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Valorisation énergétique des déchets : avantages et inconvénients de l’incinération

Hydroswiss

Nous produisons tous des déchets, n’est-ce pas ?

Mais avez-vous déjà pris le temps de réfléchir à ce qui arrive à ce produit une fois que vous l’avez jeté ?

De nos jours, on parle beaucoup de la valorisation énergétique des déchets. Certains y voient une solution simple : il suffit de brûler les déchets et d’utiliser l’énergie ! Mais d’autres soutiennent que cela présente des inconvénients assez importants.

Alors, où en êtes-vous sur l’incinération ?

Est-ce la réponse que nous recherchions ou un pas dans la mauvaise direction ?

Il existe de bons arguments des deux côtés, que nous évaluerons dans cet article. Nous examinerons le fonctionnement de l’incinération des déchets en énergie, les avantages revendiqués tels que la production d’électricité à faible émission de carbone et la réduction des décharges, mais également les risques potentiels pour la santé et l’environnement.

Une fois les faits exposés, vous pouvez décider par vous-même si la construction de davantage d’incinérateurs est réellement la voie à suivre.

Qu’est-ce que l’incinération ?

L’incinération est le processus de combustion de déchets à haute température pour réduire leur volume et générer des sous-produits utiles comme de la chaleur et de l’électricité. Les déchets solides municipaux, les déchets médicaux et les déchets dangereux sont souvent incinérés.

Réduire le volume des déchets

L’objectif principal de l’incinération est de réduire considérablement la quantité de déchets qui finissent dans les décharges. La combustion des déchets à des températures extrêmement élevées, autour de 900-1 000°C, réduit leur volume jusqu’à 95 % car les matières organiques sont brûlées et transformées en cendres, gaz de combustion et chaleur. Les cendres et résidus restants prennent beaucoup moins de place. De nombreuses communautés utilisent l’incinération comme alternative à la mise en décharge et comme moyen de prolonger la durée de vie des décharges.

Générer de l’énergie

La chaleur générée lors de l’incinération peut être utilisée pour produire de la vapeur et de l’électricité dans une usine de valorisation énergétique. La vapeur alimente les turbines pour produire de l’électricité qui est injectée dans le réseau. Certains incinérateurs sont capables de produire suffisamment d’énergie pour s’alimenter eux-mêmes, tandis que d’autres génèrent un excédent d’électricité qui est vendu aux sociétés de services publics et aux résidents locaux. Utiliser les déchets comme source d’énergie pour produire de l’énergie contribue à compenser l’utilisation de combustibles fossiles et les émissions de gaz à effet de serre associées.

Contrôler la pollution

Les incinérateurs modernes disposent de systèmes avancés de contrôle des émissions pour limiter les rejets de polluants tels que les dioxines, les oxydes d’azote et les dioxydes de soufre. Le traitement des gaz de combustion consiste à épurer les gaz chauds avec de l’eau et des réactifs alcalins pour neutraliser les gaz acides. Les particules sont également filtrées avant que les gaz ne soient libérés de la cheminée. Des systèmes de surveillance continue des émissions sont utilisés pour détecter toute augmentation des polluants et ajuster les systèmes de contrôle. Les technologies de combustion avancées et les températures élevées aident à décomposer les matières toxiques et à minimiser la formation de sous-produits nocifs.

Bien que l’incinération présente certains avantages environnementaux, elle reste une option de gestion des déchets controversée en raison des préoccupations concernant la pollution de l’air, les impacts sur la santé et les coûts élevés de construction et d’exploitation des installations de valorisation énergétique. Pour de nombreuses communautés, l’incinération doit être combinée à des programmes de recyclage et de compostage pour parvenir à une gestion durable des déchets.

usine de valorisation des déchets

Comment fonctionne l’incinération

L’incinération consiste à brûler les déchets à des températures extrêmement élevées, généralement supérieures à 850°C, pour détruire les contaminants et récupérer de l’énergie. Le processus commence par la préparation des déchets. Les travailleurs retirent les objets surdimensionnés qui ne brûlent pas facilement et récupèrent les matières recyclables comme les métaux. Les déchets restants sont ensuite introduits dans une chambre de combustion.

Processus de combustion

Une fois à l’intérieur de la chambre, les déchets sont brûlés, ce qui génère une énorme quantité de chaleur. Cette chaleur est utilisée pour faire bouillir l’eau et en faire de la vapeur qui fait ensuite tourner des turbines pour produire de l’électricité. Certaines installations sont capables de produire suffisamment d’électricité pour alimenter l’ensemble du processus d’incinération, l’excédent pouvant être vendu au réseau. La chaleur extrême contribue également à décomposer les produits chimiques et les contaminants présents dans les déchets, rendant ainsi le produit final moins toxique.

