La prise de conscience environnementale conduit à une transformation rapide des pratiques de gestion des déchets. L'interprétation de ce changement est nécessaire avant d'examiner plus en détail les méthodes appliquées à la gestion des déchets et à la manipulation des résidus.

Les principes modernes de la gestion des déchets sont basés sur le paradigme d'une connexion adaptée entre la biosphère et l'anthroposphère. Un modèle global (figure 1) reliant ces deux sphères repose sur l'hypothèse que toutes les matières extraites de l'environnement finissent en déchets soit directement (du secteur de la production) soit indirectement (du secteur du recyclage), sachant que toutes les déchets de consommation retournent vers ce secteur de recyclage soit pour être recyclés et/ou pour être éliminés.

Figure 1. Un modèle global des principes de gestion des déchets

De ce point de vue, le recyclage doit être défini au sens large : du recyclage d'objets entiers (consignés), au recyclage d'objets pour certaines de leurs pièces de rechange (par exemple, voitures, ordinateurs), jusqu'à la production de nouveaux matériaux (par exemple, papier et carton, boîtes de conserve) ou la production d'objets similaires (recyclage, downcycling…). Sur le long terme, ce modèle peut être visualisé comme un système en régime permanent dans lequel les biens finissent comme des déchets après quelques jours ou souvent quelques années.

Déductions du modèle

Certaines déductions importantes peuvent être faites à partir de ce modèle, à condition que les différents flux soient clairement définis. Aux fins de ce modèle :

• P_o=l'apport annuel de matériaux puisés dans le milieu (bio-, hydro- ou lithosphères). En régime permanent, cet apport est égal à l'élimination finale annuelle des déchets.

• P=la production annuelle de biens de P_o.

• C=le flux annuel de marchandises dans l'anthroposphère.

• R=le flux annuel de déchets transformés en biens grâce au recyclage. (En régime permanent : C=R+ P)

• p=l'efficacité de la production, mesurée comme le rapport P/P_o.

• Si r=l'efficacité du recyclage, mesurée par le rapport R/C, alors la relation est : C/P_o=p(1-r).

• Si C/P_o=C* ; alors C* est le rapport des biens aux matériaux tirés de la nature.

En d'autres termes, C* est une mesure du maillage du lien entre environnement et anthroposphère. Elle est liée à l'efficacité des filières de production et de recyclage. La relation entre C*, p et r, qui est une fonction d'utilité, peut être représentée graphiquement comme dans la figure 2, qui montre le compromis explicite entre p et r, pour une valeur sélectionnée de C*.

Figure 2. Une fonction d'utilité illustrant les compromis production-recyclage

Dans le passé, l'industrie s'est développée dans le sens d'une augmentation de l'efficacité de la production, p. Actuellement, à la fin des années 1990, le prix de l'élimination des déchets par dispersion dans l'atmosphère, dans les plans d'eau ou dans les sols (déversement incontrôlé), ou l'enfouissement des déchets dans des décharges confinées, a augmenté très rapidement, du fait de réglementations de plus en plus strictes. normes de protection de l'environnement. Dans ces conditions, il est devenu économiquement intéressant d'augmenter l'efficacité du recyclage (c'est-à-dire d'augmenter r). Cette tendance se poursuivra au cours des prochaines décennies.

Une condition importante doit être remplie pour améliorer l'efficacité du recyclage : les déchets à recycler (c'est-à-dire les matières premières de deuxième génération) doivent être les plus « purs » possibles (c'est-à-dire exempts d'éléments indésirables qui exclure le recyclage). Cet objectif ne sera atteint que par la mise en œuvre d'une politique généralisée de « non-mélange » des déchets ménagers, commerciaux et industriels à la source. C'est ce qu'on appelle souvent à tort le tri à la source. Trier, c'est séparer ; mais l'idée est justement de ne pas avoir à séparer en stockant les différentes catégories de déchets dans des conteneurs ou lieux séparés jusqu'à leur collecte. Le paradigme de la gestion moderne des déchets est le non-mélange des déchets à la source afin de permettre une augmentation de l'efficacité du recyclage et ainsi d'atteindre un meilleur ratio de biens par matière extraite de l'environnement.

