Gestion et caractérisation des déchets urbains solides

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Le transport des déchets ménagers

Le transport est la phase au cours de laquelle les ordures sont acheminées vers une destination appropriée : décharge, usine de traitement, etc. Les différents types de collecte de déchets urbains font intervenir des modes de transport allant des plus rudimentaires (charrettes) aux plus sophistiqués, comme les camions-bennes (Zurbrugg, 1996). Le choix des matériels de collecte dépend des caractéristiques de la ville desservie, du type de pré collecte et des ressources financières de la municipalité. Le camion-benne par exemple, est le véhicule le plus fréquent dans les grandes villes des PED. Certaines grandes capitales, ont investi dans l’achat d’équipements performants (camions-bennes tasseuses) qui coutent 10 fois plus que le camion-benne. Cependant, dans la plupart des cas, l’entretien de ces équipements requiert une certaine maîtrise et pose souvent un problème de maintenance. D’autre part, on utilise aussi des moyens rudimentaires comme la charrette. La charrette { traction humaine assure une forte part de l’enlèvement des ordures ménagères de Conakry (République de Guinée) avec un parc d’environ 300 charrettes gérées par une trentaine de petites entreprises; dans les années 80, à Accra (Ghana), le choix des charrettes à ânes avait été privilégié pour compenser les voiries difficiles d’accès pour les camions et pour s’assurer la régularité de la collecte.
Un service de collecte a besoin, pour fonctionner dans des conditions normales :
– De moyens matériels appropriés et en nombre suffisant pour collecter tous les déchets 30 urbains générés.
– D’une infrastructure d’entretien et de réparation.
– D’une organisation interne valable et efficace.

Fin de vie des déchets.

Décharges brutes, décharges sauvages et décharges contrôlées

La décharge brute: est celle qui est admise ou tolérée en un lieu réservé à cet usage sur lequel les usagers viennent habituellement déposer leurs déchets. La décharge sauvage : est celle qui se crée en violation des règlements régissant la gestion des déchets, dans laquelle certains habitants déposent leurs déchets  » à la sauvette ». Dans le premier cas, les décharges sont mises en dépôt parfois avec un semblant de précaution alors que dans le deuxième cas, aucune précaution n’est observée. Ces décharges présentent au regard un amoncèlement d’immondices qui peuvent se développer jusqu’{ former des montagnes d’ordures fumantes et malodorantes, désastreuse pour l’environnement, générateur des risques d’incendies, de prolifération d’agents pathogènes, avec toutes les conséquences connues. Cependant, la décharge contrôlée: est différente de la décharge brute ou sauvage, elle est considérée comme une méthode d’élimination des déchets solides urbains. Son principe repose sur l’enfouissement des déchets effectués de façon rationnelle, dont le but est d’éviter toute nuisance. C’est une technique à part entière, jugée satisfaisante d’un point de vue environnemental, avantageuse du point de vue des coûts, mais elle nécessite une mise en œuvre très soignée :
– Elle est implantée sur un site approprié après autorisation de l’administration ; cette autorisation n’étant accordée qu’après une étude approfondie de son impact sur l’environnement, et en particulier de tous les dangers de pollutions pouvant en résulter.
– Les déchets y sont mis en dépôt dans le respect des règlements administratifs en vigueur et suivant des techniques bien maitrisées garantissant leur élimination hygiénique.
– Son exploitation s’effectue conformément { un plan fixé { l’avance et suivant lequel la réintégration du site dans son environnement naturel devra s’effectuer en fin d’exploitation.

Le compostage

Les ordures ménagères contiennent des matières organiques utilisées depuis de longue date, en raison de leur valeur humique, comme engrais pour amender les sols cultivés. Les agriculteurs situés à la périphérie des villes récupéraient les déchets urbains et les transformaient par fermentation naturelle en un produit qu’ils répandaient sur leurs terrains. Or actuellement les ordures ménagères ont changées (en termes de composition), elles présentent des inconvénients, difficultés de manutention, gêne ou risque d’accidents causés par des éléments coupants, salissure des terrains, etc. Leur emploi sous cette forme n’est plus admis de nos jours par les cultivateurs, ces derniers exigent des produits plus élaborés, possédant la valeur agronomique recherchée, mais ne contenant pas d’éléments gênants ou nuisibles ou même simplement susceptibles de salir leur terre.
Le compostage des déchets urbains consiste à préparer industriellement un produit répondant à ces conditions (Gillet, 1985).

