LA COLLECTE,LE TRI ET LE RECYCLAGE DU VERRE DES DECHETS MENAGERS ET ASSIMILLES

LE RECYCLAGE DES VERRES - PARTIE VII

Le recyclage est l’ensemble des opérations visant à introduire les matériaux provenant de déchets, dans un cycle de production, en remplacement total ou partiel d’une matière première vierge. Dans le cas des verres étudiés, plusieurs possibilités se présentent :

• le verre d’emballages ménagers ;

• les ampoules électriques et tubes fluorescents ;

• les écrans.

Au travers de cette partie, le recyclage des verres plats n’est pas traité à cause de sa grande difficulté d’extraction du gisement d’ordures ménagères. De plus la majorité du verre plat recyclé est issu des chutes de fabrication ou du démantèlement de bâtiments avant destruction.

1 - CAS DU VERRE D'EMBALLAGES MENAGERS

Le verre d’emballages ménagers doit subir plusieurs étapes de traitement avant de pouvoir être recyclé. Il doit être trié par taille, puis débarrassé des impuretés qu’il contient (métaux, plastiques, infusibles, etc.), et enfin il est nettoyé de la matière organique.

Toutes ces étapes se font en centre de traitement du verre après que la qualité du verre entrant ait été contrôlée.

1.1 - Le centre de traitement : passage obligatoire

1.1.1. - la qualité du verre entrant

A son arrivée en centre de traitement, la quantité de verre apportée est pesée, généralement sur pont à bascule. Le verre est contrôlé visuellement. Si la collectivité est en garantie de reprise des matériaux avec une société agréée 47, un contrôle de conformité aux prescriptions techniques minimales (règles concernant la qualité du verre avant traitement à respecter pour les collectivités locales afin de garantir la reprise du matériau) peut être effectué. La méthodologie de contrôle est définie dans la norme AFNOR X30-414 « Caractérisation d’un lot issu de la collecte sélective des déchets ménagers et assimilés en verre d’emballage ». Le contrôle de qualité est effectué sur les points suivants :

• la densité ;

• le taux d’impuretés globales ;

• la teneur en infusibles 48 ;

• le taux de verre de couleur dans le verre incolore (uniquement pour le verre incolore).

La qualité des lots de verre entrants, et leurs conformités, est définie selon le schéma suivant :

La densité est mesurée à la réception du lot de verre et avant le déchargement du camion. Elle s’exprime par le rapport de la masse volumique du lot (masse/volume) sur la masse volumique de l’eau servant de référence (1 tonne/m3).

La masse du lot est déterminée par double pesée du camion sur un pont-bascule.

Le volume du lot est calculé à partir du volume de la benne (longueur x largeur x hauteur) dont les dimensions sont connues et du volume de vide. Le calcul est fait de la manière suivante :

Les hauteurs du volume vide de la benne ou du caisson (h1, h2, h3) sont mesurées en entrée des centres de traitement, comme indiqué sur le schéma ci-dessous.

Pour faire les mesures des trois hauteurs h1, h2, h3 la benne est divisée en six parts égales dans le sens de la longueur et deux parts dans le sens de la largeur. La hauteur moyenne du lot est calculée comme suit :

Le volume de vide peut alors être calculé comme suit :

Après avoir calculé le volume du lot et mesuré sa masse, la densité du lot de verre peut enfin être calculée de la manière suivante :

Une fois la densité du lot de verre calculée, elle peut être comparée aux critères des Prescriptions Techniques Minimales.

La conformité du verre dépend des critères suivants :

• pour une densité <= 0,76 + 6% le verre est déclaré conforme concernant la densité ;

• pour une densité comprise entre 0,76 + 6% et 1 + 6% le verre sera repris avec une baisse du prix de reprise ;

• pour une densité >=1 + 6% le verre ne sera pas repris.

Le résultat de la densité permet au centre de traitement d’évaluer la taille des morceaux de verre. En effet, plus la densité est faible plus les morceaux de verre sont gros. Et a contrario, plus la densité est élevée, plus les morceaux de verre sont fins et cassés. La densité reste un critère important pour le verrier car plus le verre est cassé avant son traitement, plus il est difficile d’en éliminer les impuretés et les infusibles.

De plus, le verre est repris si le respect des PTM, en ce qui concerne le taux d’impuretés et la teneur en infusibles, est confirmé

Le résultat de ces contrôles permet au centre de traitement, par l’intermédiaire d’un échantillon de 250 kg sur des lots de plusieurs dizaines de tonnes, de juger de la qualité de l’ensemble du verre apporté.