Contrôle des émissions

L’incinération produit des émissions, c’est pourquoi les installations utilisent diverses méthodes pour contrôler la pollution. Le traitement des fumées consiste à épurer les gaz chauds issus de la combustion pour neutraliser les gaz acides comme le dioxyde de soufre. La réduction catalytique sélective est également utilisée pour convertir les oxydes d’azote en azote et en eau. Le charbon actif peut absorber les métaux lourds comme le mercure. Les épurateurs et les filtres éliminent également les particules avant que les gaz de combustion ne soient libérés de la cheminée.

Résidus de cendres

Malgré la meilleure technologie disponible en matière de contrôle des émissions, l’incinération produit toujours des résidus de cendres qui doivent être éliminés. Les mâchefers font référence aux résidus laissés au fond de la chambre de combustion. Il représente environ 90 % des cendres totales et est moins dangereux et peut donc être utilisé pour couvrir les décharges ou dans les matériaux de construction. Les cendres volantes font référence aux cendres plus légères qui flottent dans le flux de gaz de combustion. Il contient de plus grandes quantités de toxines et doit donc être éliminé dans des décharges spécialement aménagées.

Si l’incinération détruit les déchets et récupère de l’énergie, son impact environnemental reste controversé. Un contrôle approprié des émissions et une gestion des cendres sont essentiels pour minimiser la pollution. Les communautés situées à proximité des incinérateurs se plaignent également souvent du bruit, de la circulation et des odeurs, ce qui souligne la nécessité pour les installations d’être de bons voisins. Cependant, lorsqu’elle est bien effectuée, l’incinération peut être une solution pour la valorisation énergétique des déchets.

Quels types de déchets peuvent être incinérés ?

Déchets solides municipaux

Le type de déchet le plus couramment incinéré est les déchets solides municipaux (DMS), qui comprennent des articles du quotidien comme les restes de nourriture, le papier, le plastique et les résidus de jardin. L’incinération des DSM réduit le volume des déchets jusqu’à 90 % et leur poids jusqu’à 75 %. La chaleur générée par la combustion des DSM peut également être utilisée pour produire de l’électricité ou de la vapeur pour le chauffage et des usages industriels.

Déchets dangereux

Les déchets dangereux comme les solvants, les produits chimiques et les sous-produits industriels nécessitent des incinérateurs spéciaux à haute température pour décomposer leurs composés complexes. Ces incinérateurs fonctionnent à des températures suffisamment élevées (souvent supérieures à 1 200°C) pour détruire les matières toxiques afin qu’elles ne puissent pas polluer l’air ou l’eau. De nombreux incinérateurs de déchets dangereux comprennent des équipements de contrôle de la pollution pour limiter les émissions.

Déchets médicaux

L’incinération des déchets médicaux comme les seringues jetables, les bandages usagés et les échantillons pathologiques est nécessaire pour éliminer le risque d’infection ou de transmission de maladies. Les incinérateurs spéciaux de déchets médicaux sont conçus pour relever les défis uniques liés à la combustion de déchets biologiques et anatomiques à des températures suffisamment élevées (généralement supérieures à 800°C) pour détruire tous les agents pathogènes. Différents types d’incinérateurs de déchets médicaux comprennent les incinérateurs à air contrôlé, à air excédentaire et à four rotatif.

Biomasse et déchets animaux

Certains incinérateurs sont conçus spécifiquement pour les déchets agricoles tels que les résidus de récolte, le fumier et les déchets d’abattoirs. La combustion de la biomasse et des déchets animaux permet aux exploitations agricoles d’éliminer les déchets de manière durable tout en générant de l’énergie renouvelable. La chaleur et les gaz produits lors de l’incinération peuvent être utilisés pour produire de l’électricité ou produire du biocharbon, une substance semblable au charbon de bois utilisée comme amendement du sol.

Même si l’incinération réduit considérablement le volume et la masse des déchets, son utilisation reste controversée en raison de problèmes de pollution atmosphérique et d’émissions. Les améliorations continues de la technologie de contrôle de la pollution visent à limiter les émissions toxiques et à faire de l’incinération des déchets une solution de gestion des déchets et d’énergie plus viable et durable.

L’incinération des déchets en énergie est-elle bonne ou mauvaise ?

Volume de déchets réduit

L’incinération peut réduire le volume de déchets jusqu’à 90 %, économisant ainsi de l’espace dans les décharges. Les cendres et les métaux laissés après l’incinération occupent beaucoup moins de place que les déchets d’origine. Cela signifie que les usines de valorisation énergétique nécessitent moins de terrain et de ressources pour fonctionner que les décharges.

Production d’énergie

L’incinération nous permet de produire de l’électricité et de la chaleur à partir de la combustion des déchets, contribuant ainsi à la sécurité énergétique. La chaleur dégagée lors de l’incinération peut produire de la vapeur pour produire de l’électricité ou fournir du chauffage aux bâtiments locaux. Certains incinérateurs peuvent produire suffisamment d’électricité pour alimenter des dizaines de milliers de foyers. Utiliser les déchets pour produire de l’énergie réduit notre dépendance aux combustibles fossiles comme le charbon et le gaz naturel.

