1. Enseignant:
Dr IDRISS MAHAMAT YAYA
Maitre –Assistant /CAMES
Année universitaire: 2021-2022
Faculté des Sciences Exactes et
Appliquée /FSEA
Université de Ndjamena
2. I - Notion des déchets et Typologie des déchets
• Introduction :
Tout d’abord l’environnement n’est autre chose que la
notion de l’étude des milieux naturels, des impacts de
l’homme et les actions engagées pour les réduire.
• Les catastrophes industrielles et l’épuisement de certaines
ressources naturelles lié au développement mondial ont
poussé l’homme à protéger l’environnement .
• L'évolution industrielle mondiale avec ses effets sur la
production des biens et les schèmes de consommation des
populations ont entraîné une augmentation substantielle des
déchets.
• la gestion des déchets regroupe l'ensemble des mesures
visant la prévention et la réduction des déchets ainsi que
l'élimination contrôlée et non polluante des déchets de
toutes sortes :les déchets urbains, commerciaux, industriels.
3. Qu'est-ce qu'un déchet ?
"Toute substance ou tout objet, ou plus généralement tout bien meuble, dont le
détenteur se défait ou dont il a l'intention ou l'obligation de se défaire.» (Art.
L.541- 1.-II)
Selon le Code de l’Environnement, le déchet est défini comme : « Tout résidu
d'un processus de production, de transformation ou d'utilisation, toute substance,
matériau, produit ou plus généralement, tout bien meuble abandonné ou que son
détenteur destine à l'abandon ». Cette définition est valable quelle que soit la
nature physico-chimique des déchets.
1.1) Définitions
1) Notion des déchets :
4. I-2 – Quelques autres définitions
Ensemble des résidus se présentant sous forme
solide, voire liquide quand ils sont contenus
dans des récipients réputés étanches.
Ces déchets résultent des différentes activités
humaines : domestiques, industrielles et
agricoles.
Déchets :
Effluents :
Eaux usées domestiques ou
industrielles rejetées dans les
égouts, les cours d’eau ou la
mer.
5. • Pour Bertolini 1990 : le déchet est définit "comme un
produit dont la valeur d’usage et la valeur d’échange sont
nulles pour son détenteur ou son propriétaire. Ce déficit en
valeur économique tient du fait que le déchet n’est pas un
produit rare, contrairement à l’air par exemple.
• Selon LAROUSSE, un déchet est un débris ou tous les
restes sans valeur de quelque chose ou encore tout ce qui
tombe d’une matière (exemple : un déchet radioactif).
• C’est donc toute matière ou objet indésirable abandonné sur
la voie publique, même les cadavres d’animaux, bref une
réunion de résidus hétérogènes (Sotamenou, 2005).
7. Déchets dangereux : ensemble des déchets chimiques présentant un fort pouvoir de
pollution toxique et ceux de l’industrie nucléaire
1.2) Les différentes catégories de déchets
Déchets industriels : ils sont de nature très variée et peuvent être subdivisés en trois
groupes :
• les déchets inertes (résidus de constructions et destructions)
• les DIB (déchets industriels banal) collectés soit avec les ordures ménagères
soit à l’occasion d’une collecte spécifique (94%) ;
• les DIS (déchets industriels spéciaux) qui, à l’exception des déchets
sidérurgiques et miniers, sont constitués en grande partie de substances
polluantes potentiellement très toxiques. Cette toxicité impose un mode de
stockage en décharges spécialisées.
Déchets urbains ou municipaux : ensemble des déchets produits par les activités
urbaines, à savoir les ordures ménagères, les déchets verts, les encombrants
inertes urbains, les déchets de l’automobile, les boues des stations d’épuration.
9. 1.3) La notion de déchet ultime et le cycle de vie des déchets
Cycle de vie du déchet
Le déchet ultime
constitue une référence
importante pour le
traitement. En effet, la loi
du 13 juillet 1992 (article
2-1) stipule qu'à partir de
juillet 2002, seuls les
déchets ultimes seront
admis dans les sites de
stockage.
