Rénovations en vue pour les incinérateurs français

L’économie circulaire se limite souvent à la gestion des déchets et au recyclage pour les politiques et le grand public. Cela, de fait, restreint la démarche à un secteur, celui des déchets, et à un seul mode de traitement. Controversée surtout en France, la valorisation énergétique n’en est pas moins complémentaire aux autres modes de traitement des déchets, lorsque ceux-ci ne peuvent plus être enfouis ou pas encore recyclés. Agés de plus de vingt ans en moyenne, les incinérateurs français se préparent à faire peau neuve. Objectif : améliorer les performances environnementales et énergétiques des process et se conformer à des normes de plus en plus strictes.

La France produit en moyenne 45 millions de tonnes de déchets ménagers par an. En 2018, 14,3 millions de tonnes ont été traitées par incinération dans 121 usines dont deux continuent de fonctionner sans aucune valorisation énergétique. Une aberration qui disparaîtra d’ici à 2025. Le parc français permet actuellement de produire chaque année, 4,2 TWh électriques et de vendre 8,13 TWh thermiques, soit l’équivalent total de deux réacteurs nucléaires. Dans sa contribution à la vision énergétique pour 2030 et 2050 (publiée en 2012), l’Ademe accordait une place assez faible aux déchets dans la part des énergies renouvelables, bien que stable dans le temps en termes de consommation électrique, en réseau de chaleur et en usage direct pour l’industrie.

Quelques années plus tard, la transition énergétique et l’économie circulaire accordent un peu plus de poids aux énergies issues de la récupération mais au final continuent de maintenir le volet déchets en bas de la pile. Pourtant les unités de valorisation énergétique favorisent une énergie de proximité de plus en plus performante. Elles alimentent d’importants réseaux de chaleurs urbains pour chauffer bâtiments et structures publiques. La consommation de ces réseaux a représenté en 2017, selon la SNCU (Syndicat national du chauffage urbain), 47 % des énergies renouvelables de récupération utilisées et la part de ces énergies pourrait encore augmenter sous l’impulsion d’incitations fiscales. Par ailleurs, les réseaux de chaleur ne laissent pas le monde industriel indifférent lorsque des raccordements peuvent être effectués à des distances raisonnables de l’unité de valorisation de déchets. Les connexions vont désormais au-delà de 5 km, comme par exemple le projet de réseau de chaleur à l’UVE d’Halluin.

Parc vieillissant

A l’heure où l’on parle de recycler plus, la valorisation énergétique a pourtant encore toute sa place, avance Guillaume Bomel, président du SVDU (Syndicat national de traitement et de la valorisation des déchets urbains et assimilés). La structuration de la gestion des déchets vers plus de valorisation matière (extension de la consigne de tri des emballages plastiques, hausse de la collecte des bouteilles plastiques, mise en place de la collecte séparée des biodéchets et du tri 5 flux) ne supprime pas pour autant la présence d’UVE, notamment pour traiter les refus de tri et les déchets industriels non recyclables. Au cours des dix prochaines années, le parc français des incinérateurs est amené à se moderniser en profondeur. La moitié des sites ont actuellement plus de 30 ans comme les usines de Rennes, Ivry, Toulouse ou Antibes, et 80 % d’entre eux dépassent vingt ans. La plupart des contrats arrivent à échéance depuis deux ans et ce jusqu’en 2025. Cela signifie que pour un parc vieillissant, des investissements massifs de rénovation sont attendus au cours des cinq à dix prochaines années. « Parmi les axes prioritaires, la performance environnementale et énergétique permettra de rendre nos usines plus vertueuses en atteignant 65 % de valorisation en énergie. Actuellement 60 % des UVE y parviennent. D’ici 2025, cela concernera 90 % des usines » annonce le SVDU.

Dans le cadre des relances d’appels d’offres pour la période 2017-2023, les délégations privées sont invitées à mettre d’importants investissements sur la table en vue de travaux de rénovation et de modernisation. Plusieurs chantiers sont en cours ou programmés. C’est le cas du syndicat vosgien de gestion de déchets Évodia qui a confié à Suez une délégation de service public pour la construction et l’exploitation de Feniix. Cette unité de Valorisation Energétique remplacera l’actuelle usine d’incinération de déchets de Rambervillers. Elle aura une capacité à la baisse d’ici 2020 et tout au long des 25 années d’exploitation : passant de 91 000 à 77 000 tonnes par an. Suez va substituer aux trois fours existants un équipement plus efficace pour accroître les performances énergétiques et environnementales de l’usine. Avec une seule ligne d’incinération et 15 % de tonnages en moins, l’usine augmente de 26 % sa performance énergétique (passant de 42 % aujourd’hui à 68 % demain). De cette façon, le prix de la tonne de déchets incinérés sera considérablement réduit, avec à la clef, des économies non négligeables pour les détenteurs de déchets. Cette valorisation sera complétée par la création d’un réseau de chaleur urbain (7 GWh par an) qui réutilisera la chaleur de l’usine pour alimenter en énergie d’autres activités. Les travaux ont débuté en mai dernier pour une mise en service en mars 2020. Le budget total des travaux s’élève à 66 millions d’euros, répartis entre la modernisation de l’UVE (62,5 millions d’euros) et la création du réseau de chaleur urbain (3,6 millions d’euros).

