Gestion des déchets ménagers en France : Vers la production d’énergie avec les déchets verts
La gestion des déchets ménagers est indissociable du développement durable. Cette activité représente un enjeu important pour la qualité de vie des habitants et pour la collectivité.
S’agissant des îles à superficie restreinte comme l’île Maurice, il s’agirait de se pencher sur certaines expériences menées ailleurs, sachant que les progrès technologiques avancent rapidement et les coûts de traitement des déchets organiques ou déchets verts ou déchets fermentescibles deviennent de plus en plus compétitifs.
Plusieurs instances publiques en France (l’équivalent du « Local Government » chez nous) ont pris des mesures pour mener à bien la gestion des déchets ménagers en tenant compte des paramètres suivants : (1) apporter un service adapté aux besoins du territoire, (2) préserver l’environnement, (3) et maîtriser les finances publiques.
Définition de déchets ménagers : Ce sont les déchets que tout habitant produit dans sa vie quotidienne. Les déchets ménagers regroupent :
– les ordures ménagères – non recyclables ou pas encore recyclées ;
– les déchets recyclables secs – journaux, papiers, carton, magazines, verre, aluminium, plastique ;
– les recyclables dits humides, organiques ou fermentescibles – déchets alimentaires, herbes, bois…
Depuis 1992, la Communauté urbaine de Strasbourg (CUS) a développé une gestion multi-filières des déchets ménagers et assimilés. Aujourd’hui, Strasbourg avance rapidement sur différents volets de la gestion des déchets, y compris la gestion des déchets verts ou déchets fermentescibles (transformés en combustible au lieu du seul compostage).
Dans ce contexte, la CUS assure la collecte, le traitement et la valorisation de tous les déchets produits par les 468,386 habitants de ses 28 communes. La CUS est extrêmement bien organisée pour mener les activités suivantes : (1) la collecte des déchets ménagers et assimilés et (2) la gestion de plusieurs sites de traitement de déchets à travers une délégation de service public.
Education Citoyenne
Avant de démarrer une activité d’une telle envergure, les instances publiques ont accordé une grande importance à l’éducation citoyenne par le biais de différents modes de communication.
L’information de proximité, pour une sensibilisation préalable, constitue la première étape obligée pour les instances publiques qui souhaitent vraiment garantir la réussite des actions de terrain. Lorsque les citoyens sont bien informés, ils comprennent les enjeux associés au traitement des déchets et ils décident de leur plein gré d’être partie prenante des enjeux liés au traitement des déchets, non seulement pour la préservation de leur environnement immédiat, mais aussi de celle de leur pays et de notre Planète. De plus, ils contribuent activement, chacun d’entre eux, modestement mais sûrement, à la lutte contre le changement climatique.
Le tri des déchets ou le tri sélectif est une composante fondamentale pour les instances publiques afin d’avoir un meilleur contrôle sur les coûts associés à la gestion des déchets ménagers. L’implication forte de la collectivité a propulsé le thème des déchets sur le devant de la scène médiatique, et a augmenté considérablement les liens avec les citoyens pour mener à bien ce projet.
A Strasbourg, en 2012, près de 32,329 foyers ont été sensibilisés à domicile aux consignes de tri. Les habitants ont reçu des explications sur la gestion quotidienne de leurs déchets, que ce soit pour les gestes de tri ou de compostage. De plus en plus, les conteneurs d’apport volontaire sont retirés des communes de plus de 10,000 habitants afin d’optimiser le service de la collecte sélective. Lors des travaux de réaménagement ou la construction de nouveaux quartiers, il existe désormais des bacs souterrains plus adaptés à l’environnement : c’est la collecte enterrée. La collecte habituelle en bacs présente des difficultés telles que des problèmes de salubrité, de mauvaise qualité du tri des déchets, et de vandalisme, entre autres.
