Ce quatrième article fait partie d’une suite d’articles résumant le rapport récemment publié par un consortium d’ONGs. Ce rapport traite de l’impact de l’incinération sur l’environnement, la santé humaine et le climat. Pour rappel le rapport complet est disponible ici.
Ici je vais parcourir les sections témoignant des impacts environnementaux de l’incinération des déchets, notamment la suite sur les émissions, déjà commencé dans l’article précédent.
Emissions dans l’eau
En plus des dioxines les résidus contenus dans l’eau issus du nettoyage des fumées peut contenir des métaux comme le mercure, des sels inorganiques et d’autres substances organiques comme certains phénoles. L’accumulation de dioxines chlorées arrive seulement si des systèmes humides sont à l’oeuvre pour nettoyer les fumées.
Les stations d’épurations modernes permettant de nettoyer cette eau ont une panoplie d’étapes de nettoyage comme la neutralisation, précipitation, floculation et des filtres de charbon actif. Ces moyens permettent de filtrer des substances organiques mais malheureusement pas les dioxines chlorées.
Fuites d’eau / urgences
Les accidents, départs de feux ou d’autres évènements non prévus peuvent causer des fuites de substances toxiques dans les milieux aqueux environnants. Ces fuites peuvent arriver et arrivent malheureusement. Par exemple en 2003 il y a eu une fuite de mercure dans une station d’épuration à Prostejov et en 2017 des huiles ont fuité du plus grand incinérateur à déchets dangereux en République Tchèque dans la rivière Odra.
Des tests de toxicité entrepris en 2006 et 2007 ont permis de déceler une contamination dans l’eau après un feu dans l’incinérateur à déchets dangéreux à El Dorado. Très probablement cette toxicité provenait de tensioactifs dans l’eau.
Dans un autre registre et un peu plus éloigné des incinérateurs: les eaux usées des pompiers surtout quand ils utilisent des écumes fluorées doit être traité correctement.
En 2021 une explosion importante a eu lieu dans le Chempark à Leverkusen en Allemagne. Durant les interventions des pompiers d’importantes quantités d’eau contenant de la clothianidine (interdite en France depuis 2018) a été déversé dans le Rhin. Des semaines après cet incident de la clothianidine a été découverte dans l’eau de robinet aux Pays-Bas, eau issus du Rhin. Les autorités n’ont pas alerté la commission internationale de la protection du Rhin.
Et pas plus tard qu’aujourd’hui on peut lire sur France Bleu et dans la Charente Libre que l’eau de robinet de Cognac est polluée de PFAS (au dessus de la future règlementation).
Déchets solides issus de l’incinération
Si vous lisez attentivement depuis le départ, ça ne vous a pas échappé que la plus grande quantité des déchets issus d’un incinérateur à … « déchets » sont des résidus solides, majoritairement sous forme de cendres ou mâchefers. Le tableau ci-dessous récapitule un peu la quantité produite par type d’incinérateur:
On peut compter entre 200 à 350kg de mâchefers pour une tonne de déchets de départ. Les résidus suite au nettoyage des fumées génère encore entre 30 à 80kg de déchets (toxiques) par tonne de déchets incinérés. Pour notre petit incinérateur de 120kt/an à Angoulême nous seront donc heureux producteurs de 24kt à 42kt de mâchefers et de 3.6kt à 9.6kt de déchets toxiques.
Les résidus solides issus de l’incinération sont contaminés avec des polluants organiques persistants (POPs) et métaux lourds. Les concentrations dépendant de la technologie utilisée au sein des unités de filtrage de l’incinérateur. Les cendres sont une matière non homogène comme on peut voir sur la photo ci-dessous.
D’ailleurs le stockage des cendres à ciel ouvert sur le sol montre que ces cendres sont « lavés » par des pluies et les métaux et POPs et autres polluants peuvent arriver dans le sol – rappelons ici, en pleine boucle du fleuve Charente chez nous.
Ci-dessous deux tableaux qui montrent les concentrations en dioxines (PCDD/PCDF) et d’autres substances dans les mâchefers, et les cendres volatiles issus de la filtration.
On comprend mieux pourquoi les cendres issus de la filtration sont traitées comme déchets toxiques. Reprenons néanmoins la quantité de 1ng par kg de mâchefer et supposons que nous allons produire 300kg / t de déchet de mâchefer à Angoulême. Nous aurons donc 36 microgrammes de dioxine contenus seulement dans les mâchefers. Et il y a environnement 1000x plus dans les cendres issus de la filtration. Est-ce beaucoup? Le taux de pollution limite en dioxine dans le sol est de 1200 ppt TEQ dans la plupart des pays. Ca veut dire 1.2ug/l de polluant.
