Installation de stockage de déchets non dangereux
En France, une installation de stockage de déchets non dangereux (ISDND) (ex- « décharge de classe 2 »[1]) est une installation classée pour la protection de l'environnement (ICPE) qui élimine des déchets non dangereux par dépôt ou enfouissement sur ou dans la terre[2].
Classement ICPE
[modifier | modifier le code]Les installations de stockage de déchets non dangereux sont concernées par la rubrique no 2760-2 de la nomenclature des installations classées et sont soumises à autorisation préfectorale[3]. Cette autorisation est délivrée sous la forme d'un arrêté préfectoral qui impose à l'exploitant le respect d'un certain nombre de prescriptions techniques qui visent à minimiser l'impact environnemental de l'installation et qui sont notamment issues de l'arrêté ministériel du [2].
Il est à noter que si les déchets stockés sont uniquement des déchets non dangereux inertes, les installations sont appelées « installations de stockage de déchets inertes » (ISDI) et sont alors classées sous la rubrique no 2760-3[3].
L'instruction de la demande d'autorisation d'exploiter ainsi que le contrôle du respect des prescriptions imposées est réalisé par l'inspection des installations classées[4].
Sécurisation environnementale
[modifier | modifier le code]Pour diminuer les risques de diffusion de polluants dans l'environnement (eau, air, sol, écosystèmes) des barrières d'étanchéités sont généralement imposées.
En France un Arrêté Ministériel du (mis à jour le ), impose la mise en place d’un système d’étanchéité en fond et flancs d’alvéoles d’installation de stockage de déchets (ISDND) ; il s'agit généralement d'une géomembrane généralement en polyéthylène haute densité (PEHD) considéré comme résistant et d'une grande inertie chimique et biologique, en réalité composées de différents types de résines à bases de polyéthylène (PEHD ou PEBD ou PEBDL), auxquelles sont ajoutées divers additifs. La durée de vie ces membranes ne peut pas être évaluée précisément[5],[6].
ISDND et méthane
[modifier | modifier le code]Plus les ISDND contiennent de matière organique, plus elles produisent (selon leur âge et le taux d'humidité de la décharge) spontanément du biogaz, qui contient notamment du méthane.
Ce gaz à effet de serre a longtemps été récupéré et brûlé ou le plus souvent relargué dans l'atmosphère et le milieu naturel. Dans le monde 10 millions de mètres cubes par heure de décharges seraient ainsi perdus dans l'atmosphère ou au mieux brûlés (équivalent de la consommation gazière annuelle d'un pays comme la France[7]). Il peut être valorisé énergétiquement pour produire de la chaleur et/ou de l'électricité, de la vapeur ou de l'énergie mécanique sur place, ou injecté dans le réseau de gaz après transformation en biométhane (biogaz épuré).
Un frein et un verrou à la valorisation de ces biogaz en électricité était respectivement leur teneur en sulfure d’hydrogène (H2S) et leur teneur en COVSi (Composés Organiques Volatils du Silicium, plus communément dénommés siloxanes) qui forment des dépôts abrasifs dégradant prématurément les moteurs des génératrices d'électricité.
Avec le H2S, les siloxanes dégradent la rentabilité économique de la récupération du biogaz de décharge[8].
La teneur en COVSi des gaz de décharge et leur nature précise ont en outre longtemps été difficiles à analyser (jusque vers 2005)[9] puis des analyses (élémentaire, par diffraction de rayons X, microcalorimétrie et microscopie électronique), y compris des COVSi ont précisé la nature des contaminants du gaz de décharge qui dégradent les moteurs[8].
Ces contaminants siliceux ont dans les années 2000 été étudiés en laboratoire pour les « mécanismes de dégradation bio-physico-chimique des silicones »[10] qui en sont la source.
On a aussi étudié le rôle du pH, des cations et du contexte biologique sur la dégradation d'huiles silicones. Les teneurs en COVSi de boues de stations d'épuration (STEP) et des biogaz qu'elles produisent ont aussi été étudiées grâce à une nouvelle méthode d’analyse des COVSi, méthode qui a conduit à démontrer que la nature des COVSi dépend beaucoup du type de déchets organiques impliqués dans la méthanisation[9]. Une étude de 2008 porte sur la production et de la consommation des silicones et leur répartition en fin de vie selon les deux filières d’élimination[9].