10. Résidus urbains ou municipaux 30 Mt/an
• ordures ménagères (O.M.) 20,5 Mt/an
• déchets verts 0,5 Mt/an
• encombrants et inertes urbains 3 Mt/an
• déchets de l'automobile 2 Mt/an
• boues de stations 4 Mt/an
Déchets industriels
• inertes 100 Mt/an
• banals 30 Mt/an
• spéciaux 7 Mt/an dont toxiques ou dangereux 2 Mt/an
Déchets de l'agriculture et agro-alimentaire
• déjections d'élevage 280 Mt/an
• déchets de cultures et de la forêt 65 Mt/an
• déchets des industries agro-alimentaires 25 Mt/an
a) Production française de déchets par type
2) La production de déchets : exemples français et internationaux
2.1) Quelques chiffres de la production actuelle tous déchets confondus
Total 537 Mt/an
6%
26%
68%
Déchets urbains
Déchets industriels
Déchets agricoles
11. Déchets par secteur en GB :
• Production, 435 Mt
• Contrôle d’environ 250 Mt
b) Production anglaise de déchets par type
12. c) Origine des déchets dans les pays européens (Europe des 15)
13. Production en kg/habitant et par an
1983/4 1991/2 1999/2000 2000/1 2001/2
Déchets non recyclés 394 417 455 455 456
Déchets recyclés/compostés 3 11 52 58 65
Total déchets 397 428
(+8%)
507
(+28%)
513
(+29%)
520
(+30%)
b) Tendance récente de la production des déchets ménagers en Grande-Bretagne :
• USA : 710 kg/hab.an (production d’un mexicain: 17 fois moins ;
production d’un éthiopien : environ cent de fois moins)
• Europe des 15 : 560 kg/hab.an
• France : 540 kg/hab.an
• Japon : 410 kg/hab.an
a) Production annuelle par habitant de déchets ménagers dans
quelques pays industrialisés :
2.2) Production des déchets urbains et ménagers
15. 2.3) Import/Export de déchets dangereux
Une partie des déchets
franchissent les
frontières pour des
raisons de retraitement
ou de stockage.
16. Jusqu’à une date récente, l’unique traitement des déchets consistait à les mettre en
décharge pèle-mêle, d’où un énorme gaspillage…et une pollution toute aussi
considérable, le pire étant la multiplication des décharges sauvages sans aucun contrôle…
3) L’évolution des pratiques de gestion des déchets
3.1) Le traitement des déchets avant 1975
17. 3.2) Les risques de pollution liés au mauvais traitement des déchets (avant 1975)
• Risques de pollution des sols et de l’eau par la production de lixiviats (jus de décharge) ;
• Risques d’incendie des déchets et de pollution par la production de fumées toxiques ;
• Production de mauvaises odeurs liés à la fermentation des déchets (CH4), voire risques d’explosion ;
• Pollution visuelle, remaniement des déchets par les animaux et le vent ;
• Risques pour la santé des populations riveraines
• Aux USA, près de 75%
des décharges polluent les
eaux souterraines ;
• En GB, 1/3 des cas de
pollution des eaux
souterraines est dû aux
décharges
18. Production de lixiviats
hautement toxiques
Pollution par les fumées d’incendie
et émission de mauvaises odeurs
(CH4, fumées toxiques…)
Remaniement des
déchets par le vent
et les animaux
Illustration de la pollution
19. Substances nocives les plus fréquemment libérées par les gaz de décharge :
• Benzène (issu des plastiques, résines, fibres synthétiques, caoutchouc,
lubrifiants, teintures et détergents) ►cancérigène.
• Toluène (qu’on trouve dans certain diluants pour peinture, peintures, vernis à
ongle,laques, adhésifs et caoutchoucs) ►atteintes au système nerveux et au reins
• Tétrachlorure de carbone (réfrigérateurs, aérosols, liquides nettoyants,
agents dégraissants et extincteurs) ► atteintes au foie, aux reins et au système
nerveux central
• Mercure méthyle (ampoules fluorescente, piles, peintures au latex) ► risques
de dommages neurologiques
Atteintes à la santé humaine et à la qualité de vie :
• USA (proximité de N.Y.) : accroissement de plusieurs formes de cancer (vessie,
poumon, estomac, sang…) chez les personnes vivants près des décharges
• D’après une étude publiée par The Lancet : augmentation des risques de
malformation de naissance (malformation du cerveau, de la moelle épinière, de
l’appareil génital chez les garçons ; accroissement des risques de naissance de faible
poids.
• Populations devant supporter des effluves nauséabondes, poussières, essaims de
mouches, animaux nuisibles, bruits, trafic incessant de véhicules…
20. 1) Réduction des sources
Consommer moins pour réduire le volume des déchets que nous
créons.
