JIAO FENG

Dans le contexte de la rareté croissante des sites d’enfouissement, la Chine a mis au point une technologie de traitement des déchets qui est adaptée à ses conditions particulières et qui en plus permet de générer de l’électricité. Explications.

Vue d’ensemble des installations de thermoélectricité de la Zhongke Zhongmao à Cixi (Zhejiang)

DANS les années 1990, l’Académie des sciences de Chine, l’université Tsinghua et l’université du Zhejiang ont mis au point des technologies de traitement des déchets solides pour lesquelles elles détiennent maintenant des droits de propriété intellectuelle indépendants. Cela démontre leur position de chef de file dans les nouvelles solutions pour le traitement des déchets.

Pour traiter leurs déchets urbains solides, la plupart des villes chinoises utilisent aujourd’hui la méthode de l’enfouissement, mais elles disposent maintenant d’un autre choix. À la suite de l'expansion des villes et de l’augmentation des déchets solides, l'utilisation de terrains pour l’enfouissement des ordures est devenue un problème grave. En 1985, Shenzhen a importé des technologies et de l’équipement du Japon pour construire une usine de traitement des ordures; c’était la première du pays à utiliser l’incinération et à recycler l'énergie en surplus pour générer du chauffage et de l’électricité. À ce moment-là, les pays développés étaient passés maîtres dans ce genre de technologies. Le coût d'importation de l'équipement et des services-conseils était très élevé, et ceux-ci n’étaient pas entièrement adaptés à la situation chinoise, parce que les déchets solides urbains ont une forte teneur en eau et leur composition est complexe.

Un processus bien réglé

En entrant dans le bureau de M. Yan Yong, directeur général de la Tai'an Zhongke Environmental Protection and Electric Power Co., Ltd. (Tai'an Zhongke), le visiteur aperçoit un grand écran plat mural. Cet écran présente ce qui se passe dans les divers ateliers de traitement, de même que des données techniques qui s’y rapportent. M. Yan utilise une télécommande pour sélectionner certaines images sur cet écran et explique : « L’écran montre ce qui se passe dans l’ensemble de l’usine; il affiche aussi diverses données. » Pointant sa télécommande vers un autre groupe d’informations, il déclare : « Voici la production d'électricité; on voit qu’elle est maintenant de 10 000 kWh. »

Si on n’a pas été informé de la nature des lieux, il est difficile d'imaginer que c’est une usine de traitement des ordures. La zone est propre et bien rangée; la centrale et les bâtiments des bureaux sont nouveaux. De temps à autre, un ou deux travailleurs portant des casques de protection traversent le terrain. Les camions de transport des ordures, qui arrêtent l’un après l’autre sur la balance électronique située à l'entrée, sont les seuls éléments indiquant qu’il s’agit bien d’une usine de traitement des ordures.

Dans la salle centrale de commande, les techniciens s’affairent à leur travail en face du moniteur et du panneau de contrôle grand format. Par le moniteur, on peut observer les opérations entièrement mécanisées de l’usine. Quand les ordures sont envoyées dans la zone de stockage, les matières ininflammables sont tamisées avant d’être envoyées vers une plateforme pour être comprimées. Ces ordures sont ensuite envoyées à l'incinérateur sur un transporteur à courroie. Au fond de la zone de stockage des ordures, un réservoir pour les rejets d'eaux usées rassemble le liquide qui filtre des déchets, et ce liquide est alors pompé vers l'incinérateur. M. Yan explique que l’ensemble du processus est terminé dans un espace fermé maintenu sous vide, de sorte qu’aucune mauvaise odeur ne peut s’échapper et polluer l'air. Il nous montre alors un dispositif tubulaire au plafond, au-dessus de la zone de stockage: « C'est un dispositif qui permet que l'air de la zone de stockage soit envoyé à l'incinérateur. Le traitement à haute température décompose les substances les plus nocives qui se trouvent dans l’air, de sorte qu’aucune mauvaise odeur ne se dégage de la zone de l’usine. »

La Tai'an Zhongke est une coentreprise dont la spécialité est de produire de l’énergie par la transformation des déchets urbains solides. Elle utilise la technologie LFC (lit fluidisé à circulation), qui a été mise au point au pays. L'usine a deux incinérateurs d'une capacité quotidienne de traitement de 1 000 à 1 200 tonnes. « Actuellement, la ville de Tai'an (Shandong) produit chaque jour de 500 à 600 tonnes de déchets solides. En plus, nous déterrons les ordures qui ont, dans le passé, été déposées dans le terrain d’enfouissement. On estime que l’on pourra avoir retiré toutes les ordures d’ici cinq ans, et le terrain qui servait auparavant à l’enfouissement pourra être utilisé à d’autres fins. »

M. Jin Jian, directeur général de la Beijing China Sciences General Energy & Environment Co., Ltd (GEE)

Accent sur la qualité

L’incinération des ordures réduit leur masse de 90 %, diminuant ainsi considérablement la quantité de terrains que requièrent les enfouissements. Mieux encore, les « sous-produits » de l'incinération des ordures sont eux-mêmes des ressources utilisables. Selon M. Yan, l'usine a été reliée à la State Power Grid au moment où elle a procédé à ses opérations à l’essai. Sa capacité annuelle de génération d’électricité est de 120 millions kWh; chaque kilo d'ordures produit 0,4 kWh.

