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1 Analyse de cycle de vie dun incinérateur rotatif de déchets dangereux.

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1 1 Analyse de cycle de vie dun incinérateur rotatif de déchets dangereux

2 2 Sommaire Contexte Présentation de la démarche de réalisation de lAnalyse du Cycle de Vie Présentation du système étudié, scénarii Hypothèses, impacts étudiés Résultats Variation de certains impacts en fonction du taux dutilisation externe de lénergie Conclusion

3 Analyse de Cycle de Vie réalisée, pour le compte du Sypred, par le bureau détudes RDC Environnement publiée en mai 2010, avec le soutien de lAdeme. Revue critique assurée par Wim Dewulf, Chantal Block et Carlo Vandecasteele de lUniversité Catholique de Louvain. 3

4 Contexte Selon une étude de lADEME, 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 : kt dont 780 kt en fours rotatifs Stockage 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 dinstallation na été menée auparavant. 4

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

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

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 lexploitant). Communiquer sur les impacts environnementaux des installations dincinération des déchets dangereux en four rotatif des membres du SYPRED (aspects externes). NB : Lobjet de cette ACV nest pas la comparaison avec dautres procédés ou modes de traitement des déchets. 7

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

9 9 Inventaire des flux impactants : Traitement par incinération en four rotatif d1 kg de déchet dangereux Déchets Rejets Eau Energie Matières Déchets Réactifs Eau Energie

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

11 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 dimpacts considérés dans cette étude 12

13 13 Unité fonctionnelle et fonctions secondaires Lunité fonctionnelle : incinération d1kg de déchet dangereux incinéré. Les résultats de lACV se rapportent à cette unité fonctionnelle Outre cette fonction de base, le système remplit des fonctions secondaires, à savoir la production de matières et dénergie. 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 dimpact sur les résultats. Les graphiques présentent, par impact, les effets et les évitements ainsi que leur somme algébrique.

14 14 Résultats14 Scénarii : 1. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération dun mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide Total g éq. CO 2 / kg de déchet Total g éq. S0 2 / kg de déchet Total

15 15 Résultats15 Scénarii : 1. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération dun mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide Total g éq. PO 4 / kg de déchet Total MJ / kg de déchet Total

16 16 Résultats16 Scénarii : 1. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération dun mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide (*)Y compris leau consommée pour la production des réactifs Total Litres / kg de déchet Total

17 17 Résultats17 Scénarii : 1. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération dun mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide NB : évitement : impacts des procédés classiques non émis (chaudières…)du fait que le système produit des matières et de lénergie Total Points / kg de déchet

18 18 Résultats18 Scénarii : 1. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2. Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3. Incinération dun mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide points / kg de déchet

19 19 Résultats Par kg de déchet Scénario 1Scénario 2 Scénario 3 ImpactunitéEvitementEffetTotalEvitementEffetTotalEvitementEffetTotal Effet de serre g éq. CO Eutrophisation de leau g éq. PO 4 -0,040,034-0,006-0,040,0560,016-0,0530,0910,038 Acidification de latmosphère g éq. SO 2 -0,80,54-0,26-0,80,860,06-1,050,61-0,44 Consommation dénergie non renouvelable MJ -5,252,26-2,99-5,252,3-2,95-7,422,68-4,74 Consommation deau litre -1,172,541,37-1,172,251,08-1,632,761,13 Écotoxicité point 8,60E-04 1,20E-04 9,80E-04 Toxicité et santé humaine point -1,07E-051,36E-050,29E-05-1,07E-051,72E-050,65E-05-1,07E-051,30E-050,23E-519 Scénarii : 1.Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide 2.Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie sèche 3.Incinération dun mix spécifique avec un traitement des fumées par voie humide