En plus de toutes ces substances mesurées les mâchefers contiennent également des dioxines bromées, de l’hexachlorobenzène, des ethers diphenyl polybromées, du pentachlorobenzène et d’autres polluants. Les cendres de petits incinérateurs de déchets médicaux sont typiquement rempli d’objects tranchants, du verre ou plastique non brulé.
Dans une nouvelle étude faite sur des incinérateurs en République Tchèque, les Pays Bas, les Philippines et la Thaïlande on a trouvé que la plus forte concentration en PFAS se situé dans les cendres issus d’un incinérateur aux Philippines. De fortes concentrations ont été trouvé également dans les Pays Bas où ces cendres sont utilisées pour la construction de routes.
Traitement des déchets contenants des polluants organiques persistants
Du à l’incinération, certaines polluants organiques persistants sont transférés dans les déchets solides produits par l’incinérateur. De ce fait ils sont régulés d’après la convention de Stockholm. Le but de cette convention est d’éliminer certains POP’s, même si le plus simple serait de les éliminer dans les déchets source de l’incinération en premier lieu.
Du à cette règlementation, le stockage et l’utilisation des cendres contenant des POP’s est interdit. Cette obligation s’applique sur des déchets où la concentration en POP’s dépasse une certaine limite. En ce moment cette limite est relativement haute pour l’Union Européenne pour des dioxines et similaires (5000pg TEQ/g).
Pourtant il y a des techniques permettant de transformer des dioxines et d’autres POP’s dans les déchets sans en créer d’autres:
– réduction chimique en phase gazeuse
– oxidation dans l’eau supercritique ou souscritique
– décomposition par catalyse basique
– hydrogénation catalytique
– réduction par des métaux alcalins
Malheureusement pas toutes ces méthodes permettent d’enlever les résidus encore en forte concentration dans les cendres filtrées post-combustion. Néanmoins l’hydrogénation catalytique et la réduction par métaux alcalins ont été efficace pour décomposer des PCB’s.
Le rapport décrit par la suite toutes ces différentes méthodes plus en détail avec parfois des avantages/inconvénients et TEQ finaux après transformation. Je ne vais pas les lister ici. Si vous êtes intéressés, allez voir les pages 47,48 et 49 du rapport.
Est-ce que les résidus issus de l’incinération sont des déchets dangereux?
Une caractéristique importante pour déterminer si une substance est dangereuse ou non est entre autre sa capacité d’imprégner d’autres groupes d’éléments. Ces propriétés dangereuses peuvent être altérées par des processus chimiques ou physiques. On peut transformer ces substances vers des particules moins solubles et moins mobiles par exemple. Parmi ces processus on trouve la solidification, l’encapsulation et la cimentation (un autre bel exemple de la connerie humaine). La solidification permet de transformer un liquide ou une poudre dans un matériaux solide. Ce processus ne réduit pas la quantité de substance dangereuse. Durant la fixation chimique de petites particules de déchets réagissent avec des composants de solidification. Le mélange final contient le déchet dangéreux, fixé.
L’encapsulation permet d’immobiliser les particules de déchets et les isolent de l’environnement. Une manière de faire l’encapsulation est la vitrification. Ici on enferme par exemple des métaux lourd dans une matrice qui réduit de manière significative la possibilité d’interagir avec des organismes vivants. Un des désavantages de cette méthode est son coût et sa consommation d’énergie.
La cimentation fixe les résidus dans une matrice de silice. Des déchets organiques et inorganiques peuvent être fixés aussi dans du bitumen, à condition de supporter les températures de celui-ci … encore une bonne nouvelle pour nos constructeurs de routes.
Les dioxines vont être un soucis pour les incinérateurs si on projette l’utilisation des mâchefers pour la construction. La France a établi une limite de 10ngl-TEQ/kg de dioxine dans la matière sèche en 2011 (ça date déjà un peu). La République Tchèque a adopté cette mesure en 2021 – encore un joli exemple de la non concordance de mesures au sein de l’UE sur des taux et utilisations de produits issus de l’incinération. Cette même règlementation pose aussi certaines limites pour des teneurs en métaux lourd par exemple.
Depuis les années 1990 une branche industrielle en développement est le traitement des cendres. Pas une usine ressemble à une autre. Ce traitement se passe en général sur un site tiers, loin de l’incinérateur d’origine.