Pratiques de gestion des déchets

Les déchets peuvent être regroupés en trois grandes catégories, selon leur production :

1. du secteur primaire de production (mines, forêts, agriculture, élevage, pêche)
2. de l'industrie de la production et de la transformation (aliments, équipements, produits de tous types)
3. du secteur de la consommation (ménages, entreprises, transport, commerce, construction, services, etc.).

Les déchets peuvent également être classés par décret législatif :

• les déchets municipaux et les déchets mixtes d'entreprises qui peuvent être agrégés en tant que déchets municipaux, puisqu'ils appartiennent tous deux aux mêmes catégories de déchets et sont de petite taille (légumes, papier, métaux, verre, plastiques, etc.), quoique dans des proportions différentes.

• déchets urbains encombrants (mobilier, matériel, véhicules, déchets de construction et de démolition autres que les matériaux inertes)

• déchets soumis à une législation spéciale (par exemple, dangereux, infectieux, radioactifs).

Gestion des déchets municipaux et banals tertiaires :

Collectés par camions, ces déchets peuvent être transportés (directement ou par des stations de transfert route-route, route-rail ou route-voie navigable et des moyens de transport longue distance) vers une décharge, ou vers une usine de traitement des matériaux valorisation (tri mécanique, compostage, biométhanisation), ou pour la valorisation énergétique (grille ou four incinérateur, pyrolyse).

Les stations d'épuration produisent des quantités proportionnellement faibles de résidus qui peuvent être plus dangereux pour l'environnement que les déchets d'origine. Par exemple, les incinérateurs produisent des cendres volantes à très forte teneur en métaux lourds et en produits chimiques complexes. Ces résidus sont souvent classés par la législation comme déchets dangereux et nécessitent une gestion appropriée. Les stations d'épuration se distinguent des décharges par le fait qu'elles sont des « systèmes ouverts » avec des entrées et des sorties, alors que les décharges sont essentiellement des « puits » (si l'on néglige la faible quantité de lixiviat qui mérite un traitement ultérieur et la production de biogaz, qui peut être une source exploitée de énergie sur les très grandes décharges).

Equipements industriels et domestiques :

La tendance actuelle, qui a également des contributions commerciales, est que les producteurs des secteurs des déchets (par exemple, les voitures, les ordinateurs, les machines) sont responsables du recyclage. Les résidus sont alors soit des déchets dangereux, soit assimilés à des déchets banals d'entreprises.

Déchets de construction et de démolition :

La hausse des prix des décharges est une incitation à un meilleur tri de ces déchets. La séparation des déchets dangereux et inflammables de la grande quantité de matériaux inertes permet à ces derniers d'être éliminés à un rythme bien inférieur à celui des déchets mixtes.

Déchets spéciaux :

Les déchets chimiquement dangereux doivent être traités par neutralisation, minéralisation, insolubilisation ou être rendus inertes avant de pouvoir être déposés dans des décharges spécifiques. Les déchets infectieux sont mieux brûlés dans des incinérateurs spéciaux. Les déchets radioactifs sont soumis à une législation très stricte.

Gestion des résidus

Les déchets de production et de consommation qui ne peuvent être recyclés, décyclés, réutilisés ou incinérés pour produire de l'énergie doivent à terme être éliminés. La toxicité pour l'environnement de ces résidus doit être réduite selon le principe de « la meilleure technologie disponible à un prix acceptable ». Après ce traitement, les résidus doivent être déposés dans des sites où ils ne contamineront pas l'eau et l'écosystème et ne se répandront pas dans l'atmosphère, dans la mer ou dans les lacs et cours d'eau.

Les dépôts de déchets sont généralement datés par la combinaison d'une isolation multicouche (utilisant de l'argile, des géotextiles, des feuilles de plastique, etc.), le détournement de toutes les eaux exogènes et des couches de couverture imperméables. Les dépôts permanents doivent être surveillés pendant des décennies. Les restrictions à l'utilisation des terres d'un site de dépôt doivent également être contrôlées pendant de longues périodes. Des systèmes de drainage contrôlé des lixiviats ou des gaz sont nécessaires dans la plupart des cas.

Les résidus plus stables biochimiquement et chimiquement inertes du traitement des déchets nécessitent des conditions moins strictes pour leur élimination finale, ce qui rend moins difficile leur recherche d'un site de dépôt dans la région de production des déchets. L'exportation des déchets ou de leurs résidus, qui suscite toujours des réactions NIMBY (Not In My Back Yard), pourrait ainsi être évitée.

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