Les performances de divers types de charbons actifs ont été comparées en laboratoire et in situ[8] et de nouveaux procédés d'épuration des gaz de décharge ont émergé tels que la Waga-box ont été récemment (années 2010) mis au point permettant la production d'un biométhane pur à plus de 98% que l'on peut alors directement valoriser sur place ou injecter dans le réseau gazier. Cet outil, mis au point par une Start-Up iséroise (Waga-Energy, créée en 2015 à Meylan) combine une filtration sur membrane et une distillation cryogénique ; elle a été testée à Saint-Florentin dans l’Yonne (site Coved) puis à Troyes et à Saint-Maximin dans l’Oise sur 2 ISDND qui ont ainsi pu injecter dans le réseau du biométhane pur à plus de 98%. Des projets concernent au moins 2 autres centres de stockage du Loiret et de Meurthe-et-Moselle.
Comme il est généralement difficile de prélever des échantillons de biogaz en différents points représentatifs de la décharge, on cherche à se baser sur les caractéristiques physico-chimiques d’un dépôt (notamment son pouvoir méthanogène) pour prédire la qualité du biogaz qu'il produira (et donc pour dimensionner les besoins en épuration des COVSi et du H2S)[8]. Au début des années 2010, un réacteur de traitement gaz-liquide a été testé sur biogaz réel pour en apprécier les performances vis-à-vis de certains COVSi[8].
Des moyens de conjointement purifier le biogaz de ses siloxanes et de son H2S sont recherchés. Le transfert gaz-liquide dans des huiles et l'adsorption sur charbon actif semblent complémentaires : l'huile absorbant les fortes doses puis le charbon actif adsorbe les traces restantes[11]. La physi-adsorption du H2S sur charbon actif en tissu pré-humidifié pouvant être régénéré un certain nombre de fois in situ (par chauffage électrique direct et mise en dépression du réacteur, sans besoin de haute température ou forte différence de pression) a aussi été étudiée[11].
Amiante
[modifier | modifier le code]Seuls les déchets d'amiante liés à des matériaux inertes (ex : amiante-ciment, terres amiantifères, agrégats d’enrobés contenant de l’amiante) peuvent être éliminés dans des installations de stockage de déchets non dangereux, à condition d'être uniquement entreposés dans des alvéoles spécifiques.
Les déchets amiantés non-inertes (ex : dalles vinyl-amiante) ou les déchets d’amiante non-liés (ex : déchets de flocage, équipements de désamiantage contaminés...) doivent être éliminés dans des installations de stockage de déchets dangereux (ISDD)[12],[2].
Notes et références
[modifier | modifier le code]- « Centre de Stockage des Déchets Ultimes (CSDU) ou Installation de Stockage de déchets », sur www.sita.fr (consulté le )
- « Arrêté du 15 février 2016 relatif aux installations de stockage de déchets non dangereux », sur www.legifrance.gouv.fr (consulté le )
- « 2760. Installation de stockage de déchets autre que celles mentionnées à la rubrique 2720 », sur www.ineris.fr (consulté le )
- « Missions », sur installationsclassees.developpement-durable.gouv.fr (consulté le )
- Rapport Final du projet de recherche DURAGEOS, 2014.
- « Durabilité des géomembranes en polyethylène haute densité, Thèse de Carlota Pons, 2012 », sur www.theses.fr (consulté le )
- « Waga Energy et Air Liquide, une scission fondatrice », sur Les échos (consulté le ).
- Claire Chottier, Composés Organiques Volatils du Silicium et sulfure d'hydrogène - Analyse - Traitement - Impact sur la valorisation des biogaz (thèse de doctorat), INSA Lyon, (présentation en ligne).
- Aurélie Ohannessian, Composés organiques volatils du silicium: un frein à la valorisation énergétique des biogaz : « genèse et mécanismes de formation » (thèse de doctorat), INSA Lyon, (présentation en ligne).
- Baptiste Laubie, Dégradation bio-physico-chimique des élastomères silicones : Influence du catalyseur de polycondensation et impacts environnementaux (thèse de doctorat), INSA Lyon, (présentation en ligne).
- Carolina Rojas Devia, Biogaz en vue de son utilisation en production d'énergie : séparation des siloxanes et du sulfure d'hydrogène (thèse de doctorat), École des Mines de Nantes, (présentation en ligne).
- « Fiche technique - Déchets amiantés - Septembre 2016 », sur www.ademe.fr (consulté le )
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Bibliographie
[modifier | modifier le code]- Allam, N., Verriele, M., Chaillou, K., Rospars, A., Batton-Hubert, M., Locoge, N., & Le Coq, L. (2013, October). Méthodologie d'évaluation des émissions surfaciques de biogaz d'un centre de stockage de déchets non dangereux. In SFGP2013-XIVe congrès de la Société Française de Génie des Procédés (résumé).
- Amat, B., Stoltz, G., Croissant, D., & Foltz, N. T. (2013, April). Retour d’expérience de l’utilisation d’une geomembrane EPDM pour la couverture d’une ISDND 12 ans apres son installation. In 9es Rencontres Géosynthétiques (pp. p-383).