20 20 Paramètres influençant significativement les impacts Rendement de la valorisation énergétique / chaleur Consommation de réactifs Emissions de NOx dans les fumées Consommation électrique Teneur en carbone du déchet Consommation de combustible de préchauffage Consommation deau process Effet de serre xx Consommation de ressources énergétiques non-renouvelables xxxx Eutrophisation de leau xxx Acidification de lair xxx Toxicité / Santé humaine xxx Consommation deau xxx 20

21 21 Scénario 1 56% Scénario 2 32% Scénario 3 12% Impact réel du parc Effet de serre Consommation dénergie non renouvelable Eutrophisation de leau Acidification de latmosphère Consommation deau : Impact en équivalent habitants français : Impact évité en équivalent habitants français Impacts des 750 kt de déchets traités en équivalent habitants français21

22 La normation des résultats de lACV La « normation » est une tentative de comparer les ordres de grandeurs de diverses catégories dimpacts alors que celles-ci ont des grandeurs physiques différentes. On recourt pour cela à la notion déquivalent habitant. Elle permet didentifier les catégories dimpacts environnementaux qui sont significatives ( nombre dhabitants équivalent important ) et celles qui sont de second ordre (nombre dhabitants équivalent faible). Cette traduction correspond au nombre dhabitants qui génère un impact équivalent sur une période dun an, du fait de lensemble des activités économiques nationales qui leur est rapporté. En pratique, on divise limpact correspondant au procédé étudié par limpact total sur la zone géographique considérée puis on multiplie par la population de cette même zone.22 Par exemple, selon lIFEN (Institut Français de lEnvironnement), millions de m 3 deau ont été prélevés en France en 2001, pour tous les secteurs de léconomie confondus (production dénergie, eau potable, irrigation et industrie). Considérant que la population française était en 2001 de 60 millions dhabitants, on calcule léquivalent-habitant français pour la consommation annuelle deau de la façon suivante : Eq. Hab. conso. eau France = millions m 3 / 60 millions hab. = 559,083 m 3 /hab. = L / hab. 22

23 23 ImpactunitéEvitementEffetpour 29%pour 60%gain Effet de serre g eq. CO2/kg de déchet % Acidification de latmosphère g eq. SO2 / kg de déchet -0,80,54-0,26-0,9246% Consommation dénergie non renouvelable MJ -5,252,26-2,99-7,5151% 23 Variation de certains impacts en fonction du taux dutilisation externe de lénergie pour le scénario 1* Taux moyen actuel Taux moyen possible * Scénario 1 : Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide

24 24 Potentiel, 60 % de lénergie est valorisée dans les installations Potentiel, 60 % de lénergie est valorisée dans les installations Actuellement, 29 % de lénergie est valorisée dans les installations Actuellement, 29 % de lénergie est valorisée dans les installations Effet de serre 479 g éq. CO2200 g éq. CO2 Gain 58% Acidification de latmosphère - 0,26 g éq. SO2- 0,9 g éq. SO2 Gain 246% Consommation dénergie non-renouvelable - 2,99 MJ- 7,5 MJ Gain 151% 24 Variation de certains impacts en fonction du taux dutilisation externe de lénergie pour le scénario 1* * Scénario 1 : Incinération dun mix classique avec un traitement des fumées par voie humide

25 25 Principales conclusions Les impacts environnementaux sont favorablement influencés par la valorisation énergétique et la valorisation des métaux. Pour certaines catégories dimpact, lincinération 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 lénergie 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 voie sèche avec du bicarbonate de soude génère plus d'impacts environnementaux que le lavage humide et que le traitement des fumées par voie sèche avec de la chaux. Les transports pris en considération dans l'étude influencent peu les résultats. Plus l'énergie produite sur la ligne d'incinération est utilisée, plus les impacts sont réduits. Limpact positif dun abaissement des valeurs limites de rejet des polluants contenus dans les fumées peut se trouver contrebalancé par limpact négatif du surcroît de réactifs nécessaire pour lépuration de ces fumées. 26

27 27 TITRE Texte légendes Charte du document


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