La taille des travaux et des investissements est variable d’une usine à l’autre. Pour le chantier d’Ivry-sur-Seine, le Syctom devra débourser plus de 300 millions d’euros tandis que Strasbourg a investi 34 millions d’euros pour le désamiantage de son usine. Sans compter les frais de détournement (traitement et acheminement vers un autre centre) des déchets. A Lyon, le traitement des fumées des fours a été amélioré pour un investissement de 10 millions d’euros. Parmi les nouvelles unités de valorisation énergétique mises en service figurent celle de Clermont-Ferrand pour 150 000 t/an en 2013 ainsi que l’unité de Troyes exploitée par le Syndicat de l’Aube. Le site pourra valoriser dès 2020, 60 000 t/an de déchets pour un investissement compris entre 80 et 100 millions d’euros.

Une PPE éloignée des enjeux

Principale évolution du parc en devenir, la baisse de ses capacités de traitement, de l’ordre de 15 %. Les capacités d’Ivry seront divisées par deux à 350 000 t/an alors que celles de Strasbourg portent sur 250 000 t/an. Tous ces projets de modernisation sont en réalité redimensionnés pour anticiper l’évolution des flux de déchets. « Nous n’avons pas choisi la méthode suédoise qui a surdimensionné ses UVE et qui aujourd’hui fait le choix d’importer des déchets d’autres pays européens ». C’est même plutôt l’inverse au regard du projet de Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE). Une incohérence pour le SVDU qui estime que la valorisation énergétique n’est pas prise en compte à sa juste valeur tandis que la filière des CSR balbutie malgré une production de près d’un million de tonnes par an et que le marché du recyclage cherche à valoriser certains flux résiduels qu’il ne peut plus enfouir ou des matières triées qu’il ne peut plus vendre à l’export.

Chantier de rénovation sur l’UVE de Schweighouse

Ainsi, la PPE indique que « les flux de déchets vont être massivement réorientés d’ici à 2025. Dans le détail, 9,8 Mt de déchets de moins entreront en ISDND (Installation de stockage des déchets non dangereux) notamment les biodéchets, qui produisent le biogaz. Cette orientation va donc réduire la production de biogaz des ISDND de l’ordre de 25 % en 2025 soit 2,5 TWh. L’article 22 du paquet Economie Circulaire européen impose aux États membres de veiller « à ce qu’au plus tard le 31 décembre 2023, les biodéchets soient triés et recyclés à la source, ou bien collectés séparément et non mélangés avec d’autres types de déchets ». L’équivalent de 8 Mt de biodéchets devraient être collectés séparément et valorisés. La moitié (4Mt) sera méthanisée, pour générer 2,8 TWh d’énergie supplémentaires. De leur côté, les UIOM (UVE) recevront 2,9 Mt d’ordures ménagères de moins (PCI 2300 kWh/t) et 1,5 Mt supplémentaires de refus de tri d’un PCI de 2800 kWh/t, ce qui devrait réduire la production d’énergie d’environ 2,5 TWh. Enfin toujours selon la PPE, 2,4 Mt de refus de tri à haut pouvoir calorifique (PCI de 3500 kWh/t) seront préparés sous forme de combustibles solides de récupération (CSR) en vue de produire 8,4 TWh d’énergie.

Variable d’ajustement

Ces flux de déchets, envisagés à la baisse d’ici à 2025 en UIOM et de CSR, ne sont pas en ligne avec ceux prévus dans le Plan national de réduction et de valorisation des déchets 2025 issu de la Loi de Transition Energétique pour la Croissance Verte, selon Marine Assensi, secrétaire générale du SVDU : « nous sommes en phase avec les projections du Plan national de réduction et de valorisation des déchets 2025, c’est-à-dire une stabilisation de la quantité de tonnes traitées en UIOM parallèlement au développement des capacités d’unités dédiées aux CSR. Cette tendance est également celle présentée dans le Plan national de gestion des déchets récemment mis en consultation. Le projet de PPE prévoit une diminution des tonnes traitées en UIOM d’ici à 2025, ce qui est pour le moins incohérent car le tonnage à incinérer reste globalement stable ».