Réussir à faire entrer le tri sélectif dans les habitudes des habitants prend du temps mais les résultats sont positifs et encourageants pour les instances publiques. Toutefois, les opérations de sensibilisation sont constantes afin de développer une conscientisation profonde des habitants.
Grâce à plusieurs campagnes de sensibilisation, la marge d’erreurs des habitants de Strasbourg lors du tri sélectif a été réduite. Le rapport 2012 de la ville de Strasbourg (pp.29-30) (WWW.STRASBOURG.EU) indique ceci :
« Sur les 21 communes de moins de 10 000 habitants, la collecte sélective en apport volontaire reste stable ces 3 dernières années avec 3,845 tonnes soit 46,4 kg/hab./an collectés en 2012.
(…) le taux d’erreurs de tri reste faible pour la collecte sélective en apport volontaire. Il est de 5,1% en 2012, ce qui permet de récupérer l’équivalent de 44 kg de matériaux valorisables sur 46,4 kg/hab./an collectés. La performance de collecte de matériaux valorisables en apport volontaire est supérieure à celle de la collecte en porte-à-porte. La démarche volontaire qui consiste à se déplacer pour déposer ses déchets triés dans les conteneurs situés sur la voie publique, semble impliquer un meilleur respect des consignes.
(…) Le taux d’erreurs de tri évoluait entre 18 et 24 % ces 4 dernières années, en 2012 il passe le seuil des 25 % avec 26,3 % d’erreurs contre 21,8 % en 2011.
La part de matériaux valorisables ne représente ainsi que 40,1 kg sur les 54,4 kg collectés par habitant en 2012.
Le taux d’erreurs de tri doit fortement diminuer dans les années à venir. En effet, pour limiter les surcoûts pour la collectivité et préserver les conditions de travail des opérateurs du centre de tri, le taux doit revenir à une valeur la plus faible possible. »
Compostage des déchets fermentescibles: La ville préconise le compostage individuel ou collectif sur le domaine privé et sur le domaine public. Des sites de compostages collectifs ont été développés et mis en service. Il existe des subventions pour l’achat d’un composteur individuel et des stages de compostage sont organisés. Une campagne de sensibilisation relaie le dispositif auprès des habitants.
Meilleur service, plus de recyclage à la déchèterie : La déchèterie est organisée de sorte à accueillir systématiquement les usagers. Des officiers les guident et les orientent afin d’en réguler le flux. Par conséquent, la qualité du tri est améliorée et le tonnage de déchets valorisés augmente. Deux agents coordonnateurs accompagnent les agents en déchèterie.
L’expérimentation éco-mobilier concerne la récupération de tous les meubles, matelas, sommiers pour le recyclage, le réemploi et la valorisation.
Traitement et Valorisation des Déchets
La CUS a développé un réseau de services pour mener à bien la politique de traitement des déchets.
• Collecte en porte-à-porte des déchets ménagers résiduels sur l’ensemble du territoire.
• Collecte en porte-à-porte des papiers et emballages recyclables (sur les 7 communes de plus de 10 000 habitants) et en apport volontaire (sur les 21 communes de moins de 10 000 habitants).
• Collecte en apport volontaire du verre.
• Collecte des déchets assimilés aux déchets ménagers.
• Mise à disposition des bacs de collecte, leur maintenance et leur réparation.
• Collecte des déchets encombrants.
• Collecte en déchèteries fixes, mobiles et déchèteries spéciales végétaux.
• Enlèvement des dépôts sauvages.
• Sensibilisation des usagers au tri et à la gestion des déchets.
• Proposition d’abonnements commerciaux (sous certaines conditions) pour les non-ménages qui souhaitent voir leurs déchets assimilés collectés par la collectivité.
