Incinérateur de déchets

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Première usine allemande d’incinération (Hamburg-Hammerbrook), ici, en 1895.

Un incinérateur est un dispositif visant à détruire des objets par incinération, c’est-à-dire par une combustion aussi complète que possible. Il se présente en général comme un four où la chaleur dégagée par les matériaux en cours de combustion est suffisante pour enflammer les matériaux ajoutés.

Le mot désigne souvent une UIOM (usine d’incinération des ordures ménagères). Les incinérateurs ayant dans le passé été sources de pollutions importantes, ils ont été nommés « centre de valorisation thermique » puis « usine de valorisation énergétique » au lieu d’« usine d'incinération ». Les polémiques autour des UIOM sont nombreuses avec les associations de défense créées par les riverains de ces usines.

Les premières usines d’incinération de déchets urbains et ménagers sont apparues à la fin des années 1800. En Europe, la France et l’Allemagne ont été les pays qui au XXe siècle ont le plus développé l'incinération.

Il existe aussi des incinérateurs ou des modes d'incinération conçus pour des déchets particuliers. Le Royaume-Uni a utilisé des navires incinérateurs, avant de les interdire à la suite de conventions internationales interdisant le rejet de déchets en mer. Des navires, militaires notamment, peuvent disposer d'incinérateurs à bord. Les hôpitaux ou structures vétérinaires importantes possèdent également parfois des incinérateurs adaptés au traitement de déchets médicaux biologiquement dangereux, pas toujours prévus pour traiter les toxiques résultant de la présence de chlore ou de métaux dans ces déchets.

Principe de fonctionnement d’une usine d’incinération d’ordures ménagères[modifier | modifier le code]

Les incinérateurs se sont développés dans les agglomérations urbaines à partir des années 1960, en l’absence de politique de tri des déchets, de compostage et de recyclage des matériaux, et en raison d’une offre nouvelle de matériel d’incinération capable de traiter des quantités importantes de déchets, et de la difficulté croissante de trouver des sites de décharge.

France[modifier | modifier le code]

Depuis 1994, la loi interdit d’incinérer des déchets sans valoriser l’énergie et les rejets à l’atmosphère sont soumis aux limitations imposées par la directive no 94/67/CE[1], plus stricte depuis 2005.

Depuis 2009, lorsqu’on parle d’un « incinérateur » ou d’une UIOM (usine d’incinération d’ordures ménagères), cela comprend au minimum :

  • un four (lieu de la combustion du déchet),
  • une chaudière pour récupérer l’énergie ;
  • un traitement des fumées avec captage des polluants avant rejet dans l’atmosphère ;

Incinération[modifier | modifier le code]

La combustion des déchets est auto-alimentée, c’est-à-dire qu’aucun autre combustible n’est nécessaire au maintien de la combustion. Toutefois, un brûleur (alimenté au gaz ou au fioul la plupart du temps) est toujours nécessaire pour assurer trois fonctions :

  1. montée en température jusqu’aux conditions d’incinération (850 °C pendant au moins 2 secondes après la dernière injection d’air) ;
  2. maintien des conditions d’incinération au cas où les déchets seuls ne le permettent pas (rare en France) ;
  3. arrêt du four et descente en température (qui doit être progressive).

Quant à l'installation, elle comporte trois zones principales :

  • Un hall de réception et une fosse permettent d’homogénéiser les produits et d’alimenter, éventuellement en continu (si les quantités à traiter sont importantes) l’installation. Dans ce dernier cas les fours fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 tandis que la collecte ne s’effectue que 6 demi-journées par semaine) ; la reprise se fait au moyen d’un grappin, sous un pont roulant au-dessus de la fosse de réception.
  • Le four en continu, si la nature des déchets le permet, utilise le seul pouvoir calorifique (PCI) des déchets pour fonctionner ; un brûleur à mazout ou, la plupart du temps, au gaz de ville ou au propane permet le démarrage et occasionnellement un apport calorifique complémentaire lors de l’allumage et pour réduire les imbrûlés ou la formation de composés toxiques (furanes, PCB, goudrons ou diverses formes de dioxines) si la température tombe au-dessous de 850 °C. Il existe des incinérateurs à lit fluidisé, à four rotatif ainsi que de nombreuses variantes permettant l’incinération des déchets industriels ou spéciaux (DASRIA, farines animales, etc.).
  • Une chaudière peut récupérer la chaleur et la valoriser, éventuellement sous forme d’énergie électrique ou pour le chauffage (cogénération).

