Après l’interdiction de mise en décharge des déchets non ultimes en 2000, la Suisse a fait de la valorisation énergétique l’un de ses fleurons industriels pour traiter ses déchets non recyclables. Dans le cadre de sa nouvelle politique de préservation des ressources présentée en juin dernier, la Confédération helvétique s’est engagée à soutenir plusieurs projets dont celui de SwissZinc SA. Objectif : traiter 100 % des cendres volantes d’incinération et construire une filière de recyclage pour les métaux qu’elles contiennent.

La Suisse dispose d’un parc de 30 unités de valorisation thermique pour accueillir chaque année, quatre millions de tonnes de déchets, dont un tiers provient des ménages. Il s’agit d’infrastructures publiques d’intérêt général qui produisent de l’énergie électrique et thermique, soit pour la Suisse, l’équivalent de 3 % de sa production électrique. A l’instar de plusieurs pays d’Europe du Nord, le pays perçoit la valorisation énergétique des déchets comme un investissement d’avenir et une opportunité d’innovation technologique et environnementale. La récupération des matières contenues dans les mâchefers d’incinération des ordures ménagères est obligatoire en Suisse depuis 2010. Comme la législation fédérale n’autorise pas leur valorisation en sous-couche routière, une séparation des métaux par concassage très fin est pratiquée pour limiter leur mise en décharge. En outre, la Suisse est le seul pays au monde à récupérer déjà depuis 2012, les cendres volantes d’incinération en vue de leur traitement.

Depuis l’entrée en vigueur de l’Ordonnance révisée sur la limitation et l’élimination des déchets (OLED) en 2015, les métaux contenus dans ces cendres volantes devront être récupérés, avec une obligation de mise en oeuvre au 1er janvier 2021. Dans les particules fines de cendres, on trouve en particulier des concentrations importantes de métaux comme du fer, du cuivre, du cadmium, de l’aluminium et du zinc. Ce métal est généralement présent dans les produits du quotidien en acier, tels que les vis d’outillage, fermetures éclair, certains composants comme les languettes de masques de protection, ou les ressorts intégrant les flacons ménagers ou industriels, les crayons, mais aussi les agrafes, ou encore les additifs contenus dans les pièces de caoutchouc (pneus de vélos par exemple). La production de cendres volantes en Suisse est estimée à 80 000 tonnes annuelles, composées en moyenne de 4000 tonnes de zinc. Ainsi récupérée, cette fraction permettrait selon la Confédération, de réduire d’un tiers les importations de ce métal.

Procédés FLUWA et FLUREC combinés

Il existe actuellement deux solutions pour valoriser les cendres volantes d’incinération en Suisse : le lavage acide (FLUWA), utilisé pour 48 % des cendres captées et le procédé FLUREC. A noter que la grande majorité des usines suisses sont équipées d’un traitement des fumées par voies humides, c’est-à-dire que de l’eau est injectée dans les fumées, afin de récupérer le chlore dans les gaz de combustion. Le traitement des fumées par voies humide produit donc une solution aqueuse très acide. Dans le premier cas, cette solution très acide est ensuite mélangée aux cendres volantes pour la neutraliser et dissoudre les métaux. Il en résulte une fraction appauvrie en métaux lourds (le gâteau de filtration) et une fraction riche en métaux (boue d’hydroxydes). Le gâteau de filtration, débarrassé de ses métaux lourds, est généralement mis en décharge en Suisse avec les mâchefers, eux aussi « démétallisés ». Les boues d’hydroxydes sont quant à elles en majorité exportées vers des industries européennes.

Collectées par des recycleurs suisses de déchets spéciaux, ces boues finissent dans des fours rotatifs (procédés Wälz) en Allemagne et en France (Befesa, Harzmetall et Recytech), qui les traitent thermiquement et produisent un concentré de zinc pour les fonderies. Non seulement ce traitement coûte cher à la Suisse, mais l’exportation de ces matières prive le pays de ses propres ressources et va à l’encontre de la réglementation environnementale nationale. Un procédé de récupération du zinc par extraction sélective dans un solvant organique, le procédé FLUREC, a été déployé dans le canton suisse allemand de Soleure par l’usine d’incinération KEBAG. L’installation FLUREC permet de récupérer directement le zinc sous forme de zinc métallique de haute pureté, mais également un concentré plomb/cuivre/cadmium. Le site atteint aujourd’hui sa capacité maximale de traitement de 6400 tonnes de cendres volantes, soit 250 tonnes de zinc produites annuellement. Elle sert de pilote à la future installation SwissZinc, qui aura une capacité 10 fois supérieure.

