La modélisation des installations de stockage dans Ecoinvent

 La modélisation des installations de stockage dans Ecoinvent

Ecoinvent se base sur la situation suisse quant à la gestion de la mise en décharge des déchets. Les modèles et les données utilisés dans la modélisation des décharges se trouvent dans le rapport Ecoinvent n°13 [Doka, 2009]. Pour modéliser la mise en décharge des déchets, l’utilisateur d’Ecoinvent dispose de trois modules principaux :  Les « inert material landfill » ;  Les « residual material landfill » ;  Les « sanitary landfill ». Ces trois décharges sont représentatives du système suisse. Les ICV de ces modules ont pour objectif d’être spécifiques à la nature des déchets, c’est-à-dire que les émissions sont dépendantes de la nature et de la quantité du déchet enfoui. Cependant, ce niveau de détail n’a pu être atteint pour l’ensemble des modules. Il est également important de préciser que chacun de ces modules est associé à un type de déchets : par exemple « disposal, aluminium, 0% water, to sanitary landfill » permet de modéliser la mise en décharge de déchets d’aluminium dans une installation du type « sanitary landfill ». À noter que l’unité fonctionnelle de tous ces modules est exprimée en kilogramme de déchet. Précisons maintenant la nature des déchets accueillis dans chacune de ces installations. 

« Inert material landfill »

 Les déchets déposés dans cette catégorie de décharges contiennent un faible taux de polluants et sont chimiquement inertes. On retrouve donc des déchets affiliés « roches » ainsi que des matériaux minéraux comme les silicates, les carbonates et les aluminates. Les matériaux de terrassement propres ou faiblement pollués, l’asphalte et les déchets du bâtiment comme le béton, les briques, le verre ou le plâtre sont également acceptés. La modélisation des installations de stockage dans Ecoinvent .

« Residual material landfill » 

Ces sites d’enfouissement accueillent principalement les résidus des incinérateurs municipaux et les déchets dangereux des industries. Ils reçoivent des déchets qui ne sont pas biologiquement et chimiquement réactifs avec l’eau : des cendres issues d’incinérateurs municipaux et des déchets industriels qui respectent les critères d’entrée.

« Sanitary material landfill »

Ce type de décharge accueille la plus grande diversité et quantité de déchets dont les détails (nature des déchets et tonnage) sont donnés dans le tableau 41 [Doka, 2009] : Ces sites accueillent autant des déchets inertes, que des résidus d’incinération ou des déchets ménagers. Seuls les déchets liquides, contaminés et radioactifs et les explosifs ne sont pas autorisés. Ces décharges sont donc les plus demandées étant donné leur potentiel d’accueillir un grand nombre de déchets différents. Il est également possible de trouver un « residual material landfill » en tant que compartiment d’un « sanitary landfill ». De même, une quatrième catégorie de décharge est mentionnée : « slag compartments » qui en réalité ne se trouve pas seule mais est décrite comme un compartiment d’un « sanitary landfill » qui accueille des cendres de l’incinération des déchets municipaux. Ces 3 installations sont-elles comparables au mode de gestion français ?  

Lien avec les installations de stockage françaises 

Un premier lien relativement évident peut être fait entre les « inert material landfill » suisse et les ISDI françaises. En effet, ces deux types de décharges accueillent exclusivement des déchets inertes. Un deuxième lien peut être également mis en avant entre les « residual material landfill » suisse et les ISDD qui reçoivent les déchets dangereux ainsi que les résidus d’incinération. Un tel rapprochement n’est cependant pas possible entre les « sanitary landfill » et les ISDND. Comme le montre le tableau 41, les « sanitary landfill » accueillent à la fois des déchets dangereux, des déchets ménagers et des déchets inertes, ce qui peut être considéré comme un mélange des ISDD, des ISDND et des ISDI. Les chantiers de démolition génèrent l’ensemble des trois catégories de déchets (inertes, non dangereux et dangereux). Néanmoins, comme nous avons choisi de ne pas prendre en compte le désamiantage dans nos systèmes d’études présentés dans la partie 2.3.1.3 du chapitre 2, nous nous sommes focalisés sur les décharges du type « sanitary landfill » et « inert material landfill » qui correspondent le plus à nos besoins de modélisation.