L’utilisation des cendres issues de la filtration après combustion qui contiennent généralement beaucoup plus de polluants pour la construction de routes ou autres application n’ont pas de sense économiquement en vue des coûts nécessaire pour les dépolluer. Ceci a comme conséquence que ceux-ci sont relargé dans l’environnement.
Manquements dans les tests de fuites
Le rapport de Rollinson a comparé différentes méthodes utilisées pour détecter des fuites dans différents incinérateurs, surtout en Europe. Les résultats variaient en fonction de la méthode de mesure choisie et montrent clairement qu’il y a un besoin d’amélioration.
Glauser et al ont découvert que le test sur colonne néerlandais et suisse produisaient les mêmes résultats pour le cuivre et le chlore, mais pas pour le zinc et le plomb. Kalbe et Simon ont étudié différentes méthodes sur les mêmes échantillons et ont trouvé que le cadmium, cobalt, nickel et plomb fuyaient de manière importante des mâchefers en utilisant des test lysimétriques, plutôt que des tests sur colonne. Les auteurs défendent que ce test est plus proche des conditions des décharges finales, mais malheureusement aucun pays Européen ne les utilise pour l’instant. Le choix de ces méthodes de test peut créer des dépassement de seuils rendant cette magnifique matière première inapte à une quelconque utilisation.
Allam et al ont utilisé un test différent de ceux utilisé aux Pays Bas. Et surprise, ils ont trouvé que les limites légaux de teneurs en cuivre, chrome, molybdène ainsi que le chlore et le suflate dépassent les limites Néerlandais. En suivant ces résultats, l’utilisation de mâchefers ne serait pas admise aux Pays Bas pour la construction des routes.
Où vont les déchets finaux?
La règlementation BAT (best available techniques) issue de la convention de Stockholm recommande de traiter les cendres volatiles separémment des mâchefers. Ces cendres ne devraient pas être utilisés en agriculture ou d’autres domaines similaires. Malheureusement ce ne sont que des recommendations et sont donc souvent ignorés. Ceci est très lié à un seuil admis en POP (polluant organique persistant) très permissif.
Un rapport produit par Arnika, IPEN et le National Toxics Network en 2017 discutait déjà quelques centaines d’études qui montrait que les déchets contenants de POPs et dioxines à des seuils inférieur à 15000pgTEQ(g) peuvent causer de graves problèmes. Par exemple, pour l’incinérateur de Liberec, 25kt à 40kt de cendres volatiles issues de la combustion et filtrage ont été déposé dans des décharges municipales. Il est intéressant à noter que très peu de documents publics existent concernant ces sites de stockage. L’association Arnika a trouvé les sites de décharge dans la forêt de Czechia le long d’une piste cyclable et une zone naturelle protégée (ça ressemble beaucoup à notre site Natura 2000, n’est-ce pas?).
Même s’il y a des techniques de réduction de POP’s existent, les opérateurs des incinérateurs ne sont pas obligés de les utiliser – à cause de la limite très élevée (LPCL) au sein de l’Union Européenne. Le résultat est une contamination continue de l’environnement.
En République Tchèque on ne trouve par exemple pas d’information où sont stockés les déchets issus des incinérateurs. Même le ministère de l’environnement n’a pas de vue d’ensemble de ces sites.
Dans des pays en développement comme le Gabon l’ignorance de la teneur élevée en dioxine amène à des pratiques encore plus dangereuses. On recommande d’utiliser les cendres (très polluées) issue de l’incinération de déchets dangereux pour préparer les sols d’agriculture pour améliorer les propriétés du sol. Des réçits similaires existent pour le Cameroun.
Plusieurs articles décrivent l’utilisation de ces cendres, même en contradiction avec la règlementation BAT. Par exemple Ferreira et al ont établi ces différents cas d’utilisation:
– matériaux de construction (ciment, béton, céramiques, verre …)
– applications géotechniques (construction de routes et digues)
– autre (absorbant, traitement de boues etc)
Quand les cendres sont traitées pour éviter de futures fuites ce sont surtout des traitement contre les taux en métaux et sel qui sont utilisées. Les substances organiques ne sont en général pas traitées. En conséquence on retrouve ces cendres (« nettoyées ») dans des décharges ou anciennes mines de sel par exemple. Ensuite il y a une panoplie de procédures qui existent pour diluer un peu les contaminant contenus dans les cendres. Il a été documenté que les cendres utilisés dans du béton coulé peut être dispersé par le vent. Les poussières autour des sites construits avec ce béton contaminent les alentours de dioxines, par exemple.