2) Réutilisation
Réemployer un matériau ou une production vouée à devenir un déchet (au
moins temporairement), en utilisant à nouveau ce produit à
son usage initial ou en trouvant un usage différent (cela
implique que les produits soient conçus pour être réutilisés et
dépourvus de substances dangereuses)
3) Recyclage
Récupérer : Collecte, traitement, marché et re-fabrication
matières déjà dans le circuit des déchets.
Composter : Processus biologique naturel pour convertir les
déchets en matière organique utile appelée humus.
4) Elimination finale
Convertir en énergie : Incinération des déchets solides pour générer
de la chaleur (vapeur) ou de l’électricité.
Incinérer : Incinération des déchets solides dans des conditions où
la température et les rejets gazeux (émissions dans l’air)
sont contrôlés.
Mettre en décharge: Elimination contrôlée dans laquelle les déchets
sont compactés et recouverts d’un sol, les lixiviats retraités
et les nappes phréatiques et les sols protégés
3.3) APPROCHE THEORIQUE DE LA GESTION DES DECHETS : les principes de
la gestion durable ou « hiérarchie » de la gestion intégrée des déchets
Politique
« zéro déchet »
Politique
« zéro déchet »
21. 3.4) APPROCHE PRATIQUE : les nouvelles règles de gestion des déchets
L’élimination finale ne doit plus concerner que les déchets ultimes.
Elle doit donc être précédée d’une succession d’étapes de valorisation des déchets :
1) Leur tri sélectif le plus tôt possible dans la chaîne des déchets que ces déchets soient
ménagers ou industriels ;
2) La revalorisation et le réemploi de toutes les matières pouvant être réemployées.
3) La transformation des déchets (recyclage) et leur évolution vers une nouvelle forme de
mise en valeur
Si le déchet est considéré comme ultime, son élimination doit être mise en œuvre avec toutes
les garanties de sécurité pour l’environnement et l’homme :
• Production de chaleur ou d’énergie ;
• Incinération et mise en décharge des résidus d’incinération ;
• Enfouissement contrôlé des déchets ultimes en suivant des normes de sécurité
adaptées à la nature et à la dangerosité des produits à traiter.
Après la Loi de 1992 et la Directive Européenne de 1991…
La réduction du volume des déchets est loin d’être évidente dans le contexte économique de
développement de la consommation et de libéralisation des activités de production.
23. 4.1) Le tri des déchets
Le producteur est le premier
maillon fondamental de la
chaîne de tri…
A l’échelle individuelle :
les ménages
4) La valorisation des déchets
24. – Tri
Tri sur chantier ou
à l’entreprise
Regroupement
Pré-
traitement
Déchets
C&D
Centre de tri
Recyclage
(méchanique ou
chimique)
Valorisation énergétique
Le tri des déchets (suite)
A l’échelle industrielle : Exempledu traitement des déchets d’un laboratoire
25. Décharge de Payatas, Quezon city, Metro Manila.
Cette montagne d'ordures, paradoxalement surnommée
Lupang Pangako (« terre promise »), nourrit plusieurs milliers
de familles, qui vivent de la récupération des déchets. Des
enfants de six ans y travaillent, apportant à la famille une
main d’œuvre supplémentaire.
Décharge de Payatas.
Les petits chiffonniers, souvent chaussés de sandales, travaillent en proie
aux morsures de rats, aux émanations toxiques, et à la fièvre dengue.
Carton, fer, canettes en aluminium : tout est récupérable à Manille. Le kilo
de carton se revend 1 peso, soit 2 cents d’euros. Le plastique, 4 pesos (8
cts d’euro).
La collecte des restes de l’opulence toute proche est souvent la seule
source de revenus pour ces gamins.
Le tri des déchets
dans les pays du
Tiers Monde
26. Dans les pays industrialisés, en fin de chaîne, il s’agit toujours
de finaliser les procédures de tri, au besoin en recourant à un tri
manuel dans les installations de traitement.