Récupération d’énergie[modifier | modifier le code]

La chaleur des fumées issues de la combustion (température entre 850 °C et 1 000 °C) est transférée à un fluide caloporteur (en général de l’eau) dans une chaudière. Dans les UIOM, le plus souvent, l’eau est transformée en vapeur et distribuée à un réseau de chaleur (chauffage urbain) et/ou à une turbine pour générer de l’électricité.

Traitement des vapeurs et fumées[modifier | modifier le code]

Incinérateur de Malmö (Suède).
L’incinérateur de Vienne, en Autriche, qui assure aussi le chauffage d’eau pour un réseau de chaleur, décoré par Hundertwasser.

Différents modes de traitements existent : humide, semi-humide, semi-sec, sec. Le choix du traitement dépend des réactifs disponibles et des technologies souhaitées. Des analyseurs mesurent en continu certains gaz (CO, HCl, SO2, NOx…) et permettent le contrôle de la combustion et la régulation du procédé de traitement.

Autrefois, l’installation comportait en général des filtres électrostatiques piégeant les particules sensibles à l’électricité statique (métaux lourds mais pas le plomb ou le mercure qui sont sublimés à relativement basse température). Aujourd'hui des filtres à manches sont plus souvent utilisés. L'incinérateur de la communauté urbaine de Nancy comporte le système de double filtration (filtre à manches et dépoussièreur électrostatique).

  • En voie humide, la fumée fait l'objet d'un lavage à l'aide de lait de chaux afin de la désacidifier dans ce dernier cas, une installation de traitement des effluents liquides est alors nécessaire. Un panache important de fumées sort de la cheminée sous forme d'un « nuage » blanc. Ce panache blanc est principalement composé de vapeur d'eau, car la plupart des incinérateurs sont équipés d'un lit catalytique ou DENOX où l'on injecte de l'ammoniaque (NH4OH) ce qui neutralise les NOx (NOx + NH4OH donne H20 + NH3+ NO)
  • La voie sèche, la plus utilisée en France à la suite de la mise aux normes 2005, permet dorénavant de mieux piéger les polluants dans la fumée. Pour cela, il convient d'injecter des réactifs dans la fumée (chaux spongiacale ou bicarbonate de sodium pour les acides, et charbon actifs pour les dioxines et furanes) en amont du filtre à manches. Le filtre à manche récupère alors les réactifs en proportion sur-stœchiométrique et les sels de réaction. Cette technologie permet de ne pas utiliser d'eau, de ne pas produire d'effluents liquides, et de supprimer le panache en sortie de cheminée.

Un autre méthode avec l'utilisation de torche à plasma empêche toute émission de gaz.

Destination des résidus[modifier | modifier le code]

Les résidus solides (mâchefers) sont déferraillés, stockés et, si leur qualité le permet (présence de métaux lourds respectant normes actuelles), concassés pour être réutilisés par les travaux publics après une phase de maturation. Dans le cas contraire, ils sont mis en centre d'enfouissement technique.

Les usines modernes tendent à avoir des installations « annexes » de traitement des sous-produits d'incinération occupant une part considérable du volume bâti et leur gestion devient prépondérante sur le pilotage des fours, même si celui-ci est devenu de plus en plus complexe au fil des années.

Les sous-produits de filtrage et lavage des fumées (REFIOMS) sont des déchets ultimes qui doivent être rendus inertes (vitrification ou enrobage le plus souvent) et stockés dans des centres d'enfouissement technique dits « de classe I ».

