4 Atelier Valbiom cendres 21-04-2015

Pistes de valorisation des cendres
issues de chaufferies bois
« Aspects législatifs et règlementaires »
VALBIOM - Midi de la Biomasse
(21 avril 2015)
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CENDRES DE BOIS
1. Introduction
2. Filières de gestion
Valorisation en génie civil
Valorisation en forêt
Valorisation en agriculture
3. Recherche et développement de voies de valorisation
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1. INTRODUCTION :
• Déchet : « toute substance ou tout objet dont le détenteur se
défait ou dont il a l’intention ou l’obligation de se défaire »
• AGW du 10 juillet 1997 établissant un catalogue des déchets
Classement des cendres en fonction :
type de combustible, type d’installation, du type de cendre
• Développement des énergies renouvelables en particulier
production d’énergie à partir de la combustion de bois, de fientes
de volailles, de déchets de céréales
gisement important : en Wallonie en 2013 les installations de
cogénération alimentées en bois, de diverses origines et qualité, ont
généré +-85.000 tonnes de cendres
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• Caractéristiques cendres variables
contaminants (ETM, POP’s), teneurs en éléments fertilisants, en MO
fonction nombreux paramètres : combustible, type de chaudière,
paramètres de combustion, type de cendres (fond, volantes)…
pour les cendres de bois : de l’essence de bois, du type de bois
(traité, sciure, frais,…) de l'origine du bois (région géographique,
bord de route ou forêt,…) et de la partie de l'arbre (écorce…)
• Teneurs en éléments fertilisants intéressantes : P, K, Mg, Ca
retour au sol à privilégier
cendres de bois ; CaO
VN - K
cendres de fientes de volaille, de céréales : P, K
• MAIS variabilité et teneurs en contaminants ne permettent pas
d'envisager facilement des filières de valorisation
développer des filières de gestion minimisant les risques
environnementaux (flux en polluants, surchaulage …) et sanitaires
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2. FILIÈRES DE GESTION :
Au niveau juridique, la valorisation des cendres peut s’envisager :
Sur base de l’AGW du 14 juin 2001 favorisant la valorisation de
certains déchets - article 13
enregistrement & certificat d’utilisation
Par l’introduction dans une installation autorisée, couverte par un
permis autorisant l’acceptation de ce type de déchet
critères d’acceptation définis dans le permis
Si utilisation en tant qu’engrais/amendement envisagée, AR du 28
janvier 2013 relatif à la mise sur le marché et à l'utilisation des
engrais, des amendements du sol et des substrats de culture
d’application
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2.1. VALORISATION EN GÉNIE CIVIL :
• Tout type de cendre « non dangereuse »
• Valorisation « matière » dans le domaine routier (routes,
surfaces asphaltées ou bétonnées), en tant que remblai ou
sous-fondation, envisagée dans le TFE de Mlle D. LERAT, réalisé
au DPC en 2012.
Obtention enregistrement & certificat d’utilisation
Seules 2 demandes ont été introduites auprès du DSD
Critères prévus dans certificat d’utilisation :
o caractéristiques des matériaux de remblais prévues par le CCT
Qualiroutes
o test d’assurance qualité figurant en annexe III AGW 14 juin
2001
Critères à déterminer en fonction des caractéristiques du déchet
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• Valorisation « matière » dans le domaine cimentier, au
niveau de la fabrication du clinker ou du ciment envisageable
Propriétés pouzzolaniques des cendres volantes de bois ?
// cendres volantes de centrales thermiques au charbon utilisées
dans la préparation de ciment
études complémentaires
Correcteur granulométrique dans les bétons et mortiers (filler) ?
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2.2. VALORISATION EN FORÊT
• Autorisation préalable du Département de la Nature et des
Forêts requise pour envisager cette filière de valorisation
• Actuellement non autorisé :
La circulaire n° 2633 visant à la réglementation des amendements en
forets soumises, ne prévoit pas l’utilisation de cendres de bois
• Essais :
essai long terme en cours étudiant les effets de l’épandage de cendres
sur le sol et la production végétale initié au niveau de la convention
SPW-CRAW 2013 : « Etude relative à l’utilisation des cendres de
combustion de bois en agriculture et en sylviculture ».
réalisé sur une parcelle forestière mise à blanc, située à Vielsalm.
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2.3. VALORISATION AGRICOLE
1. Situation 2008 – 2012
Décision du Comité engrais du 09/12/2008 :
●
La valorisation des cendres de bois en agriculture n’est pas
autorisée
La valeur agronomique des cendres de bois = teneur en CaO
VN
Les quantités d’ETM par unité de valeur neutralisante sont importantes
Pour différentes matières/déchets valorisées comme des "engrais
calcaires" (boues de sciage, écumes de sucrerie), comparaison apports en
ETM < épandage d'une quantité de matière apportant 2000 unités de VN :
Apports en ETM (Cd - Ni) via cendres >> apports ETM via autres déchets
disponibles
Des études ont montré que l'utilisation de cendres entraîne des
modifications importantes des caractéristiques du sol ; utilisées seules, les
cendres de bois risquent de brûler le sol et d’entraîner une forte
augmentation du pH du sol, au-delà des limites naturelles
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Sur une rotation, les apports en ETM liés à la dose d'utilisation des
cendres cumulée aux apports des amendements organiques (tels que le
compost ou les effluents d'élevage) entraînent un dépassement des flux
totaux en métaux lourds autorisés dans les sols par hectare et par an lors
de l'épandage de déchets autorisés par un certificat d’utilisation
•
L’introduction des cendres de bois dans le processus de
production d’un compost ou dans le processus de production
d'un engrais ou amendement agréé par le fédéral n’est pas
autorisée
La disponibilité de matières premières de qualité est suffisante.