Récupération de ressources

Les matériaux précieux comme les métaux peuvent être récupérés du processus d’incinération et recyclés. Les métaux ferreux comme l’acier et les métaux non ferreux comme l’aluminium et le cuivre peuvent être séparés et vendus, créant ainsi une source de revenus supplémentaire. L’incinération permet également de valoriser des résidus minéraux pouvant être utilisés dans les matériaux de construction.

Si l’incinération présente des avantages environnementaux, elle présente également certains inconvénients, tels que la pollution de l’air, les cendres toxiques et des coûts d’investissement élevés. Cependant, les incinérateurs modernes sont bien réglementés pour minimiser la pollution. Ils visent également à maximiser la récupération d’énergie et à recycler autant que possible le processus d’incinération. Lorsqu’elle est effectuée de manière responsable, l’incinération des déchets en énergie peut être un moyen efficace de traiter les déchets tout en générant des ressources précieuses. Les avantages et les inconvénients doivent être soigneusement pesés en fonction du contexte et des priorités locales.

Dans l’ensemble, l’incinération des déchets en énergie offre la possibilité de gérer les déchets de manière durable grâce à une réduction du volume, à la production d’énergie et à la récupération des ressources. Avec des réglementations strictes et une technologie de contrôle de la pollution, l’incinération peut être une option viable pour les communautés cherchant à tirer le meilleur parti de leurs déchets.

Les inconvénients et les problèmes de santé de l’incinération

Polluants toxiques

L’incinération libère des polluants toxiques comme les dioxines et les furanes qui peuvent provoquer des cancers, des malformations congénitales et d’autres problèmes de santé. Ces polluants se retrouvent dans l’air, l’eau et le sol, contaminant l’environnement et nuisant aux communautés situées à proximité des incinérateurs. Même les incinérateurs les plus avancés émettent encore une certaine quantité de produits chimiques toxiques.

Affaire particulière

La combustion des déchets produit des particules, de minuscules particules qui peuvent pénétrer profondément dans les poumons. L’exposition aux particules a été associée à des maladies respiratoires, des crises cardiaques et des décès prématurés. Les émissions des incinérateurs contiennent souvent des métaux lourds comme le plomb, le mercure et le cadmium qui se fixent aux particules, créant un risque encore plus grand pour la santé.

Emissions de CO2

Même si l’incinération est souvent présentée comme une source d’énergie « verte », la réalité est que la combustion des déchets libère du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre qui contribue au changement climatique. Aux États-Unis, les incinérateurs de déchets solides municipaux produisent autant de CO2 par unité d’électricité que les centrales électriques au charbon. Certains environnementalistes soutiennent que l’incinération décourage les pratiques de gestion des déchets plus durables comme le recyclage et le compostage.

Coût

L’incinération nécessite des investissements massifs en capital pour construire et exploiter des installations de combustion des déchets et des équipements de contrôle de la pollution. Les coûts élevés incombent souvent aux contribuables et aux gouvernements locaux. De nombreuses communautés ont du mal à rembourser la dette liée aux projets d’incinérateurs, ce qui limite leur capacité à investir dans d’autres services publics. Interdire l’incinération en faveur de la réduction des déchets, du recyclage et du compostage peut permettre d’économiser de l’argent et de favoriser une gestion plus durable des déchets.

L’incinération peut sembler une solution facile aux problèmes de déchets, mais ses nombreux inconvénients montrent pourquoi beaucoup la considèrent comme une technologie obsolète qui menace l’environnement et la santé publique. Des pratiques de gestion des déchets plus sûres et plus durables existent et les communautés s’y tournent de plus en plus.

décharge dans une ville futuriste

L’évolution de la technologie d’incinération et du contrôle des émissions

L’incinération a parcouru un long chemin depuis ses débuts. À l’origine, les incinérateurs n’avaient pratiquement aucun contrôle contre la pollution, émettant dans l’air des gaz toxiques, des dioxines et des métaux lourds. À mesure que les réglementations environnementales se renforçaient, la technologie des incinérateurs a progressé rapidement pour réduire les émissions et accroître l’efficacité.

Les incinérateurs modernes intègrent désormais des contrôles de combustion avancés et des systèmes de prévention de la pollution à plusieurs étapes. En contrôlant avec précision des facteurs tels que la température, les niveaux d’oxygène et le temps de séjour, une combustion complète peut être obtenue, minimisant ainsi la formation de dioxines et d’autres polluants. Les épurateurs éliminent ensuite les gaz acides, les particules, les métaux lourds comme le mercure et les dioxines des gaz d’échappement avant qu’ils ne soient rejetés de la cheminée.