Gestion et entretien d’une usine d’incinération d’ordures ménagères[modifier | modifier le code]

En marche normale, une UIOM fonctionne avec un personnel relativement restreint. Celui-ci comprend

  • un ou plusieurs opérateurs en salle de contrôle, chargés de la conduite du four;
  • un opérateur chargé de l'alimentation du four, manipulant le grappin qui prélève les ordures dans la fosse et les dépose dans la trémie d'alimentation en partie supérieure. Ce travail est réalisé à partir d'un petit local isolé ou de la salle de contrôle;
  • des opérateurs d'entretien chargés entre autres de nettoyer les installations, de changer les bigs-bags de REFIOM, et d'intervenir en cas de dysfonctionnement (blocage de bande transporteuse ou accumulation de déchets par exemple).

D'autres personnes sont chargées du fonctionnement des installations annexes, si elles existent : tri des ordures ménagères en amont et valorisation des mâchefers en aval.


Le four d'incinération est un organe critique qui doit être entretenu régulièrement. La plupart des UIOM sont arrêtées quinze jours par an au minimum pour permettre la réfection complète du four. Ce travail particulier est exécuté par des entreprises spécialisées en fumisterie industrielle.


Les progrès techniques réalisés dans les UIOM ont permis une amélioration sensible des conditions de travail. Certaines opérations polluantes ont été en principe supprimées (vidange à sec des fosses de mâchefers par exemple), les opérateurs chargés de l'alimentation des fours ne se trouvent plus en contact direct avec les ordures comme c'était le cas autrefois. Il n'en reste pas moins que les opérateurs de ces usines sont encore exposés à des polluants multiples (gaz de combustion en cas de fuite ou de dysfonctionnement du four, aérosols divers et microorganismes)[2].

Quantités de déchets incinérés, avec ou sans valorisation (chaleur, électricité)[modifier | modifier le code]

En Europe, Le baromètre de l'Observatoire des énergies renouvelables[3] montre qu'en 2009 la production européenne d'énergie primaire à partir de « la combustion de déchets municipaux renouvelables » s'est élevée 7,7 millions de tonnes équivalent pétrole (Tep), soit 15,4 TWh, 3,3 % de plus qu'en 2008. Mais cette quantité d'énergie aurait pu être doublée (pour le même tonnage de déchets) si les rendements de combustion avaient été améliorées par les meilleures techniques disponibles. Le CEWEP estime que 69 millions de tonnes de déchets municipaux ont été incinérées en 2009, dont 59 millions par ses membres.

« Selon la Commission européenne (qui se base sur les données fournies par les industriels de l'incinération (Confederation of European Waste to Energy Plants ou CEWEP), de 118 à 138 millions de tonnes de biodéchets sont produits par an dans l'UE, dont environ 88 millions de tonnes de déchets municipaux (déchets biodégradables de jardin, de cuisine et alimentaires) » et ces chiffres devraient croître de 10 % jusqu'en 2020 avec l'amélioration de la collecte.

Le bon recyclage européen des déchets serait en Europe freiné ou menacé par une surcapacité européenne d’incinération selon un rapport[4],[5] publiée fin 2012 par l’ONG GAIA[6] et le centre de recherche privé fundacio d'après les statistiques Eurostat qui montrent aussi que la France détient à elle seule un quart de tous les incinérateurs européens (sans compter de nouveaux projets en cours)[4]. L'incinération pèse sur la capacité du pays à implémenter une collecte plus sélective et un meilleur recyclage commente le CNIID[4].
Selon les industriels de l'incinération, ces résultats européens sont en partie expliqué par l'élargissement à de nouveaux pays qui envoyaient jusqu'à 90 % de leur gisement en décharge[7]. Selon le Cewep (Confederation of European Waste-to-Energy Plants), certains pays (Hollande, Suède) importent des déchets pour les incinérer, mais il s'agit de déchets qui auraient été sans cela - en général - enfouis faute de solutions de valorisation efficaces dans leur pays d'origine.