L’incinération

L’incinération des déchets urbains est l’opération qui consiste à leur destruction par le feu. Elle est très généralisée dans les pays industrialisés. Elle est appliquée à des ordures ayant un pouvoir calorifique élevé et on pourra toutefois diminuer le prix de revient à la tonne traité en récupérant la chaleur à des fins domestiques (chauffage et production d’électricité) par exemple. Dans les pays africains, la teneur en matière organique pour les déchets solides municipaux urbaine est d’environ 56% et sa dégradation par incinération à l’air libre est un contributeur majeur aux émissions de gaz { effet de serre (Couth, et al 2010).
Si l’on considère les résultats des analyses des ordures ménagères algériennes et les ordures ménagères européennes, on retient les conclusions suivantes :
– L’échantillon algérien : contient 2 fois plus d’eau que l’échantillon européen et ne peut être incinéré.
– Avec un taux d’humidité élevé de 62%, les ordures de la Mitidja ont un pouvoir calorifique entre 900 et 1000, ce qui revient à dire qu’elles ne sont pas incinérables. Il est admis que l’incinération est un mode de destruction des déchets bien approprié en ville moyenne de 200000 habitants.

Le choix du mode d’élimination

Ce choix ne peut résulter que d’une étude technique et économique approfondie, il ne saurait être question de donner des règles précises dans ce domaine, chaque cas est un cas d’espèce.
– Si par exemple, des terrains propices pour la décharge existent à faible distance de la localité, le recours au procédé de la décharge contrôlée se justifiera économiquement, surtout si l’on a eu en même temps comme objectif de valoriser un terrain inutilisable (Reger, 1975).
Parfois, la décharge, qui ne nécessite que peu d’investissement, constituera une bonne solution d’attente avant la réalisation d’une usine de traitement.
Le compostage, intéressant en lui-même par l’apport d’humus à la terre compensant la rareté du fumier de ferme, se justifiera si les débouchés en culture existent dans le voisinage, ou même dans des régions plus éloignées et si les frais de transport sont acceptables; il conviendra parfaitement aux DUS de notre pays.
L’incinération permet de régler pour une longue durée, d’une façon sûre et hygiénique, le problème de l’élimination des ordures notamment si l’on ne dispose pas de terrains de décharges favorables, et si le compostage, ne trouve pas de débouchés suffisants. Autre points positifs de l’incinération est qu’ à partir d’une certaine importance de l’usine, la récupération de la chaleur peut devenir intéressante comme source de chaleur (un réseau de chauffage et de distribution de l’eau chaude, par exemple). Néanmoins, l’incinération qui est un procédé séduisant et rapide, mais soulève beaucoup de difficultés pratiques. Elle engendre un déchet inévitable, la cendre et la mâchefer renfermant des métaux très toxiques, qui doivent être stockés dans des décharges adaptées. L’utilisation des mâchefers produits par les incinérateurs pour la construction des remblais routiers constitue une menace pour les cours d’eau et les nappes phréatiques (Ramade, 2002).
La meilleure solution au problème des ordures ménagères tient en la pratique du compostage associée au tri sélectif et au recyclage ; cela représente la meilleure forme d’élimination des déchets (Ramade, 2002).
Il faut cependant observer que le choix d’une solution rationnelle au problème de traitement ne peut être dissocié des autres opérations : collecte et transport, l’emplacement du lieu de décharge ou de traitement influe directement sur l’organisation de la collecte. C’est donc l’ensemble du système qui doit être pris en considération pour rechercher la solution la plus économique.

