Analyse de cycle de vie d’un incinérateur rotatif de déchets dangereux

1. Analyse de cycle de vie d’un incinérateur rotatif de déchets dangereux

2. Sommaire • Contexte • Présentation de la démarche de réalisation de l’Analyse du Cycle de Vie • Présentation du système étudié, scénarii • Hypothèses, impacts étudiés • Résultats • Variation de certains impacts  en fonction du taux d’utilisation externe de l’énergie • Conclusion

3. Analyse de Cycle de Vie réalisée, pour le compte du Sypred, par le bureau d’études RDC Environnement publiée en mai 2010, avec le soutien de l’Ademe. • Revue critique assurée par Wim Dewulf, Chantal Block et Carlo Vandecasteele de l’Université Catholique de Louvain.

4. Contexte • Selon une étude de l’ADEME, 3 594 kt de déchets dangereux ont été traités en 2008 en France dans des centres collectifs avec la répartition suivante : • Traitement physico-chimique : 392 kt • Traitements thermiques : 2 139 kt dont 780 kt en fours rotatifs • Stockage 1 063 kt • Le Sypred compte 18 incinérateurs rotatifs de déchets dangereux • répartis sur 11 sites et a incinéré 750 kt de déchets dangereux • en 2008, année de référence. • Aucune étude des impacts environnementaux de ce type d’installation n’a été menée auparavant.

5. Définition d’une Analyse du Cycle de Vie (ACV) • L'ACV est un outil qui permet d'évaluer de manière scientifique et objective les impacts environnementaux d’une structure, d'un produit, d'un service ou d’un procédé industriel. • L’ACV permet d’obtenir une vision globale d’un service ou d’une prestation donnés. • L’ACV génère des indicateurs pour l’aide à la décision. • L’ACV a une approche multi étapes et multi critères et son utilisation permet d’éviter les déplacements de pollution.

6. Comment une ACV est-elle réalisée ? • Identification et analyse du système et exploitation de bases de données internationales sur les ACV 1 - Objectifs, unité fonctionnelle 5 - Interprétation 2 - Définition du système 3 - Inventaire du cycle de vie 4 - Évaluation des impacts

7. Améliorer la qualité des procédés et de l'exploitation, grâce à la connaissance des paramètres ayant une influence sur les impacts environnementaux (aspects internes, aide à la décision pour l’exploitant). • Communiquer sur les impacts environnementaux des installations d’incinération des déchets dangereux en four rotatif des membres du SYPRED (aspects externes). NB : L’objet de cette ACV n’est pas la comparaison avec d’autres procédés ou modes de traitement des déchets.

8. Système étudié Mix déchets classiques Mix déchets spécifiques Traitement four rotatif : alimentation, four, post combustion, valorisation chaleur Traitement fumées et eaux Traitement des fumées par voie sèche Pré-traitement, préparation Traitement des fumées par voie humide REFIDI Mâchefer Stabilisation Valorisation matière Stockage ISDD Scénarii : 1. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide Année de référence : 2008

9. Inventaire des flux impactants : Traitement par incinération en four rotatif d’1 kg de déchet dangereux Déchets Déchets Rejets Réactifs Eau Eau Energie Energie Matières

10. Hypothèses et données • Les mix de déchets traités sont représentatifs de la plus grosse partie des déchets dangereux incinérés en France • Découpage d’un incinérateur en un arbre de procédés • Données relatives aux déchets : d’après la base Ecoinvent + données SYPRED • Coefficients de transferts : adaptés à partir de la littérature (Jahn 2002, MSWI, centrales charbon) • Impacts construction : d’après la base Ecoinvent • Impacts consommation de fuel : d’après la base Ecoinvent • Impacts consommation électrique : résultant du mix attributionnel pour un profil de consommation continu • Impacts évités par la production d’énergie : équivalents à ceux de la combustion fioul • Impacts de la production et du transport des consommables : d’après la base Ecoinvent • Mâchefers : non stabilisés avant stockage en installation de stockage de déchets dangereux • Emissions dans l’air et dans l’eau: calculés à partir des coefficients de transferts • Refidis* : stabilisés avant stockage en installation de stockage de déchets dangereux • Impacts mâchefers et refidis* : d’après l’ACV réalisée par la FNADE avec le soutien de l’ADEME • Impacts transport des consommables par camion : d’après base COPERT IV • Impacts transport par train : d’après données SNCF 1999 • (*) : résidus d’épuration de fumées d’incinération de déchets dangereux

11. Trois scenarii • Incinération à 850°C, traitement des fumées en voie sèche et mix déchets classiques à teneur • en chlore < 1%. • Incinération à 850°C, traitement des fumées en voie humide et mix déchets classiques teneur • en chlore < 1%. • Incinération à 1100°C, traitement des fumées en voie humide et mix déchets spécifiques teneur en chlore >1%. • Les mix déchets reflètent fidèlement la composition moyenne des déchets reçus sur une période de trois ans.