Le prélèvement est effectué par carottage avec un tube, de 400 mm de diamètre et de 2,5 m de long, fixé sur un chargeur. Chaque carottage est d’au moins 250 kg.

Le prélèvement est étalé sur un sol lisse, propre et non polluant (c’est à dire un sol sur lequel ni impuretés, ni infusibles sont susceptibles de polluer l’échantillon) ou déposé sur une table de tri. Les impuretés non liées au verre sont séparées manuellement en isolant les infusibles des autres types d’impuretés. Les infusibles et les autres types d’impuretés sont pesés séparément. Le pourcentage d’impuretés est calculé de la manière suivante :

Le verre ne doit pas contenir plus de 2 % d’impuretés pour être accepté par le centre de traitement. Dans le cas contraire, le lot n’est pas repris et reste à la charge de la collectivité locale pour son élimination.

Si le lot est accepté, les infusibles précédemment extraits sont passés sur un tamis de maille carrée de 10 mm puis pesés par fraction granulométrique. Pour la fraction de moins de 10 mm, la teneur maximum en infusibles de l’échantillon de 250 kg est de 25 g. Pour la fraction de plus de 10 mm, la teneur maximum en infusibles est de 1225 g.

Si un premier prélèvement de 250 kg est conforme pour les deux fractions d’infusibles le lot est déclaré conforme aux prescriptions techniques minimales.

Cependant, si sur un premier échantillon de 250 kg, la conformité de l’une des deux fractions d’infusibles n’est pas vérifiée, des mesures sont faites sur un second échantillon issu du même lot. Les teneurs en infusibles sont cumulées par fraction. De ce fait, pour le verre de granulométrie inférieur à 10 mm la teneur maximum en infusibles est de 50 g. Pour la fraction de plus de 10 mm, la teneur maximale en infusibles est de 2450 g.
Si pour les deux fractions, la valeur maximum est respectée, le lot est alors déclaré conforme. Dans le cas contraire, le lot de verre est considéré comme non conforme.

Pour le verre incolore, le taux de verre coloré est mesuré en complément des précédentes analyses.

Ce contrôle est effectué uniquement sur les lots de verre incolore. Un échantillon de 250 kg est prélevé par carottage comme précédemment. Les impuretés non liées au verre sont séparées manuellement et sont pesées. Les morceaux de verre de couleur sont séparés manuellement du verre incolore et sont pesés. Le taux est exprimé par la formule suivante :

Le verre incolore doit contenir moins de 12 % de verre de couleur.
Si l’ensemble des conditions est respecté et que le lot de verre est déclaré conforme aux PTM, il peut subir les différentes étapes de traitement.

1.1.2. - Le traitement du verre

Le verre va subir plusieurs types de traitement pour le débarrasser de l’ensemble des impuretés restantes et lui permettre d’être trié par granulométrie.

La première étape consiste à charger le verre dans une trémie pour alimenter la chaîne de traitement en continu. Les métaux ferreux sont éliminés par overband. Un premier tri, manuel, est ensuite effectué afin d’extraire la majorité des impuretés (plastiques, papier/carton, etc.).

Le verre est criblé afin de séparer trois fractions :

• une fraction 0 à 8 mm (fines) ;

• une fraction 8 à 22 mm (moyen) ;

• une fraction supérieure à 22 mm (gros).

La fraction supérieure à 22 mm est celle qui subit le plus grand nombre de traitements. Elle est d’abord triée manuellement afin d’éliminer les impuretés les plus gênantes. Puis elle est broyée. De là, une fraction 0/8 mm et une fraction 8/22 mm sont récupérées. Chacune de ces fractions est mélangée à celle de même taille précédemment extraite pour subir la suite du traitement.

La fraction 8/22 mm est débarrassée des métaux ferreux par overband et non ferreux par machine à courants de Foucault. Elle est ensuite soit lavée soit traitée thermiquement pour être débarrassée des matières organiques.

Elle est passée sous une machine de tri optique qui permet de la débarrasser des infusibles résiduels, en éjectant par insufflation d’air les morceaux qui ne sont pas transparents (les infusibles) de ceux qui le sont (le verre). La partie éjectée est repassée sous tri optique plusieurs fois afin de récupérer le maximum de verre.

En moyenne, en fin de traitement, il y a une perte de 5 % en masse de la quantité de verre qui a été introduite au départ. Cette part du verre est appelée « refus de tri ». Ces refus sont éventuellement destinés à une utilisation dans d’autres secteurs industriels (sous-couche routière, etc.).