Certains des incinérateurs les plus récents utilisent également la réduction catalytique sélective (SCR) pour réduire les oxydes d’azote jusqu’à 95 % en injectant de l’ammoniac ou de l’urée dans les gaz d’échappement. Les filtres à manches, qui utilisent des filtres en tissu pour capturer les particules, ont remplacé les anciens précipitateurs électrostatiques. L’injection de charbon actif est également utilisée par certaines plantes pour absorber les dioxines, le mercure et d’autres métaux lourds.

Ces contrôles avancés ont rendu l’incinération moderne beaucoup plus respectueuse de l’environnement, permettant aux usines de valorisation énergétique de respecter ou de dépasser les normes d’émissions les plus strictes. Les incinérateurs les plus avancés peuvent désormais produire des émissions quasi nulles de polluants comme les dioxines tout en générant de l’énergie à partir de déchets qui autrement finiraient dans les décharges. Certains critiques affirment que l’incinération produit encore trop de pollution et que la mise en décharge ou le recyclage sont de meilleures options. Cependant, lorsqu’elle est correctement réglementée et contrôlée, l’incinération moderne peut constituer un moyen durable de gérer les déchets et de générer une énergie renouvelable indispensable.

L’évolution de l’incinération est une histoire de progrès technologique grâce à l’investissement, à l’innovation et à la réglementation. En améliorant continuellement la combustion et en développant de nouvelles façons de réduire les émissions, l’incinération est devenue une solution de gestion des déchets de plus en plus viable et écologique.

Études de cas sur l’utilisation de l’incinération dans le monde

L’incinération en tant que source d’énergie a été mise en œuvre de diverses manières dans le monde. Une étude réalisée à Wuhan, en Chine, a évalué la durabilité de plusieurs usines d’incinération de déchets. Ils ont découvert que, lorsqu’elle est correctement utilisée, l’incinération peut constituer une méthode durable de gestion des déchets et de production d’énergie.

Les incinérateurs à lit fluidisé, qui suspendent les déchets dans du sable chaud pendant la combustion, ont été explorés comme solution technico-économique. Selon les études de l’IEA Bioenergy Task 36, ces systèmes ont été mis en œuvre avec succès au Japon, en Finlande et au Royaume-Uni. Les études ont montré que, même si les coûts d’investissement peuvent être élevés, les coûts d’exploitation sont souvent inférieurs à ceux des autres méthodes de gestion des déchets.

Addfield Environmental Systems Ltd a présenté plusieurs études de cas d’incinérateurs qui ont eu un impact sur la gestion des déchets à l’échelle mondiale. Par exemple, un incinérateur de déchets médicaux installé dans un grand hôpital britannique a traité plus de 10 000 tonnes de déchets cliniques dangereux depuis 2002. Un incinérateur d’eaux usées industrielles installé dans une usine chimique en Inde a éliminé le besoin de traitement des eaux usées et récupéré suffisamment d’énergie pour alimenter le système. l’ensemble de l’établissement.

Certains critiques soutiennent que l’incinération réduit simplement le volume des déchets plutôt que d’atteindre l’objectif zéro déchet. Cependant, lorsqu’elle est utilisée pour certains flux de déchets non recyclables, l’incinération peut être une méthode efficace de réduction des déchets et de récupération d’énergie. Avec un contrôle et une surveillance appropriés des émissions, les incinérateurs modernes peuvent constituer une solution de gestion durable des déchets.

Les progrès continus dans la technologie d’incinération et les études de cas sur les mises en œuvre réussies à l’échelle mondiale fournissent des preuves prometteuses de l’efficacité des systèmes de valorisation énergétique des déchets en tant que source d’énergie renouvelable. Même si elle n’est pas sans défis, l’incinération pourrait jouer un rôle important dans les futures pratiques de gestion durable des déchets à l’échelle mondiale.

Conclusion

Alors voilà. L’incinération des déchets en énergie présente certainement des avantages, notamment lorsqu’il s’agit de produire de l’électricité et de réduire le volume de déchets mis en décharge.

Mais cela n’est pas sans controverses, comme la pollution de l’air et la nécessité de continuer à « alimenter » les incinérateurs.

En fin de compte, il s’agit de ce qui fonctionne le mieux pour chaque communauté.

Il n’existe pas de solution parfaite, mais nous pouvons continuer à travailler pour améliorer la gestion des déchets et tirer le meilleur parti de ce que nous produisons.

Le défi consiste à équilibrer nos besoins énergétiques avec la protection de l’environnement.

Mais avec soin et créativité, nous pouvons trouver des moyens d’atteindre les deux.

Qu’en pensez-vous : l’incinération pourrait-elle jouer un rôle là où vous vivez ?

Réfléchissez et faites-nous part de vos impressions !

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