12. 12 Catégories d’impacts considérés dans cette étude

13. Unité fonctionnelle et fonctions secondaires • L’unité fonctionnelle : incinération d’1kg de déchet dangereux incinéré. Les résultats de l’ACV se rapportent à cette unité fonctionnelle • Outre cette fonction de base, le système remplit des fonctions secondaires, à savoir la production de matières et d’énergie. Celles-ci remplacent des matières et des énergies produites par des procédés classiques, ce qui évite les impacts correspondants. • Résultats • Le PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) des déchets est le facteur qui a le plus d’impact sur les résultats. • Les graphiques présentent, par impact, les effets et les évitements ainsi que leur somme algébrique.

14. 14 Résultats g éq. CO2 / kg de déchet g éq. S02 / kg de déchet Total Total Total Total Total Total Scénarii : 1. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

15. 15 Résultats g éq. PO4 / kg de déchet MJ / kg de déchet Total Total Total Total Total Total Scénarii : 1. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

16. 16 Résultats Litres / kg de déchet Total Total Total (*)Y compris l’eau consommée pour la production des réactifs Scénarii : 1. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

17. 17 Résultats Points / kg de déchet Total Total Total NB : évitement : impacts des procédés classiques non émis (chaudières…)du fait que le système produit des matières et de l’énergie Scénarii : 1. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

18. 18 Résultats points / kg de déchet Scénarii : 1. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

19. 19 Résultats • Scénarii : • Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide • Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche • Incinération d’un mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

20. 20 Paramètres influençant significativement les impacts

21. 21 Impacts des 750 kt de déchets traités en équivalent habitants français

22. 22 La normation des résultats de l’ACV La « normation » est une tentative de comparer les ordres de grandeurs de diverses catégories d’impacts alors que celles-ci ont des grandeurs physiques différentes. On recourt pour cela à la notion d’équivalent habitant. Elle permet d’identifier les catégories d’impacts environnementaux qui sont significatives (nombre d’habitants équivalent important) et celles qui sont de second ordre (nombre d’habitants équivalent faible). Cette traduction correspond au nombre d’habitants qui génère un impact équivalent sur une période d’un an, du fait de l’ensemble des activités économiques nationales qui leur est rapporté. En pratique, on divise l’impact correspondant au procédé étudié par l’impact total sur la zone géographique considérée puis on multiplie par la population de cette même zone. Par exemple, selon l’IFEN (Institut Français de l’Environnement), 33 545 millions de m3 d’eau ont été prélevés en France en 2001, pour tous les secteurs de l’économie confondus (production d’énergie, eau potable, irrigation et industrie). Considérant que la population française était en 2001 de 60 millions d’habitants, on calcule l’équivalent-habitant français pour la consommation annuelle d’eau de la façon suivante : Eq. Hab. conso. eau France = 35 545 millions m3 / 60 millions hab. = 559,083 m3 /hab. = 559 083 L / hab.

23. 23 Variation de certains impacts  en fonction du taux d’utilisation externe de l’énergie pour le scénario 1* Taux moyen actuel Taux moyen possible * Scénario 1 : Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide

24. 24 Variation de certains impacts  en fonction du taux d’utilisation externe de l’énergie pour le scénario 1* Actuellement, 29 % de l’énergie est valorisée dans les installations Potentiel, 60 % de l’énergie est valorisée dans les installations Effet de serre Gain 58% 479 g éq. CO2 200 g éq. CO2 Acidification de l’atmosphère Gain 246% - 0,26 g éq. SO2 - 0,9 g éq. SO2 Consommation d’énergie non-renouvelable Gain 151% - 2,99 MJ - 7,5 MJ * Scénario 1 : Incinération d’un mix classique avec un traitement des fumées par voie humide

25. Principales conclusions Les impacts environnementaux sont favorablement influencés par la valorisation énergétique et la valorisation des métaux. Pour certaines catégories d’impact, l’incinération des déchets dangereux présente un bénéfice environnemental. Les impacts environnementaux de l'incinération de déchets dangereux dépendent fortement : • Des caractéristiques des déchets : PCI, composition élémentaire, utilisation de l’énergie produite … • Des paramètres système : rendement de valorisation énergétique, type de traitement des fumées… • Des émissions de NOx et SOx

26. Principales conclusions Le traitement des fumées par voiesèche avec du bicarbonate de soudegénère plus d'impactsenvironnementauxque le lavagehumide et que le traitement des fumées par voiesèche avec de la chaux. Les transports pris en considérationdansl'étudeinfluencentpeu les résultats. Plus l'énergieproduitesur la ligned'incinérationestutilisée, plus les impacts sontréduits. L’impactpositif d’un abaissement des valeurslimites de rejet des polluantscontenusdans les fuméespeut se trouvercontrebalancé par l’impactnégatif du surcroît de réactifsnécessaire pour l’épuration de cesfumées.

27. Charte du document TITRE Texte légendes