros investissements et on ne peut donc multiplier à outrance les points de production. De plus, la localisation est toujours liée à la géologie : une cimenterie est toujours installée à proximité immédiate d'un gisement de calcaire, représentant 70 à 80% des matières premières. L'implantation d'une cimenterie est donc un compromis entre les besoins régionaux, la géologie et les possibilités de transport. En outre, l'industrie cimentière est grande consommatrice d'énergie. De ce fait, le secteur doit accorder de plus en plus d'attention à la réduction des coûts économiques et environnementaux découlant de sa grande consommation d'énergie. 6 Cfr. Rapport Bruntland 7 Source : Cembureau, 2008 Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 17/71

18 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques En ce qui concerne la consommation de ciment à niveau national, au vu de son évolution depuis les années 70, il semblerait que le marché belge arrive à maturité : selon Fortea, au cours des 30 dernières années, les livraisons de l'industrie wallonne du ciment en Belgique sont restées relativement stables. En outre, le marché belge de la construction absorbe annuellement quelque 6 millions de tonnes de ciment dont 87% des livraisons totales de ciment wallon. Le secteur doit donc faire face à une croissance des importations de ciment qui ont plus que triplé sur les vingt dernières années, comme conséquence de l instauration du marché unique européen, pour atteindre 13% du marché belge. Face à une concurrence croissante et à la stabilisation de la consommation de ciment wallon en Belgique, aujourd hui, l objectif principal des cimenteries wallonnes est d améliorer leur position concurrentielle. La dynamique de la compétitivité au sein de l industrie cimentière wallonne présente les caractéristiques suivantes : - l importance stratégique des trois sociétés actives en Wallonie : trois des leaders mondiaux du secteur y compris le premier producteur européen de ciment métallurgique. - la dispersion géographique des sièges d exploitation. En effet, les coûts de transport jouent un rôle majeur dans l industrie cimentière. Les clinkeries wallonnes sont donc implantées à proximité immédiate des carrières dans le but de réduire les coûts du transport des matières premières. Les installations de mouture du ciment métallurgique se sont établies à proximité immédiate des entreprises sidérurgiques dans le but de minimiser les coûts d expédition du laitier. De même, la localisation des sites de production wallons le long des voies fluviales et les nouveaux accès ferroviaires avec installations de stockage et expédition permettent le transport par bateau et par rail des matières, des combustibles et du produit fini. - la possibilité d utiliser des déchets en tant que combustibles pour la production de clinker. L industrie cimentière est continuellement à la recherche de sources d approvisionnement énergétiques alternatives en privilégiant les types de combustibles les plus rentables : les combustibles de récupération et les combustibles de substitution provenant de déchets. - la possibilité d utiliser des matières secondaires de substitution pour la production de ciment. L utilisation du laitier en provenance des hauts fourneaux et de cendres volantes des centrales électriques pour fabriquer des ciments de caractéristiques spécifiques (ciments métallurgiques utilisés pour la construction des routes et ciments composés utilisés en maçonnerie) diminue la quantité de clinker requise à la tonne de ciment, permettant d économiser l énergie nécessaire à la clinkerisation. En outre, ces ajouts contribuent à la préservation des ressources naturelles en diminuant le besoin en quantité de matières à extraire des carrières et les coûts associés Les enjeux environnementaux Par la nature même du processus de fabrication, le secteur cimentier est très énergivore. La clinkérisation est la partie la plus importante du procédé de fabrication du ciment pour ce qui concerne la consommation d'énergie et les rejets à l'atmosphère du fait de la nécessité d atteindre une température d environ C. Les principaux rejets en terme de volume sont le dioxyde de carbone (CO2), les oxydes d'azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO2) et les poussières. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 18/71

19 Les tendances du marché et les statistiques socio-économiques En outre, les émissions du secteur sont caractérisées par une contribution importante des émissions de process (les transformations des matières premières s effectuent à très hautes températures produisant la décarbonatation des matières calcaires) et de celles dues à la combustion (une quantité importante de combustibles est employée dans les fours). De ce fait, le secteur doit accorder de plus en plus d'attention à la réduction des impacts environnementaux découlant de sa grande consommation de matières 8 et d'énergie. 8 D autre part, les établissements qui extraient eux-mêmes des matières premières génèrent des émissions de poussières provenant tant des processus de fabrication que des traitements mécaniques des matières premières (concassage, etc.) ; des rejets d'eaux usées provenant de l eau utilisée au cours des opérations d'extraction ou de transformation comme le lavage des matériaux (au cours de ces opérations, l'eau se charge de matières solides en suspension); du bruit et des vibrations du sol provenant des tirs de mines, qui engendrent des projections de roches, (ce problème est d'autant plus crucial que la carrière est située à proximité des zones d'habitat) et une consommation d'espace et un impact important sur les paysages. En effet, le processus d'extraction modifie profondément le relief du sol et le paysage. Cela implique la mise au point de projets de réaménagements. En outre, les activités d'extraction peuvent contribuer à ralentir le dépeuplement de certaines zones. Ces impacts ne seront pas traités dans cette publication car ils seront présentés dans la monographie sur l industrie extractive. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 19/71

20 Les procédés 3. Les procédés Pour fabriquer du ciment, on peut distinguer trois grandes étapes : l élaboration du cru (préparation de la matière première) ; la fabrication du clinker (cuisson de la matière première) et la mouture du ciment (préparation du matériau final) L élaboration du cru Pour fabriquer du clinker (et par la même occasion du ciment), il faut réunir quatre éléments principaux selon des dosages préétablis : la chaux CaO (65%), la silice SiO 2 (20%), l'alumine Al 2 O 3 (10%) et l'oxyde de fer Fe 2 O 3 (5%). Les matières premières sont donc constituées, à part des constituants secondaires tels que des ajouts ferreux, alumineux et siliceux, d environ 80% de calcaires ou craie et 20% d argiles. Extraction Concassage Transport Pré-homogénéisation Figure 7.- Extraction, concassage et préhomogénéisation des matières premières. Source : Les calcaires et les argiles sont d'abord extraits et ensuite concassés. Les roches sont ensuite mélangées (c est la préhomogénéisation). Puis les matières premières préhomogénéisées doivent être finement broyées pour être chimiquement plus réactives au cours de la cuisson dans le four. Pour obtenir un mélange de craie et d argile de grande finesse, on utilise un broyeur. Suivant la dureté et la teneur en eau du calcaire (ou de la craie) extraite, la cuisson des matières sera réalisée dans des installations procédant par voie humide ou sèche. Si le calcaire est naturellement riche en eau, la fabrication du clinker se pratique par voie humide (un calcaire plus sec contentant 16% d eau se prête à une fabrication du clinker par voie sèche). Pour la voie humide, les matières sont broyées et malaxées avec de l eau pour constituer une pâte contenant 30 à 45% d eau alors que pour la voie sèche les matières sont séchées avant d être broyées. A la sortie on obtient une poudre très fine (le cru). Celui-ci est aussitôt analysé dans un laboratoire pour dépister d éventuelles anomalies dans sa finesse ou sa concentration en carbonate. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 20/71

21 Les procédés Le produit cru est ensuite séché et finement broyé. La technologie utilisée généralement est celle des broyeurs à boulets ou dans des broyeurs verticaux à meule. Il est ensuite transporté, par voie pneumatique, vers les silos d homogénéisation et de stockage. En tombant dans ces silos, le produit calcaire se mélange avec de l air de façon homogène La fabrication du clinker Après extraction en carrière, concassage et homogénéisation des matières premières, la première étape de la fabrication du ciment est la calcination du carbonate de calcium, qui est suivie de la cuisson de l'oxyde de calcium ainsi produit, avec de la silice, de l'alumine et de l'oxyde de fer, à des températures élevées pour former le clinker. A cette étape, correspondent trois procédés en Wallonie : - Le procédé dit par voie humide part de la pâte fluide et nécessite l emploi d un four rotatif long de 100 à 200 mètres. La pâte est introduite par pompage dans la partie supérieure des fours. Le procédé dit par voie sèche utilise la «farine» qui est traitée dans un four rotatif long (100 à 200 mètres) avec des échangeurs internes. - Enfin, dans le procédé dit par voie sèche avec précalcinateur, une précalcination est effectuée dans des échangeurs à cyclones associés à un four rotatif court (50 à 80 m). Dans ce procédé, le cru est introduit sous forme pulvérulente dans une tour de cyclones, échangeurs de chaleur, dans laquelle le cru sec est préchauffé à 800 C par les gaz d échappement chauds issus du four rotatif, où la décarbonatation se déroule partiellement, avant d'entrer dans des fours rotatifs courts de 50 à 80 mètres. Les échangeurs de chaleur tant en amont qu'en aval du four permettent d'améliorer le bilan thermique de l'opération. Récemment, le processus de cuisson a été perfectionné par un apport de combustible, en amont du four rotatif. Cet équipement, qui est appelé «précalcinateur», est une chambre spéciale de combustion où on ajoute une partie du combustible. Ce procédé, dit de précalcination, permet d assurer une décarbonatation poussée, d'environ 85%. De cette façon, le procédé de calcination peut être presque terminé avant l entrée des matières premières dans le four. Les fours rotatifs de cimenteries sont légèrement inclinés, constitués par de grands cylindres métalliques ayant quelques mètres de diamètre et revêtus intérieurement de réfractaires. Leur lente rotation permet d acheminer progressivement la matière introduite dans la partie haute à contre courant des gaz chauds. Une flamme alimentée par des combustibles pulvérisés est allumée à l'autre extrémité du four. C'est à celle-ci qu'est recueilli le clinker. La flamme provoque la réaction physicochimique, dite de "clinkérisation", des différents oxydes. Indépendamment du type d installation utilisée (procédant par voie humide ou par voie sèche), la calcination du calcaire (carbonate de calcium) entraîne la formation de chaux vive (oxyde de calcium) et de gaz carbonique. L'argile, principalement composée de silicates d'alumine, se scinde sous l'effet de la chaleur en ses constituants, silice et alumine, qui se combinent ensuite à la chaux provenant du calcaire pour donner des silicates et des aluminates de chaux. Cette réaction s effectue à une température voisine de 900 C. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 21/71

22 Les procédés La flamme, portée à 2000 C, sera alimentée par d autres éléments combustibles comme le charbon, le fuel lourd, la coke de pétrole et des combustibles dits de récupération et de substitution. Les combustibles solides sont séchés et broyés avant d être introduits dans les fours. En effet, la majeure partie des consommations de combustibles du secteur cimentier a lieu dans les fours à clinker. L efficacité de ces fours dépend de leur conception et du degré auquel on récupère l énergie, ainsi que de l utilisation de systèmes de recyclage. Les fours produisant du clinker à partir de matériaux bruts mixtes (certains secs, d autres humides) et humides (fours à voie humide) sont les moins efficaces. Les plus efficaces sont les grands fours modernes capables de préchauffer et de précalciner l approvisionnement du four en utilisant une énergie récupérée (fours à voie sèche avec pré-calcinateur). De telles unités peuvent afficher une efficacité supérieure de 30 à 40% à celle des longs fours secs sans dispositif de préchauffage et de précalcinage, et ils utilisent environ la moitié de l énergie consommée par les fours humides. Le procédé par voie sèche avec pré-calcinateur tend à devenir prépondérant du fait que la consommation d énergie qu il entraîne est la plus faible de l ensemble des procédés. Du fait que pour produire une même quantité de clinker, ce procédé nécessite moins d'énergie, il permet en outre de réduire les émissions de CO 2 par tonne de clinker. Il en découle qu'à production égale, les fours à voie humide émettent en moyenne 30% de plus que les fours à voie sèche. Le clinker sort du four sous forme d agglomérats incandescents à une température de C. Puis un refroidissement rapide par air jusqu à une température de 150 C permet de figer le clinker dans l état où il se trouve aux hautes températures de cuisson. On obtient ainsi des grains solides. L air chaud résultant de cette opération est filtré et utilisé pour sécher les combustibles avant leur injection dans le four. Le clinker, désormais maniable, sera stocké dans de grands silos. Un échantillon sera prélevé pour un contrôle. Le clinker, avant broyage, est peu réactif avec l eau et peut ainsi être transporté sans risque. Cela permet aussi de stocker le clinker longtemps, même à l'air libre. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 22/71

23 Les procédés Sécheur des matières calcaires extraites Stockage et homogénéisation Silice Alumine Fer Séparateur Tour de préchauffage Dosage Précalcinateur Broyeur Four : Combustion Stockage clinker Dépoussiérage Expédition clinker Refroidisseur Figure 8.- Fabrication du clinker par voie sèche avec précalcinateur. Source : Les installations de production de clinker fonctionnent en continu. Les capacités des installations modernes peuvent dépasser t/jour par four à voie sèche, alors que celles des fours du processus à voie humide sont rarement supérieures à t/jour. Un des établissements wallons de production de clinker par voie sèche possède une capacité de production parmi les plus élevées d Europe (2 millions de tonnes de clinker par an). Au cours des dernières décennies, les élargissements de capacité ont nécessité des précalcinateurs, des gros fours, d importantes économies d échelle, ainsi que des systèmes de contrôle des processus à la pointe de la technologie pour réduire au minimum la consommation d énergie. Plutôt que d adapter de petits fours inefficaces, les producteurs ont investi en systèmes plus efficaces dotés d une plus grande capacité. Bien que l on ait entrepris des modifications afin d installer des dispositifs de préchauffage et des précalcinateurs ou encore de transformer des fours humides en fours secs, dans l ensemble, l évolution des techniques du procédé s est manifestée par le remplacement complet des fours plus vieux, ainsi que des fours humides plus petits et des longs fours secs sans dispositif de préchauffage et sans précalcinateur. L industrie cimentière a ainsi subi une évolution technologique; elle est passée des fours humides aux fours en voie sèche, puis aux fours en voie sèche avec dispositif de préchauffage et précalcinateur. Par conséquent, en 2004, environ 72% du clinker est produit par voie Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 23/71

24 Les procédés sèche et 28% par voie humide (40% en 1989). Actuellement, les procédés secs assurent environ 78% de la production de ciment en Europe, les fours en voie semi-sèche et semi-humide représentent 16% de la production et le reste, environ 6%, provient des fours à voie humide La mouture du ciment La troisième étape dans une cimenterie, correspond à l addition de matières premières complémentaires au clinker et au broyage de l ensemble. Cette étape consiste donc à doser les différents constituants, puis à les mélanger et à les broyer de façon à obtenir une poudre homogène et très fine : le ciment. Figure 9.- Mouture du ciment. Source : Après son stockage, le clinker sera donc finement broyé grâce à des boulets en acier. La machine traditionnellement utilisée dans cette étape est le broyeur à boulets, grand cylindre métallique horizontal, animé d'un mouvement de rotation autour de son axe, et à moitié rempli de boulets métalliques. Cependant, de nouvelles techniques de broyage sont développées aujourd hui - avec pour objectif de réduire la consommation d électricité - notamment les broyeurs à rouleaux (laminage) et les broyeurs verticaux. A cette matière ainsi préparée, on y ajoutera systématiquement de 3 à 5% de gypse ou tout autre sulfate de calcium, afin de réguler le temps de prise du ciment, ce qui facilite sa mise en œuvre. D autres éléments tels que des cendres volantes de centrales thermiques qui sont des résidus de combustion de la houille, des laitiers de hauts fourneaux qui sont des résidus de la fabrication de l acier et de la fonte et qui, lui aussi, est hydraulique, ou des fillers (ce mot signifiant des composés naturels fins comme certains calcaires) peuvent y être additionnés pour donner des ciments aux particularités spécifiques. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 24/71