Des POP’s sont aussi générés par d’autres sites industriels ou processus d’incinération. Pour cette raison les déchets générés en metalurgie représentent eux aussi un risque élevé de contamination de l’environnement.
Les substances contenus dans ces cendres ne disparaissent pas, même si elles sont incorporées dans d’autres matériaux. Ce n’est qu’une question de temps avant que tout ce beau mélange soit relargué dans les sols et les nappes phréatiques. Nous allons donc retrouver ces éléments dans la chaine alimentaire et les premières études sur la présence de micro-plastiques et autres substances partout dans le corps humain font doucement leur apparition dans les médias spécialisés.
La situation au Pays Bas
D’après Arkenbout (2019) il y a quatre méthodes pour se débarrasser des cendres aux Pays Bas: la production de ciment, mise en décharge ou le stockage dans des espaces souterrains ou immobilisation. 40% des cendres sont utilisé dans la production de ciment. Le restant est soit dans des espace souterrains, soit en décharge. Il est intéressant d’observer que la mise en décharge est fortement taxée aux Pays Bas (ça me rappelle un peu notre contexte ici aussi, n’est-ce pas?). Ces taxes rendent le dépôt dans des anciennes mines de sel en Allemagne économiquement plus attractif. En 2017 le gouvernement néerlandais a interdit ces exports dans un pays étranger, avant de le re-permettre en 2019.
Allons nous donc aussi exporter nos déchets finaux en Allemagne? Sacré trajet pour notre film d’aluminium non trié. Bauxite extrait au Brésil, transformé en Chine, envoyé par conteneurs cargo en France, redistribué vers Angoulême, utilisé une fois, jeté, incinéré à Angoulême et stocké en souterrain en Allemagne …. quel périple tout à fait évitable … voilà le coeur de tout ce sujet sur l’incinération des déchets.
Il en va de même sur l’utilisation de ces cendres toxiques dans la construction – in fine nous utilisons un matériaux extrêmement cher pour construire un petit mur.
La bonne nouvelle est qu’en 2012 les industriels du secteur de l’incinération ont réussi à s’accorder avec le gouvernement néerlandais pour l’amélioration de ces cendres pour avoir des application plus « utiles » – sans aucun besoin d’isolation des cendres de l’environnement. Un accord a été trouvé, mais aucune mesure fiable n’existe aujourd’hui pour mesurer si cette amélioration qualitative des cendres a effectivement lieu. Le législateur et l’industriel s’accordent donc sur une base et mesures de toxicité très anciennes. Avant de se transformer dans un matériaux « utile » ces cendres sont traitées dans une usine comme celle de Heros Sluikil dans le sud du pays. On y extrait des métaux avec des aimants (rocket science …. ) et on enlève quelques gros morceaux. Après ce traitement physique très basique les cendres sont devenues automagiquement non toxiques et « utiles » pour construire des routes ou autre.
Quand on construit les routes on empile plusieurs couches de ces cendres et normalement ces couches devraient être recouvertes pour éviter la contamination des l’environnement. Ils utilisent quelques sacs plastiques, comme on peut voir sur cette image … bien-sûr totalement inadapté et insuffisant:
L’usine de traitement des cendres à Sluiskil a pu observer des fluctuation de la qualité des cendres et en général une tendance de qualité en baisse. Les raisons de cette baisse de qualité ne sont pas connues. Mais, le ministère de transport et environnement et infrastructure et de la gestion de l’eau ont publié un rapport en 2019. Celui-ci pointe les risques d’importer, produire ou d’utiliser ces cendres sur l’environnement et la santé humaine (la santé des autres êtres vivants …. on s’en fiche comme souvent). Mais, en attendant ils utilisent des millions de tonnes de ces cendres pour construire des routes et autres bâtiments.
Mais ici aussi on manque de données sur la quantité, la qualité et la localisation de où vont ces cendres. Donc comme en République Tchèque. Soyons donc optimistes, en France on fait mieux?
Un autre aspect intéressant par rapport à notre situation ici est qu’aux Pays Bas aussi ils ont vu trop grand dans leurs capacités d’incinération. Ils sont donc obligés d’importer des déchets – et manquent de place pour déposer les cendres. D’où l’utilisation massive dans la construction des routes. Ernst Worrell (prix Nobel) appelle les routes Néerlandaises des décharges linéaires.