En France : En 2010, selon l’Ademe, 30 % des déchets municipaux français ont été incinérés (dans 129 usines d'incinération des ordures ménagères ou UIOM qui ont brûlé 14 Millions de tonnes en 2010, dont dans 114 usines qui en ont tiré une énergie correspondant à un tonnage traité de 13,8 Mt/an)[8]. Ces chiffres classent la France au 7e rang européen pour l'incinération. 30 % partent encore en décharge, et seulement 20 % sont recyclés et 15 % compostés[8].

Chaque UIOM français brûlait en 2010 de 8 900 t/an à 730 000 t/an pour les plus gros (moyenne : 120 000 t/an) pour un coût moyen de 94€ TTC/t en 2010 (en incluant la TGAP. L'Ademe admet qu'il s'agit d'une alternative à l’enfouissement incontournable pour certains déchets, mais que l'incinération ne devrait pas se faire « au détriment de la prévention ni des filières de recyclage »[8].

Avec une production de 1 207,7 kTep, la France est située en deuxième position, derrière l'Allemagne (2 045,5 ktep), en matière de production énergétique à partir des biodéchets incinérés. La production brute d'électricité à partir de la combustion de déchets municipaux renouvelables s'élève à 1 980 GWh ce qui place, là aussi, la France en deuxième position derrière l'Allemagne (4 166 GWh). Quant à la fourniture de chaleur aux réseaux, la France se classe au 4e rang, avec 253,5 ktep, d'un classement européen dominé par l'Allemagne (525 ktep).

Aspects Santé-Environnement[modifier | modifier le code]

Les usines modernes cherchent à éviter les cheminées et tuyauteries apparentes (Incinérateur de Naka, Japon).
Un design moderne est souvent recherché pour rassurer les riverains et les opposants à l’incinération (Incinérateur de Naka, Japon).

L'incinération des déchets est réglementée dans l'Union européenne par la directive 2000/76/CE[9]. Certaines dispositions, concernant les cadavres d'animaux, sont régulés par le règlement (CE) n° 1774/2002[10], qui a été promulgué notamment à la suite des crises alimentaires des années 1990 (maladie de la vache folle, liée notamment à l'ingestion de farines animales par les bovins, etc.)[11]. En France, elle est réglementée en particulier par le livre V du Code de l'environnement sur la « prévention des pollutions ».

En France, les « installations d'incinération ou de co-incinération de déchets non dangereux sont des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE), soumises à autorisation dans tous les cas ». Elles sont classées dans la rubrique 2771 de la nomenclature ICPE intitulée « Installation de traitement thermique de déchets non dangereux »[12].

En 2004, le Comité de la prévention et de la précaution a recommandé que « la question de l’incinération des ordures ménagères en France soit analysée et replacée dans le cadre d’une politique globale de gestion des déchets en France. Cette politique devrait s’articuler autour des axes suivants : la prévention, le renforcement de la réglementation et du contrôle de la conduite des installations, le développement de la recherche, la surveillance environnementale et des populations, l’optimisation des filières de traitement et une politique participative ambitieuse d’information et de sensibilisation du public et des acteurs afin de favoriser leur implication dans les processus décisionnels. »

« L'incinération est une composante de la solution du problème du traitement des déchets mais, pendant vingt ans, l'investissement consenti sera à rembourser. Il faudra brûler le même nombre de déchets pendant cette période, et cela retarde d’autant l’instauration d’une politique de recyclage sur l'ensemble du gisement. »

— Sébastien Lapeyre du Centre national d'information indépendante sur les déchets (CNIID)

Une étude publiée en novembre 2007 par l’Institut de veille sanitaire (InVS) « montre qu’il a existé une association significative mais pas de lien de causalité entre l’incidence de certains cancers et l’exposition aux rejets des incinérateurs construits dans les années 70-80 », évoquant « l’augmentation de certains cancers : chez la femme, le cancer du sein et chez l'homme, on ne note pas d'incidence significative pour l'ensemble des cancers car elles portent sur des maladies relativement rares ainsi le sarcome des tissus mous, le cancer du foie et les lymphomes malins non-hodgkiniens ». L'étude ajoute que ces cas représentent un nombre de 650 environ sur les 135 567 recensés dans les quatre départements dont les registres de cancers ont été relevés.