25 Les procédés Le «clinker» broyé avec le sulfate de calcium forme le ciment Portland, la qualité de ciment la plus couramment fabriquée. Le ciment métallurgique est produit en broyant simultanément du clinker, du sulfate de calcium et du laitier de hauts-fourneaux. L industrie sidérurgique wallonne produit beaucoup de laitier 9, et en particulier de type basique utilisable en cimenterie. Le laitier contient 20% d eau. Il doit être séché avant incorporation dans la mouture du ciment. Le ciment Portland composé est produit en broyant simultanément du clinker, du sulfate de calcium et des cendres volantes des centrales électriques à charbon. En 2004, en Wallonie, la production des différents types de ciment gris se reparti comme suit : 66% de ciment Portland et de ciment Portland composé et 44% de ciment métallurgique. La mouture de ciment ne consomme pratiquement que de l électricité. Elle varie selon les techniques de mouture (broyeurs à boulets, broyeurs à rouleaux ) et selon les qualités de ciment produites (les ciments Portland purs, contenant 95% de clinker; les ciments Portlands composés, incluant des cendres volantes de centrales électriques qui ne doivent pas être broyées ou les ciments métallurgiques contenant une fraction importante de laitier de haut-fourneau, qui lui, nécessite un préséchage et un broyage). La capacité de production de la mouture est de 100 à 200 tonnes de ciment par heure selon le broyeur utilisé et le type de ciment fabriqué. Avant d être conditionné et expédié, le produit obtenu est une nouvelle fois analysé pour vérifier sa qualité, sa résistance, sa finesse. Les étapes suivantes sont l'ensachage, ainsi que la palettisation du ciment en vue de son expédition. 9 Pour être actif, le laitier doit être granulé, c'est-à-dire projeté à l'état fondu, dès sa sortie du haut fourneau, dans un violent courant d'eau froide. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 25/71

26 Les inputs 4. Les inputs 4.1. Les consommations de matières premières Le flux de matériaux La Figure 10 donne un aperçu des flux de matériaux dans l industrie cimentière. Matières premières CLINKERISATION Clinker Gypse, laitier de haut fourneau Gypse Gypse, cendres volantes, filler MOUTURE MOUTURE MOUTURE Ciment Métallurgique Ciment Portland Ciment Portland composé Figure 10.- Flux de matériaux au sein des industries cimentières. Source : MRW-DGRNE-ICEDD Les matières premières utilisées dans l'industrie du ciment sont principalement les roches calcaires et l argile. Les gisements de matières calcaires à l'état naturel, tels que pierre à chaux, marnes ou craie, fournissent le carbonate de calcium. La silice, l'oxyde de fer et l'alumine se trouvent dans divers minerais et minéraux tels que le sable, les schistes, l'argile et le minerai de fer. La fabrication du ciment blanc, qui constitue environ 3% du total de ciment produit en Wallonie, nécessite l utilisation de matières premières présentant de faibles teneurs en oxydes colorants (fer, chrome, etc..). Les matières calcaires (craie) utilisées sont très pures (environ 98% de CaCO 3 ). De même, les autres matières premières utilisées doivent être sévèrement sélectionnées pour réduire ou minimiser les oxydes colorants : le porteur d alumine (matière kaloinique) et le porteur silice (argile). Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 26/71

27 Les inputs En outre, des matières de substitution, qui présentent toutes les propriétés compatibles et nécessaires pour assurer la fabrication d'un ciment de qualité, interviennent tant au niveau de la fabrication du clinker qu'au niveau de celle du ciment. Les clinkeries utilisent, par exemple, des déchets ferreux, siliceux et alumineux provenant d autres industries tels que des sables de fonderie, des résidus de grillage de pyrite, des résidus de bauxite ou des cendres volantes et des cendres de combustibles, qui sont incorporés dans le cru. Pour la production d'une tonne de clinker, les besoins en matières premières s'élèvent à 1,6 tonnes (le chiffre moyen typique dans l'union Européenne est de 1,57 tonnes par tonne de clinker), à laquelle vient s'ajouter du gypse pour former du ciment, ce qui fait un besoin total d'environ 1,65 tonnes par tonne de ciment Portland. Cependant, en Wallonie, la consommation de gypse dans l industrie du ciment est largement couverte par les déchets de la production d acide phosphorique (phosphogypse) et des installations de désulfuration des gaz de fumées (jusqu'à 5% de gypse sont ajoutés par tonne de ciment pour en retarder la prise). Pour produire le ciment, l industrie cimentière valorise de déchets constitués de résidus de fabrication d'autres secteurs industriels en les ajoutant au clinker dans la mouture du ciment. Les cendres volantes des dépoussiéreurs des centrales thermiques et les laitiers de hauts fourneaux sont ainsi mélangés au clinker pour obtenir des ciments composés (contenant de 21% à 35% de cendres volantes) et métallurgiques (contenant de 36 à 95% de laitier) La demande de matières premières estimée L industrie cimentière consomme des volumes importants de matières premières. La fabrication d'une tonne de clinker consomme en moyenne une tonne et demie de calcaire et d argile. Ce calcaire doit répondre à des critères stricts en ce qui concerne sa chimie (teneur en argiles, absence de minéraux tels que les chlorures, faibles teneurs en alcalins) et la régularité de ses caractéristiques. Pour une production de clinker équivalant à près de 6 millions de tonnes pour être transformés en ciments, près de 10 millions de tonnes de calcaire sont ainsi extraites chaque année des carrières wallonnes. Pour produire 10 tonnes de clinker, l industrie cimentière wallonne consomme, en moyenne, 5,33 tonnes de carbonate de chaux, 4,2 tonnes de pierres calcaires, 0,26 tonnes d argile et 0,9 tonnes de bauxites, fluidifiants, scories, suies, Cendres volantes en provenance des centrales électriques au charbon, gypse issu de l industrie chimique et laitier de haut fourneau, sont les matières secondaires qui entrent dans la composition de divers ciments et économisent les gisements de matières premières. Lorsque ces matières se substituent au clinker, elles permettent en plus l économie de l énergie nécessaire à la clinkérisation. Dans les installations de mouture du ciment, les cimenteries wallonnes consomment chaque année environ 4 millions de clinker, 1,56 millions de tonnes de laitiers de haut fourneau, 0,82 de cendres volantes et 0,35 de gypse ou anhydrite. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 27/71

28 Les inputs L industrie cimentière a diversifié la production de ses ciments en réduisant la production de ciments Portland au profit, essentiellement, des ciments Portland composés et, dans une moindre mesure, des ciments métallurgiques. Cette diversification a entraîné une diminution de l emploi moyen de clinker dans le ciment de 7% depuis Les statistiques actuellement disponibles ne permettent pas de connaître les quantités de matières premières extraites destinées au secteur cimentier sur le territoire wallon (pour plus d informations, voir la monographie sur l industrie extractive). Une gestion parcimonieuse des ressources minérales du sous-sol wallon nécessite de bien connaître les réserves de base, d utiliser au mieux les sites d extraction en activité et les matériaux extraits, de situer et quantifier les besoins et sur ces bases d établir des perspectives pour définir de nouveaux gisements potentiels afin d assurer la protection des ressources et leur disponibilité pour les générations futures. Un tel inventaire des gisements a été réalisé en 2003 à l initiative des pouvoirs publics régionaux. La planification à long terme de l exploitation du sous-sol est régie par le code wallon de l aménagement du territoire, de l urbanisme et du patrimoine (CWATUP). Ce document sert de base légale pour définir les zones d affectation aux plans de secteur. Deux catégories principales sont à distinguer : les zones destinées à l urbanisation (ou "urbanisables") et celles qui ne le sont pas. La première catégorie regroupe les zones d habitat, de services publics et d équipements communautaires, de loisirs, d activité économique, d extraction et d aménagement différé. La seconde catégorie se rapporte aux zones agricole, forestière, naturelle, d espaces verts et de parcs10. La Région wallonne compte actuellement 23 plans de secteur11 qui déterminent l affectation autorisée en tout point du territoire wallon. Ceux-ci peuvent être modifiés. Entre 1996 et 2002, 720 nouveaux hectares ont été inscrits en zone d extraction par les révisions de plans de secteur. Il convient de souligner combien la politique d aménagement du territoire influe directement sur le développement du secteur étant donné qu elle donne l accès au gisement. Or, cet accès s est, ces dernières années, vu mettre en concurrence de manière croissante avec d autres utilisations du territoire telles que le développement urbain et la construction d infrastructures. Il incombe aux pouvoirs publics de gérer les concurrences par la mise en balance de la nécessité d assurer l accès au gisement et celle d assurer un niveau élevé de protection de l environnement d une part et d équilibrer l affectation du territoire en fonction de ses différents usages possibles d autre part. L exploitation des gisements et la fabrication de ciment sont des opérations industrielles de grande envergure qui ont un impact visible sur le paysage. Ceci a été pris en compte dans la législation wallonne relative aux carrières (en ce compris les définitions des permis d extraction) ainsi que dans l élaboration des plans de secteur. 10 Tableau de bord de l environnement wallon 2003 indicateurs relatifs à Occupation du sol et affectations réglementaires 11 La Région wallonne est couverte par 23 plans de secteur, adoptés entre 1977 et L'objet principal du plan de secteur est de définir les affectations du sol au 1/ ème (1cm=100mètres), afin d'assurer le développement des activités humaines de manière harmonieuse et d'éviter la consommation abusive d'espace. Les plans de secteur ont valeur réglementaire. On ne peut y déroger que selon les procédures prévues par le Code wallon de l'aménagement du territoire, de l'urbanisme et du patrimoine (CWATUP). Depuis leur adoption, ils ont fait l objet de nombreuses révisions. Le Gouvernement wallon a en effet estimé nécessaire de les adapter pour y inscrire de nouveaux projets: routes, lignes électriques à haute tension, tracé TGV, nouvelles zones d'activité économique, zones d extraction, etc. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 28/71

29 Les inputs En accord avec les autorités, les plans d exploitation des carrières de cimenterie prévoient la réhabilitation des sites. La vocation finale des anciens sites carriers est souvent le retour à la nature. La destination de la zone d extraction en fin d exploitation a été fixée, par le CWATUP 12 «optimalisé», à une zone d espaces verts dont le réaménagement est fixé dans le permis d extraction. Le décret du 4 juillet 2002 sur les carrières, ayant pour objet de modifier le décret du 27 octobre 1988 sur les carrières et le décret du 11 mars 1999 sur le permis d environnement, soumet l activité extractive au permis d environnement (ou au permis unique), à leur mode de surveillance et de sanction ainsi qu à son régime de sûreté. Toutefois, le décret du 27 octobre 1988 possède un objet plus large et poursuit d autres buts que d instituer un permis unique d extraction. Le décret «sur les carrières» ne peut s assimiler à un décret «sur le permis d extraction». Le décret du 27 octobre 1988 était notamment justifié par les spécificités du secteur de l industrie extractive, lesquelles n ont évidemment pas disparu. Les autres dispositions du décret du 27 octobre 1988 demeurent donc inchangées. Elles concernent notamment la Commission régionale d Avis pour l Exploitation des Carrières (CRAEC), le droit d occupation et d exploitation des terres d autrui, l acquisition, le remembrement et la mise à disposition d immeubles à l usage de l exploitant, le bail à ferme des terrains faisant l objet d un permis et certaines mesures abrogatoires Le transport des matières premières Le transport est un élément important de la structure des coûts et peut s élever jusqu à 30% des coûts de revient des produits finis. Pour les usines situées à proximité immédiate des carrières, la grande majorité de matières premières est acheminée par bandes transporteuses. La voie d eau est utilisée lorsque des grandes quantités de matières (combustibles fossiles tels que le charbon et le coke de pétrole, laitier, cendres volantes, porteurs de fer et sulfates), de quelques centaines à plusieurs milliers de tonnes, doivent être transportées. Malheureusement, à l heure actuelle les données sur la répartition des différents modes de transport (route, rail, voies navigables, air) de matières premières utilisées par le secteur ne sont pas disponibles. 12 Code wallon de l aménagement du territoire de l urbanisme et du patrimoine. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 29/71

30 Les inputs 4.2. Les consommations d énergie Ce paragraphe présente la consommation énergétique de l industrie cimentière en Wallonie. Elle utilise les données du bilan énergétique wallon de la Direction générale des technologies, de la recherche et de l énergie (DGTRE). L évolution de la consommation énergétique finale des cimenteries est comparée à l évolution de la production de ciment. La consommation totale d énergie est aussi présentée par vecteur d énergie pour l ensemble du secteur. Ensuite on présente l intensité énergétique 13 exprimée par le ratio entre la consommation finale d énergie (GJ de combustibles et d électricité) et la valeur ajoutée (en euros) ainsi que l évolution de la consommation spécifique d énergie finale Evolution de la consommation énergétique finale L industrie cimentière est extrêmement énergivore, notamment en raison de l énergie nécessaire à la réaction de clinkérisation. L'énergie consommée en 2004 est de 24,8 PJ 14, ce qui représente 41% de l énergie totale consommée par l ensemble du secteur wallon des produits minéraux non métalliques et 11% de la consommation énergétique de l ensemble de l industrie wallonne. L évolution de la consommation énergétique et celle de la production de ciment sont présentées dans la Figure 11 pour la période GJ ktonnes de ciment gris Années Consommation énergétique en valeurs absolues Production de ciment (ktonnes) Figure 11.- Evolution de la consommation énergétique du secteur cimentier wallon et de la production de ciment ( ). Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE L'intensité énergétique représente le rapport consommation d'énergie/valeur ajoutée ou PIB 14 1 PJ= GJ Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 30/71

31 Les inputs En Wallonie, les fours à clinker consomment chaque année entre 25 et 30 PJ, soit la demande énergétique d une ville de habitants. Le coût de l énergie représente une part importante du prix de revient du ciment. La production de ciment a baissé de 8% au cours de la période , tandis que la consommation énergétique a diminué de 16%. Cela montre une diminution de la consommation énergétique par tonne de ciment produite entre 1990 et En tenant compte de la période , l industrie cimentière wallonne a infléchi sa propre consommation d énergie d environ 20% au cours de ces 20 dernières années. Il existe un accord de branche 15 signé le 7 juin 2004 par Fortea, la fédération de l industrie cimentière et le Gouvernement wallon. Les objectifs visent à l amélioration de 8,3% de l efficience énergétique (9,5% en gaz à effet de serre) entre 1999 et La consommation énergétique finale par vecteur La Figure 12 compare, par vecteur, la consommation énergétique de l industrie cimentière en 1990 et GJ Charbon Vecteur énergétique Terril Goudron Gasoil Fioul Extra Lourd Coke de pétrole Gaz Naturel Electricité Combustibles de substitution Figure 12.- Principaux vecteurs énergétiques du secteur cimentier wallon entre 1990 et 2004 Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne/DGTRE, 2004 En 2004, les sources énergétiques les plus couramment utilisés étaient les combustibles de substitution (34%), constitués surtout de farines animales, le coke de pétrole (32%), le charbon (14%) et l électricité (11%), devant le terril goudron (4%), le gaz naturel (4%) et le fioul extra lourd (1%). 15 Accords de branche entre le Gouvernement wallon et l'industrie relatifs à l'amélioration de l'efficience énergétique et à la réduction des émissions spécifiques de gaz à effet de serre à l'horizon 2010 (M.B du 23/06/2004) Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 31/71