27. Pneus usagés
Matériau/élément Pourcentage
massique
Caoutchoucs
Noir de carbone
Acier
Textile
Oxyde de zinc
Soufre
Additifs
48%
22%
15%
5%
1%
1%
8%
Source : ETRA
405 000 tonnes de pneus usagés ont été produites en
2000, dont :
• 234 000 tonnes pour les véhicules légers (VL)
• 17 000 tonnes pour les utilitaires légers (VUL)
• 123 000 tonnes pour les poids lourds (PL)
• 31 000 tonnes environ de diverses origines : génie-
civil (CG), agricole, cycles
4.2) Le recyclage des déchets
A) quelques exemples de recyclage…
28. VALORISATION
• le rechapage qui consiste à remplacer la bande de roulement usagée du pneu, afin qu'il retrouve sa
qualité d'origine ;
• la granulation qui permet de fabriquer du granulat ou de la poudrette de caoutchouc utilisés dans la
fabrication de pièces (roulettes, …), de revêtement de sols sportifs et routiers, de produits d'étanchéité et
d'isolation phonique… ;
• la réutilisation de pneus entiers ou déchiquetés pour la fabrication de divers produits en caoutchouc : en
technique routière (pour les renforcements de terrains, la réalisation de remblais allégés -procédés type
PNEUSOL), pour la réalisation de bassins de rétention, dans la lutte contre les vibrations, contre le bruit,
pour l'ensilage.
VALORISATION ENERGETIQUE
• l'utilisation comme combustibles de substitution, notamment dans les fours de cimenterie, compte tenu du
haut pouvoir calorifique du caoutchouc (1 tonne de PU = 1 tonne de charbon en contenu énergétique).
Chaîne de granulation
Pneus usagés (suite)
30. Types de compostage :
• Compostage passif : on laisse faire la nature et le temps
• Vermicompostage : on ajoute des vers pour accélérer le travail
• Compostage industriel.
Déchets qu’on peut composter :
• Fruits, légumes, résidus de
laiterie, déchets de papier, filtres à
café, coquilles d’œufs, fumiers…
bref tous les résidus organiques, les
déchets de nourriture étant les plus
faciles à composter.
Déchets ne pouvant pas être
compostés :
• plastiques, graisses, métaux.
Compostage (suite)
31. 1. Broyage grossier des déchets (ces déchets inclues une proportion limitée de plastiques et
métaux.
2. Fermentation bactérienne (10 jours à 70° et en atmosphère humide)
3. Maturation (4 à 6 semaines au cours desquelles des champignons poursuivent la dégradation)
4. Tri final permettant de séparer les particules nécessitant un retraitement du compost.
5. Nouveau compostage des matières insuffisamment dégradées.
Compostage industriel : les étapes
Fermentation
Broyage
Matière à retraiter Compost final
32. 27 flacons de vaisselle
=
une veste polaire
250 flacons de lessive
=
Une chaise de classe
Exemple de recyclage et de réemploi : les matières plastiques
67 bouteilles d’eau
=
Une couette pour deux
33. • Applications des
plastiques recyclés
Tuyaux : couche centrale en PVC
recyclé
Blocs drainants :
bouteilles et films
plastiques recyclés
Couverture de toiture réalisée à partir
de déchets ménagers (40% PE, 20%
PP, 20% PSE et 20% papier et textile)
Panneau isolant : déchets
de mousse de PUR
Panneau isolant : 96%
de mousse de PE
recyclée couverte d’un
matelas filtrant
34. • Le CSTC a construit
un bâtiment-témoin à
l’aide de matériaux
recyclés
35. Des efforts très inégaux
de recyclage des déchets
municipaux en Europe et,
globalement, un taux de
recyclage très insuffisant
Efforts de recyclage du
verre dans différents
pays européens
B) Le recyclage en chiffres
Europe
36. Origine des matériaux recyclés en
provenance des ménages
Angleterre
• Verre
• Papier et carton
• Boîtes
• Compost
• Ferraille
• Plastiques/textiles
• Mélanges
• Autres
37. Bénéfices environnementaux issus du recyclage
de différents déchets solides
Pourcentage de
réduction de
ALUMINUM
Aluminium
STEEL
Acier
PAPE
Papier
GLASS
Verre
Utilisation d’énergie 90-97 47-74 23-74 4-32
Pollution de l’air 95 85 74 20
Pollution de l’eau 97 76 35
Déchets miniers 97 80
Utilisation d’eau 40 58 50
Source: Robert Cowles Letcher and Mary T. Shell,
"Source Separation and Citizen Recycling,"
The Solid Waste Handbook, ed. William D. Robinson
(New York: John Wiley & Sons, 1986).
38. 5) Le devenir des déchets ultimes
Deux modes majeurs de traitement :
• L’incinération dans des centres spécialisés
• La mise en dépôt dans des décharges adaptées à recevoir chaque type de déchets
• Les installations de stockage de déchets industriels spéciaux dits centre de classe I
Elles accueillent les déchets industriels spéciaux ultimes, provenant essentiellement de
l'industrie, des commerces, des services et des déchets toxiques des ménages. Soumises à
autorisation préfectorale.