La caractérisation des déchets urbains solides

“Mieux caractériser pour mieux gérer“, c’est ainsi que plusieurs auteurs résument l’enjeu de la caractérisation des déchets urbains au sein d’une collectivité (Renhartetal, 1996, et Wicker, 2000). C’est seulement dans les années 80 que la démarche de caractérisation des déchets, est apparue comme un préalable indispensable pour la mise au point des stratégies nationales ou bien locales des déchets.
La disponibilité de ces informations capitales permet essentiellement comme l’indique Aloueimine (Ould-Aloueimine, 2006):
– D’évaluer la masse de déchets générée et de suivre son évolution en vue de planifier et de définir les stratégies futures en matière de gestion et de traitement.
– D’évaluer le potentiel de valorisation (compostage, recyclage des métaux et du carton, etc.) ou les besoins pour le traitement et l’enlèvement des déchets.
– D’optimiser le mode de traitement en connaissant précisément la composition des déchets.
– De prédire les émissions de ces déchets dans l’environnement et éventuellement de travailler sur l’atténuation de leur impact.
La caractérisation des déchets n’est pas universelle, car elle dépend de l’objectif pouvant capitaliser les résultats obtenus par celle-ci. Il existe plusieurs façons de caractériser un déchet. Brunner et Ernst suggèrent une caractérisation suivant des paramètres divisés en trois groupes:
1) matériaux (papier, verre, métaux, etc.)
2) paramètres physiques, chimiques ou biologiques (masse volumique, teneur en eau, biodégradabilité, etc.)
3) composition élémentaire (carbone, mercure, etc.)
Il est toute fois important de signaler que la détermination de tous ces paramètres n’est pas toujours nécessaire. Il est souvent suffisant d’analyser un seul groupe spécifique pour répondre à une question donnée sur la gestion des déchets. Par exemple, pour le recyclage matière, l’analyse du groupe matériaux est suffisante alors que l’évaluation de l’impact des émissions de l’incinération sur l’environnement nécessite une analyse de la composition élémentaire des déchets (Brunner and Ernst, 1986).
La caractérisation peut être abordée de 2 manières différentes, soit par des méthodes et modèles théoriques, soit par des méthodes d’analyse directe sur les déchets.

Les méthodes et modèles théoriques

La méthode la plus utilisée est la méthode dite «material flows methodology» développée par l’Agence américaine de Protection de l’Environnement (EPA in Ademe, 1993). Cette méthode se base sur l’analyse des produits mis sur le marché et repose sur le principe que tous les produits sont commercialisés et consommés ; puis après usage ils sont rejetés en tant que déchets. Donc si on arrive à connaître avec précision les quantités de chaque produit manufacturé et mis sur le marché ainsi que les durées de consommation respectives de ces produits, alors les quantités de déchets générées pourraient être calculées.
Comme toutes les méthodes théoriques, cette méthode est plus rapide et moins coûteuse, si on la compare aux méthodes d’analyse directe sur les déchets. Cependant, elle présente des inconvénients ; elle ne touche que quelques produits dont les données peuvent être accessibles (tels que le papier, le verre, les plastiques). Et elle ne tient pas compte des facteurs de variation locaux, comme par exemple, les modes et niveaux de vie ou les facteurs climatiques.