« Inert material landfill »

Dans ce premier type d’installation de stockage, plusieurs natures de déchets ont été modélisées (béton, peinture en émulsion, verre, gypse, plâtre, déchet inerte, résidus de calcaire, laine minérale, carton d’emballage, tuyau de gaz, peinture, enduit plastique, polyuréthane, résidus de production de silicone, acier, zéolithe). On remarque que certains de ses déchets comme le plâtre ou l’acier ne sont pas des déchets inertes. La figure 38 décrit, par exemple, le module de mise en décharge de déchets inertes dans cette catégorie d’installations :

Émissions

 On remarque que seuls l’amortissement de l’infrastructure et la manutention des déchets sont intégrés. Cela signifie qu’indépendamment de la nature du déchet, les impacts seront identiques, comme le montre la figure 39 :En effet, nous avons comparé trois modules « Disposal, inert waste, 5% waste, to inert material landfill », « Disposal, glass, 0% water, to inert material landfill » et « Disposal, steel, 0% water, to inert material landfill » qui correspondent à la mise en décharge de déchets inertes, de verre et de métal. Nous avons choisi de ne représenter que 5 catégories d’impacts choisies de manière subjective car nous observons que les impacts sont identiques quel que soit l’indicateur considéré. La quantité de carburant nécessaire à la manutention d’un kg de déchet inerte est la même que celle nécessaire pour un kg de verre ou de métal. De plus, une capacité d’enfouissement de 675 000 t de déchets est considérée ; l’amortissement de l’infrastructure, indépendamment de la nature du déchet, est donc égal à : Une nouvelle fois, quelle que soit la nature du déchet traité, l’amortissement de l’infrastructure sera identique. L’utilisateur d’Ecoinvent a donc à sa disposition une quinzaine de modules du type « Inert material landfill » identiques. Cette absence d’inventaire des émissions des lixiviats n’est pas cohérente avec les objectifs fixés par Ecoinvent. Un modèle prenant en compte le comportement du déchet selon sa nature aurait dû ou devrait être développé ce qui explique la présence de ces modules donnant des résultats similaires [Doka, 2009]. 1 675 000 000 = 1,48.10-09 unités 

Infrastructure

Dans cette catégorie de décharges, deux variantes existent : les installations construites avec une membrane étanche et un système de récupération des lixiviats et les installations n’en disposant pas. Comme il n’existe pas de chiffres précis sur cette donnée, Ecoinvent suppose une répartition équitable entre ces deux possibilités, soit une infrastructure moyenne dont la moitié de la surface serait équipée d’une barrière contre la lixiviation. La décharge est modélisée comme une boîte rectangulaire de profondeur 15 mètres, de surface 30 000 m², soit un volume total de 450 000 m3 . En considérant une densité moyenne de 1 500 kg/m3 , on obtient une capacité totale de stockage de 675 000 t. Le système de collecte est constitué des éléments suivants :  Les flancs et la base recouverts du système d’étanchéité soit 40 400 m² ;  2 réseaux de tubes de drainage d’une longueur d’1 km chacun ;  4 réservoirs de récupération des lixiviats. Il est important de noter que dans l’inventaire de l’infrastructure, même si le système de collecte est modélisé, les émissions de lixiviats ne sont pas prises en compte. Enfin, une route est également construite pour garantir l’accès à la décharge. Elle présente les mêmes caractéristiques que celle du « sanitary landfill ». Elle reste cependant en activité seulement 16 ans et ne demande donc pas de rénovation. Après ces 16 ans, la décharge est laissée en l’état et n’est plus surveillée. Les déchets demandent peu ou pas de compactage, donc la manutention des déchets nécessitent moins de carburant que dans les « sanitary landfill ». En conclusion, l’ensemble des natures de déchets listé en début de paragraphe envoyé en « inert material landfill » présentera des impacts identiques quelles que soient les catégories d’impacts étudiées pour une même quantité. Cela n’est pas le cas dans les « sanitary landfill » où les impacts varient selon la nature du déchet. Ce module « inert material landfill » ne correspond à la réalité des installations de stockage françaises. Il semble en effet nécessaire d’actualiser les quantités de carburant mises en jeu lors de la manutention des déchets ainsi que la nature et la quantité des matériaux utilisées lors de la construction de l’infrastructure. L’ensemble des différences et des adaptations est décrit dans la partie 4.4.