La valorisation des déchets en cimenterie - Ciments Calcia

COLLECTION COMPRENDRE LE CIMENTQuoide neuf ?La valorisation desdéchets en cimenteriePréserver les ressources naturelles

Leciment ?UNE INDUSTRIERESPONSABLESignataire dès 1996d’une charte de l’environnement,l’industrie cimentières’est engagée à réduiresa consommation d’énergiesd’origine fossile sansgénérer de transfert depollution, tout en garantissantà ses clients lemaintien de la qualité desciments.La mise en œuvre parl’industrie cimentière desolutions sûres et efficacesdans la quasi-totalité desusines en France lui permetde présenter un bilantrès positif pour le recyclagede déchets en cimenterie.Celui-ci représenteaujourd’hui plus d’un tiersde l’énergie calorifiqueutilisée pour la fabricationdes ciments.Un produit de cuissonà très haute température[ ]Les ciments – du latin caementum, pierrenaturelle – sont les éléments de base indispensablesà la fabrication du béton. Ils sont obtenus parcuisson à 1 450 °C d’un mélange de calcaire etd’argile. Cette cuisson à très haute températures’effectue dans un four rotatif. Depuis de nombreusesannées maintenant, les cimenteries substituent unepartie des combustibles traditionnels par des déchets :huiles usagées, pneumatiques non réutilisables, résidusde solvants et de peintures etc. Cette approcheapporte un double bénéfice : réduction de l’utilisationdes énergies fossiles et valorisation des déchets touten préservant une qualité exemplaire des ciments.

“Au moment oùles pays industrialisésont pris consciencedes limites desressources naturelleset de la nécessitéde mieux protégerl’environnement,nous assumons nosresponsabilités etvoulons augmenternotre contribution. »Charte Environnementde l’industriecimentière – 1996Les trois étapes de la fabrication• L’extraction des matières premières nécessaires à la production deciment (carbonate de calcium, silice, alumine et minerai de fer) se faiten carrière.• Le broyage du cru et la cuisson. Un broyage très fin permet d’obtenirune « farine » qui est ensuite passée au four puis brutalement refroidiepar soufflage d'air.• Le broyage du ciment et l’expédition. Le clinker est additionné d’unefaible quantité de gypse (3 à 5 %), pour réguler la prise du ciment,et le mélange est broyé très finement pour obtenir un « ciment pur ».

Le traitementun enjeu majeur pourDes solutions écologiques et pérennesSi la meilleure des politiques réside dans la réductiondes déchets à la source, 849 millions de tonnes dedéchets sont produites chaque année en France. Letraitement de certains d’entre eux, dont le réemploi estimpossible (pneus, huiles usagées et farines animales),est un enjeu majeur pour la collectivité, les pouvoirspublics et les industriels. Il est indispensable de mettreen place des solutions écologiques et pérennes pourles valoriser sans danger pour l’environnement et lesriverains. Près d’un million de tonnes de déchets paran sont ainsi valorisés par l’industrie cimentière.Le rôle actif de l’industrie cimentièreGrâce à la valorisation des déchets dans ses usines,l’industrie cimentière participe depuis de nombreusesannées à l’effort collectif pour la préservation desressources naturelles et le traitement des déchets.Une exigence : le maintien de la qualité des cimentsLa valorisation de déchets en cimenterie s’effectue dansdes conditions particulièrement strictes. Ne sont ainsiutilisés que des déchets sélectionnés pour leur compatibilitéavec le procédé cimentier et la qualité finale des ciments.Un double bénéfice pour l’environnementLes déchets sont utilisés de deux façons :• en remplacement partiel des constituants de base(le calcaire et l’argile) : c’est la valorisation matière ;• en remplacement des combustibles fossiles (coke depétrole, charbon, fioul lourd…) : c’est la valorisationénergétique.La valorisation matièreLes cimentiers utilisent depuis longtemps des sous-produitsissus d’autres industries comme les laitiers de hautsfourneauxou les cendres volantes en remplacement decertains constituants du ciment sans en modifier la qualité.Traditionnellement, l’industrie cimentière emploie 4/5 es decalcaire et 1/5 e d’argile pour fabriquer le ciment. Or, cetteargile peut être en partie remplacée par des cendresprovenant de centrales thermiques au charbon. Ainsi, cesdéchets n’ont pas à être éliminés par d’autres moyens.

des déchets :notre sociétéAu total, près de 1500 000 tonnesde sous-produits ont été ainsi utilisésen 2007.La valorisation énergétiqueDepuis une vingtaine d’années, les cimentiers réduisentleur consommation d’énergie d’origine fossile (charbon,fioul lourd, coke de pétrole… ) grâce à l’utilisation dedéchets sélectionnés comme combustibles.L’industrie cimentière a été sollicitée par les pouvoirspublics pour la destruction des farines animales en raison desa capacité à assurer une valorisation totale des déchets.Aujourd’hui, 30 % de l’énergie calorifiquenécessaire à la fabrication des cimentsprovient de la combustion de déchets :déchets industriels, farines animales,pneumatiques non recyclables...