Lorsqu’une collecte est terminée, les déchets sont orientés vers différentes filières de traitement pour être majoritairement recyclés ou valorisés. Pour ce faire, il existe, désormais, plusieurs centres. Le centre de tri sépare les matériaux recyclables collectés (papier, carton, bouteilles en plastique et briques alimentaires), les conditionnent et les transportent vers les filières de recyclage. Les filières de valorisation comprennent :
• Le Centre de Valorisation des Déchets Végétaux (CVDV) : valorisation matière (compost) et énergétique (plaquettes et refus de criblage en chaufferies) ;
• L’Usine d’Incinération des Ordures Ménagères (UIOM) : valorisation énergétique (cogénération vapeur / électricité) et matière (mâchefers, ferrailles) des déchets ménagers résiduels.
• Traitement et valorisation des déchets verts
Le Centre de Valorisation des Déchets Végétaux (CVDV), exploité depuis 2011 par la société VALTERRA Matières Organiques, appartient au CUS. Le centre dispose d’une plateforme de 20,000 m2, dont 14,000 m2 sont dédiés au stockage des produits et à la réalisation des process.
Afin de pallier à la saturation de la plateforme de compostage et de réduire les distances entre les points de collecte ou de production et les sites de traitement, une partie des déchets verts est traitée sur une deuxième plateforme à un endroit différent (Oberschaeffolsheim).
En 2012, la répartition des déchets végétaux sur ces deux sites est de 16,034 tonnes (soit 86 %) pour le CVDV et 2,570 tonnes (soit 14 %) sur le site d’Oberschaeffolsheim.
Les déchets verts (gazon, feuilles, branchages, troncs) sont broyés puis stockés sous forme d’andains au centre de valorisation. Après une maturation de 6 mois, les matériaux sont criblés et peuvent être réintégrés dans l’écosystème sous forme de compost.
Le broyat issu des troncs et souches ainsi que les refus de criblage sont valorisés en combustible pour les chaufferies bois ou en mulch de couverture pour les espaces végétalisés. En 2012, 11,159 tonnes de produits sous forme de compost, de broyat et de refus de criblage sont sortis de la plateforme contre 12,407 tonnes en 2011.
• Augmenter la valorisation énergétique et diminuer les gaz à effet de serre (plan climat)
L’Usine d’Incinération des Ordures Ménagères (UIOM), propriété de la Communauté urbaine de Strasbourg, est implantée dans la zone industrielle du Rohrschollen (zone portuaire sud de Strasbourg). Cette unité de traitement est certifiée ISO 9001, ISO 14001 et OHSAS 18001 (système de gestion de la qualité, management environnemental, gestion de la santé et de la sécurité au travail).
Pour l’incinération des ordures ménagères, il existe un plan d’investissement de plus de 56 millions d’euros sur 3 ans. Actuellement, l’énergie produite par l’incinération des déchets est valorisée directement au profit de trois sites industriels sous forme de vapeur. Cette vapeur alimente également un groupe turboalternateur pour une production électrique équivalente à la consommation de 55,000 habitants.
• Vers une meilleure gestion des déchets verts
L’objectif est de faire de l’incinération une filière multi-énergie. Pour la période 2010-2030, une société exploite L’Usine d’Incinération des Ordures Ménagères (UIOM) dans le cadre d’une convention. Ce contrat intègre des objectifs environnementaux forts pour la collectivité, en termes de valorisation des déchets et de production d’énergie renouvelable et de récupération (EnR&R).
Suite à des études complémentaires menées durant l’année 2011, portant d’une part sur l’injection de biométhane dans le réseau de gaz naturel, d’autre part sur l’extension du réseau de chaleur, un avenant a été ajouté au contrat en vue d’une optimisation énergétique accrue de l’UIOM.
Ainsi, plus de 56 M€ de travaux porte sur une installation de méthanisation de la fraction fermentescible des ordures ménagères (capacité de 30,000 tonnes) permettant d’augmenter le taux de valorisation sur les déchets par la production de bio-méthane (19,000 MWh/an), qui sera injecté dans le réseau gaz naturel après épuration du biogaz (équivalent énergétique de 20,000 MWh/an, soit le chauffage de 5,000 logements BBC ou l’alimentation de 2,000 véhicules fonctionnant au GNV (source Enerest) .