- Barral C (2008) Étude des transferts d’eau et de gaz dans les géomatériaux argileux utilisés dans les couvertures des Installations de Stockage de Déchets Non Dangereux (ISDND) (Doctoral dissertation, Thèse de Doctorat à l’INSA de Lyon).
- Farcas, F., Pons, C., Bouchez, T., Mazéas, L., Méry, J., Touze-Foltz, N., ... & Martins, J. (2012). La durabilité des géosynthétiques dans les installations de stockage de déchets: le projet Durageos. Sciences Eaux & Territoires, (3), 38-43
- Farcas, F., & Touze-Foltz, N. (2014). Vers une évaluation de la durabilité des géomembranes en polyéthylène haute densité (PEHD) dans les installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND). L'Eau, l'industrie, les nuisances, (368), 75-79 (résumé)).
- Grisey E (2013) Impact de l'évolution des déchets d'une installation de stockage de déchets non dangereux sur l'environnement-Site d'étude: l'ISDND d'Etueffont (Territoire de Belfort-France) (Thèse de doctorat, Université de Franche-Comté).
- Grisey Elise (2013). Impact de l'évolution des déchets d'une installation de stockage de déchets non dangereux sur l'environnement - Site d'étude : l'ISDND d'Etueffontt (Territoire de Belfort - France). Écologie, Environnement. Université de Franche-Comté, 2013. Français. < NNT :2013BESA2029 >.
- Huesker France S.A.S. & Gresswiller F Renforcement de fond d’alvéoles d’ISDND sur aléas géologiques ; 10e rencontre Géosynthétiques, 24-, La Rochelle.
- Jouen, T., Clément, R., Baland, M., Mazéas, L., Loisel, S., & Moreau, S. (2016, November). Suivi long terme de résistivité et chargeabilité apparente sur une installation de stockage de déchets. In 10e colloque GEOFCAN (p. 4-p).
- Marcoux, M. A. (2008). Optimisation des performances hydro-bio-mécaniques d'une ISDND exploitée en mode bioréacteur: ; étude a l'échelle du site (Thèse de doctorat, Université Joseph Fourier).
- Matias Mendes, M. (2015). Les conflits en aménagement éclairés par la question de la légitimité dans les discours: Le cas de la gouvernance des ISDND en France métropolitaine (Doctoral dissertation, Lyon, INSA).
- Mouthier, B. (2012). Caractérisation de la perméabilité des couches constituant la barrière passive des installations de stockage de déchets non dangereux In MATEC Web of Conferences (Vol. 2, p. 03003). EDP Sciences.
- Nedellec, V., Lapkoff, J., & Rabl, A. (2012). Hiérarchisation des polluants chimiques émis par les installations de traitement des déchets ménagers en France basée sur les impacts sanitaires non cancérigènes. Environnement, Risques & Santé, 11(2), 120-136.
- Nguyen, C., Chouteau, M., & Mendes, M. M. (2015). " Nous": liens et spatialités dans les discours tenus par Internet par les opposants aux installations de stockage de déchets non dangereux (résumé).
- Ohannessian, A. (2008). Composés organiques volatils du silicium: un frein à la valorisation énergétique des biogaz : « genèse et mécanismes de formation » (Doctoral dissertation, Villeurbanne, INSA) |résumé.
- Olivier F & Tano F (2013) Utilisation des géosynthétiques dans la conception de projets d’extension verticale d’ISDND: enjeux, méthodes et techniques mises en œuvre. Proc. 9es Rencontres Géosynthétiques, Dijon, 187-199.
- Staub, M., Gourc, J. P., Benbelkacem, H., Bayard, R., & Redon, E. (2008). Prédiction des tassements avec prise en compte de la biodégradation–Application à des pilotes. In Proceedings of the Ademe Scientific Seminar.
- Stoltz, G. (2009). Transferts en milieu poreux biodégradable, non saturé, déformable et à double porosité: application aux ISDND (Thèse de doctorat cofinancée ADEME - VEOLIA, Université Joseph-Fourier-Grenoble I)
- Tano, B. F. G. (2016). Étude analytique, numérique et expérimentale du comportement mécanique des systèmes géosynthétiques: application au cas des barrières de sécurité des extensions d’ISDND (Doctoral dissertation, Thèse de la communauté Université Grenoble Alpes).
- $ Tano, F., Olivier, F., Dias, D., & Touze-Foltz, N. (2015, March). Quelques problématiques liées à la construction de casiers de stockage de déchets en surélévation d'ISDND existantes. In 10es Rencontres Géosynthétiques (p. 12-p).
- Zdanevitch, I., & Bour, O. (2008, December). Détermination de parametres pour définir le niveau de stabilité des déchets. In Journée scientifique du 18/12/08: La post-exploitation des ISDND (p. 7–10).