La fraction 0/8 mm ne subit aucun traitement supplémentaire car les industriels considèrent que cette fraction contient trop d’impuretés. De plus, le traitement de cette fraction leur serait trop coûteux. Cependant, afin de limiter les pertes, la fraction 0/8 mm est injectée à hauteur de 50 grammes par tonne.
Une opération supplémentaire, celle du tri du verre par couleur, pourrait s’ajouter à cette ligne de traitement. Elle se situerait après le tri optique des infusibles. Actuellement, plusieurs centres de tri expérimentent cette technologie. Pour cela des caméras Infrarouges détectent le verre incolore dans le flux en mélange et, par insufflation d’air, l’éjecte.

1.1.3. - La qualité du calcin en sortie de centre de traitement

Selon les cahiers des charges en vue de la fabrication d’emballages, le calcin, en sortie de centre, doit répondre à trois critères :

• la granulométrie : le calcin doit avoir une taille inférieure à 40mm dont 15 % au maximum doit avoir une taille inférieure à 15 mm ;

• l’humidité : le taux d’humidité du calcin garanti par le traiteur est inférieur à 3 %.

• les impuretés : les quantités d’impuretés acceptées sont comme suit :

1.2 - Le recyclage

Avant d’être recyclé, le calcin est d’abord amassé en extérieur pour permettre une dernière étape de nettoyage « naturel » (l’eau de pluie nettoie et les micro-organismes consomment la matière organique résiduelle). Le calcin est ensuite stocké dans un lieu sec. Le recyclage du verre consiste à le broyer très finement, de l’ordre de 800 µm 50, et de le mélanger à hauteur de 20 à 90 % 51, selon le verre fabriqué, avec les matières vierges, pour être enfourné.
Le broyage fin est une étape indispensable du recyclage du verre car il permet aux infusibles restants d’être mieux « digérés ». Le calcin qui est mélangé aux matières premières naturelles contient en moyenne 30 ppm d’infusibles (soit 30 grammes pour une tonne de calcin).

2 - L'ESTIMATION DES GISEMENTS COLLECTES

Le procédé de traitement du verre d’ampoules électriques et des tubes fluorescents est différent de celui vu précédemment du fait de la présence de produits toxiques.

En effet, les tubes et certaines ampoules contiennent de la poudre fluorescente et du mercure qui présentent des risques pour la santé et l’environnement. Ils sont classés « déchets dangereux » par le décret n° 97-517 du 15 mai 1997 relatif à la classification des déchets dangereux. Depuis le 1er janvier 1998, ces tubes et ampoules sont soumis à une élimination spécifique et contrôlée.
Actuellement deux techniques de traitement sont utilisées pour séparer le verre, les métaux, les poudres fluorescentes et le mercure. Ces techniques sont :

• le découpage pour les tubes fluorescents ;

• le broyage pour les lampes à économie d’énergie et LED.

Grâce à ces procédés, les matériaux des tubes fluorescents et ampoules sont récupérés dans les proportions suivantes :

Répartition moyenne des matériaux séparés des tubes et ampoules

3 - CAS DES ECRANS

Le principal problème rencontré pour le traitement du verre d’écran est la nature des verres qui composent les écrans (l’un est au baryum, l’autre au plomb).

La dalle et le cône doivent d’abord être séparés dans des conditions maximales de sécurité afin de ne pas disséminer la couche de poudre luminophore, à base d’yttrium et d’europium (appelés terres rares), substances très nocives.

Pour cela la carcasse de l’écran est démontée, puis chaque matériau est séparé (métal, plastique et verre). Le canon à électron et la bande anti-implosion (bande entre la dalle et le cône) sont enlevés pour ne récupérer que le verre. La dalle et le cône sont ensuite séparés et la poudre est aspirée pour être conditionnée en sacs hermétiques.

Une seconde étape de traitement consiste à broyer chaque type de verre sous atmosphère protégée pour éviter toute émission de poussière. Les verres sont alors lavés en milieu alcalin pour ôter toute trace de luminophores et préparés pour être réintroduis chez les verriers sous forme de calcin.
Les verres issus des cônes et des dalles pourront être réintroduits dans la fabrication du même produit. Le verre issu des dalles pourra également être introduit dans le processus de fabrication d’émaux céramiques ou toutes autres applications des céramiques et du carrelage.


47 - Voir VIII.4.1
48 - Voir III.7.2
49 - Papier, bois, plastique, caoutchouc, etc.
50 - 800 µm = 0,0008 mm
51 - Voir III.2.1

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