Le vacarme à l’intérieur de l’usine est assourdissant, comme si une centaine de percussionnistes donnaient un concert à tout casser. L’orchestre consiste en un ensemble de machines, carrossées de jaune, orange, vert tournant 24 heures sur 24: concasseuses, broyeuses, cribleuses, tapis roulants, unités de séparation de toute sorte. «C’est ça, le cœur de notre mine d’or et de métaux de toute sorte», explique Daniel Böni, le directeur de l’usine de traitement de déchets de l’Oberland zurichois (KEZO) à Hinwil.
Le Silicon Valley de la valorisation des ordures
Le qualificatif de «mine d’or» n’est pas exagéré. En effet, alors que dans les usines d’incinération habituelles, on envoie les scories à la décharge, l’usine à Hinwil est la seule au monde pouvant en extraire tous les métaux possibles. Ce processus demande un appareillage sophistiqué à la suite du four d’incinération et un nouveau processus de traitement des scories.
Dès 2006, on a commencé à expérimenter avec cette nouvelle technologie chez KEZO. «À l’origine du projet était la préoccupation de n’avoir qu’un résidu inerte, ne causant pas de risques pour l’environnement, à déposer dans les décharges», dit Daniel Böni. À cette fin, il fallait éliminer des scories les résidus métalliques, en partie toxiques, pour arriver à un résidu de pur sable minéral. Les substances toxiques organiques sont éliminées par une combustion complète des déchets. Certaines autres substances, telles que le zinc, le plomb, le mercure, se retrouvent dans cendres de filtration des gaz de combustion, dont elles peuvent être éliminées par des processus chimiques.
Une technologie entièrement nouvelle
Pour développer la nouvelle technologie, l’usine KEZO a créé avec d’autres partenaires la fondation Centre pour une exploitation durable des déchets et ressources (ZAR) et l’entreprise ZAV Recycling SA pour le traitement à grande échelle des scories de plusieurs usines d’incinération. C’est de cette coopération qu’a résulté, en un effort commun avec ses partenaires industriels, la nouvelle technique de traitement des scories à sec. Celle-ci permet la séparation des différentes fractions du résidu solide sur une base purement mécanique, sans recours à des réactions chimiques. Les différents métaux sont extraits à la main pour les plus grosses pièces, par des aimants pour le fer, par polarisation magnétique créée par induction pour les métaux non-ferreux, par magnétisme pour l’acier inoxydable, par induction et gravitation pour l’aluminium, par la mesure de la transparence pour les particules de verre fines et par criblage.
Le traitement des scories (ou mâchefers) à sec est une condition indispensable au fonctionnement de ce qui s’appelle le recyclage thermique, nom donné à la nouvelle méthode développée par le ZAR. En effet, le traitement conventionnel consistant à éteindre les scories par arrosage conduit à un mottage, une agglomération de celles-ci. La solidité des mottes empêche une séparation des différentes particules métalliques et autres et des scories humides boucheraient les pores de différents cribles de triage.
Les scories étant ardentes à la sortie des incinérateurs et certaines fractions continuant à se consumer, il faut des convoyeurs capables de supporter tant la chaleur que l’abrasion mécanique par les particules tranchantes du résidu. C’est le domaine d’un spécialiste suisse en la matière, la maison STAG à Maienfeld GR.
Le recyclage thermique permet d’extraire les métaux des ordures, en particulier des matériaux composites de plus en plus répandus. À titre d’exemple, l’emballage d’une brique de lait ne contient que 4% d’aluminium; le film inséré dans le matériel d’emballage est plus mince qu’un cheveu humain. Impossible donc
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pour le consommateur d’extraire le métal directement de l’emballage. Le traitement par pyrolyse permet d’extraire un aluminium absolument pur des scories. Les métaux non ferreux sont extraits jusqu’à une grandeur des particules de 0,3 mm. Pendant le premier trimestre 2017, l’usine de ZAV Recycling SA a récupéré 3182 t de fer, 1342 t de métaux non ferreux et 126 t d’acier inoxydable.
Rendement égal à une mine, pollution bien moindre
Le clou de l’opération: la teneur en métal des scories d’ordures est égale ou supérieure à celle de la plupart des mines, mais le processus d’extraction bien plus simple, moins coûteux et de plus, pas polluant. Les atouts de la méthode sont une efficacité et un rendement élevés, une excellente qualité des métaux récupérés, une production non polluante et une consommation d’énergie très basse.
La liste des métaux pouvant être extraits des scories ou des cendres de filtration se lit comme un catalogue de métallurgie: or, argent, palladium, cuivre, aluminium, laiton, fer, nickel, acier inox, étain. ZAV Recycling SA récupère actuellement 25 kg de métaux par tonne de déchets. Elle traite plus de 100 000 tonnes de scories par an dont elle extrait 13 000 tonnes de métaux. Elle trie également les scories des usines d’incinération de Zurich, Horgen et Monthey; la capacité des installations suffit pour 200 000 tonnes par an. Un projet pour l’extraction du zinc (SwissZinc) est à l’étude. ZAR s’attaque aussi aux autres problèmes restant à résoudre (p.ex. celui du plomb).
Un modèle à propager
L’extraction et la vente des métaux réduit non seulement l’impact écologique des scories sur les décharges, mais baisse également le coût de leur élimination. Bien entendu, les recettes des ventes fluctuent avec les prix sur les marchés des matières premières. Cela représente une certaine entrave à la propagation de la méthode. Mais à long terme, les réserves naturelles de la plupart des matériaux récupérés seront épuisées. Pour le phosphore p.ex., un élément primordial pour la fabrication d’engrais et donc la production d’aliments, les réserves suffisent encore pour cent ans au maximum. La Suisse doit en importer une quantité nette de plus de 12 000 tonnes par an. Un projet est en cours dans le canton de Zurich pour récupérer le phosphore des boues d’épuration des eaux.
Le modèle du ZAR pourrait devenir un article d’exportation, la plupart des pays étant très en retard dans le domaine du traitement des déchets. À Los Angeles, on visite Disneyland, le royaume de Mickey Mouse, mais pas Puente Hills Landfill, le royaume des rats, la plus grande décharge d’ordures des États-Unis, où depuis 1957 on a empilé une colline de 150 m d’ordures. Ce pays pourtant industrialisé recourt presque à cent pourcent à la décharge pure et simple des déchets. Le summum du progrès y est la récupération d’une partie des gaz sortant de leur décomposition. Dans les pays émergents ou du tiers-monde, la situation est pire.
La récupération de l’énergie cachée dans les déchets non recyclables par leur combustion (waste to energy) fut introduite en Suisse il y a plus de cent ans; elle est aujourd’hui standard. Mais la valorisation des scories n’est devenue possible qu’avec la nouvelle technologie développée à Hinwil. Pour de nombreux pays développés ou émergents, la valorisation complète des déchets pourrait représenter une solution à leurs besoins d’énergie et de matériaux et réduire leurs problèmes écologiques, le processus remplissant les conditions d’un développement durable. L’utilisation de l’énergie thermique d’une tonne d’ordures réduit l’émission de CO2 de 240 kg. Des collaborations avec des universités, un financement par des partenariats public-privé pourraient faciliter la propagation de la méthode du ZAR.
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