• Les installations de stockage des déchets ménagers et assimilés dits centre de classe II
Elles sont soumises à autorisation préfectorale et sont habilitées à recevoir :
• les déchets ménagers rassemblés par la collecte traditionnelle;
• les déchets industriels banals;
• les résidus des filières de traitement et de valorisation des ordures ménagères.
•Les installations de stockage de déchets inertes dits centre de classe III
Ce sont des dépôts de déchets inertes tels que les déblais et gravats, soumis pour la plupart, à
autorisation municipale. Ils ne relèvent pas pour l'instant de la législation relative aux
installations classées.
Les différentes classes de décharges
40. Capacité d’incinération de
différents pays européens
au début des années 1990
Une partie des incinérateurs
contribuent à produire de
l’énergie
Evolution de l'énergie thermique ou
électrique, issue de l'incinération,
vendue entre 1993 et 1998 (en MWh)
41. Pays Capacité
d’incinération
Pays Capacité
d’incinératio
n
Japon 69% Norvège 16%
Danemark 54% Autriche 14%
Suisse 46% Royaume Unis 9%
Luxembourg 43% Italie 6%
France 32% Canada 6%
Belgique 31% Corée du Sud 4%
Pays-Bas 27% Espagne 4%
USA 16%
Capacité d’incinération des
déchets municipaux dans
différents pays industialisés
0% 20% 40% 60% 80%
Japon
Danemark
Suisse
Luxembourg
France
Belgique
Pays-Bas
Norvège
USA
Autriche
Royaume Unis
Italie
Canada
Corée du Sud
Espagne
• En 1990, la France incinérait 29%
de ses déchets municipaux ;
• Actuellement, elle en incinère 32%.
42. Lorsqu'on incinère 1 tonne de déchets, on obtient :
• Des cendres sous chaudière hautement toxiques. Elles
sont dirigées vers une décharge spéciale classe I pour
produits hautement toxiques ;
• 280 à 350 kg de mâchefers toxiques. Ils devront être
placés en décharge de classe II, les mêmes que celles des
déchets ménagers classiques ;
• Plusieurs centaines de kilogrammes de gaz chargés de
divers polluants, qui sont normalement filtrés par le
système (mais pas toujours comme en témoignent de
nombreux exemples récents)
Le problème de l’incinération : la production de
rejets hautement toxiques Dioxine ?
43. 5.2) La mise en décharge contrôlée
La technique de mise en décharge va
dépendre de la nature/toxicité des
déchets ultimes à traiter
Rappel :
Classe I : Déchets industriels spéciaux
Classe II : Ordures ménagères & DIB
Classes III : Déchets de construction
L’Union Européenne possède 8700 sites de
décharge sur lesquels s’accumulent 1,2
Milliards de tonnes de déchets municipaux.
44. La division des décharges en classes est issue de la directive européenne de 1991. En
fonction de la dangerosité des déchets, les conditions de préparation des déchets, de
stockage et de gestion des sites sont de plus en plus réglementées.
A) La division des décharges en classes
45. Deux modes d’enfouissement :
• Enfouissement de surface
• Enfouissement en tranchée
B) Les modes et techniques
d’enfouissement
46. La clé de la protection
environnementale repose :
1. dans la couverture efficace
de la décharge (isolement
des dépôts toxiques des
précipitations)
2. dans la bonne
imperméabilisation du fond
de la décharge (mise en
place de matériaux
imperméable, drainage et
retraitement des lixiviats ;
47. Il va s’agir également de
gérer la production des gaz
de décharge (CH4 et CO2)
Le CH4 est 60 fois plus
polluant vis à vis de l’effet
de serre que le CO2. Sa
collecte et transformation
en chaleur sont donc des
mesures prioritaire de
protection contre le
réchauffement planéraire
Gestion des gaz issus de la putréfaction des déchets
C) La gestion des décharges après leur fermeture
48. Après fermeture de la décharge, la
protection environnementale impose que,
pendant des dizaines, voire des centaines
d’années selon la toxicité des dépôts :
• on draine et retraite les gaz de
décharge et les lixiviats ;
• on suive un certain nombre de
paramètres permettant de contrôler
l’innocuité de l’ancienne décharge
vis à vis de son environnement
49. D) Le cas particulier des déchets hautement toxiques (classe I)
Des mesures particulières sont prises :
• dans le choix des sites d’enfouissement ;
• dans la stabilisation des déchets avant enfouissement de manière à éviter toute réaction
chimique intempestive postérieure à la mise en décharge (réaction et transformation
chimique)
50. Décharge contrôlée pour résidus stabilisés à
Oulens-sous-Echallens (Suisse)
Avant enfouissement, les déchets toxiques subissent un conditionnement
spécifique et sont rendus inertes et stabilisés par l’adjonction de ciments.