Les méthodes d’analyse directe

Les méthodes d’analyse directe sont basées sur l’échantillonnage et le tri manuel des déchets (dans un secteur donné) pour déterminer leur composition selon des catégories prédéfinies. Ces méthodes reposent généralement sur des protocoles qui définissent les principes d’échantillonnage et de tri de déchets lors d’une campagne de caractérisation.
De nombreuses méthodes d’analyse directe peuvent exister dans chaque pays, dont les plus connues sont :
– La méthode allemande ARGUS : méthode développée par l’Agence allemande de l’Environnement en 1979-1980 et en 1983-1985 ;
– La méthode belge de l’IBGE, méthode développée par l’Institut bruxellois pour la Gestion de l’Environnement ;
– La méthode française MODECOMTM, méthode développée par l’Agence française de l’Environnement (ADEME) en 1994 ;
– La méthode irlandaise de l’EPA, méthode développée par l’Agence irlandaise de l’Environnement.
Cette multiplicité de méthodes montre que plusieurs d’entre elles pouvaient être employées et donner lieu à de différents résultats et par conséquent à des interprétations divergentes. Un effort d’homogénéisation ou de concertation est à faire pour chaque pays. Seule l’Union européenne, a envisagé une telle action sans que pour autant une harmonisation soit définitivement acquise. Il en ressort néanmoins une méthode dénommée REMECOM (Réseau de Mesure Européen des Ordures Ménagères), mise au point en 1998 dans le cadre d’un programme européen coordonné par l’ADEME, impliquant 5 pays européens, l’Allemagne, la Belgique, la France, l’Irlande, l’Italie (Ademe, 2001). Cette harmonisation a été testée dans 18 villes européennes, a porté essentiellement sur la nomenclature et les procédures de tri. Les méthodes d’échantillonnages par contre sont restées celles propres à chaque pays.
Ainsi dans le cas des pays européens présentés dans les Tableaux 2 et 3 (European Commission Project, 2001) les catégories varient de 11 à 18 et les sous catégories de 17 à 55. Le nombre très important de sous-catégories s’explique par l’importance et la diversité des emballages (en papiers, en plastiques et métalliques) dans les pays développés.

La production des déchets urbains solides dans les PED

Il est clairement établi dans presque toute la littérature dédiée à ce sujet, une différence significative entre la génération des déchets par habitant dans les PI et celle des PED. La moyenne de production se situe autour de 1,7 kg/hab/j pour les PI, et autour de 1 kg/hab/j pour les PED. Cette différence s’explique en partie par les niveaux de vie et les modèles de consommation. Les PI abritent des sociétés dites de consommation, avec un niveau de vie élevé. Le modèle de consommation est marqué par la rapidité d’utilisation des produits à courte durée de vie avec des emballages importants (Charnay, 2005). Or les PED, sont { l’opposé de ce modèle et le niveau de vie est moins important. Le modèle de consommation est basé sur les produits locaux, bruts ou semi fini, utilisant un emballage minimum. Ces différences dans les modèles de consommation conjuguées aux conditions de développement inhérentes aux PED pausent quelques difficultés méthodologiques et techniques quant à la gestion des déchets. Ainsi les déchets de ces pays sont marqués par leur très grande variabilités et hétérogénéités, ce qui rend inopérant l’emploi des méthodes développées dans les contextes des PI (Ben Ammar, 2006). Par ailleurs tous les modèles de gestion se basent sur des données statistiques fiables, or, il a été démontré (Bras, 2010) que les statistiques officielles en matière de production et de composition des déchets ménagers dans les PED sont non seulement difficiles à obtenir mais aussi approximatives. Elles sont produites sur la base de recensements non exhaustifs de la population et une évaluation sommaire de la quantité et de la qualité des déchets collectés. La collecte des déchets, y est irrégulière et les moyens de pesée { l’entrée des décharges non contrôlées. La détermination de la nature et de la composition des déchets doit être évaluée en respectant des critères d’échantillonnage stricts et imposent une démarche méthodologique basée sur des mesures et analyses réelles afin d’éviter d’extrapoler des résultats biaisés(Ben Ammar, 2006 ; Bras, 2010), avec l’obligation d’un échantillonnage saisonnier surtout pour les villes côtières à caractère touristique.
Actuellement les PED connaissent une hausse relative du niveau de vie conséquence de la mondialisation; ouverture des frontières et libéralisation du commerce mondial, et une accélération du processus d’urbanisation ce qui a quelque peu exagéré les difficultés intrinsèques aux PED dans la prise en charge des déchets. Aussi, a une hausse de 1% du standard de qualité de vie (augmentation du revenu par habitant) est associé une augmentation de 0,34 % de la production de déchets (Bras, 2010). Aussi une augmentation de la croissance de 1% correspond a une augmentation de 1,04 % de la génération de déchets (Beede and Bloom, 1995). C’est pourquoi, le flux de déchets solides, est en augmentation continue et peut varier même au sein d’une ville, d’un quartier { l’autre.
La production des déchets dans les villes moyennes en Algérie était de 0,5 kg/hab/j en 1980 et atteignait 0,6 kg/hab/j en 2002 pour passer à 0,8 kg/hab/j en 2005, tandis que pour les grandes villes la production était de 0,76 kg/hab/j en 1980 et atteignait 1,2 kg/hab/j en 2005(METAP, 2004a) . Ces moyennes masquent évidemment des disparités importantes entre quartiers : les quartiers pauvres ne produisent que peu de déchets, en grande partie organiques, tandis que les quartiers résidentiels produisent des gisements importants d’ordures, identiques { celles des PI. Ces moyennes journalières ce rapprochent relativement de celles des capitales magrébines ; 0,89 kg/hab/j pour le Grand Casablanca, de 0,8 kg/hab/j pour Tunis et 0,21 kg/hab/j pour Nouakchott (Mauritanie) un taux particulièrement bas en raison de la valorisation de la matière organique par les ménages comme aliment du bétail. Par contre les moyennes des villes des pays des PI contrastent avec celles des PED, la production est de 2 kg/hab/j à New York, 1,51 kg/hab/j à Paris, et 1,59 kg/hab/j à Madrid (Voir tableau 4).