32 Les inputs Pour rester concurrentielle, l industrie cimentière utilise, depuis de longues années, des combustibles de récupération comme le coke de pétrole. Depuis 1980, elle a identifié et développé un potentiel de valorisation de combustibles de substitution (déchets tels que pneus, huiles usagées, sciures de bois imprégnées, solvants, papier, carton, plastiques, farines animales, déchets textiles, et autres déchets industriels..., mais hors charbon de terril et coke de pétrole ) en provenance de l industrie ou de collecteurs. Ils ne sont introduits dans les fours qu après contrôle de leur composition et vérification de leur aptitude à être utilisés dans la fabrication du ciment, cela afin de respecter les conditions réglementaires (permis d exploiter, législation relative aux déchets ) ainsi que de garantir la qualité du ciment, la protection de l environnement et la sécurité du personnel et des riverains. Pour des raisons technologiques, la part de tels combustibles dans les consommations des installations en voie humide est approximativement deux fois plus élevée que dans celles en voie sèche. Depuis 1990, ces efforts de diversification se sont traduits par une diminution de 89% des terrils goudron, de 93% du fioul extra lourd et de 61% du charbon au bénéfice des combustibles dits de récupération (coke de pétrole) qui ont augmenté de 200% et, dans une plus large mesure, des combustibles de substitution, qui ont triplé en 2004, principalement en raison de la destruction des farines et graisses animales suite à la réquisition opérée lors de la crise de la dioxine. En Europe, en 1995, les combustibles de substitution représentaient environ 10% de l énergie thermique consommée par le secteur cimentier (19% dans le secteur cimentier wallon cette même année). Cette proportion s accroît progressivement, le cap des 50% ayant déjà été franchi dans certaines installations. Les consommations d électricité se distribuent entre la production de clinker, la mouture du ciment et les autres activités de préparation des matières premières et des combustibles. Les installations cimentières en tant qu utilisateur de combustibles de substitution doivent se conformer aux conditions sectorielles relatives aux installations d'incinération et de coincinération de déchets. Cet arrêté adopté le 27 février 2003 (M.B err ) dans le cadre de la mise en place du permis d environnement transpose la Directive 2000/76/CE relative à l incinération et à la coincinération L intensité énergétique L intensité énergétique de l industrie cimentière wallonne, mesurée par le rapport de la consommation énergétique (en GJ) à la valeur ajoutée (en euros), s établit à 0,082 en 2000, dernière année disponible pour la valeur ajoutée, à comparer à 0,03 GJ/euro pour l ensemble de l industrie wallonne. La Figure 13 montre l évolution de l intensité énergétique en GJ/euro pour la période Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 32/71

33 Les inputs GJ ,110 0,100 0,090 0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0, Années Consommation énergétique en valeurs absolues Intensité énergétique (GJ/euro) GJ/euro Figure 13.- Intensité énergétique du secteur cimentier wallon ( ). Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE 2006 et Fortea, 2003 La Figure 13 montre qu il y a eu une augmentation de l intensité énergétique entre 1996 et 1998 avant de diminuer. La valeur ajoutée du secteur est restée plus ou moins constante entre 1995 et 2000 à environ 0,3 milliards d euros tandis que sa consommation énergétique a diminué de 16% durant cette période, ce qui fait que l intensité énergétique en GJ par rapport à la valeur ajoutée en euros est passée de 0,094 GJ/euro en 1995 à 0,082 GJ/euro en Evolution de la consommation spécifique d énergie finale L'apport d'énergie théorique pour produire une tonne de clinker se situe entre 5 et 7,5 GJ pour les fours à voie humide, entre 3,6 et 4,5 GJ pour les fours à voie sèche, entre 3,1 et 3,5 pour les fours à voie sèche avec préchauffeur et entre 3 et 3,2 GJ pour les fours à voie sèche avec précalcinateur 16. La Figure 14 fait apparaître l évolution de la consommation énergétique finale par tonne de clinker et de ciment (gris et blanc) de 1990 à Ces consommations spécifiques prennent en compte les consommations à la préparation des matières premières et des combustibles, à la combustion dans les fours, au refroidissement du clinker et à la mouture du ciment. 16 Sources : CEMBUREAU et US EPA. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 33/71

34 Les inputs 6,0 Consommation spécifique (GJ/tonne) 5,5 5,0 4,5 5,8 5,3 Ciment Clinker 5,1 4,8 4,4 4,4 4,9 4,5 4, Année Figure 14.- Evolution de la consommation spécifique d énergie du secteur cimentier wallon en GJ par tonne de clinker et de ciment ( ). Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE 2006 Les consommations d énergie des fours à clinker varient donc selon les technologies employées (la voie humide; la voie sèche sans précalcination et la voie sèche avec précalcination). Les installations en voie sèche utilisent des matières premières sous forme de «farine» qui sont préchauffées et séchées dans des récupérateurs d énergie à cyclones parcourus à contre-courant par les fumées de combustion. Elles consomment un peu plus d électricité que celles en voie humide, du fait que les matières premières doivent être séchées et finement broyées avant leur introduction dans le four. Par contre, la voie humide consomme plus de combustibles que la voie sèche, car les matières premières y entrent sous forme pâteuse et doivent être séchées. Ces fours produisent environ 28% du clinker fait en Wallonie en 2004, contre 40% en La production du clinker destiné au ciment blanc (3% de la production cimentière wallonne) requiert des températures plus élevées, vu l absence de fer requise dans les matières premières, lequel joue un rôle de fondant dans un four à clinker gris. Il en résulte une consommation calorifique plus importante. La consommation spécifique des clinkeries wallonnes en 2004 était de 4,9 GJ par tonne de clinker produite, elle a baissé de 14% par rapport à l année A comparer avec le bilan thermique associé à la meilleure technologie disponible (fours à voie sèche avec précalcinateur) qui est de 3 GJ/tonne de clinker. Au cours de la période 1990 à 2004, les consommations énergétiques par tonne de ciment produite ont diminué de 15%. Pour fabriquer une tonne de ciment, l'énergie consommée en 2004 est de 4,5 GJ. La consommation spécifique d'énergie par tonne de ciment a été réduite notamment par une augmentation de la production de ciments métallurgiques et composés en substitution du ciment Portland. Cette augmentation a pour conséquence (à production totale constante) une diminution de la consommation énergétique. En effet, les consommations résultant de la production de ciment métallurgique sont environ deux fois moindres que celles résultant de la production de ciment Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 34/71

35 Les inputs Portland. Ceci est dû au fait que le ciment métallurgique (également appelé ciment de haut-fourneau) comprend, grâce à l'utilisation de matières de substitution (le laitier sidérurgique 17, résidu de l'industrie de fabrication de la fonte), une moindre proportion de clinker, principale source énergivore Les consommations d eau En Région wallonne, les données relatives à la consommation d eau proviennent des déclarations des entreprises à la Division de la Taxe et de la Redevance de la DGRNE. Ces données sont collectées annuellement dans le cadre de l application de la taxe sur le déversement des eaux usées. Cependant, pour le secteur cimentier, les données concernant l eau sont reprises sous la rubrique «carrières, cimenteries, sablières et dragage» et donc, regroupées avec l industrie extractive. Le secteur cimentier utilise de l eau pour le refroidissement des fumées, du clinker, du ciment et des installations de production, sans contact avec la matière, telles que paliers de fours, ateliers de mouture, compresseurs, (eaux de refroidissement), pour délayer la pâte destinée aux fours à voie humide et pour assurer une trempe rapide du clinker (eaux industrielles) et dans les installations sanitaires et les cuisines (eaux domestiques). Selon Fortea, l essentiel de la consommation d eau des cimenteries est lié au refroidissement des fumées (70%) d une part et du ciment (20%) d autre part. Elle atteint en Wallonie de l ordre de 0,2 m 3 par tonne de ciment produit par voie sèche. Dans les documents BREF de la Commission, les besoins en eau d une une usine de ciment sont évalués à environ 0,6 m 3 d'eau par tonne de ciment pour le refroidissement. La plus grande partie de cette eau est recyclée. Dans les installations par voie sèche, l'eau sert aussi au refroidissement des fumées des fours, ce qui représente environ 0,4-0,6 m 3 d'eau par tonne de ciment. Les usines utilisant le procédé par voie humide nécessitent encore environ 1 m 3 d'eau par tonne de ciment pour le broyage du mélange séché. Cette eau est restituée au milieu par évaporation. Les données de consommation spécifique fournies par Fortea permettent d évaluer les performances des usines wallonnes en matière de consommation d eau comme bonnes. Par ailleurs, les données en provenance de la taxe sur les déversements des eaux usées de 2003 chiffrent la consommation totale par ses activités d environ 11 millions de m 3. Ces chiffres comprennent aussi bien les aspects extraction que production. 17 D'un point de vue chimique, il s'agit essentiellement d'un silicate de calcium et d'aluminium. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 35/71

36 Les outputs 5. Les outputs 5.1. La production et les produits fabriqués Comme le montre la Figure 15, entre 1992 et 2002, les productions totales de ciment gris et de clinker en Wallonie se situait respectivement aux alentours de 6,4 et de 5,6 millions de tonnes par an pour une capacité théorique totale de 7,5 millions de tonnes de clinker. Depuis 2003, cette production est en baisse de 10% pour le clinker et 15% pour le ciment, par rapport à ce niveau moyen. A cette production de clinker et de ciment gris s ajoute environ 150 kilotonnes de clinker blanc produites chaque année pour une production d environ 200 kilotonnes de ciment blanc Ciment Clinker ktonnes Années Figure 15.- Evolution de la production de ciment gris et de clinker en Wallonie ( ). Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE 2006 Au sein de l Union Européenne (EU25), la production globale atteint environ 230 millions de tonnes en La production wallonne de ciment représente donc 2% de celle de l Union européenne Le clinker En 2004, la production totale de clinker (hors clinker blanc) en Wallonie s est élevée à 5 millions de tonnes. Elle a diminué de 2% depuis Les modes de production ont également changé. En 2002, le remplacement d un four en voie humide par un four en voie sèche modifie les proportions de clinker en voie humide au profit du clinker issu de la voie sèche. Avant 2002, la proportion de la production de clinker produit par voie humide était en moyenne de 36% (1990 et 2001). Elle atteint de l ordre de 27% en moyenne entre 2002 et Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 36/71

37 Les outputs Clinker voie humide Clinker voie sèche Figure 16.- Evolution de la production wallonne de clinker gris par type de procédé ( ). Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE Le ciment La production des usines wallonnes se concentre essentiellement sur trois grandes catégories, le ciment Portland, le ciment Portland composé et le ciment métallurgique. La Figure 17 montre l évolution de la production par type de ciment gris de 1990 à Ciment métallurgique Ciment Portland et Ciment Portland composé Figure 17.- Evolution de la production wallonne par type de ciment gris ( ). Source : Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 37/71

38 Les outputs Depuis 1990, la part du ciment métallurgique dans la production totale de ciment gris croît régulièrement, passant de 36% en 1990 à son maximum en 2000 avec 47%, pour s élever à 44% en L industrie cimentière a ainsi diversifié la production de ses ciments en réduisant la production de ciments Portland au profit, essentiellement, des ciments Portland composés et des ciments métallurgiques. Cette diversification a entraîné une diminution de l emploi moyen de clinker dans le ciment de 7% depuis Concernant la répartition des livraisons par type de ciment, on note qu au fil des années, la part relative des ciments métallurgiques s accentue elle aussi (elle est passée de 36% en 1980 à 44% en 2004). Cette progression s explique principalement par le prix du ciment métallurgique (moins coûteux que les ciments Portland) et par la diversification des usages possibles de ce type de ciment (plus étendue que celle du ciment Portland). A ce propos, il faut noter que près de 90% du ciment métallurgique est destiné aux centrales à béton et aux producteurs de produits agglomérés Le transport des produits Le clinker est transporté, entre les unités de production, majoritairement par bateau. En ce qui concerne les livraisons de ciment, la tendance montre une augmentation du transport par route (93% en 1980 contre 97% en 2001) au détriment de l utilisation de la voie d eau (6% en 1980 contre 3% en 2001). La voie d eau est défavorisée par la nécessité d une infrastructure importante qui n est pas disponible partout. Les capacités de stockage des clients sont trop faibles pour recevoir les quantités de ciment transportées par une barge. En effet, dans ce cas, les silos de stockage doivent pouvoir accepter 500 tonnes de ciment. Le transport fluvial est aussi pénalisé par une souplesse d utilisation insuffisante, notamment en terme d horaire. Par route, le marché naturel d écoulement du ciment est inscrit dans un rayon de deux cent kilomètres. En outre, l utilisation élevée des camions comme moyen de transport à l intérieur de Belgique montre que les compagnies ferroviaires n ont pas su affronter la concurrence des transports routiers et conserver leur part de marché dans le domaine du ciment. Actuellement, le transport par chemin de fer nécessite une infrastructure importante et n est pas très souple lors de l utilisation. La route présente le grand avantage de la souplesse d utilisation : temps de transport et quantités transportées réduits, horaires flexibles, et possibilité de livrer les marchandises à peu près n importe où, éventuellement sur chantier. Le transport ferroviaire est utilisé essentiellement pour les grandes livraisons de ciment à l exportation en dehors du Benelux, notamment via le port d Anvers Les émissions atmosphériques Les données relatives aux émissions atmosphériques proviennent de l inventaire réalisé par la Cellule air de la DGRNE en appliquant la méthodologie établie pour la Commission européenne et Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 38/71

39 Les outputs coordonnée par l Agence européenne de l Environnement en vue d obtenir des inventaires d émissions de polluants dans l air comparables pour tous les pays européens. L inventaire est actuellement réalisé sur certains polluants bien définis : SO 2, NO x, COVNM, CH 4, CO, CO 2, N 2 O, NH 3, les poussières, les métaux lourds et certains composés organiques persistants. Il fait la distinction entre les sources surfaciques (diffuses, mobiles ou de moindre importance) et les sources ponctuelles (fixes et importantes). La méthodologie européenne accorde une préférence aux mesures en continu. Mais lorsque ce n est pas possible, ce qui correspond au cas le plus fréquent, les émissions sont estimées par le produit d une variable d activité (une consommation de matière, de combustible, une quantité produite, ) et d un facteur d émission spécifique (DGRNE - DPA, 2001). Les données sont actuellement disponibles sur un intervalle de 12 ans de 1990 à Par ailleurs, la directive IPPC 19 (96/61/CE) considère dans son «Guidance Document 20» comme nécessaire de suivre, pour les installations de fabrication de clinker, les émissions des polluants repris dans le Tableau 4 : deux gaz à effet de serre (le CO 2 et les HFCs), les polluants acidifiants et photochimiques, les métaux lourds, les dioxines et furanes, le benzène, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, le chlore et ses composés inorganiques, le fluor et ses composés inorganiques et les poussières PM10. Pour le secteur cimentier, tous ces polluants sont répertoriés par CORINAIR sauf les HFCs 21, le NH3, le benzène, le chlore et le fluor. Ils sont présentés dans ce paragraphe du document. Les paragraphes suivants montrent l évolution des émissions atmosphériques de l industrie cimentière wallonne exprimée en kilotonnes équivalent CO 22 2 pour les gaz à effet de serre, en tonnes équivalent acide 23 pour les polluants acidifiants et en tonnes pour les polluants photochimiques, les métaux lourds, les polluants organiques persistants (sauf les émissions de dioxines qui sont présentées en grammes) et les poussières. Ces données englobent les émissions directes et indirectes associées au secteur. Les émissions directes proviennent des procédés même de production (tel que la décarbonatation des matières premières), tandis que les émissions indirectes sont associées à la consommation d énergie. Les 19 IPPC = Integrated Pollution Prevention and Control 20 La Commission européenne a adopté une décision concernant la création d'un registre européen des émissions de polluants (EPER). Dans ce registre (qui est un élément essentiel de la directive 96/61/CE) seront consignées les données relatives aux émissions de 50 substances polluantes provenant de quelque installations industrielles dans l'ensemble de l'union européenne. Le «guidance document» présente les polluants à suivre par type d installation. L EPER joue un rôle capital en tant qu'instrument public. Il contient en effet des informations accessibles et comparables sur les émissions de polluants provenant de l'industrie. Tant le public que l'industrie peuvent utiliser les données de l'eper pour comparer la performance environnementale d'installations ou de secteurs industriels donnés dans différents pays. Quant aux pouvoirs publics, ils peuvent utiliser les données enregistrées pour surveiller les progrès réalisés dans le respect des objectifs environnementaux fixés dans les accords et protocoles régionaux, nationaux et internationaux. A partir de 2008, l EPER est remplacé par le PRTR. 21 Les informations sur les émissions des gaz à effet de serre HFCs, PFCs et SF6 ne sont pas reprises dans l inventaire CORINAIR. Cependant, elles sont répertoriées au niveau de la Belgique par les inventaires IPCC réalisés dans le cadre UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change). 22 L emploi des expressions «équivalent CO2» est basé sur la notion de «potentiel de réchauffement planétaire» qui tient compte la contribution différenciée de chaque gaz à effet de serre au réchauffement planétaire par unité émise. Un kilogramme de N2O produit le même réchauffement qu'environ 310 kg de CO2 (sur une période de 100 ans), et il vaut donc 310 kg-équivalents de CO2; de même, 1 kg de CH4 représente 21 kg-équivalents de CO2. 23 Pour évaluer l impact acidifiant, on convertit les tonnes émises en terme d équivalent acide. Cette conversion est basée sur la part en masse d ions H + susceptibles d être produits par chacun des trois gaz : les émissions de SO2, NOx et NH3 sont ainsi multipliées par 0,0313, 0,0217 et 0,0588 respectivement. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 39/71