Un procédézéro déchetLes avantages décisifs de la valorisation énergétique• Préserver les combustiblesd’origine fossile(produits pétroliers, charbon…)et réduire leursimportations en France.Aujourd’hui, 30 % de l’énergiecalorifique utilisée pourla fabrication des cimentsprovient de la combustiondes déchets. Cette solutionpermet d’économiser annuellementl’importation de500 000 TEP (tonne équivalentpétrole).• Participer à la réductiondes émissions de CO 2 .S’ils n’étaient pas recyclésen cimenterie, ces déchetsseraient éliminés par lavoie de l’incinération traditionnelle.Le rendementénergétique de la valorisationde déchets en cimenterieatteint les 70 %, et ce,sans aucun déchet ultimeOn évite ainsi la mise endécharge de ces déchetsultimes et donc la productionde méthane, autre gazà effet de serre…Pour en savoir plus :Consultez le fascicule« Comprendre » consacréà la contribution de l’industriecimentière à la réductiondes émissions de CO 2.

Le recyclage de déchetsen cimenterie est positifdu point de vue écologiquecar il économise l’énergieet les combustibles fossilestout en diminuant lesémissions de CO 2 .• Supprimer les risquesde pollution.Les hautes températuresdes fours de cimenteriepermettent une destructiontotale des moléculesorganiques – même complexes– des déchets.• Valoriser de manièreoptimale.Les déchets étant directementau contact de laflamme, toute l’énergie libéréeest utilisée. L’efficacitéénergétique de cette valorisationatteint ainsi les 70 %.• Èliminer tous les résidus.Le procédé cimentier n’engendreni cendre ni mâcheferà placer en décharge :il est zéro déchet.

Des procédures de contrôleexemplairesUn protocole de traçabilitétrès strictL’utilisation de déchets estsoumise à autorisationadministrative. L’aptitudedu procédé cimentier àdétruire certains déchetsdangereux en toute sécuritéa été validéesous contrôle de l’ADEME(Agence de l’environnementet de la maîtrisede l’énergie). Des procéduresinternes d’acceptationet de réception desdéchets en cimenterie sontensuite mises en place.Elles permettent de s’assurerde la conformité dudéchet à un cahierdes charges strict.Des contrôles

permanents sont menés parles DRIRE (Directions régionalesde l’industrie, de larecherche et de l’environnement).Des mesures systématiquessont égalementeffectuées à la sortiedes cheminées des usinespar les cimentiers et pardes laboratoires indépendantsagrés. L’ensemblede ces mesures garantitle maintien de la qualitédes ciments qui, tous, sontdes produits normalisés.Un procédé d’éliminationqui ne génère pas de pollutioncomplémentaireLes émissions à la cheminéerespectent les limites fixéespar la réglementation. Ainsi,par exemple, le total desémissions annuelles de dioxinesproduites par l’ensembledes cimenteries françaisesest de l’ordre de 0,5 g.Une qualité de cimentinchangéeLes composants organiquesdes déchets sélectionnéssont identiques à ceuxdes combustibles fossiles.Il s’agit essentiellement decarbone et d’hydrogène.Quant aux éléments minérauxintroduits avec lesdéchets, ce sont, pour l’essentiel,les mêmes que ceuxcontenus dans les matièrespremières de carrière.Enfin, les éléments métalliquesprésents à l’état detraces sont fixés de manièrecomplète et irréversible dansles ciments et les bétons, quelque soit le combustible utilisélors de la fabrication desciments. Ainsi, les caractéristiquesphysico-chimiquesde ces ciments sont similairesà celles des cimentsproduits par recours à desénergies fossiles.