La composition des déchets ménagers dans les PED

La comparaison de la composition des déchets urbains (tableau 5) des pays en développement et développés montre que le pourcentage de matière organique est beaucoup plus important dans les villes des PED par rapport aux PI, { l’exception de la Mauritanie où l’on note un faible pourcentage de cette fraction, parce qu’elle est valorisée et récupérée à la source par les ménages. Par contre, pour les fractions papiers, verres et matières plastiques, on note un fort pourcentage chez les PI. L’exemple de la fraction papier carton, est très édifiant, elle représente 38,1% et 21,5% respectivement pour les États-Unis et la France, tandis que pour la Côte d’Ivoire et le Liban elle n’est que respectivement de 5,8 % et 11,3 %. Cela reflète la différence dans les modes de consommation des populations des PI et les PED.
À Mostaganem en Algérie, l’étude menée par Guermoud et al. montre que le pourcentage de la matière organique (MO) a baissé de 78,0% à 64,6% entre 1983 et 2004. À l’inverse, la proportion de la matière plastique a augmenté dans le même temps de 2,7% à 10,5%. Cela provient d’un changement des modes de consommation et d’une augmentation du niveau de vie de la population (Guermoud et al, 2009). En ce sens, la nature et la composition des déchets ménagers ont également évolués, et la composition des déchets dans certains PED à tendance à être similaire à celle de certains PI (Tableau5).

Flux des déchets en Algérie

Le développement urbain rapide dans les pays en développement est devenu parmi les sérieux défis environnementaux dans la mesure où il est synonyme de production accrue de déchet urbain (page 40). En effet, les déchets solides, résultat des activités domestiques, sociales et industrielles sont en augmentation dans la plupart des pays africains (Dickerson, 1999), en quantité et en composition en raison de la croissance démographique et la hausse du niveau de vie. Parallèlement à cette croissance se pose la question de la gestion des déchets qui ne représente pas une priorité pour la plupart de ces pays, par rapport { d’autres problèmes aussi importants que sont l’éducation, l’approvisionnement en eau et la santé (Onibokun, 2001). L’Algérie comme ses voisins africains connait les mêmes problèmes mais pas avec la même intensité. Les capacités financières de L’Algérie lui ont permis de réaliser des avancées notables dans tous les domaines et notamment celui de la gestion des déchets urbains. Toutes les phases de la gestion des déchets ménagers urbains ont connues des améliorations notables.
La production des déchets DMA est passée de 2,25 millions de tonnes en 1980 à 7,27 millions de tonnes en 2000, pour dépasser le seuil des 12 millions de tonnes en 2007 (Figure. 3). Parallèlement à ce volume de production, nous constatons aussi une augmentation du volume de collecte qui couvre la totalité des déchets ménagers générés (Figure 3). La forte progression des déchets collectés s’explique, en grande partie, par l’amélioration des moyens affectés par l’État { cette opération (Brahim, 2012).
Les estimations faites par la Banque mondiale et le MATE en 2002 montrent qu’en grande partie, ce gisement est composé de déchets ménagers (DM) soit 67% des DMA en 2007. Ces proportion sont comparables à celles des pays européens; respectivement 52%, pour l’Autriche, 92% pour le Danemark et 73% pour la France (Pongracz, 2002).
Le ratio annuel par habitant est passé de 130 kg/hab en 1980 à 239 kg/hab en 2000, pour atteindre 356 kg/hab en 2007. Le Tableau suivant montre une évolution moyenne annuelle des ratios des OM de 6,07 % (Brahim, 2012).