40 Les outputs émissions des polluants atmosphériques sont donc attribuables aux processus de production et de combustion. Gaz à effet de serre Polluants acidifiants et photochimiques Métaux lourds Polluants organiques persistants Type d activité selon l annexe 1 de la directive IPPC CO2 HFCs SOx NH3 NOx NMVOC CO As et composés Cd et composés Cr et composés Cu et composés Hg et composés Ni et composés Pb et composés Zn et composés PCDD+PCDF (dioxines et furannes) Benzène Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) Chlore et ses composés inorganiques Fluor et ses composés inorganiques Poussières diamètre< 10 µ (PM10) 3.1 Installations destinées à la production de clinker (ciment) (capacité supérieure à 500 t/j), X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Tableau 4.- Liste indicative des polluants suceptibles d'être émis dans l'air par les installations de l industrie cimentière visées par l'annexe 1 de la directive IPPC. Source Guidance Document for EPER implementation, Commission européenne, 2000.Les gaz à effet de serre Les gaz à effet de serre Le secteur cimentier est responsable de 17% des émissions de gaz à effet de serre de l industrie en Cette même année, la contribution de la production de ciment aux émissions de gaz à effet de serre du secteur des minéraux non métalliques était de 49% L évolution des émissions des gaz à effet de serre Comme le montre la Figure 18, les quantités globales de gaz à effet de serre produites par le secteur cimentier wallon est d en moyenne kilotonnes d équivalent CO 2 pendant la période Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 40/71

41 Les outputs Gaz à effet de serre CO2 CH4 N2O Figure 18.- Evolution des émissions de gaz à effet de serre du secteur cimentier ( ) Source : MRW DGRNE Cellule Air- inventaire d avril 2007 En 2004 on observe une diminution des émissions des gaz à effet de serre de 12% par rapport à l année de référence Cette baisse cache une disparité : si les émissions de CO2, qui constituent la quasi-totalité des émissions de GES, ont baissé de 12%, les émissions de CH4 et de N2O ont elles augmenté, de respectivement 25% et 3%. Dans le secteur cimentier, les émissions de CO 2 sont les plus importantes. Ces émissions sont caractérisées par une contribution importante des émissions de process (environ 55%), dues à la décarbonatation du calcaire, mais aussi de celles dues à la combustion (les 45% restants), liées à l utilisation des combustibles Les gaz à effet de serre et la production La Figure 19 montre l évolution des quantités de CO 2 émis par le secteur cimentier et de la production de ciment de 1990 à Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 41/71

42 Les outputs kt équivalent CO2 Production de ciment (ktonnes) Figure 19.- Evolution des émissions de CO 2 et de la production de ciment ( ). Sources : MRW DGRNE/Cellule Air inventaire Avril 2007 et Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne/DGTRE 2006 Entre 1990 et 2004, les émissions de CO 2 de l industrie cimentière ont diminué de 12% par rapport à 1990; tandis que la production de ciment et de clinker a diminué de 2%. Il y a donc un découplage entre les émissions de CO 2 et la production de clinker. Les émissions de CO 2 du secteur cimentier sont issues à environ 95% de la clinkerisation (combustion et process) et à 5% de la mouture du ciment (consommation d énergie). La combustion des combustibles ainsi que la calcination du calcaire entraînent la décarbonatation dans la fabrication du clinker, et cela constitue les deux importantes sources d émissions de gaz à effet de serre dans l industrie du ciment. Les émissions provenant de ces deux sources peuvent être évaluées précisément pour chaque usine en fonction de la quantité et des types de combustibles consommés et de la quantité de clinker produit. Le contenu calcium/chaux est relativement constant pour l ensemble de la production de clinker et l on calcule qu il y a 64% de CaO par unité de poids. Les émissions de CO 2 process peuvent ainsi être calculées en utilisant un solde masse et des facteurs d émission par tonne de clinker, tandis que les émissions de CO 2 de la combustion sont calculées en utilisant un solde énergie et des facteurs d émissions pour chacun des combustibles consommés. Les émissions de CO 2 par tonne de clinker et de ciment s élèvent, en 2004, à respectivement 0,9 et 0,8 tonne. En effet, environ 0,55 tonnes de CO 2 par tonne de clinker sont émises directement par la décarbonatation du calcaire et environ 0,45 tonnes de CO 2 sont émises par la combustion de combustibles par tonne de clinker produite. La production de CO 2 par la décarbonatation du calcaire est inévitable, mais le secteur cimentier peut réduire les émissions par tonne de ciment en ajoutant des laitiers, cendres volantes et autres matériaux en substitution du clinker pour produire le ciment. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 42/71

43 Les outputs En tant que secteur à haute intensité énergétique et à procédé de transformation minérale générateur de CO2le secteur cimentier a tout intérêt à développer des actions pour réduire ses consommations et ses émissions de GES. Il est également concerné au premier chef par les mesures réglementaires relatives à la réduction des gaz à effet de serre : la Convention-cadre des Nations-Unies sur les changements climatiques et le Protocole de Kyoto et la Directive Emissions trading. Cette dernière directive a été transposée en droit wallon par le décret du 10 novembre 2004 qui met en place à l échelle wallonne un système d échange de quotas d émissions de GES via l instauration de permis d émissions. Ce système d échange est une des préoccupations prioritaires du secteur car les producteurs s attendent dans les années qui viennent à devoir faire face à la concurrence des pays non encore soumis au système d échange de quotas d émissions. Les principales mesures actuellement prises par le secteur cimentier pour réduire ses émissions spécifiques de GES sont les suivantes : Certains producteurs de ciment ont récemment élargi leurs installations ou en ont bâti de nouvelles, tout en modifiant les processus pour améliorer l efficacité énergétique, de façon à réduire les émissions de gaz à effet de serre par unité de production. De tels changements ont parfois exigé d importants investissements. Le secteur peut aussi réduire les émissions rattachées ou non à la consommation d énergie en remplaçant davantage les laitiers des hauts fourneaux (production d acier), les cendres volantes (provenant des centrales électriques brûlant du charbon) et d autres matériaux supplémentaires s ajoutant au clinker dans le ciment. Pour chaque tonne de substitution des matériaux supplémentaires de cimentage, les émissions de CO2 diminuent d environ une tonne. Les producteurs de ciment rapportent que les combustibles de substitution présentent d éventuels avantages en ce qui touche les émissions de gaz à effet de serre lorsque l on calcule leur cycle de vie. Par exemple, l utilisation de solvants usés ou de pneus en caoutchouc au lieu du gaz naturel pourrait réduire les émissions totales de gaz à effet de serre, spécialement si l on tient compte des émissions reliées à la production et au transport du gaz naturel. Autre exemple, l utilisation éventuelle des déchets municipaux solides comme combustible. Si ces déchets sont expédiés à une décharge où peuvent éventuellement se dégager des émissions de méthane, leur utilisation comme combustible pour les fours à ciment pourrait être avantageuse puisque cela réduirait à la fois la consommation de combustibles fossiles et les émissions de méthane venant des décharges. Il existe un accord de branche 24 depuis le 7 juin 2004 entre Fortea, la fédération de l industrie cimentière et le Gouvernement wallon. Les objectifs visent à l amélioration de 8,3% de l efficience énergétique (9,5% en gaz à effet de serre) entre 1999 et La réalisation concrète de ces objectifs passera par la mise en œuvre d actions agissant sur des leviers différents, choisis en fonction de leur faisabilité et opportunité économique et technique, tels l augmentation du taux de matières secondaires tels que les laitiers et les cendres volantes à la place du clinker, l utilisation accrue de combustibles de substitution 24 Accord de branche entre le Gouvernement wallon et l'industrie relatifs à l'amélioration de l'efficience énergétique et à la réduction des émissions spécifiques de gaz à effet de serre à l'horizon 2010 (M.B du 23/06/2004) Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 43/71

44 Les outputs et de récupération, et l'accroissement des efforts d'efficacité énergétique du processus de production Les polluants acidifiants Le secteur cimentier est responsable de 19% des émissions de polluants acidifiants de l industrie en En 2004, la contribution de la production de ciment aux émissions de gaz acidifiants du secteur des minéraux non métalliques (premier secteur industriel émetteur de polluants acidifiants) est de 44% Les émissions totales de polluants acidifiants Comme le montre la Figure 20, les quantités globales de polluants acidifiants (hors NH 3 ) produites par le secteur cimentier wallon gravitent autour de 0,5 kilotonne d équivalent acide au cours de la période 1990 à Les émissions de NH 3 s élèvent environ à 15 t d équivalents acides, ce qui représente 3% des émissions totales de polluants acidifiants. 600 Polluants acidifiants SO NOx Figure 20.- Evolution des émissions de polluants acidifiants du secteur cimentier ( ). Source : MRW DGRNE Cellule Air- inventaire d avril 2007 Le total d équivalent acide émis en 2004 par le secteur cimentier est resté stable par rapport à l année de référence Sur cette même période, les émissions de SO2 ont augmenté de 10%. Les émissions de SO 2 des cimenteries sont essentiellement déterminées par la teneur en soufre volatil des matières premières et des combustibles tels que le fuel, le charbon et les combustibles de substitution. Dans l industrie du ciment, les composants soufrés peuvent être partiellement agglomérés par le clinker pendant la cuisson. Ce n'est que dans des conditions de production spécifiques, par exemple en cas d'excédent de soufre dans les matières premières et les combustibles, ou en présence d'une combustion réductrice que l'on constate ponctuellement un rejet important de SO 2. Dans ces cas, la Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 44/71

45 Les outputs teneur en soufre volatil des matières premières ne parvient pas à se fixer dans le ciment. Les fours qui utilisent des matières premières et des combustibles contenant peu ou pas de soufre volatil génèrent des émissions de SO 2 nettement inférieures. En revanche, les émissions de NO x en 2004 ont diminué de 4% par rapport à Pour ce qui est des concentrations en NO x, la teneur en azote des gaz de fumées n'est pas tant le fait de l'azote contenu dans le combustible (NO x du combustible) mais provient essentiellement de l'oxydation de l'azote de l'air par l'oxygène à des températures de combustion de plus de 1200 C (NO x thermique). Dans les fours à clinker, la température des flammes peut atteindre C, et l'oxydation de l'azote de l'air peut entraîner le rejet d'oxyde d'azote en quantités importantes. Le NO x thermique ainsi généré est très difficile à éliminer. Théoriquement, une réduction des taux de NO x peut être obtenue grâce à des procédés catalytiques avec apport d'ammoniac (NH 3 ). Ces procédés, encore au stade de l'expérimentation industrielle actuellement, pourraient réduire les taux de NO x émis par l industrie en général dans le futur. La directive IPPC, au travers de son «Guidance Document», recommande également le suivi de deux autres polluants acides pour les installations cimentières: les fluorures et les chlorures. Ces deux polluants, bien que ne faisant pas partie de l inventaire européen, sont toutefois mesurés et contrôlé périodiquement en Wallonie par les producteurs cimentiers suite à la signature d un accord de branche en Par cet accord, les cimentiers se sont engagés à ne pas dépasser des teneurs en fluor et en chlore dans leurs effluents gazeux (calculés respectivement en HF et HCl), au-delà desquels ces polluants peuvent avoir un effet néfaste pour la faune et flore Les polluants acidifiants et la production La Figure 21 montre l évolution de chacun de deux polluants acidifiants et celle de la production de ciment de 1995 à Evolution des émissions de SO Evolution des émissions de NOx t équivalent acide Production de ciment (ktonnes) t équivalent acide Production de ciment (ktonnes) Figure 21.- Evolution des émissions de SO 2 et NO x et de la production ( ). Sources : MRW DGRNE Cellule Air- inventaire d avril 2007 et Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 45/71

46 Les outputs Les émissions de SO 2 ont connu une augmentation de 2% en 2004 par rapport à 1995, et la production de ciment a diminué de 18% au cours de la période étudiée. On n observe pas de décrochage entre les émissions de NO x et la production de ciment. En effet les émissions de NO x ont diminué de 15% au cours de la période étudiée, alors que le volume de production du ciment a connu une diminution de 18%. La Directive 1999/32/CE a pour but de réduire les émissions de dioxyde de soufre résultant de l utilisation de certains combustibles liquides. Cette Directive fixe de nouvelles teneurs maximales en soufre pour le gas-oil en deux étapes, prenant cours le 1 er juillet 2000 (0,2%) et le 1 er janvier 2008 (0,1%), ainsi que pour les fiouls lourds, à partir du 1 er janvier 2003 (1%). La Directive a été transposée en droit national par trois arrêtés royaux, tous en date du 7 mars La stabilisation des émissions de NO x au cours de la période correspond en partie aux mesures adoptées par les cimenteries wallonnes telles que l'optimisation de la conduite du procédé de cuisson, l'emploi de systèmes gravimétriques modernes pour l'alimentation en combustible solide et le recours à des systèmes de gestion de la consommation d'énergie. Ces mesures sont généralement prises dans le but d'améliorer la qualité du clinker et d'abaisser les coûts de production mais elles permettent également de réduire la consommation d'énergie et les rejets à l'atmosphère. Le protocole à la Convention sur la Pollution Atmosphérique Transfrontière des Nations Unies (Convention LRTAP, 13/11/1979), le protocole de Göteborg (dit protocole multipolluantsmultieffets), a pour objet de réduire l acidification, l eutrophisation et l ozone troposphérique. La Belgique a signé ce protocole le 4 février Il fixe non seulement des plafonds nationaux d'émissions 25 pour SO 2, NO x, COV et NH 3 mais impose également des valeurs limites d'émission pour un certain nombre d'installations (seules les valeurs limites d'émission pour les installations du secteur ont été prises en compte dans le cadre de cette étude). Ces valeurs limites d'émissions sont applicables aux nouvelles installations un an après l'entrée en vigueur du protocole et aux installations existantes, soit un an après l'entrée en vigueur du protocole, soit le 31 décembre 2007 (la date la plus éloignée étant retenue). L'ensemble du parc des grandes installations de combustion serait concerné en 2010 par des valeurs limites d'émissions. Cependant, pour les installations existantes le protocole spécifie qu'elles doivent respecter ces valeurs limites pour autant que cela soit techniquement et économiquement faisable et compte tenu des coûts et avantages. Les valeurs limites 26 pour les émissions de NO x provenant des installations de production de ciment d une capacité journalière de production de clinker supérieure à 500 tonnes sont de mg/nm 3 (10% O 2 ) pour les installations existantes et, pour les installations nouvelles, de 500 mg/nm 3 (10% O 2 ) et de 800 mg/nm 3 (10% O 2 ) pour les fours par voie sèche et autres fours respectivement. 25 Les plafonds nationaux d émissions pour la Belgique correspondent à des réductions de respectivement 72%, 47%, 56% et 31 % des émissions de SO2, NOx, COV et NH3 en 2010 par rapport à Source : Protocole de Göteborg à la convention de 1979 sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance, relatif à la réduction de l acidification, de l eutrophisation et de l ozone troposphérique. Nations Unies Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 46/71