L'énergie en surplus peut fournir le chauffage dont les résidants de la collectivité ont besoin en hiver. M. Yan pointe alors vers les quartiers résidentiels devant l'usine et indique : « C’est le nouveau village de Chiziya; 800 ménages y sont installés. L'hiver dernier, ils ont profité du chauffage fourni par notre usine. À l'avenir, nous fournirons du chauffage à la gare de l’Ouest et à l’école médicale de Tai'an. » Les émissions de particules, de dioxyde de soufre, de chlorure d’hydrogène, d'oxyde d'azote et de monoxyde de carbone des incinérateurs sont conformes aux normes nationales. Un rapport de contrôle a indiqué que 83,5 % des résidants des environs croient que l'usine ne pollue pas leur environnement, et 76,9 % sont satisfaits des efforts de protection de l'environnement de la Tai'an Zhongke.

Une technologie propre de production d'énergie

La technologie LFC qui transforme les déchets solides urbains en énergie a été développée par la Beijing China Sciences General Energy & Environment Co., Ltd (GEE), relevant de l’Académie des sciences de Chine. M. Jin Jian, directeur général de la GEE, déclare : « La valeur essentielle de cette technologie est qu'elle convient pour brûler le type de déchets solides qui sont générés en Chine : non classés et à faible valeur calorifique. » M. Jin précise que l'incinération des déchets a été largement utilisée dans les pays développés comme technologie à maturité de recyclage, mais qu’elle n'est pas adaptée aux conditions de la Chine, puisque les composants des déchets solides urbains y sont différents. La cuisine à la chinoise a une haute teneur en humidité, ce qui rend les restes plus difficiles à brûler. Du charbon ou du pétrole doivent être ajoutés.

Un des premiers concepteurs d'un système sur mesure pour la Chine, M. Jin indique : « L’une des caractéristiques de cette technologie est qu’en un clin d'œil, elle peut élever la température des déchets à 850 °C en gardant la température de sa fumée à ce niveau pendant 3 à 4 sec. » Il précise que, d'une façon générale, des substances nocives telles que la dioxine sont produites à de plus basses températures (de 250 à 550 °C), tandis qu'à 850 °C, les conditions pour la production de telles substances n'existent pas. « Cela empêche la production des polluants, ce qui est plus sûr qu’absorber les polluants en utilisant du carbone actif à une étape subséquente », affirme M. Jin. L’autre caractéristique de cette technologie est son super réchauffeur externe qui amplifie efficacement la création de l'énergie calorifique pour la production d'électricité.

Un essai de trois jours a été effectué à la Tai'an Zhongke pour surveiller les émissions de dioxines aux incinérateurs. Après analyse, le Centre de recherche en sciences environnementales de l’Académie des sciences de Chine a trouvé que la teneur en dioxine de tous les échantillons de fumée était inférieure aux normes de la Chine et à celles de l’UE.

D’autres nouvelles technologies

Il y a toujours un certain écart entre la Chine et les pays développés pour ce qui est des technologies de traitement des déchets. La plupart de ses propres technologies sont encore à l’étape de l’expérimentation, mais la Chine ne relâche pas ses efforts. En 2008, un nouveau type de « technologie d’incinération par pyrolyse à étapes multiples dans un four rotatif LFC », développée par l’Université du Zhejiang, a été employé à Huzhou pour traiter les déchets industriels et médicaux. La Chine en détient les droits de propriété intellectuels.

En 2010, l’Institut de mécanique de l’Académie des sciences de Chine a développé la technologie au plasma pour remplacer la technologie traditionnelle de traitement des déchets. Ce système dirige les déchets solides, tels que le papier et le plastique, dans un four de craquage au plasma, et il les transforme en gaz composé de monoxyde de carbone et d'hydrogène ayant deux utilisations : production très efficace d'électricité, ou production de diesel et d’éthanol. La pollution secondaire est presque nulle. Cette technologie a été appliquée à l’essai au Sichuan et au Shaanxi pour traiter les déchets dangereux. Beijing a un projet d’essai de cette technologie qui lui permettrait de traiter 50 t de déchets solides urbains par jour.

« Chaque technologie traverse un processus de développement et d'adaptation. Même après une décennie d'utilisation, la technologie du lit fluidisé à circulation [LFC] est encore nouvelle. Elle doit être améliorée pour correspondre au processus d'industrialisation. Avec la croissance rapide qui est enregistrée en Chine, la meilleure technologie d'incinération des ordures en sera une qui aura été conçue en Chine », déclare M. Jin, d’un air confiant.

Le 20 juin dernier, le gouvernement chinois a sondé l'opinion de la population sur les politiques liées au traitement des ordures ménagères et sur celles de lutte contre la pollution. Il semble que, pour un certain temps encore, l’incinération des ordures sera la méthode dictée par la nécessité, et que réduire les dommages causés par l’incinération des ordures sera le rôle des technologies de pointe.