L'incorporation de cendres de bois risque d'augmenter les teneurs en
métaux lourds
Des filières alternatives de valorisation doivent être recherchées
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2. Situation depuis 2012
Position Comité Engrais ouvre la possibilité de valoriser des
cendres de bois de bonne qualité en agriculture :
Traitement des demandes au cas par cas (variabilité)
Co-décision SPF/DSD : demande à introduire au SPF/DSD
Cendres de fond issues de bois non traités
Pas de valorisation directe
Introduction dans les installations de production d’engrais NPK
Introduction en installation de compostage :
o enrichissement du compost
o source MO
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Sous conditions :
o
Conformité avec le permis de l’installation compostage/production
engrais
o
Valeurs limites en ETM sur les cendres
o
Teneurs minimales P, K, MO, finesse des cendres
o
Taux maximal d’incorporation
o
Analyse préalable par lot
o
Valeurs limites polluants sur la matière produite
Position évolutive
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3. RECHERCHE ET DÉVELOPPEMENT DE VOIES DE
VALORISATION
• Nécessité de développer des voies de valorisation des cendres
de bois dans différentes filières de gestion
• Prévoir un cadastre des installations (meilleure connaissance du
gisement : caractéristiques – process - type combustible…)
• Investissement en recherche et développement
Budget Région limité…
Convention CRAW-DGARNE 2012 : 2 essais en cours
(forêts/prairies)
Projet convention CEBEDEAU-DGARNE : remplacement de
polymères utilisés dans le traitement des boues par des cendres /
effet chaulant
Implication des exploitants des installations de combustion ?
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Résumé des critères d’acceptation des cendres dans les
installations de production d’engrais ou de compostage
autorisées :
TYPE
D’INSTALLATION
DE TRAITEMENT
DE DÉCHETS
TYPE DE
MATIERE
PRODUITE
OBJECTIF
PRODUITE
[ETM]
max
Paramètres agronomiques
[P]1
Installation de
production
d’engrais3
Production
d’engrais
Production engrais
NPK, PK
Normes
B2
3
[K]
3
MO ²
-
Kg/100 kg brut
En % de la Matière brute
3 une demande d’autorisation doit être introduite auprès de l’OWD
4 en attente infos complémentaires sur flux ETM globaux
2
14
Taux incorporation
[ETM] max
MO2
Normes
B1 ou A4
-
finesse
• 75% au tamis de
1mm ;
• 99% au tamis de
2mm
1
CRITERES MATIERE
CRITÈRES CENDRES
Fixé au cas par cas :
En prenant en compte
le flux max (g/ha/an)
en ETM « A - B1 »
pour fixer les [ETM]
de l’engrais
Installation de
compostage 5
Production de
compost
Production
d’un
amendement
organique
5
6
Normes B2
Introduction
dans le
processus de
compostage
comme source
de carbone
Enrichissement
en éléments
fertilisants
Normes B2
-
-
30%
- 75% au tamis
de 1mm ;
- 99% au tamis
de 2mm
Normes B2
3
3
-
- 75% au tamis
de 1mm ;
- 99% au tamis
de 2mm
La matière finale est soumise à CU
cf étude autrichienne
15
3
3
-
- 75% au tamis
de 1mm ;
- 99% au tamis
de 2mm
Enrichissement
du compost en
éléments
fertilisants
Fixé au cas par cas :
Normes B2
16%
En prenant en compte le flux max (g/ha/an)
en ETM « A - B1 ou B2 » pour fixer les [ETM]
du compost enrichi.
5% en poids sur la MB entrante6
Normes B2
16%
Fixé au cas par cas :
Normes B2
10%
En prenant en compte le flux max (g/ha/an)
en ETM « A - B1 ou B2 » pour fixer les [ETM]
de l’amendement organique
VALEURS LIMITES EN CONTAMINANTS
valeurs limites communes pour tous les déchets utilisés en
agriculture
Tableau 1. Valeurs limites de concentration en éléments traces métalliques
autorisées dans les matières recyclables en classe A et B.
CLASSE
A
B
SOUS-CLASSE
Eléments traces métalliques
Cadmium (Cd)
B2
Valeurs limites (mg/kg MS)
0,75
1.5
(10) 5
Chrome (Cr)
50
100
500
Cuivre (Cu)
35
100
600
Cobalt (Co)
20
-
-
0,25
1
(10) 5
Molybdène (Mo)
2,5
-
-
Plomb (Pb)
70
100
500
Nickel (Ni)
25
50
100
150
400
2000
Mercure (Hg)
Zinc (Zn)
16
B1