47 Les outputs Le secteur du ciment est cosignataire d'un Protocole d'accord passé le 19 mai 1995 entre la Région wallonne et l industrie cimentière relatif à la valorisation des déchets en cimenterie. Par cet accord, l industrie cimentière s'est engagée à respecter à l'échéance de 2001 des valeurs limites d'émission inspirées des BATs 27 et de la TA-Luft 28. Elles sont exprimées en mg/nm 3 sec à 11% O2 maximum. Les valeurs limites pour les émissions de polluants acidifiants sont de mg de SO 2 /Nm 3 et mg de NO x /Nm 3. En outre, des procédures de contrôle des émissions ont été définies dans cet engagement: analyses en continu en ce qui concerne les émissions de SO 2 et NO x. Le secteur cimentier de par son utilisation de combustibles de substitution est également visé par la Directive 2000/76/CE relative aux installations d incinération et de coincinération transposée sous forme de conditions sectorielles au permis d environnement adoptées le 27 février 2003 (M.B err ). Cet arrêté prévoit la mesure en continu des émissions de SO 2 et NOx, pour les installations de coincinération dont plus de 40% de dégagement de chaleur provient de déchets dangereux. Les valeurs limites pour les émissions de SO 2 sont fixées à 50 mg/m 3 en moyenne journalière et à 200 mg/m 3 en moyenne journalière pour le émissions de NOx pour des installations existantes dont la capacité nominale est supérieure à 6 tonnes par heure et à 400 mg/m³ pour des installations dont la capacité nominale est inférieure à 6 tonnes par heure. Un réseau de contrôle pour l étude et la caractérisation des émissions atmosphériques des installations de valorisation de déchets a été mis en place en Région wallonne. A l heure actuelle, parmi la douzaine d installations de valorisation de déchets faisant partie de ce réseau, se trouve une cimenterie. Deux de ses fours font l objet de l autocontrôle de leurs émissions atmosphériques en SO 2 et NO x. En , une révision des permis d environnement des installations visées par la directive IPPC a été entreprise. Elle tend à harmoniser les conditions d exploiter au niveau des performances des meilleures technologies disponibles ou de leur équivalent définis notamment dans les documents BREF de la Commission européenne. Elle conduira de ce fait à de possibles réductions d émissions pour l ensemble des polluants entrant dans son champ d application (cfr de ce document) Les polluants photochimiques Le secteur cimentier est responsable de 6% des émissions totales de polluants photochimiques de l industrie wallonne Les émissions totales des polluants photochimiques Comme le montre la Figure 22, les quantités émises de NO x, CO et COVNM atteignent respectivement 14 kilotonnes, 6,4 kilotonnes et 0,3 kilotonnes en Meilleures technologies disponibles 28 Instructions Techniques sur le maintien de la pureté de l air en Allemagne (Réglementation sur les effluents gazeux). 29 Hors le secteur de la transformation de l énergie, le traitement des déchets et les activités d utilisation de solvants. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 47/71

48 Les outputs NOx COVNM CO Tonnes Figure 22.- Evolution des émissions de polluants photochimiques du secteur cimentier ( ) Source : MRW DGRNE Cellule Air- inventaire d avril 2007 Les polluants émis dans les fumées se dégageant lors de la clinkérisation dépendent à la fois des matières placées dans les fours et de la nature des combustibles utilisés. Ces fumées contiennent des particules de matières volatiles provenant de la masse des produits et du combustible. Les émissions des composés organiques volatils autres que le méthane (COVNM) dans l industrie cimentière (très faibles) sont dues à l'utilisation de combustibles. Quant aux émissions de CO, elles proviennent principalement des processus de combustion incomplète. En 2004, les émissions de COVNM ont augmenté de 76% par rapport à 1990 alors que les émissions de NO x ont diminué de 4%. Les émissions de CO s élèvent en 2004 à tonnes. Le secteur cimentier de par son utilisation de combustibles de substitution est également visé par la Directive 2000/76/CE relative aux installations d incinération et de coincinération transposée sous forme de conditions sectorielles au permis d environnement adoptées le 27 février 2003 (M.B err ). Cet arrêté prévoit la mesure en continu des émissions de NOx et de CO. Un réseau de contrôle pour l étude et la caractérisation des émissions atmosphériques des installations de valorisation de déchets a été mis en place en Région wallonne. A l heure actuelle, parmi la douzaine d installations de valorisation de déchets faisant partie de ce réseau, se trouve une cimenterie. Deux de ses fours font l objet de l autocontrôle de leurs émissions atmosphériques en CO et NO x. De même que pour les polluants acidifiants, une révision des permis d environnement des installations visées par la directive IPPC a été entreprise en Elle tend à aligner les conditions d exploiter sur le niveau de performance atteint par les meilleures technologies disponibles ou de leurs équivalents définis notamment dans les documents BREF de la Commission européenne. Cette révision conduira de ce fait à de nouvelles réductions des normes d émissions. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 48/71

49 Les outputs Les émissions de métaux lourds dans l air Le secteur cimentier est responsable d environ 1,4% des émissions totales de métaux lourds de l industrie 30 en La contribution des activités cimentières aux quantités de métaux lourds émises par le secteur des produits minéraux non métalliques est de 11% en Les métaux lourds actuellement inventoriés dans le cadre de CORINAIR en Région wallonne sont l arsenic, le cadmium, le chrome, le cuivre, le mercure, le nickel, le plomb, le sélénium et le zinc. La Figure 23 montre l évolution des émissions de ces métaux de 1995 à ,0 6, ,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Se Zn Figure 23.- Evolution des émissions de métaux lourds du secteur cimentier ( ). Source : MRW DGRNE Cellule Air- inventaire d avril 2007 Elle montre que les deux principaux métaux lourds émis par le secteur cimentier sont le zinc et le plomb. Les quantités de ces deux métaux lourds ont diminué de 81% pour le zinc et de 65% pour le plomb sur la période Ces émissions de métaux lourds proviennent principalement de traces de ces métaux présentes dans les combustibles et matières utilisés. La stabilisation de métaux lourds observée correspond principalement à l installation de filtres à manches et de dépoussiéreurs électriques dans l industrie cimentière. Le secteur du ciment est cosignataire d'un Protocole d'accord passé le 19 mai 1995 entre la Région wallonne et l industrie cimentière relatif à la valorisation des déchets en cimenterie. Par cet accord, l industrie cimentière s'est engagée à respecter à l'échéance de 2001 des valeurs limites d'émission inspirées des BATs et de la TA-Luft. Elles sont exprimées en mg/nm 3 sec à 11% O2 maximum. Les valeurs limites pour les émissions de 30 Hors le secteur de la transformation de l énergie et les activités de traitement des déchets. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 49/71

50 Les outputs métaux lourds sont de 0,2 mg de Cd+Tl+Hg/Nm 3, 0,1 mg de Be/Nm 3, 1 mg de As+Co+Ni/Nm 3 et 5 mg de Sb + Pb + Cr + Cu + Mn + V + Sn /Nm 3. En outre, des procédures de contrôle semestriel des émissions de métaux lourds ont été définies dans cet engagement. Le 24 juin 1998, la Commission européenne a signé le protocole relatif aux métaux lourds attaché à la convention de 1979 sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance. La présente décision vise à approuver le protocole au nom de la Communauté. Pour atteindre l objectif de réduction des rejets de métaux lourds, le protocole prévoit la réduction des émissions annuelles totales dans l'atmosphère de cadmium, de plomb et de mercure, ainsi que l'application de mesures de contrôle des produits. Le protocole établit que les parties signataires doivent appliquer les meilleures techniques disponibles 31 à l'égard de toutes les grandes sources de métaux lourds existant sur son territoire ou qui vont être créées. Les industries du ciment ainsi que l incinération des déchets urbains et dangereux se trouvent parmi les grandes sources fixes pointées par le protocole (annexe II, catégories 7, 8, 10 et 11): La valeur limite pour l industrie du ciment est de 5 mg de particules/m 3. Les valeurs limites 32 pour l incinération des déchets urbains sont de 25 mg de particules/m 3 et de 0,08 mg Hg/ m 3. Les valeurs limites 33 pour l incinération des déchets dangereux sont de 10 mg de particules/m 3 et de 0,05 mg Hg/ m 3. L arrêté du Gouvernement wallon du 27 février 2003 établit dans le cadre de la mise en place du permis d environnement, les conditions sectorielles relatives aux installations d'incinération et de coincinération de déchets. Les valeurs limites des émissions atmosphériques de métaux lourds sont indiquées à l'annexe II de l arrêté et pour les installations de co-incinération dont plus de 40% de la chaleur provient de déchets dangereux, les valeurs limites sont indiquées à l annexe V. L arrêté prévoit l'installation obligatoire des systèmes de mesure permettant de surveiller les paramètres et les limites d'émission pertinentes. Les émissions dans l'air de métaux lourds sont mesurées au mois deux fois par an Les polluants organiques persistants En 2004, le secteur cimentier était à l origine d environ 4% des émissions totales d hydrocarbures aromatiques polycyclique (HAP) de l industrie et de 2% des émissions industrielles de dioxines et furannes. Au cours de l année 2004, 68% des émissions de HAPs et 54% des quantités de dioxines et furannes émises par le secteur des produits minéraux non métalliques provenaient des activités cimentières. Les polluants organiques persistants (POPs) inventoriés par la Cellule Air du Ministère de la Région wallonne sont les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les dioxines et furannes. L'attention portée à ces rejets vient du caractère toxique ou cancérigène reconnu de certains des composés de cette famille. Ils ont la particularité de se déplacer sur de grandes distances, causant des dommages dans des régions très éloignées de leur point d émission. Ils ont également comme propriété de s accumuler dans la chaîne alimentaire. Cependant, les données manquent encore pour pouvoir 31 Les meilleures techniques disponibles sont définies à l'annexe III du protocole. 32 Les valeurs limites correspondent à une concentration de 11% de O2 dans les gaz de combustion. 33 Les valeurs limites correspondent à une concentration de 11% de O2 dans les gaz de combustion. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 50/71

51 Les outputs déterminer l impact d une exposition, sur de longues périodes, à de très faibles quantités de ce type de polluants 34. Les HAP résultent de la combustion incomplète des combustibles et les dioxines sont des contaminants ou des sous-produits de la combustion des substances organochlorées. Les processus de combustion sont donc les principaux responsables des émissions de HAP et de dioxines. Durant la période , les émissions de HAP dans le secteur cimentier sont restées stables à 0,48 tonne en moyenne, alors que les quantités totales de dioxines et furannes émises sont en baisse. Elles se situaient en 2004 à 0,46 g. La réduction des émissions de dioxines s explique par deux niveaux d'action réalisés par les industries du secteur cimentier: l'exploitation de l'installation et le traitement des fumées. Techniquement, l amélioration des conditions de combustion des combustibles de substitution peut diminuer les émissions de dioxines mais reste insuffisante du fait de leur réformation dans les systèmes de traitement des gaz. Pour atteindre des valeurs à l'émission plus basses, deux principaux types de traitement de gaz sont utilisés: l'adsorption des dioxines sur charbon actif ou bien la réduction catalytique des dioxines, qui s attaquent aux dioxines sous forme gazeuse, en sortie de traitement. La directive du 16 décembre 1994, transposée en droit wallon par l'arrêté du 10 octobre 1996, impose une valeur limite à l'émission de 0,1 ng 35 /m 3 en dioxines aux installations d'incinération de déchets industriels spéciaux. Cette valeur limite est applicable sans délai aux installations nouvelles et à compter du 1 er juillet 2000 aux installations existantes éliminant ces déchets spéciaux. Pour les installations de coincinération, le respect des conditions de combustion imposées par la réglementation 36 assure une réduction des émissions des dioxines ou de leurs précurseurs. Il convient également de limiter la formation de dioxines qui peut intervenir lors du refroidissement des gaz. L arrêté du Gouvernement wallon du 27 février 2003 qui établit dans le cadre de la mise en place du permis d environnement, les conditions sectorielles relatives aux installations d'incinération et de coincinération de déchets a fixé des valeurs limites d émissions atmosphériques de carbone organique total (COT : 10 mg/m 3 en moyenne journalière). L arrêté impose une valeur limite de 0,1 ng ET 37 /m³ pour les dioxines et furannes (TE étant calculé conformément à l annexe II de l arrêté). Il prévoit aussi l'installation obligatoire de systèmes de 34 Cependant, afin de pouvoir caractériser la charge toxique liée aux dioxines, un indicateur a été développé au niveau international, l'équivalent toxique ( TEQ ). A chaque congénère est ainsi attribué un coefficient de toxicité, qui a été estimé en comparant l'activité du composé considéré à celle de la 2,3,7,8 TCDD. L'équivalent toxique d'un mélange de congénères est obtenu en sommant les teneurs des 17 composés les plus toxiques, multipliées par leurs coefficients de toxicité respectifs. 35 Un nanogramme représente 10-9 grammes. 36 Les valeurs mesurées en Wallonie pour les incinérateurs d'ordures ménagères de grosse capacité, en conditions normales de fonctionnement, et respectant les conditions d'exploitation fixées par l'arrêté ministériel du 25 janvier 1991 sont comprises entre 1 et 10 ng/m 3 (les installations non conformes ont ou avaient des rejets de l'ordre de 10 à 100 ng/m 3 ). 37 Les émissions des différents congénères des dioxines sont indiquées en équivalent de toxicité (ET) par comparaison avec la tétrachloro- 2,3,7,8 dibenzoparadioxine (2,3,7,8-TCDD), selon le système proposé par le Comité de l'otan sur les défis de la société moderne (CDSM) en Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 51/71

52 Les outputs mesure des paramètres et des limites d'émission pertinentes. Les émissions de furannes et de dioxines, particulièrement onéreuses, sont ainsi mesurées au moins deux fois par an. Le protocole relatif aux polluants organiques persistants attaché à la Convention de 1979 sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance, le protocole de Stockholm, négociée sous les auspices du Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE) et signée le 22 mai 2001, a pour objet de lutter contre les rejets, les émissions et les fuites de polluants organiques persistants, de les réduire ou d'y mettre fin. Il impose aux signataires de réduire les émissions annuelles totales de HAP et de dioxines au plus tard deux ans après la date d'entrée en vigueur du Protocole pour les sources fixes nouvelles; et huit ans après la date d'entrée en vigueur du Protocole pour les sources fixes existantes par rapport au niveau des émissions au cours de l année 1990 (ou toute autre année entre 1985 et 1995) en prenant des mesures efficaces adaptées à chaque situation particulière. Les valeurs limites suivantes, qui correspondent à une concentration de O 2 de 11% dans les gaz de combustion, s'appliquent aux installations de coincinération ci-après: 0,1 ng ET/m 3 pour les déchets urbains solides (incinération de plus de 3 t/h) et 0,2 ng ET/m 3 pour les déchets dangereux (incinération de plus de 1 t/h). Le secteur du ciment est cosignataire d'un Protocole d'accord passé le 19 mai 1995 entre la Région wallonne et l industrie cimentière relatif à la valorisation des déchets en cimenterie. Par cet accord, l industrie cimentière s'est engagée à respecter à l'échéance de 2001 des valeurs limites d'émission inspirées des BATs 38 et de la TA-Luft 39. Elles sont exprimées en mg/nm 3 sec à 11% O2 maximum. Les valeurs limites pour les émissions de chlorures et fluorures sont de 30 mg de HCl/Nm 3 et 5 mg de HF/Nm 3. Les valeurs limites pour les émissions de C x H y, exprimé en carbone, à l'exclusion du CH4, sont de 75 mg/nm 3. En outre, des procédures de contrôle des émissions ont été définies dans cet engagement: analyses en continu en ce qui concerne les C x H y (à l'exception du CH 4 ). et contrôle semestriel de HCl et HF Les poussières (PM 10) En 2004, le secteur cimentier est responsable d environ 3% des émissions totales de poussières (PM10) de l industrie 40. Les données portant sur les poussières ne sont disponibles que depuis l année 2000 pour le secteur cimentier. En 2004, les émissions de poussières pour le secteur s élevaient à 490 tonnes. Les procédés d'extraction des matières premières et de fabrication et transformation du ciment entraînent la formation de poussières de calcaire, d'oxyde de calcium, de minéraux et, en partie, de ciment cuit. Les principales sources de poussières d'une usine de ciment sont le concassage et mélange des matières premières, la cuisson et le broyage. Dans les équipements de production et de manutention 38 Meilleures technologies disponibles 39 Instructions Techniques sur le maintien de la pureté de l air en Allemagne (Réglementation sur les effluents gazeux). 40 Hors le secteur de la transformation de l énergie et les activités de traitement des déchets. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 52/71