51. Les poubelles nucléaires :
Sites de décharge nucléaire de la Fédération Russe en
arctique
5.3) Le cas spécifique des déchets nucléaires
53. n
n Un
Un atome
atome est compos
est compos é
é de neutrons, de protons (noyau) et
de neutrons, de protons (noyau) et
d
d’é
’électrons. C
lectrons. C ’
’est le nombre de
est le nombre de protons
protons qui d
qui d é
éfinit l
finit l ’é
’él
lé
ément
ment
chimique (H,
chimique (H, Cu
Cu, U
, U …
…).
).
n
n Un
Un é
él
lé
ément chimique poss
ment chimique poss è
ède plusieurs
de plusieurs isotopes
isotopes qui diff
qui diffè
èrent
rent
seulement par leur nombre de neutrons.
seulement par leur nombre de neutrons.
n
n Un isotope d
Un isotope d ’
’un
un é
él
lé
ément est dit
ment est dit radioactif
radioactif s
s’
’il se
il se transforme
transforme
spontan
spontané
ément
ment en un isotope d
en un isotope d ’
’un autre
un autre é
él
lé
ément, celui
ment, celui -
-ci
ci
pouvant être
pouvant être é
également radioactif.
galement radioactif.
n
n Cette transformation (=
Cette transformation (= d
dé
ésint
sinté
égration
gration) s
) s ’
’accompagne
accompagne
d
d’é
’émission de particules et/ou de rayonnements plus ou moins
mission de particules et/ou de rayonnements plus ou moins
dangereux selon l
dangereux selon l’
’isotope radioactif.
isotope radioactif.
n
n L
L’
’activit
activité
é est d
est d é
éfinie par le nombre de d
finie par le nombre de d é
ésint
sinté
égrations (tous
grations (tous
types confondus) par seconde et s
types confondus) par seconde et s’
’exprime en
exprime en Becquerel
Becquerel.
.
1 Bq = 1 d
1 Bq = 1 dé
ésint
sinté
égration par seconde
gration par seconde
Quelques rappels
Quelques rappels
-
54. Rappels : suite
Rappels : suite
n
n La
La cha
chaî
îne
ne des d
des d é
ésint
sinté
égrations successives se termine
grations successives se termine
toujours
toujours par un
par un é
él
lé
ément stable.
ment stable.
La radioactivit
La radioactivité
é diminue
diminue puis
puis dispara
disparaî
ît
t avec le temps.
avec le temps.
n
n La
La p
pé
ériode
riode d
d’
’un isotope radioactif est le temps au bout
un isotope radioactif est le temps au bout
duquel
duquel la moiti
la moiti é
é des noyaux de cet isotope s
des noyaux de cet isotope s ’
’est
est
transform
transformé
ée.
e.
n
n Exemples :
Exemples : 235
235U : p
U : pé
ériode = 0,7 Milliards d
riode = 0,7 Milliards d’
’ann
anné
ées
es
124
124Cs : p
Cs : pé
ériode = 31 secondes
riode = 31 secondes
235
235U
U 231
231Th
Th 231
231Pa
Pa 227
227Ac
Ac 207
207Pb
Pb (stable)
(stable)
De 227Ac à 207Pb, il y a plus de 7
étapes de désintégrations successives
etc
-
55. D
D’
’o
où
ù viennent les d
viennent les dé
échets ?
chets ?
« Toute mati ère contenant des radionucl éides en concentration sup érieure
aux valeurs que les autorit és comp étentes consid èrent comme admissibles
dans les mat ériaux propres à une utilisation sans contrôle et pour laquelle
aucun usage n’est prévu ».