VRAIFAUXOn valorise n’importe queldéchet en cimenterieFAUXLa valorisation d’un décheten cimenterie est soumise àautorisation administrative.Les déchets (huiles usagées,pneumatiques non réutilisables,résidus de solvants etde peintures, et farines animales)doivent satisfaire àun cahier des charges strictavant d’être acceptés etbrûlés en cimenterie.Ces procédures permettentaux cimentiers de refuserdes déchets non conformeset de ne sélectionner queceux qui ne présententaucun risque pour lesemployés, les riverains descimenteries et les utilisateursdu ciment.L’industrie cimentièredétruit des farines animalesdans les fours de sescimenteries VRAIC’est en 1996 que lesautorités françaises ont sollicitél’industrie cimentièrepour détruire des farinesanimales, à l’exclusion decelles issues d’animauxatteints de l’EBS.De 8 000 tonnes en 1997,les quantités de farinesanimales utilisées commecombustible de substitutionen cimenterie ontaugmenté régulièrementjusqu’en 2004 avant de sestabiliser à 250 000 tonnesen 2007. Cette mobilisationde l’industrie cimentièrea permis aux autoritésfrançaises de résoudre enpartie le délicat problèmedu stockage de ces farinesen attente de destruction.La valorisation de déchetsen cimenterie modifie laqualité des cimentsFAUXLe cahier des chargesgarantit la compatibilitédes déchets sélectionnésavec le procédé cimentieret avec la qualité finale desciments. Les déchets sontvalorisés avec la sécuritéd’un procédé industrieldestiné à fabriquer desproduits normalisés. Lavalorisation des déchetsen cimenterie est efficaceet sûre : elle ne modifieen aucune façon les qualitésphysico-chimiquesdes ciments et leursdomaines d’emploi.

On trouve plus de métauxlourds dans les cimentsdepuis la valorisationde déchets en cimenterieFAUXLes déchets sont sélectionnésafin que les élémentsminéraux issus de leur combustionsoient les mêmesque ceux présents normalementdans le clinker, constituantde base du ciment.La composition chimiqueélémentaire du ciment estdonc quasi identique àcelle de ses constituantsde base. De plus, quel quesoit le combustible utilisé,les traces métalliques sontfixées de manière complèteet irréversible dansles mortiers et les bétons.La valorisation de déchetsen cimenterie permet decontribuer à la réductiondes émissions de CO 2VRAIEn brûlant des déchets ensubstitution des combustiblesclassiques, on valoriseces déchets avec unerécupération maximalede leur pouvoir calorifique.En revanche, détruireces déchets ailleurs qu’encimenterie reviendrait àcumuler les émissions deCO 2 : celles liées à la fabricationdes ciments avecdes combustibles d’originefossile et celles dues àl’incinération des déchetsailleurs qu’en cimenterie.Les émissions atmosphériquessont plus polluantesdepuis la valorisation dedéchets en cimenterieFAUXLa sélection des déchetss’opère dans un cadreréglementaire très strict.De plus, l’industrie cimentièreeffectue des mesuresen continu au niveau dela cheminée de ses fourssous le contrôle de l’État(DRIRE) et fait réaliser desanalyses complémentairespar des laboratoiresagréés. Si l’on prendl’exemple des dioxines, leprocédé cimentier – quelque soit le combustible utilisé(classique ou déchet)– conduit à des émissionsextrêmement faibles, sixfois inféri eures à la réglementationeuropéenne.

L’INDUSTRIECIMENTIÈRE FRANÇAISEL’industrie cimentière rassemble cinq sociétés : CimentsCalcia, Holcim France, Kernéos, Lafarge Ciments et Vicat.Son chiffre d’affaires global est d’environ 2,7 milliardsd’euros en 2007. Elle emploie plus de 5 000 personnes.La consommation annuelle de ciment en France est de25 millions de tonnes.Des métiers au service de la qualitéTrès variés, les métiers de l’industrie cimentière exigentune qualification toujours plus poussée pour favoriserl’évolution des procédés et assurer l’améliorationconstante des produits.La proximité et le serviceUne quarantaine de sites industriels sont répartis sur toutle territoire français. Ils sont relayés par des agencescommerciales au contact des clients utilisateurs.L’innovation et la haute technologieInnovante et à l’écoute du marché, l’industrie cimentièreconsacre une part importante de ses investissements àla recherche et au développement de nouvelles technologies.Ses laboratoires font appel à des compétencesde haut niveau et collaborent avec de nombreux centresdans le monde entier.Une démarche environnementale volontaristeL’industrie cimentière est engagée dans une démarchevolontariste en matière d’environnement, comme entémoignent ses actions en faveur du réaménagement descarrières, ses efforts pour diminuer la consommationd’énergie fossile et ses succès dans la réduction desémissions atmosphériques.Des produits qui améliorent la qualité de la vieMatériaux du cadre de vie, les ciments permettent laréalisation d’ouvrages qui protègent, sécurisent et développentnos villes, nos industries et nos grandes infrastructures.Les nombreuses qualités des bétons, principalesapplications des ciments, participent au confort et à laprotection de chacun d’entre nous au quotidien.E-mail : sfic@sfic.fr • Internet : www.infociments.frTél. : 01 55 23 01 237, place de la Défense, 92974 Paris-la Défense CedexCrédit photos : Getty Images /photothèque Cimbéton.