53 Les outputs d'une usine de ciment, l'air et les effluents gazeux doivent être aspirés et dépoussiérés. En cours de cuisson, la pollution par les poussières est faible. En outre, les activités de production du ciment impliquent l'utilisation de matières en poudre, granulaires ou pulvérulentes. Les stockages, manutentions et manipulations de ces matières représentent un potentiel d'émission de poussières non négligeable. Dans l industrie du ciment, des systèmes d'aspiration et des dépoussiéreurs puissants, tels les séparateurs électrostatiques (électrofiltres), les tissus filtrants (filtres à manches) et les filtres à lit de sable (souvent combinés à des cyclones) sont installés pour garantir une exploitation conforme des installations et éviter une augmentation disproportionnée des frais d'usure des machines, une teneur en poussière élevée très gênante à l'emplacement des postes de travail et des pertes de production. Les filtres installés captent jusqu à 99,9% des particules de poussières à la sortie des fours et des broyeurs. Les poussières séparées sont en grande partie réintroduites dans le processus, sauf s'il y a accumulation de métaux lourds dans les effluents gazeux. En cas de matières premières ou de combustibles défavorables, il peut s'avérer nécessaire, en présence d'une trop grande concentration de matières indésirables (chlorures alcalins par exemple), de séparer et d'évacuer une partie des poussières. Dans certains cas, ces poussières peuvent être réutilisées dans d'autres industries. Aujourd'hui, des filtres de qualité (électrofiltres et filtres à manches), les systèmes de dépoussiérage des gaz considérés actuellement comme les meilleures technologies disponibles, permettent de maintenir les taux de poussière au-dessous de 25 mg/nm 3 d'air dans l'industrie du ciment et d atteindre ainsi des rejets inférieurs à la limite de détection des méthodes de mesures actuelles. Le secteur du ciment est cosignataire d'un Protocole d'accord passé le 19 mai 1995 entre la Région wallonne et l industrie cimentière relatif à la valorisation des déchets en cimenterie. Par cet accord, l industrie cimentière s'est engagée à respecter à l'échéance de 2001 les valeurs limites d'émission qui sont inspirées des BATs et de la TA-Luft. Elles sont exprimées en mg/nm 3 sec à 11% O2 maximum. La valeur limite fixée pour les émissions de poussières est de 50 mg/nm 3. L accord prévoit également leur mesure en continu Evolution des émissions par rapport à la consommation énergétique Compte tenu du fait que les émissions de SO 2 et NO x se rapportent directement à la consommation d énergie et que les émissions de CO 2 provenant de la décarbonatation des matières calcaires restent plus ou moins constantes même si elles représentent la moitié des émissions du secteur, comme le montre la Figure 24, le rapport des émissions de ces polluants et la consommation énergétique a été établi. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 53/71

54 Les outputs CO2 kg/gj SO2 g/gj NOx g/gj Figure 24.- Evolution des émissions de CO 2, SO 2 et NO x du secteur cimentier par unité énergétique ( ). Sources : MRW DGRNE Cellule Air- inventaire d avril 2007 et Bilan énergétique de la Région Wallonne - Ministère de la Région Wallonne DGTRE Les émissions de SO 2 par unité énergétique ont augmenté de 32% au cours de la période Ceci s explique notamment par la modification en approvisionnement de combustibles énergétiques du secteur cimentier, et le passage vers des combustibles de substitution à plus haute teneur en soufre. Les émissions de NO x par unité énergétique ont augmenté de 15% durant cette même période. Quant aux émissions de CO 2 par unité énergétique, elles sont restées stables aux alentours de 190 kg/gj entre 1990 et 2004, et n ont enregistré qu une faible diminution de 5%. Contrairement aux émissions de CO 2 et de SO 2, les émissions de NO x ne sont pas liées à la composition des combustibles, mais au mode de combustion Les rejets dans l eau En Région wallonne, les données relatives aux rejets d eaux usées proviennent des déclarations annuelles des entreprises à la Division de la Taxe et de la Redevance de la DGRNE. Cependant, pour le secteur cimentier, les données concernant les rejets d eau sont reprises sous la rubrique «carrières, cimenteries, sablières et dragage» et donc, regroupées avec l industrie extractive. Cette catégorie de rejets est présentée dans la monographie sur l industrie extractive. Cependant, les cimenteries rejettent un volume très faible d effluents liquides car la plupart des eaux industrielles utilisées s évaporent à l intérieur des fours et les eaux de refroidissement fonctionnent en circuit fermé. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 54/71

55 Les outputs 5.4. Les déchets La présente section traite des principales catégories de déchets associés à l industrie cimentière et de leur gestion. L analyse se base sur des informations tirées des enquêtes menées par la DGRNE, de 1995 à 2004, auprès d environ 300 sièges d exploitation de l industrie wallonne. Les résultats de cette enquête comprennent les réponses de tous les établissements wallons du secteur cimentier. Le premier paragraphe montre la quantité et les types des déchets générés par le secteur et leur gestion. Les quantités de déchets présentées ici ne comprennent pas celles qui sont recyclés en interne du fait que les déchets dont les activités de traitement se limitent à leur recyclage sur le site où ils ont été produits ne sont pas couvertes par le Règlement relatif aux statistiques sur les déchets. Le deuxième paragraphe présente les quantités des déchets provenant de tiers qui sont traités par l industrie cimentière wallonne Le gisement total du secteur Le secteur cimentier n est pas un grand producteur de déchets. Les quantités produites en 2004 s élèvent à 42 kilotonnes de déchets, soit moins de 1% du gisement total estimé pour l industrie wallonne. C est une de ces caractéristiques. Elle est liée au fait que les principaux résidus des procédés sont les poussières retenues dans les équipements de dépollution et dans les conduits d'évacuation des fumées qui sont réintroduits dans le procédé de fabrication. Si les procédés de fabrication de l industrie cimentière ne génèrent que peu de déchets de production, les activités de support sont par contre des sources de déchets relativement importantes à l instar de celles des autres secteurs. On distingue donc principalement quatre catégories de déchets au sein de l industrie cimentière: les déchets industriels banals (déchets de restauration et d administration assimilés à des déchets ménagers) ; il s agit de déchets non dangereux qui représentent la catégorie la plus importante en moyenne. les déchets en provenance des activités de maintenance des machines et installations (huiles usées, solvants usés ), il s agit le plus souvent de déchets dangereux. Il s agit de le 2ème source de déchets en importance. les déchets de construction et démolition : ces types de déchets peuvent être dangereux (s ils contiennent de l amiante libre ou sont souillés par des substances dangereuses) mais le plus souvent il s agit de déchets inertes. Ces déchets constituent le troisième gisement en importance de déchets du secteur. les déchets d emballages : ces types de déchets peuvent être dangereux (emballages souillés par les substances dangereuses qu ils contiennent tels que les fûts des huiles) mais le plus souvent il s agit de déchets non dangereux. Cette catégorie est la moins importante. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 55/71

56 Les outputs Un Accord de Coopération réglemente le recyclage et la réutilisation des déchets d emballages 41. Pour atteindre les objectifs de cet accord, la Commission Interrégionale de l Emballage impose, aux entreprises responsables d emballages 42, l élaboration d un plan de prévention 43, l obligation de reprise 44 et l obligation d'information 45. Les entreprises ont le choix de répondre aux obligations telles que décrites par l'accord de Coopération, de façon individuelle directement avec la Commission Interrégionale de l Emballage (C.I.E.) ou par l'intermédiaire d'un organisme agréé tel que VAL-I-PAC pour les emballages industriels ou Fost Plus pour les emballages ménagers. Passer par un organisme agréé signifie concrètement que l'entreprise doit payer à Fost Plus ou Val-I-Pac une cotisation en fonction du nombre de kilos d'emballages mis sur le marché annuellement. Les objectifs de l Accord visent à «garantir que la part des emballages réutilisables ne régresse pas et que le poids total des emballages perdus diminue par rapport à l année précédente» ainsi qu à «encourager la réutilisation, favoriser la valorisation et plus particulièrement le recyclage afin d éviter ou de réduire l incinération sans récupération d énergie et la mise en décharge des déchets d emballages». Ainsi entre 1999 et 2005, le poids spécifique des emballages de ciment a été réduit de plus de 8% 46. Un nouvel accord de coopération est actuellement en négociation au niveau belge. Ils remplacera l accord de coopération du 30 mai 1996 dans le but, notamment, de répondre aux exigences de la nouvelle directive emballage (2004/12/CE). Il relayera notamment l approfondissement de la définition du terme "emballage" ainsi qu une hausse des objectifs de recyclage et de valorisation des déchets d emballages. En moyenne, 60% des quantités de déchets générés entre 1995 et 2004 ont été valorisées (valorisation matière ou énergie) et 40% éliminées (mise en décharge). La mise en décharge concerne les déchets industriels banals et les déchets de construction et démolition. La valorisation matière concerne principalement les ferrailles, les déchets d emballages en papier, carton, bois et plastique, les piles 47 et les lampes TL Décret du 16/01/97 portant approbation de l Accord de Coopération du 30 mai 1996 concernant la prévention et la gestion des déchets d emballages. 42 Responsable d emballages : Toute entreprise qui emballe des produits avant de les mettre sur le marché belge (c'est le cas de tous les fabricants ou encore des entreprises dont le métier est d'emballer et de conditionner des produits) ; toute entreprise qui importe des produits pour les vendre sur le marché belge et toute entreprise qui importe des produits industriels pour sa propre consommation (des fabricants ou entreprises de transformation qui doivent importer des matières premières). Exception à ces trois types de responsabilités : les détaillants dont la surface de vente est inférieure à 200 m 2, étaient exemptés de devoir répondre aux obligations de reprise des emballages avant le 5 mars Les entreprises doivent mettre en place des mesures concrètes afin de restreindre la quantité et la nocivité de leurs emballages ainsi que de leurs déchets. 44 L obligation de reprise consiste en la preuve apportée par les entreprises que les emballages industriels, pour lesquels elles sont responsables, sont recyclés ou valorisés dans les proportions fixées par l Accord de Coopération. 45 Les entreprises doivent fournir des informations, une fois par an, au travers de données chiffrées, relatives aux emballages qu ils mettent sur le marché belge et à la manière dont ils s acquittent de leur obligation de reprise. 46 Source : Rapport environnemental de l industrie cimentière belge, Revatech, centre de traitement de déchets wallon, a mis au point un procédé pour le recyclage de piles. 48 Le recyclage est possible, en séparant d un côté le verre, de l autre les métaux. Indaver, centre de traitement de déchets en Flandre, travaille sur ce domaine. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 56/71

57 Les outputs La valorisation énergétique concerne essentiellement les huiles usagées d'origine minérale ou synthétique. Le haut pouvoir calorifique de ce type de déchets organiques permet d'expliquer ce type de valorisation en four de cimenterie. En matière de politique de déchets en Région wallonne, il convient de souligner la taxation sur la mise en décharge. Cette taxation a une fonction dissuasive, corollaire du principe pollueurpayeur. Les taux de taxation sont définis par le décret fiscal 49 : ils varient en fonction du caractère récupérable, recyclable ou valorisable des déchets, entre 0,25 et 22 euros par tonne de déchets mise en décharge. Ils sont d autant plus élevés que les déchets peuvent être récupérés, recyclés ou valorisés. Cette taxe vise ainsi à favoriser le développement de nouvelles voies de valorisation et à décourager la mise en décharge de déchets. Notons enfin que les terres de découverture (l ensemble des terres qu il est nécessaire de retirer pour atteindre le gisement de minéraux à extraire), actuellement non considérées comme des déchets, vont voir leur statut modifier dès la transposition, prévue en 2008, de la Directive Européenne 2006/21/CE sur la gestion des déchets de l industrie extractive. Cette directive et ses conséquences sont discutées dans le document présentant la situation environnementale de l industrie extractive Les déchets dangereux Le secteur cimentier ne fait pas partie des industries les plus génératrices de déchets dangereux, en ayant produit 1,3 kilotonnes de déchets dangereux en Sur l'ensemble des déchets produits par le secteur, environ 4% sont considérés comme dangereux. Ces déchets proviennent principalement des opérations d entretien des machines et de nettoyage des installations. Ils contiennent des substances qui peuvent être irritantes, nocives, toxiques, cancérigènes, corrosives, infectieuses ou mutagènes. Les déchets dangereux sont essentiellement constitués de dépôts et résidus chimiques, d huiles usées et de déchets d opérations chimiques. Les déchets dangereux doivent faire l'objet de précautions particulières: la collecte et le transport doivent être effectués par des collecteurs et transporteurs agréés et les déchets doivent être dirigés vers des centres autorisés pour leur traitement, comme établi par l arrêté du Gouvernement wallon du 9 avril 1992 relatif aux déchets toxiques et dangereux. Les producteurs de déchets dangereux doivent ainsi obligatoirement faire appel à un opérateur agréé ou autorisé pour leur gestion, à moins qu ils soient autorisés à assurer eux-mêmes leur valorisation ou leur élimination. 49 Le système de taxation a été mis en œuvre par le Décret du 25 juillet 1991 relatif à la taxation des déchets en Région Wallonne et modifié par le décret du 16 juillet 1998 révisant le régime de taxation des déchets. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 57/71

58 Les outputs Les déchets traités par les industries du secteur En Wallonie, l industrie cimentière est le premier secteur valorisateur de déchets provenant d autres secteurs d activité. En fait, le secteur cimentier est un acteur important en Région wallonne de par sa double casquette de producteur de ciment et de valorisateur de déchets en tant que matières alternatives aux matières premières et en tant que combustibles de substitution La valorisation matière Les établissements cimentiers wallons pour la fabrication du clinker et du ciment valorisent en 2004, 1,2 millions de tonnes de déchets en provenance des autres secteurs d activités en tant que matières alternatives aux matières premières. Pour la valorisation matière, les déchets sont mélangés avec les matières premières (ajouts ferreux, alumineux et siliceux) ou avec le clinker dans la mouture du ciment (gypses résiduaires, cendres volantes et laitier). En général, la valorisation matière permet de réduire la consommation énergétique globale ainsi que la consommation de ressources naturelles par tonne produite. En 2004, l industrie cimentière a valorisé près de 500 kilotonnes de laitier, 170 kilotonnes de cendres volantes et 70 kilotonnes de gypses résiduaires en provenance des industries sidérurgique, électrique et chimique. L utilisation de gypses résiduaires, des cendres volantes et de laitier comme ajout au clinker pour produire différents types de ciment est en constante augmentation en Région wallonne La valorisation énergétique L industrie cimentière valorise également une quantité importante de déchets en tant que combustibles de substitution. La Figure 25 montre l évolution des quantités de déchets en PJ qui ont suivi une valorisation énergétique dans les cimenteries wallonnes de 1990 à Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 58/71