Alors qu’elle représente une part importante dans le mix énergétique de certains pays européens en misant notamment sur la filière CSR, la valorisation énergétique peut devenir en France une variable d’ajustement incontournable. Car s’il faut recycler plus, il va aussi falloir réduire la mise en décharge d’ici à 2025. Le passage du stockage au recyclage ne sera pas direct. Bon nombre de gisements enfouis aujourd’hui n’ont pas de débouchés directs en valorisation matière. Et les tensions sur le marché du recyclage sont telles, avec les fermetures de frontières au grand export, que la valorisation énergétique peut apporter des alternatives bienvenues. « Nous regardons actuellement à ce que nos seuils de capacité actuellement atteints à plus de 90 %, puissent augmenter de quelques pour-cent sur certaines UVE pour accueillir d’éventuels flux de déchets non écoulés. C’est pourquoi, nous souhaitons dans notre filière maintenir a minima nos capacités annuelles autour de 15 millions de tonnes. L’évolution de la gestion des déchets semble d’ailleurs nous donner raison » souligne Guillaume Bomel.

Performances accrues

Il y a une trentaine d’années, l’incinération a fait l’objet de défaillances, égratignant son image encore pour longtemps. Pourtant, la mise en œuvre de ce mode de traitement est tel aujourd’hui qu’il fait partie des industries les plus surveillées en Europe. Les contrôles des fumées imposés sont devenus très contraignants. Avec la révision du BREF* incinération, applicable en 2023, les normes s’annoncent encore plus drastiques. Il introduit par exemple de nouvelles substances à mesurer et/ou de nouvelles fréquences de contrôle. C’est le cas de la mesure en semi-continu des dioxines qui ne figurait pas dans le BREF de 2006 où seul un contrôle semestriel était exigé. Les usines françaises ne sont pas impactées par cette nouvelle mesure. Introduite par l’arrêté du 3 août 2010, l’évaluation continue des rejets est effectivement obligatoire depuis le 1er janvier 2014 pour les incinérateurs de déchets existants (depuis 2010 pour les nouvelles UIOM). Le suivi en continu du mercure devient également une obligation. Dans le cas où les unités prouvent que les déchets incinérés possèdent une quantité de mercure basse et constante (pas de seuil minimum de défini dans le BREF), une mesure semi-continue ou semestrielle peut suffire. D’autre part, une surveillance annuelle pour les polluants suivants est introduite : protoxyde d’azote (N2O), lorsque les déchets sont incinérés dans un four à lit fluidisé, benzo(a)pyrene, dioxines bromées (PBDD/F) dans les installations qui traitent des déchets contenant des retardateurs de flamme bromés ou qui utilisent des réactifs bromés pour la réduction du mercure dans les émissions.

Pour les usines en cours de rénovation ou les futurs chantiers jusqu’en 2025, cela va se traduire également par plusieurs transformations en vue d’optimiser les performances environnementales et énergétiques. Sur le terrain, on évoque le changement des turbo-alternateurs qui convertissent de la vapeur en électricité. Cela impliquera aussi de pister les pertes énergétiques (calorifugeage) et de généraliser un traitement des fumées par voie sèche plutôt que par voie humide pour réduire la consommation d’eau. Ainsi, le futur site de Rambervillers compte réduire de cette manière sa consommation d’eau de 90 %. Par ailleurs, des améliorations sur le traitement des mâchefers seront sans doute à prévoir. En France, sont produits chaque année trois millions de tonnes de mâchefers dont deux millions de tonnes sont transformées en graves. Sur ce gisement, entre 8 et 10 % sont des métaux ferreux et non ferreux. La fraction fine des non ferreux (comprenant de l’aluminium, du bronze et de l’étain) nécessiterait d’installer sur les lignes de traitement plusieurs dispositifs de courant de Foucault. Cela permettrait d’augmenter le captage de ces métaux à plus de 2 % contre 1 % à ce jour.

Dans cinq ans environ, la France ne devrait compter plus qu’une centaine d’UVE. Il s’agit de rationaliser le parc avec des usines plus performantes mais pas forcément plus grandes. Certes, la valorisation énergétique reste dans la hiérarchie des modes de traitement, loin derrière le recyclage et le réemploi. Pour autant, alors que l’État français amorce sa transition énergétique et adopte une économie plus circulaire, l’énergie renouvelable issue des déchets semble avoir toute sa place pour accompagner ce mouvement.

Déconstruction sélective à Rambervillers

Pour limiter les impacts environnementaux du chantier Feniix, les travaux de démantèlement de l’ancienne usine d’incinération ont été conduits selon un principe de déconstruction sélective. Cette solution a permis d’identifier les flux de produits et de matières et d’évaluer leur potentiel de réemploi, réutilisation et recyclage au niveau local. Ainsi, depuis le début du chantier, les différents matériaux issus de la déconstruction ont été triés pour être valorisés, incinérés ou enfouis : 230 tonnes de briques et bétons réfractaires et 170 tonnes de métaux recyclables. Pour la première fois sur ce type de chantier, une ressourcerie professionnelle a permis le réemploi de matériels encore en bon état, comme des pompes ou de l’éclairage.