Emissions dans le sol
Mesurer les dépôts de substances toxiques dans le sol issus des déchets d’incinération est très compliqué. Notamment en République Tchèque, les émissions communiquées sont mélangées avec pleins d’autres sources. C’est donc très compliqué de discerner très concrètement ce qui vient de l’incinérateur (même soucis que pour les émissions de l’incinérateur à Ivry sur Seine). Néanmoins on peut tracer certaines de ces émissions, en utilisant par exemple des congeners de dioxines. Certaines isotopes de mercures peuvent aussi êtres tracées. Il est tout de même plus facile d’identifier les contaminants sur des sites isolées, plutôt qu’entourés d’autres sites potentiellement polluants.
Un incinérateur en Islande (fermé depuis 2011) était dans une zone naturelle très isolée. On a identifié de fortes concentrations en dioxine dans le lait des vaches élevées pas très loin. Même des années plus tard on y trouve encore de l’hexachlorobenzène et l’arsenique dans les muscles de ces vaches. Ceci sont des conséquences très clairement identifiables et reliables aux résidus produits par l’incinérateur.
Dans le tableau suivant on peut observer la contamination en dioxines suivant la source, en général des déchets d’incinération mal stockés.
On peut observer que les cendres volatiles contenant des dioxines à une concentration de 2500ng TEQ/kg peuvent contaminer les sols jusqu’à un niveau de centaines de ng TEQ/kg. Ces dioxines s’accumulent ensuite dans les oeufs de poules qui eux dépassent les limites Européennes par un facteur 20 (seulement …).
Le sol représente un medium important où la pollution peut atteindre la chaine alimentaire. C’est pour cette raison que le sol devrait être considéré quand on regarde les impacts sur la santé aussi. Une récente étude a justement mesuré les POP’s à côté des incinérateurs Européens. Les oeufs servent d’indicateur biologiques de l’accumulation de substances qui peuvent se lier dans la matière grasse. Les poules sont en contact direct avec le sol et celui ci intègre leur corps à travers la nourriture trouvée sur / dans ce sol. Une poule peut ingérer 11 à 30g de terre de sol par jour.
Une contamination avec des dioxines et similaires peut amener à une pollution longue durée. Un précédent inquiétant se trouve à Lausanne en Suisse…. un pays bien développé encore ici.
Etudes de cas
Lausanne
En Décembre 2020 (il n’y a pas si longtemps que ça) on découvre des concentrations significatives en dioxines dans une grande partie de Lausanne. Ces concentrations atteignaient 640pg WHO TEQ/g. Pour comparaison on mesurait 518pg WHO TEQ/g dans les environs des sites tchèques contaminés aux dioxines.
Et surprise, la cause de cette pollution est un ancien incinérateur à déchets. Un plan risque sanitaire a été élaboré afin d’évaluer les trois scénarios et leur risques associés:
– l’ingestion direct de sol (enfants dans les aires de jeux)
– consommation de végétaux des jardins privatifs par les enfants et adultes
– consommation de nourriture issus de bétail élevé sur le sol contaminé
Le pire scénario est de nouveau la consommation d’oeufs de poules élevées dans la zone. Cette étude a permis de mettre en place certaines mesures de protection de la population.
Maincy (France)
Maincy est un petit village à 60km au sude de Paris. Ici il y avait un incinérateur opérant depuis les années 70. En 2002 seulement on a décidé d’arrêter les opérations de l’incinérateur suite à des émissions très importantes de dioxines….2000 fois supérieures par rapport aux standard Européens.
Une étude menée par Catherine Pirard, une scientifique Belge, a trouvé des concentrations de dioxines dans le sol allant de 3 à 60 pg l-TEQ/g, dans les oeufs de 5 à 120pgWHO TEQ/g de gras. Toutes les mesures faites dépassaient très largement les limites de 2pg WHO TEQ/g de gras qui étaient de mise à l’époque.
Harlingen (Pays Bas)
Les mesures semi-contiues à l’incinérateur de Harlingen, considéré comme dernier cri en 2011, ont détecté que les émissions réelles en dioxines sont en fait plus élevés que ceux permises et mesurées par des mesures ponctuelles. Des mesures longues durée ont permis d’observer des fluctuations pendant le démarrage de l’incinérateur après les arrêts pour maintenance. En plus, l’incinérateur avait une limite pour les dioxines dix fois inférieur à la limite règlementaire actuelle.
On a également analysé l’herbe et les oeufs autour de l’incinérateur. Les congénères de dioxines découvert dans l’herbe et les oeufs correspondait bien à ceux issus de l’incinérateur. On a également observé une diminution des taux de dioxines en s’éloignant de l’incinérateur.