• Cycle du nucléaire civil : production d’éléctricité
• Industrie
• Recherche universitaire et hospitalière
• Résidus miniers
• Déchets militaires : traitement à part
56. Le cycle du combustible
Le cycle du combustible
Extraction
du minerai
Fabrication du
combustible
Production
d’énergie
Retraitement
Stockage
Déchets
57. D
Dé
échets issus des centrales nucl
chets issus des centrales nuclé
éaires
aires
Les atomes d ’Uranium du combustible 235U et 238U sont
bombardés par des neutrons.
n
n
235U fissionne (= explose) en libérant de l’energie. Les
débris sont des éléments chimiques très radioactifs, plus
légers que
235
U . On les appelle :
PRODUITS DE FISSION
n
n 238U fissionne peu mais il absorbe les neutrons. Cela
conduit à la création d’éléments chimiques nouveaux, tous
radioactifs, plus
plus lourds que
lourds que 238
238U
U. On les appelle :
TRANSURANIENS : Np, Pu, Am, Cm
Produits de fission et transuraniens sont des déchets
58. n
n TFA
TFA :
: Tr
Trè
ès Faible Activit
s Faible Activit é
é (1
(1 à
à 100 Bq par gramme)
100 Bq par gramme)
ex : gravats, b
ex : gravats, b é
étons, ferrailles, r
tons, ferrailles, r é
ésidus chimiques...
sidus chimiques...
n
n Classe A
Classe A :
: faible activit
faible activit é
é (quelques dizaines de milliers de Bq
(quelques dizaines de milliers de Bq
par cm
par cm3
3) et p
) et pé
ériode inf
riode infé
érieure
rieure à
à 30 ans
30 ans
ex : blouses, gants, seringues, flacons contamin
ex : blouses, gants, seringues, flacons contamin é
és...
s...
n
n Classe B
Classe B :
: moyenne activit
moyenne activit é
é (quelques dizaines de milliers de
(quelques dizaines de milliers de
Bq par cm
Bq par cm 3
3), longue p
), longue p é
ériode
riode
ex : r
ex : ré
ésines, liquides de retraitement
sines, liquides de retraitement
n
n Classe C
Classe C :
: haute activit
haute activit é
é (des milliards de Bq par cm
(des milliards de Bq par cm 3
3)
)
ex : cendres du combustible, liquides de retraitement
ex : cendres du combustible, liquides de retraitement
Types de d
Types de d é
échets
chets
-
59. Quels
Quels choix pour les d
choix pour les dé
échets radioactifs ?
chets radioactifs ?
A l
A l’
’heure actuelle
heure actuelle, il y a
, il y a deux options possibles :
deux options possibles :
n
n Stockage direct du combustible us
Stockage direct du combustible usé
é
n
n Retraitement du combustible us
Retraitement du combustible us é
é en vue du recyclage de U et de
en vue du recyclage de U et de
certains isotopes du Pu (La Hague)
certains isotopes du Pu (La Hague)
D
D’
’autres options sont
autres options sont à
à l
l’é
’étude
tude :
:
n
n Retraitement pouss
Retraitement poussé
é en vue de la transmutation de
en vue de la transmutation de Np
Np,
, Am
Am, Cm
, Cm
n
n Changement complet du type de combustible et des principes des
Changement complet du type de combustible et des principes des
r
ré
éacteurs
acteurs
Aujourd
Aujourd’
’hui en France
hui en France :
:
n
n TFA, A et B : stockage
TFA, A et B : stockage à
à La Hague ou
La Hague ou à
à Soulaines
Soulaines (Aube)
(Aube)
n
n C : retraitement ou entreposage d
C : retraitement ou entreposage d ’
’attente ; pas de site de
attente ; pas de site de
stockage d
stockage dé
éfinitif
finitif
Les déchets issus du retraitement de combustibles étrangers
sont intégralement retournés aux pays producteurs.
60. Les
Les é
étapes du retraitement
tapes du retraitement
Le combustible us
Le combustible usé issu des centrales nucl
issu des centrales nucléaires
é
éaires contient
contient
encore de l
encore de l ’
’uranium utilisable
uranium utilisable et d
et d ’
’autres
autres é
él
lé
éments radioactifs
ments radioactifs
utiles (Pu) ou inutiles (Cm,
utiles (Pu) ou inutiles (Cm, Am
Am, produits de fission
, produits de fission …
…)
)
n
n Le combustible us
Le combustible usé est d
est d’
’abord conserv
abord conservé en piscine plusieurs
en piscine plusieurs
mois pour être refroidi.
mois pour être refroidi.
n
n Le retraitement du combustible us
Le retraitement du combustible us é
é permet de
permet de r
ré
écup
cupé
érer
rer U
U
et Pu, de
et Pu, de trier et classer
trier et classer le reste.
le reste.
n
n U et Pu sont recycl
U et Pu sont recycl é
és
s dans les centrales nucl
dans les centrales nucl é
éaires.
aires.
n
n Les d
Les dé
échets finaux sont stock
chets finaux sont stock é
és.
s.