Le Syndicat national du traitement et de la valorisation des déchets urbains et assimilés (SVDU)[13], qui rassemble les industriels, fait valoir une baisse de 97 % des émissions de dioxines entre 1995 et 2006.

Le porte-parole de la Coordination nationale médicale santé-environnement note que si depuis le 27 décembre 2005, les nouvelles normes ont été mises en place, il n'y a pour le moment aucun recul épidémiologique suffisant. Il n’y a pas d’incinérateur propre car non seulement ils dégagent du dioxyde de carbone, mais en plus près de 2 000 substances toxiques n'ont pas, elles, fait l’objet d’étude sur leur impact sanitaire. Des impacts secondaires peuvent aussi provenir de l'utilisation de cendres ou mâchefers qui ont concentré les polluants qui étaient présents dans les déchets ou issus de leur combustion.

Aussi, les pétitions du corps médical fleurissent dans la plupart des régions concernées par un projet d'incinérateur. Toutes réclament un moratoire sur la construction de nouveaux incinérateurs.

Opposition[modifier | modifier le code]

Des centaines d’associations dans le monde s’opposent à l’incinération. Elles dénoncent les risques encourus par les populations habitant à proximité des incinérateurs, et notamment les menaces de cancer. Il existe des alternatives pour tout ou partie des déchets comme la réduction des déchets à la source, la méthanisation des déchets organiques, le recyclage et le compostage.

Également, la gazéification de la biomasse et des déchets est une alternative à l'incinération, et permet dans le même temps de produire de l'électricité.

Aux États-Unis, dans les années 1990, 300 projets sur 400 ont été stoppés par une opposition citoyenne.

En France, la législation sur la qualité de l’air ayant évolué, de nombreuses usines d’incinération ont dû être mises aux normes ou fermées depuis les années 1990. Des polémiques subsistent aussi sur l’impact à long terme de l’utilisation de mâchefers en fond de couche routière ou pour divers aménagements.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Directive n° 94/67/CE du 16 décembre 1994 concernant l'incinération de déchets dangereux, sur le site ineris.fr.
  2. Incinération d'ordures ménagères. Fiche d'aide au repérage de cancérogènes. Document INRS
  3. État des énergies renouvelables en Europe - Edition 2012, 250 pages, sur le site energies-renouvelables.org
  4. a, b et c ["France has one quarter of all European incinerators, yet there are new ones still in the pipeline. The incineration overcapacity in the country is responsible for the low implementetion of the necessary separate collection and recycling programs. As a result our recycling rates are lower than they could be," said Delphine Lévi Alvarès, Policy Officer at CNIID (National Center for Independent Information on Waste). rapport (en anglais) et communiqué de l'Association GAIA (2013) : More incineration than trash to burn threatens recycling in Europe du 2013-01-21
  5. CNIID 2013, [1], 22 janvier 2013
  6. GAIA : Global Anti-Incinerator Alliance
  7. Recyclage-recuperation.fr (2013), Incinération Une étude peu convaincante, 30 janvier 2013
  8. a, b et c Communiqué Ademe 3 janvier 2013
  9. Directive 2000/76/CE, sur le site europa.eu.
  10. Règlement (CE) n° 1774/2002., sur le site /europa.eu
  11. explication du règlement (CE) n° 1774/2002 sur le site de l'UE.
  12. CCI Fiche : Le cadre réglementaire applicable aux unités d'incinération des déchets non dangereux - UIDND Fiche pratique, consultée 2013-06-24
  13. Ensemble pour l'incinération métrisée des déchets, sur le site du SVDU.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Webographie[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Dron R. « Les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères », note du laboratoire central des Ponts et Chaussées ; 1996, 15 p.
  • Le Goux J., Le Douce C. L'Incinération des déchets ménagers (1995)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]