Table des matières

Introduction
Chapitre 1. Définition et classification des déchets
1.1. Définitions et concepts de l’étude
1.2. Déchets solides urbains
1.3. Classification des déchets
Chapitre 2. Gestion et caractérisation des déchets urbains solides
2 .1 L’enlèvement des déchets solides urbains dans les PED
2.1.1. La pré collecte
2.1.2. La collecte
2.1.3. La collecte sélective
2.1.4. Pratique de la collecte sélective
2.2. Le transport des déchets ménagers
2 .3. Fin de vie des déchets.
2.3.1. Décharges brutes, décharges sauvages et décharges contrôlées
2.3.2. Le compostage
2.3.3. L’incinération
2.3.4. Le choix du mode d’élimination
2.4. La caractérisation des déchets urbains solides
2.4.1. Les méthodes et modèles théoriques
2.4.2. Les méthodes d’analyse directe
2.5. La production des déchets urbains solides dans PED
2.6. La composition des déchets ménagers dans les PED
Chapitre 3. Flux des déchets en Algérie
3. 1. Analyse de la problématique de gestion des déchets ménagers en Algérie
3.2. Problématique de gestion des déchets ménagers en Algérie
3.2.2. Acteurs de la gestion des services des déchets
3.2.3. L’organisation
3.2.4. Les pratiques des usagers
3.2.5. Le fonctionnement du service de propreté de la ville d’Annaba
Chapitre 4. Méthodologie d’approche
4.1. Modes d’échantillonnage
4.1.1. Échantillonnage aléatoire simple
4.1.2. Échantillonnage aléatoire stratifié
4.1.3. Échantillonnage aléatoire systématique
4.1.4. Le choix du critère de stratification
4.2. Identification du paramètre d’échantillonnage
4.2.1. Populations cibles
4.2.2. Stratification des quartiers
4.2.3. Poids de l’échantillon des déchets { trier
4.2.4. Enquête préliminaire
4.2.5. Choix des quartiers à échantillonner
4.2.6. Estimation des erreurs
4.2.7. Classes des déchets ménagers retenus.
4.2.8. Collecte des déchets au niveau des ménages
4.2.9. Calcul du ratio et la composition moyenne des ordures ménagères de la zone d’étude
4.3. Généralisation des résultats d’échantillonnage
Chapitre 5. Résultats et discussion
5.1. Production de déchets
5.1.1. Ratios par type d’habitat
5.1.2. Tonnage journalier
5.2. La composition des déchets ménagers par catégories, par secteur et par saison dans la ville d’Annaba
5.2.1. La composition des déchets ménagers par catégorie par type d’habitat et par saison
5.2.2. La composition globale en pourcent des déchets ménagers de la ville d’Annaba par saison
5.3. Analyse de la variabilité de la composition annuelle des déchets de la ville d’Annaba par type d’habitat.
5.4. Estimation des composants valorisables par compostage et par recyclage
5.4.1. Estimation des composants valorisables par compostage
5.4.1.1. Estimation des composants fermentescibles en pourcentage de la masse humide par saison
5.4.1.2. Estimation des composants fermentescibles en taux de production par habitant par secteurs et par saisons
5.5. La composition moyenne globale des déchets ménagers de la ville d’Annaba
5.6. Contribution { la gestion des déchets ménagers dans la ville d’Annaba
5.6.1. La distribution des tonnages annuels des diverses fractions des déchets ménagers dans la ville d’Annaba
5.6.2. Composition des déchets ménagers par secteur administratif dans la ville d’Annaba
Conclusion générale
Bibliographie
Annexe A
Annexe B
Annexe C
Annexe D

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