Un nouveau réseau de chaleur est prévu vers certains quartiers, d’une longueur de 12 km, permettant d’alimenter plus de 17,000 équivalents-logements par une énergie renouvelable et de récupération issue des déchets (environ 85,000 MWh/an).
Le rapport 2012 (p. 54) indique ceci :
« Signe d’un engagement fort de la collectivité pour la réduction des déchets et l’optimisation de leur valorisation, la 4e ligne de four-chaudière sera arrêtée au courant de l’année 2013 puis démantelée pour laisser place à l’unité de tri-extraction de la fraction fermentescible.
L’ensemble de ces travaux, qui ont commencé au 1er trimestre 2012 et se poursuivront jusque début 2015, contribuera à l’optimisation énergétique et environnementale de cet outil de traitement important. L’impact global représente une baisse des émissions de CO2 de plus de 22,000 tonnes par an. »
L’unité de tri-extraction permet de sélectionner la fraction fermentescible contenue dans les déchets pour l’orienter vers une unité de méthanisation. Le processus de méthanisation est un processus biologique, au cours duquel la matière organique est dégradée, et permet la production de biogaz. Ce biogaz est ensuite transformé en biométhane.
A travers la production de bio-méthane, issue de la méthanisation des déchets fermentescibles, Strasbourg aide la France à respecter un de ces engagements forts pris en 1997 lors de la signature du protocole de Kyoto. L’objectif est de porter à 23% la part des énergies renouvelables à échéance 2020.
Types de déchets
(1) Incinérables UIOM du Rohrschollen (propriété de la CUS)
(2) Papiers, cartons, bouteilles en plastique et briques alimentaires
(3) Encombrants à broyer avant incinération
(4) Verre
(5) Métaux divers
(6) Batteries de voiture
(7) Gravats
(8) Déchets d’équipements électriques et électroniques
(9) Huiles de moteur
(10) Huiles alimentaires
(11) Végétaux
(12) Piles
(13) Radiographies
(14) Bouchons de liège
(15) Déchets dangereux des ménages
(16) Déchets ultimes (enfouissement)
Une nouvelle source d’énergie verte
Le biogaz est combustible. Le processus de transformation des déchets verts est aujourd’hui maîtrisé à la fois pour éviter des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère mais aussi pour exploiter une nouvelle source d’énergie verte. Les déchets sont des gisements de biogaz, notamment (1) les centres d’enfouissement des déchets, (2) les stations d’épuration industrielles et municipales, (3) la méthanisation des déchets urbains, et (4) les déchets agricoles.
Définition du biogaz : La fermentation sans oxygène (anaérobie) de déchets alimentaires ou végétaux dégage un gaz constitué de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2) appelé biogaz.
Les proportions respectives de méthane et de CO2 dépendent de la nature des matières fermentées : déjections animales ou ordures ménagères. En général, le biogaz produit contient entre 55 et 65% de méthane.
Produire du biogaz : La matière secondaire utilisée pour générer du biogaz est constituée de déchets organiques domestiques, des déchets verts et végétaux, des boues d’épuration communales, des cultures énergétiques (maïs, herbe, millet) mais également des déchets de nourriture industrielle.
La fermentation anaérobie (absence totale d’air et d’oxygène) contribue à la dégradation des matières organiques mortes et à leur transformation en éléments simples gazeux et minéraux. Les enceintes dans lesquelles se déroule la fermentation sont soit dénommées fermenteurs, réacteurs ou digesteurs. Ce sont des cuves recouvertes d’un couvercle sous lequel s’accumule le biogaz qu’on soutire au fur et à mesure qu’il est produit. C’est un processus naturel sous l’action de bactéries.
Sous-production de bio-engrais : La matière découlant de ce processus est nommé du digestat. Le processus de l’hydrolyse chimique et, ensuite, de granulation – transforme le digestat en bio-engrais sous forme de microgranules de grande qualité. Ce type d’engrais pourrait être utilisé dans les plantations à valeur ajoutée telles que les pelouses sportives, les cultures ornementales et les cultures agricoles délicates.