Sous la contrainte législative, la Suisse a choisi d’investir dans un projet de récupération et de recyclage de grande ampleur, porté par les 30 sites de valorisation thermique de déchets. La société SwissZinc SA a été créée en 2016 à cet effet. Le montant de l’investissement total s’élèvera à près de 70 millions de Francs suisse (64 millions d’euros), financé par la Confédération à hauteur de trois millions d’euros. Y sont associés deux partenaires académiques, l’école polytechnique fédérale de Zurich et l’université de Berne, ainsi que le groupe espagnol Técnicas Reunidas  : « nous souhaitons inverser la tendance pour à terme recycler et conserver nos propres matières générées sur le territoire, indique Robin Quartier, directeur de la société SwissZinc SA. L’expérience de la pandémie Covid, entraînant la fermeture des frontières et l’arrêt de plusieurs secteurs industriels nous confortent dans l’idée , qu’il faut développer cette filière en conformité avec le cadre législatif suisse. Notre ambition est de construire une unité industrielle en 2022 pour un lancement de production en 2025. ». Plusieurs avantages à cette relocalisation de traitement : un écobilan positif qui réduit fortement le transport des déchets à travers l’Europe ; et la réintégration d’ une partie de ces métaux dans l’industrie helvétique. Le produit de la vente ne devrait toutefois couvrir qu’une partie des coûts de traitement, mais au final, cela ne sera pas plus cher qu’un recyclage effectué ailleurs en Europe, assure Robin Quartier.

SwissZinc produira 2200 tonnes de zinc

La nouvelle société prévoit le lavage acide des cendres volantes dans les installations régionales de valorisation thermique de déchets. Les boues d’hydroxydes obtenues après séchage seront ensuite valorisées dans une usine commune, l’installation SwissZinc, à Zuchwil sur le site de KEBAG. La future unité industrielle, dotée d’une capacité annuelle de traitement de 29 000 tonnes de boues d’hydroxydes humides, soit l’équivalent de 8800 tonnes de matières sèches, produira 2200 tonnes par an de zinc de haute qualité (99,99 % de pureté), pour le marché national et international. Le zinc sera produit électrolytiquement sous forme de « plaque cathodique ». La mise en oeuvre plus simple du procédé FLUWA sera donc décentralisée, tandis que la phase de production des métaux, soumise à des normes de qualité plus élevées et plus exigeantes, sera exploitée sur un seul site. Pour Robin Quartier, cela permettra de réduire les coûts d’investissement pour chaque incinérateur, de rationaliser l’exploitation et de réaliser des économies d’échelle.

Outre les concentrés métalliques à forte valeur ajoutée, SwissZinc produira deux résidus en quantité importante : la partie insoluble des boues d’hydroxydes, notamment le gypse (70 % du poids) et le résidu du traitement des rejets liquides (TRL). L’objectif pour pérenniser cette filière sera de valoriser au maximum cette fraction. L’optimisation des installations FLUWA pour minimiser le transfert de petites particules de cendres dans les boues d’hydroxydes peut contribuer à une réduction significative de ces résidus. Par ailleurs, le traitement des rejets liquides (800 t/an) produira un autre résidu composé principalement d’hydroxydes de calcium et de magnésium, ainsi que d’aluminium, de manganèse et de zinc. Il pourra être mis en décharge ou recyclé dans l’industrie des matériaux de construction.

La viabilité de cette filière de recyclage spécifique dépend aujourd’hui de plusieurs facteurs : le coût élevé de la mise en décharge, le renforcement réglementaire basé sur la nécessité de préserver les ressources matières, et le gain économique résultant de la vente des métaux et autres matériaux recyclés. Pour la Confédération et le pouvoir en place, les moyens financiers privés et publics disponibles devront de plus en plus servir le développement de nouvelles technologies environnementales. Ce sera désormais le prix à payer pour réduire son empreinte écologique et garantir une certaine autonomie vis-à-vis de ses matières premières.

A savoir :

La Confédération suisse a rendu le 19 juin 2020, son rapport au Conseil fédéral sur les mesures à prendre pour préserver les ressources et assurer l’avenir de la Suisse. Ce rapport revient sur les 23 mesures établies pour la période 2016 à 2019 axées sur trois domaines spécifiques : la consommation et production ; les déchets et matières premières ; les instruments transversaux. Pour garantir le bon déroulement et la continuité de ces actions dans le temps, la Confédération propose d’adopter une approche holistique dans des secteurs tels que l’alimentation, le logement et la mobilité, afin de réduire fortement la consommation de ressources et la pollution environnementale. L’ensemble des acteurs publics et privés sont sollicités pour pérenniser des modèles d’affaires plus justes et plus durables. Rapport suisse sur l’économie verte

Impact de la France sur les ressources naturelles

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Crédit : SwissZinc SA