59 Les outputs Combustibles de substitution PJ Année Figure 25.- Evolution des quantités de déchets valorisés comme combustibles de substitution en PJ ( ). Source : MRW - DGTRE Bilan énergétique wallon 2006 La fabrication de clinker requière des processus particulièrement énergivores, puisqu elle nécessite d atteindre des températures de cuisson de la matière très élevées. Aussi, pour maintenir leur compétitivité, les cimentiers ont-ils recours aux combustibles de substitution. Cette utilisation est possible grâce aux caractéristiques particulièrement favorables du procédé de clinkérisation et de calcination soit, d une part, la très haute température de flamme (environ 2000 C) et, d autre part, le temps de séjour important (5 secondes à plus de 1100 C) qui permet de garantir une combustion complète des substances organiques 50. En 2004, l industrie cimentière wallonne a ainsi valorisé environ 8,3 PJ de combustibles de substitution solides, solvants résiduaires, huiles usées, ballots de déchets industriels banals et farines animales. Le secteur du ciment est cosignataire d'un Protocole d'accord passé le 19 mai 1995 entre la Région wallonne et l industrie cimentière relatif à la valorisation des déchets en cimenterie. Aux termes de cet accord, une priorité est accordée à la valorisation en cimenterie de déchets produits en Région Wallonne. Le secteur cimentier, en tant qu utilisateur de déchets comme combustibles de substitution, est soumis à l arrêté du Gouvernement wallon adopté le 27 février 2003 (M.B err ) établissant, dans le cadre de la mise en place du permis d environnement, les conditions sectorielles relatives aux installations d'incinération et de coincinération de déchets qui transpose la Directive 2000/76/CE du même nom. 50 Les conditions obtenues dans les incinérateurs des déchets ménagers étant de 2 secondes à 850 C. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 59/71

60 Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs 6. Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs Les paragraphes suivants donnent un aperçu des mesures volontaires et réglementaires prises par l industrie cimentière et les pouvoirs publics afin d atténuer les effets dommageables de cette activité sur l environnement. L objectif est de donner un aperçu des principales actions intégrées, c.-à-d. qui agissent simultanément sur plusieurs compartiments de l environnement, actuellement en cours ou qui vont s imposer dans les années à venir au sein du secteur. Les actions spécifiquement liées à un type d émissions sont présentées dans le paragraphe qui leur est dédié Les initiatives volontaires Les mesures volontaires sont les initiatives prises par les entreprises ou des secteurs industriels individuels indépendamment de toute action juridique. Parmi ces mesures, on retrouve notamment la mise en place de systèmes de management environnementaux. Mais le secteur cimentier ne se limite pas à ce type de démarche. Il agit également à un niveau plus large, notamment par le biais du World Business Council for Sustainable Development (WBCSD). Cet organisme est une coalition de 180 sociétés internationales qui se sont engagées à promouvoir le développement durable en organisant une gestion responsable et harmonieuse de la croissance économique, de l équilibre écologique et du progrès social. L initiative du secteur cimentier (Cement Sustainability Initiative, en abrégé «CSI»), qui a été lancée dans le cadre de ce conseil, a pour mission d identifier et d encourager les actions prises par les compagnies pour progresser vers le développement durable. La CSI compte aujourd hui 17 groupes cimentiers dont Holcim, Italcementi et HeidelbergCement, qui font également partie des membres du WBCSD. Elle a publié en juillet 2002 un programme d action dans lequel sont reprises les mesures que l industrie cimentière compte prendre dans le cadre du développement durable. Aucun domaine n est oublié : protection du climat, économie des combustibles et des matières premières, gestion de la santé et de la sécurité des travailleurs, réduction des émissions et des impacts locaux, organisation d une communication appropriée Le management environnemental Le management environnemental désigne les méthodes de gestion et d organisation de l entreprise, visant à prendre en compte de façon systématique l impact des activités de l entreprise sur l environnement, à évaluer cet impact et à le réduire. Une démarche de management environnemental peut être poussée à différents stades, jusqu'à la reconnaissance éventuelle d un système de management environnemental. En effet, les systèmes de management environnemental mis en place peuvent faire l objet d une reconnaissance par un tiers, au travers d une certification selon la norme ISO ou d un enregistrement suivant le règlement EMAS. Ce tiers, appelé certificateur dans le cas des normes ISO et vérificateur dans le cas de l EMAS, doit être accrédité par BELCERT. A l heure actuelle, il existe deux systèmes de management environnemental officiels et reconnus internationalement : l EMAS ou système communautaire de management environnemental et d audit et la norme ISO Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 60/71

61 Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs Un établissement qui met en place un système de management environnemental est en effet un établissement a priori plus préoccupé par les obligations environnementales qu un autre qui n entame pas cette démarche. C est l intérêt de ces instruments qui en aucun cas ne se substituent aux obligations réglementaires car ils ne se situent pas sur le même plan. En octobre 2007, 3 établissements du secteur cimentier (appartenant à la même entreprise) sont certifiés ISO Tous les autres établissements cimentiers sont engagés dans cette même démarche. Il y a lieu de souligner ici que les trois sociétés cimentières actives en Wallonie publient chaque année un rapport environnemental dont la qualité a été récompensée par divers prix au niveau belge et international Les conventions environnementales actions de collaboration entre industrie et pouvoirs publics Trois types d outils de mise en œuvre des politiques ont été développés au niveau européen : il s agit, en premier lieu, au cours des années 60, des instruments réglementaires ; ensuite, à partir des années 70, des instruments économiques tels que les taxes et les aides ; enfin, depuis le début des années 90, des instruments consensuels comme les accords volontaires. Les conventions environnementales font partie des mécanismes de communication mis en place au cours de la dernière décennie par les pouvoirs publics en collaboration avec des organismes représentatifs d'entreprises en vue de prévenir la pollution de l'environnement, d'en limiter ou neutraliser les effets ou de promouvoir une gestion efficace de l'environnement. De telles initiatives ont l avantage d être plus rentables et de mener à des améliorations continues, de permettre une certaine souplesse dans la détermination des objectifs et des stratégies et de favoriser une mise en œuvre plus rapide des plans antipollution. A ce jour, deux types de convention environnementale existent en Région wallonne, à savoir : les accords de branche et les obligations de reprise. Les accords de branche sont des conventions environnementales qui ont porté jusqu ici sur à la fois une amélioration de l efficience énergétique dont découle une réduction des émissions spécifiques d'un secteur industriel. Une fois adoptées, elles lient les entreprises signataires et les pouvoirs publics jusqu à une échéance définie entre les deux parties. Un accord de branche a été signé en 2004 entre les 3 cimentiers belges et les autorités wallonnes. Cet accord définit des objectifs chiffrés pour 2010, basés sur l évolution de deux indicateurs : l indice d efficacité énergétique (IEE) et l indice d émissions de gaz à effet de serre (IGES). Ces objectifs sont d améliorer l IEE de 8,3 % et d améliorer l IGES de 9,5 % (par rapport à 1999, année de référence). Des chiffres indicatifs ont également été définis pour 2006 : 6,5 % pour l IEE et 7,2 % pour l IGES. Pour atteindre ces objectifs, différentes mesures ont été mises en œuvre. Elles concernent notamment l utilisation accrue de combustibles de substitution et de biomasse, l augmentation de la teneur en cendres volantes dans le cru, la meilleure gestion de la consommation électrique, l optimisation de la marche des fours, etc. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 61/71

62 Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs Les obligations de reprise relatives à certains déchets sont des conventions environnementales fixant des objectifs précis en matière de gestion de déchets tant en termes de collecte qu'en termes de valorisation ou de recyclage visant à responsabiliser progressivement les secteurs à l'origine de la production de certains déchets, d une part, et, d'autre part, à favoriser la prévention des déchets, leur recyclage et leur valorisation et à limiter drastiquement leur mise en centre d'enfouissement technique. Une fois adoptée, elles lient les organismes signataires et la Région wallonne sur une période fixée d en général 5 ans. Parmi les flux de déchets visés par l obligation de reprise, on citera entre autres les piles et accumulateurs, les pneus usagés et les V.H.U., les déchets de papier, les huiles usagées, les déchets d équipements électriques et électroniques ou encore les médicaments périmés. Aucun de ces flux ne concerne le secteur Les mesures réglementaires La directive IPPC La directive IPPC ou PRIP - Prévention et Réduction Intégrées 51 de la Pollution en français vise à assurer une prévention et une réduction intégrées de la pollution en provenance de sources agricoles et industrielles à fort potentiel de pollution, avec pour but final d atteindre un haut niveau de protection de l environnement dans toute l'union européenne via la promotion de modes de production plus durables Les activités visées Les catégories suivantes d activités cimentières sont visées à l article premier de la Directive IPPC : 3.1. Installations destinées à la production de clinker (ciment) dans des fours rotatifs avec une capacité de production supérieure à 500 tonnes par jour, ou dans d'autres types de fours avec une capacité de production supérieure à 50 tonnes par jour. 5.1 Installations d élimination ou de valorisation de déchets dangereux (c>100 t/j) Dans le secteur cimentier, seuls les établissements destinés à la mouture du ciment sont exclus de la directive IPPC. Tous les sites wallons de production de clinker sont visés par la directive IPPC. Notons qu un établissement peut aussi être désigné comme IPPC sur base de la capacité de ses installations de combustion ou de toute autre installation nécessaire à sa production et listée par la directive pour autant que les capacités nominales développées sur le site soient supérieures au seuil de la directive. 5 établissements du secteur cimentier wallon, sont actuellement concernés par la Directive IPPC. Les activités extractives en tant que telle ne sont pas visées par la directive IPPC. Toutefois, si l extraction constitue une activité se «rapportant directement» à une des activités énumérées à 51 «Intégrées» signifie que l'autorisation doit prendre en compte la totalité de la performance environnementale de l'usine, c'est-à-dire les émissions dans l'air, l'eau et le sol, la production de déchets, l'utilisation de matières premières, l'efficacité en matière d'énergie, le bruit, la prévention d'accidents, la gestion des risques, etc. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 62/71

63 Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs l annexe 1 de la directive, elle doit être couverte par une autorisation IPPC. De même, elle peut être visée par ces activités annexes telles que celles de gestion de déchet lorsqu il y a recours à des digues de stériles Les autorisations intégrées La directive prévoit comme outil essentiel de prévention l'établissement d'autorisations d'exploitation intégrées basée sur le concept des Meilleures Techniques Disponibles (MTD ou BAT, Best Available Techniques 52 ). En effet, toutes les installations industrielles couvertes par l'annexe I de la directive 53 doivent obtenir une autorisation intégrée (permis) des autorités depuis octobre 1999, pour les nouvelles installations et les installations existantes auxquelles l'exploitant entend apporter des modifications susceptibles d'avoir des incidences négatives et significatives sur la santé humaine ou l'environnement. Pour les autres installations existantes, le délai est étendu jusqu'en octobre En Wallonie, l'entrée en vigueur du permis d'environnement, le 1 er octobre 2002, a permis de transposer la directive en tenant compte de l'incidence de la pollution de façon "intégrée", c'est-à-dire en tenant compte de son impact à la fois sur l'air, l'eau et le sol, et de développer des normes basées sur les meilleures technologies disponibles. En 2001, la Région wallonne a procédé à une première identification des sites visés par l annexe I de la Directive IPPC. Depuis, elle remet cette liste à jour annuellement (cfr. site : Est actuellement en phase finale, la révision des permis d exploiter des entreprises entrant dans le champ d application de l annexe 1 de la directive. Par la définition de ces nouveaux permis, les pouvoirs publics wallons visent à harmoniser les performances des entreprises wallonnes sur le niveau des meilleures technologies définies notamment par les documents BREF de la Commission européenne. Ces nouveaux permis d environnement devront contenir des conditions assurant que : Toutes les mesures de prévention contre les pollutions sont prises notamment en ce qui concerne la protection des sols et des eaux souterraines; Aucune pollution importante n est causée via la fixation de valeur limite d émission et la surveillance des rejets ; La génération des déchets est évitée autant que possible ou à défaut que ceux-ci sont valorisés et si c est impossible qu ils sont éliminés dans des conditions permettant de réduire au maximum leur impact sur l environnement ; l énergie est utilisée de façon rationnelle ; Les mesures nécessaires sont prises pour prévenir les accidents majeurs (cfr. Directive SEVESO) et en limiter les conséquences ; - Les mesures liées à la cessation d activité sont prévues et permettent d éviter tout risque de pollution mais également de remettre le site dans un état satisfaisant. 52 Le concept de «meilleure technologie disponible» a été défini par la Commission européenne dans la Directive IPPC (96/61/CE) comme étant : le stade de développement le plus efficace et avancé des activités et de leurs modes d'exploitation, démontrant l'aptitude pratique de techniques particulières à constituer, en principe, la base des valeurs limites d'émission visant à éviter et, lorsque cela s'avère impossible, à réduire de manière générale les émissions et l'impact sur l'environnement dans son ensemble. 53 Industries d'activités énergétiques, production et transformation des métaux, industries minérales, industries chimiques, gestion des déchets, industrie de la pâte et du papier, prétraitement de textiles, tannage des peaux, abattoirs et transformation de produits alimentaires, élimination ou valorisation de sous-produits animaux, élevage de volailles ou de porcs, traitement de surface ayant recours à l'utilisation de solvants organiques, fabrication de carbone ou d'électrographite. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 63/71

64 Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs Les documents BREF Les documents BREF présentent et détaillent les «Meilleures Techniques Disponibles», qu elles soient end of pipe ou intégrées, qui servent de référence. L état d avancement des documents BREFs dédiés à l industrie alimentaire est présenté dans le tableau ci-dessous. Notons que l état d avancement de ces documents et leur disponibilité sont également directement consultables sur le site Internet : NACE Secteur IPPC Document Production de ciment et de chaux 3.1 -Document BREF adopté en décembre Traitement des déchets 5.1 Document BREF formellement adopté en août 2006 Tableau 5 - Liste des documents BREFS relatifs à l'industrie cimentière, septembre 2007 Source Bureau européen de l IPPC Le registre EPER En sus de la mise à niveau généralisée des permis d exploiter, la directive IPPC prévoyait, dans son article 15, la création d un registre européen des émissions de polluants (EPER). Celui-ci a fait l objet de la décision EPER (2000/479/CE). Il s agissait pour les états Membres de fournir, sous diverses formes les émissions dans l'air et dans l'eau, d une cinquantaine de polluants, en provenance des installations visées à l'annexe I de la directive IPPC, pour autant que les quantités émises dépassent les valeurs limites fixées dans la décision. La Commission a rendu les informations, collectées lors de ces inventaires, publiques sur Internet depuis février 2004 (cfr site Ce registre va être remplacé par le registre E-PRTR à la suite de l adoption du Protocole PRTR dans le cadre de la convention d Aarhus Le règlement E-PRTR Ses objectifs Le règlement E-PRTR (règlement 166/2006/CE) concerne la création d un registre européen des rejets et des transferts de polluants (PRTR). Ce registre appliquera au niveau de l Union le Protocole CEE-ONU sur les registres des rejets et des transferts de polluants, signé dans le cadre de la Convention d'aarhus qui vise à faciliter l accès du public à l information en matière d environnement. Il succède au Registre européen des émissions de polluants (EPER) et existera sous la forme d'une base de données électronique accessible au public. Il inclura des informations spécifiques sur les rejets de polluants dans l air, dans l eau et dans le sol, ainsi que les transferts hors du site des déchets et des polluants présents dans les eaux usées. Le Protocole PRTR qui sert de base au règlement E-PRTR touche à la fois un plus large éventail d activités industrielles que la directive IPPC et un plus grand nombre de polluants et de milieux récepteurs que le registre EPER: l air, l eau et le sol et les transferts hors site de déchets. Il répertorie en effet 91 substances en provenance de 65 domaines d activités et d une série de sources diffuses. La première collecte d information concernera l année 2007 et devra être consultable sur le site de la Commission européenne à l automne Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 64/71