61. Une option nouvelle: la transmutation
Une option nouvelle: la transmutation
Principe :
Principe : bombarder avec des neutrons
bombarder avec des neutrons les noyaux
les noyaux
radioactifs jug
radioactifs jug é
és trop dangereux
s trop dangereux à
à long terme pour les
long terme pour les
transmuter
transmuter en des noyaux stables ou dont la radioactivit
en des noyaux stables ou dont la radioactivit é
é
sera effective moins longtemps.
sera effective moins longtemps.
99
99Tc (2 10
Tc (2 105
5 ans) + n
ans) + n°
° 100
100Tc(15,8s)
Tc(15,8s) 100
100Ru (stable)
Ru (stable)
n
n Cette option est
Cette option est à
à l
l’é
’étude dans de nombreux pays : Russie,
tude dans de nombreux pays : Russie,
USA, Japon et France
USA, Japon et France
n
n Elle s
Elle s ’
’accompagnera vraisemblablement d
accompagnera vraisemblablement d ’
’une
une profonde
profonde
modification de l
modification de l ’
’ensemble du cycle
ensemble du cycle (nouveaux r
(nouveaux r é
éacteurs,
acteurs,
changement du combustible
changement du combustible…
…)
)
62. Il faut transmuter
Il faut transmuter seulement
seulement les isotopes de vie longue
les isotopes de vie longue
non recyclables :
non recyclables :
s
sé
éparation chimique puis
paration chimique puis
s
sé
éparation
paration isotopique
isotopique :
:
op
opé
ération difficile
ration difficile
Np
Np,
, Am
Am, Cm car tr
, Cm car trè
ès radiotoxiques
s radiotoxiques
Tc
Tc car un seul isotope
car un seul isotope
MAIS
MAIS : Cm est tr
: Cm est trè
ès radioactif, d
s radioactif, dé
élicat
licat à
à manipuler
manipuler
la s
la sé
éparation
paration chimique
chimique du Cm n
du Cm n’
’est pas compl
est pas complè
ète
te
La transmutation n
La transmutation n’
’est pas si simple
est pas si simple
choix
-
64. Colis (fut métallique, containeur de béton) =
• 15% de déchet (gants, bottes, outils…)
• 85% d’enrobage (béton, mortier, résine, bitume…
destiné à le rendre inerte)
B) Le stockage des déchets à Faible et Moyenne Activité
Sites de stockage localisés sur
des matériaux argileux pour
éviter tout risque accidentel de
dispersion du contaminant et
sur une zone géologiquement
stable (pas de risque sismique).
65. C) Stockage des déchets à Haute Activité et Vie Longue
1) Retraitement des combustibles de centrale
(extraction de l’uranium et du plutonium) de
manière à diminuer le volume des déchets à
haute activité.
2) Conditionnement des déchets à haute activité
(vitrification et mise en dépôts dans des fûts
en acier inoxydable)
3) Mise en dépôt temporaire (refroidissement)
4) Enfouissement définitif (en cours d’étude)
LA HAGUE : Combustible en attente de retraitement
LA HAGUE : Stockage des déchets HAVA vitrifiés
66. Projet de centre d’enfouissement de déchets nucléaires à haute activité et vie longue
Actuellement, un laboratoire d’étude est en cours de mise en place à Bure en Meuse (Haute
Marne), dans des formations argileuses anciennes de 150 M années, afin d’étudier les modalités
de stockage des déchets HAVA.
Vue virtuelle du laboratoire souterrain
Projet d’enfouissement souterrain
67. Quelques fausses bonnes id
Quelques fausses bonnes idéesées
n
n Envoyer les d
Envoyer les d é
échets dans l
chets dans l ’
’espace
espace
Pour la France (1200t d
Pour la France (1200t déchargeées
é
é par an) à raison
raison
de 10t utiles (Ariane V)
de 10t utiles (Ariane V)
Un lancement tous les trois jours
Un lancement tous les trois jours …
et 100% de r
et 100% de réussite
n
n Enfouir les d
Enfouir les d é
échets dans les fonds oc
chets dans les fonds océaniques
Conf
Conférences de Londres, Tokyo, Rio …
…
C
C ’
’est
est INTERDIT
INTERDIT !
68. Conclusion
Quelle que soit l’option retenue , retraitement
ou non, on échappe pas à la présence de déchets
et donc à la naissance de leurs stockage.