Utilisations possibles du biogaz
1/ Peut être brûlé pour produire de l’électricité.
2/ Peut produire du bio-charbon.
2/ Peut alimenter des turbines électriques.
3/ Peut être employé comme carburant pour les véhicules, notamment les transports urbains.
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Le méthane
Le méthane (CH4) provient de la dégradation de déchets organiques et une tonne de méthane équivaut en effet de serre à 21 tonnes de gaz carbonique (CO2).
Le méthane est le deuxième gaz après le CO2 dans la lutte contre les gaz à effet de serre (GES) dont il représente en France 10 %.
Les sources d’émissions de méthane dans le monde sont nombreuses et diverses : élevage avec la digestion et les déjections du bétail, marais, mines de charbon, décharges, fonte du permafrost (croutes du sol gelé) en Alaska et en Sibérie, réchauffement des océans…
Source : http://jeanmarieallain.over-blog.fr/article-et-si-l-on-transformait-nos-dechets-menagers-en-bio-methane-116635155.html
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Etude sur la nocivité des émissions de biogaz
La Suède compte une vingtaine de sites de génération de biogaz, destinés au secteur de l’automobile. Mikael Lantz, spécialiste en systèmes énergétiques et environnementaux à l’université de Lund donne les résultats de son étude sur la nocivité des émissions résultant de la totalité de la chaîne de production, en incluant les émissions directes et indirectes par rapport à l’essence.
« L’étude a calculé qu’un kWh de biogaz équivaut au rejet de 16 grammes de méthane, de gaz carbonique (CO2) et de protoxyde d’azote. Ces émissions sont inférieures d’environ 95% à l’essence, et aussi aux valeurs standard actuelles.
Et en appliquant d’autres recommandations, les émissions pourraient être inférieures de 120% à celles de l’essence, tout en n’augmentant les coûts de production que de quelques öre [moins d’un cent d’euro] par kWh de gaz pour véhicule.»
La gestion des déchets organiques par la voie biologique permet d’éviter l’enfouissement ou l’incinération.
Sources :
http://www.notre-planete.info/ecologie/dechets/biogaz.php
http://www.nederlandinnovatief.nl/site/120106
http://www.leblogenergie.com/2007/01/30/nouveau-systme/
http://www.vosgesmatin.fr/vosges/2013/05/26/le-voile-est-leve-sur-le-site-de-villoncourt
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Le Centre de Valorisation Organique de Sedequin
La communauté urbaine de Lille est née en 1968 et regroupe 85 communes (1,1 millions d’habitants). Le Centre de Valorisation Organique de Sedequin (Lille) (CVO) traite 108,000 t/an de déchets dont :
– Déchets collectés en porte-à-porte (47,000 t/an)
– Déchets verts de déchetterie (42,000 t/an)
– Déchets de restauration collective (8,000 t/an)
– Déchets municipaux (11,000 t/an)
Ces déchets sont méthanisés à 57°C pendant 25 jours dans 3 digesteurs, après avoir subi un pré-traitement facilitant la digestion. L’épuration se fait par lavage à l’eau avec la technologie Flotech.
Le digestat obtenu après méthanisation est valorisé soit par compostage intensif en tunnel, soit par maturation en andains. 20 à 25,000 tonnes par an sont commercialisées aux agriculteurs locaux.
L’installation permet ainsi de produire 1 million de Nm3 de biométhane par an, ce qui représente l’alimentation d’une centaine de bus pour la communauté urbaine.
Le biométhane produit permet, par ailleurs, d’alimenter trois camions de livraison de Carrefour, qui approvisionnent une quinzaine de magasins de la région.
Source : http://www.injectionbiomethane.fr/construire-votre-projet/5-les-realisations/19-retour-sur-les-projets-existants.html
* Published in print edition on 29 Noverber 2013
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