65 Les actions intégrées de management des inputs et des ouputs Les activités visées Les nouvelles activités visées par le registre E-PRTR sont certaines activités extractives, de gestion des eaux usées et d aquaculture. L industrie cimentière voit la couverture de ses activités augmenter du fait de l entrée en vigueur du règlement E-PRTR. En plus des activités de production visées par la directive IPPC, ses activités extractives entrent dans le champ d application de règlement E-PRTR La directive Seveso II 57 La directive 96/82/CE SEVESO II qui remplace la directive SEVESO datant de 1982, concerne la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses. La nouvelle directive ne vise plus certaines activités mais bien le fait que des substances dangereuses sont présentes ou susceptibles d être produites sur le site, lors d un accident majeur, en quantité supérieure à certains seuils. La directive fixe, par catégorie de danger et par substance, deux valeurs seuils. Sont définis comme «grand Seveso» les établissements dépassant la seconde valeur seuil et comme «petit Seveso» ceux qui ne dépassent pas la première valeur seuil. Les exploitants visés doivent mettre en œuvre différentes actions qui seront fonction de la quantité des substances détenues. Aucun établissement du secteur cimentier wallon n était visé par la directive SEVESO II en octobre La directive relative à la responsabilité environnementale En 2004, une directive (2004/35/CE) a été adoptée sur la responsabilité environnementale. En application du principe du pollueur-payeur, cette directive vise l'établissement d'un cadre commun pour la prévention et la réparation des dommages environnementaux en provenance de sources ponctuelles telles que les industries et ceci à un coût raisonnable pour la société. Les dommages environnementaux pris en compte sont ceux portés au milieu aquatique, aux espèces et habitats protégés, aux zones protégées ainsi qu à la santé en lien avec la contamination des sols. Les activités ou installations visées et définies à l'annexe I de la directive sont les installations IPPC et celles visées par la directive 84/360/CEE pour ce qui concerne les rejets dans l air de substances polluantes ; les activités de gestion des déchets y compris le transfert (le ramassage, le transport, la valorisation et l'élimination) ; les rejets effectués dans les eaux intérieures de surface ou dans les eaux souterraines ainsi que le captage et l'endiguement d'eau soumis à autorisation préalable ou à permis ; la fabrication, l'utilisation, le stockage, le traitement, le conditionnement, le rejet dans l'environnement et le transport sur le site de substances dangereuses ou de préparations dangereuses, de biocides, de produits phytopharmaceutiques ; les utilisations confinées, y compris le transport, de micro organismes génétiquement modifiés et la dissémination volontaire d OGM dans l environnement. L industrie cimentière est concernée par la directive sur la responsabilité environnementale notamment pour les activités visées par l annexe 1 de la directive IPPC 57 Pour des plus amples informations, veuillez consulter le site Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 65/71

66 Conclusions 7. Conclusions Le secteur du ciment (NACE 26.51) appartient au secteur de la fabrication des produits minéraux non métalliques (NACE 26) qui comprend la fabrication d une grande catégorie de matériaux qui ont été transformés à partir de diverses matières premières inorganiques. Le secteur du ciment englobe deux types d activités : la fabrication du clinker à partir de matières minérales majoritairement d origine calcaire et la fabrication du ciment à partir du clinker. Les effets du secteur cimentier sur l'environnement se manifestent surtout sous la forme de consommation de matières minérales et d énergie et d émissions d'effluents gazeux et de poussières. Dans ces installations, la pollution provient aussi des activités connexes, comme les carrières, les entrepôts de combustibles, etc., activités qui ne font pas l objet de la présente monographie. Bien que le secteur cimentier soit une industrie lourde, il génère très peu de déchets. En outre, il est relativement économe en eau et ses rejets aqueux affectent peu sa qualité, il n a pas donc un impact important sur la qualité des eaux. Dans son ensemble, le secteur cimentier est un secteur stable en termes socio-économiques en Wallonie La situation du secteur La Figure 26 résume la situation du secteur cimentier (NACE 26.51) par rapport au secteur des produits minéraux non métalliques (NACE 26) en Wallonie. En Wallonie, le secteur cimentier englobe 7 sièges d exploitation (dont 5 de production de clinker). Dans le secteur cimentier belge, un seul siège, qui réalise la mouture du ciment, est situé en Flandres. Le secteur cimentier est donc un secteur essentiellement wallon. La modernisation et l'automatisation des équipements ont fait de l industrie du ciment un secteur d activité en personnel de plus en plus spécialisé et de moins en moins nombreux. En moyenne, une installation moderne assure l emploi de 200 personnes. Par rapport au secteur wallon des produits minéraux non métalliques, en 2004, le secteur cimentier est le deuxième pourvoyeur d emplois (1.490 personnes), mais aussi le deuxième en termes d investissement. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 66/71

67 Conclusions Inputs socio-économiques 11% d emplois du secteur des produits minéraux mais secteur fortement wallon (82% de l emploi belge) 7 établissements de taille moyenne 18% de l investissement du secteur en % de la valeur ajoutée du secteur des produits minéraux en 2000 Outputs socio-économiques 33% du ciment produit est livré à l exportation Inputs environnementaux Matières premières : - Plus de 10 millions de tonnes de matières inorganiques extraites des carrières Energie : - 1 er sous-secteur énergivore du secteur des produits minéraux Eau : - 11 millions de m3 en 2003 Premier secteur wallon valorisateur des déchets provenant de tiers Certification ISO obtenue pour les sites d une des 3 sociétés cimentières ; les 2 autres sont dans cette démarche. Outputs environnementaux Produits : ktonnes de ciment gris Déchets : - Très faible générateur de déchets Emissions atmosphériques : - 1 er émetteur de gaz à effet de serre du secteur des produits minéraux - 1 er émetteur de polluants acidifiants du secteur des produits minéraux - Emissions de poussières significatives Accord de branche sur les consommations d énergie et émissions de GESsigné en 2004 Les 5 sites wallons de production de clinker sont IPPC Pas d établissements SEVESO Figure 26.- Principaux flux socio-économiques et environnementaux dans l industrie cimentière wallonne selon les dernières données disponibles. Source : ICEDD 2004 MRW/DGRNE. En 2002, le secteur a consommé environ 10 millions de tonnes de matières dont 7,7 millions de matières minérales extraites des carrières et 2,3 millions de matières secondaires. Aussi, le secteur manipule de grandes quantités de matières pulvérulentes, ce qui en fait un secteur significatif en terme d émission de poussières. Toutes les matières qui entrent dans les fours pour former le clinker ou dans les broyeurs pour obtenir le ciment sortent sous forme de produits. De ce fait, le secteur cimentier n est pas un grand générateur de déchets. Par contre, il est un important valorisateur tant en terme de recyclage interne de ses propres déchets mais surtout en terme de valorisation de déchets provenant de tiers, domaine dans lequel il est le premier valorisateur de la Région. Les déchets sont utilisés pour la production de clinker, mais aussi pour la production de ciment. Dans la production de clinker, ils remplacent soit les combustibles fossiles (ils sont appelés combustibles de substitution) soit les matières premières (et ils sont appelés matières secondaires). En effet, une particularité du secteur cimentier est son potentiel à valoriser de combustibles alternatifs ou de substitution. Les combustibles tels que le charbon, le terril goudron et le fioul, qui étaient utilisés Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 67/71

68 Conclusions quasi exclusivement jusqu à la fin des années 70, sont de plus en plus substitués par des combustibles alternatifs à pouvoir calorifique généralement élevé (coke de pétrole et combustibles de substitution tels que les huiles usagées, solvants, etc.). Une telle évolution a nécessité de la part de l industrie cimentière une adaptation de ses outils par des investissements. Probablement cette tendance se poursuivra et les combustibles usés constitueront une partie croissante de la demande énergétique totale du secteur. Dans la production de ciment, les déchets provenant de tiers se substituent aux matières (les laitiers des hauts fourneaux et les cendres volantes des centrales électriques sont utilisés en remplacement du clinker pour produire de ciments de caractéristiques spécifiques, notamment les ciments métallurgiques et les ciments Portland composés). Partie intégrante du procédé de fabrication du ciment, la réaction de clinkérisation des matières premières requiert des températures très élevées, qui impliquent un besoin annuel des cimentiers wallons en énergie finale de près de 25 PJ, ce qui représente 11% de la consommation industrielle d énergie finale en Wallonie. En effet, en fonction des matières premières exploitées et du procédé utilisé, la production d une tonne de clinker nécessite entre 3,0 GJ (four voie sèche avec précalcinateur) et 5,5 GJ (four voie humide). L industrie cimentière est donc une grande consommatrice d énergie. De ce fait, l énergie représente une portion relativement importante des coûts de production. Les émissions des fours à clinker proviennent des réactions physiques et chimiques subies par les matières premières et de la combustion. La combustion des combustibles et la calcination du calcaire produisant un dégagement de dioxyde de carbone constituent les deux importantes sources d émissions de CO 2 issues de la production du ciment. En effet, dans les fours à clinker, le carbonate de calcium (matière première issue des carrières) se décompose en oxyde de calcium (CaO) et en CO 2. Il en résulte des émissions de process (CO2 émis directement par la dissociation du calcaire) de l ordre de 550 kg par tonne de clinker produit. Ces émissions de process à elles seules représentent plus de la moitié des émissions du secteur. Les principaux composants de gaz d échappement rejetés par les fours de cimenterie sont ainsi le CO 2 résultant de la calcination et de la combustion, mais aussi l azote, présent dans l air de combustion, et l excédent d oxygène, sous forme de NO x, ce qui en fait le premier sous-secteur émetteur de gaz à effet de serre et de polluants acidifiants du secteur de la fabrication de produits minéraux non métalliques. Afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre en vertu du protocole de Kyoto, un accord de branche, entre le secteur cimentier représenté par Fortea et les autorités wallonnes, visant à l amélioration de l efficacité énergétique de 8,3% entre 1999 et 2010 (9,5% en gaz à effet de serre) existe depuis Les gaz d échappement rejetés contiennent également de petites quantités de poussières, de chlorures, de fluorures, de dioxyde de soufre, de monoxyde de carbone ainsi que des quantités, plus infimes, de composés organiques et de métaux lourds. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 68/71

69 Conclusions Par contre, le secteur cimentier est faiblement consommateur d'eau (surtout pour les procédés voie sèche: matières premières transformées sous forme de «farine» donc sans apport d'eau) : 11 millions de m³ consommés en L'utilisation de l'eau se limite au refroidissement des machines et sa consommation est régulée par des systèmes de recyclage en circuits fermés. En ce qui concerne les actions volontaires entreprises par le secteur, une des démarches les plus ambitieuses en matière de gestion de l'environnement est la mise en place d'un Système de Management de l'environnement dans l'entreprise par le biais de l application du règlement européen EMAS ou de la norme internationale ISO Fin 2002, les trois sociétés cimentières actives en Wallonie ont initié les démarches préparatoires à l obtention de la certification ISO En 2003, une de ces sociétés a été certifiée ISO Ces sociétés publient régulièrement des rapports environnementaux. En ce qui concerne les actions réglementaires, la directive IPPC a pour objectif de réduire la pollution industrielle et de contrôler les émissions des installations potentiellement les plus polluantes par le biais d autorisations (permis) publiques et de rapportage des émissions de la part des installations visées. Les 5 sites wallons de production de clinker sont recensés comme établissements dits «IPPC». Ils tombent également dans le champ d application du règlement E-PRTR non seulement pour leurs activités de production déjà IPPC mais aussi pour leurs activités extractives L évolution des inputs et outputs du secteur La Figure 27 fait apparaître l évolution socio-économique du secteur cimentier wallon de 1995 à Indices (1995=100) Emploi Exportations Investissements Valeur ajoutée Années Figure 27.- Evolution des inputs et outputs socio-économiques du secteur cimentier en Wallonie ( ). Source : Fortea et IWEPS sur base des données de l ONSS 2007 L emploi du secteur cimentier est resté stable jusqu en 2001, et a ensuite subi une importante perte de 14% entre 2001 et La valeur ajoutée et les exportations évoluent peu sur la période de 10 ans présentée. Quant aux investissements, ils fluctuent davantage surtout en Le pic de 2001 Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 69/71

70 Conclusions correspond au remplacement d une unité de production en voie humide par une autre en voie sèche. En 2004, ils ont atteint 32 millions d euros. En ce qui concerne les inputs et outputs environnementaux, les paragraphes suivants montrent leur connexion ainsi que leur évolution au cours des dernières années. La Figure 28 présente l évolution des émissions de gaz à effet de serre et les comparent à celle de la consommation énergétique et de la production de clinker de 1990 à Elle permet de mettre en évidence une diminution de la consommation d énergie (de 16%) malgré une diminution faible de la production de clinker (de 2%) entre 1990 et En effet, la part relativement élevée du coût de l énergie dans le coût de production a encouragé l industrie à améliorer son rendement énergétique Indices 1990= Production de clinker Consommation énergétique Emissions de gaz à effet de serre Figure 28.- Evolution de la consommation d'énergie, de la production de clinker et des émissions de GES du secteur cimentier wallon entre 1990 et Sources : MRW - DGTRE Bilan énergétique en Région wallonne 2006 et MRW DGRNE/cellule Air - inventaire d avril 2007 En évaluant les émissions atmosphériques durant la période pour tenir compte de l année de référence 1990 de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques 58 et du Protocole de Kyoto 59, les émissions de gaz à effet de serre évoluent à la baisse, mais plus vite que la production de clinker. Elles ont diminué respectivement de 12% au cours de cette période. Durant la dernière décennie, le secteur cimentier a connu une évolution marquée au niveau de ses ressources énergétiques. Elle boude les combustibles classiques pour se tourner de plus en plus vers les combustibles de récupération (coke de pétrole) et surtout les combustibles de substitution. Ceux-ci sont actuellement ses ressources énergétiques principales. La diminution de consommation de combustible riches en carbone, dans ce cas-ci, le charbon et le fioul extra lourd, serait à l origine de la diminution des émissions de gaz à effet de serre observé durant les deux dernières années. 58 Adoptée à la Conférence de Rio de L objectif visé au niveau belge est de réduire les émissions de CO2 de 5% en 2000 par rapport à Signé en L objectif visé au niveau belge est de réduire les émissions des six gaz à effet de serre de 7,5% en par rapport à Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 70/71

71 Conclusions Des efforts de réduction des émissions sous l impulsion de l accord de branche signé en 2004, concernant l amélioration de 8,3% de l efficacité énergétique (9,5% en gaz à effet de serre) par le secteur cimentier entre 1999 et La Figure 29 présente l évolution des émissions de polluants acidifiants et les compare à celle de la consommation énergétique et de la production de clinker Indices 1990= Production de clinker Consommation énergétique Emissions de polluants acidifiants Figure 29.- Evolution de la consommation d'énergie, de la production de clinker et des émissions de polluants acidifiants du secteur cimentier wallon entre 1990 et Sources : MRW - DGTRE Bilan énergétique en Région wallonne 2006 et MRW DGRNE/Cellule Air inventaire d avril 2007 Lors de l évaluation des émissions de polluants acidifiants durant la période , est observée une évolution globalement parallèle à celle de la de la production de clinker. Les émissions de polluants acidifiants sont ont atteint le même niveau qu en 1990, tandis que la production de clinker baisse de 2 points et que la consommation énergétique recule de 16 points. Les nouvelles normes d émissions en matière d émissions de polluants acidifiants fixées par les pouvoirs publics et qui concernent le secteur cimentier sont liées à l entrée en vigueur des conditions sectorielles (AGW du 27 février 2003) transposant la directive incinération et coincinération. Cet arrêté fixe de nouvelles valeurs limites d'émission pour une série de polluants dont les polluants acidifiants applicables aux installations du secteur qui utilisent des déchets comme combustibles. En , la révision des permis d environnement des installations visées par la directive IPPC a été entreprise. Elle tend à harmoniser les conditions d exploiter au niveau des performances des meilleures technologies disponibles ou de leur équivalent définis notamment dans les documents BREF de la Commission européenne. Elle conduira de ce fait à de nouvelles réductions d émissions. Et par sa révision régulière permettra de maintenir les performances environnementales de l ensemble des installations IPPC au niveau des BAT. Rapport Ciment 2007.doc/ ICEDD asbl 71/71