Recyclage du papier/carton - Fiche N°12 (page 7 à 19)

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Description

Les filières de recyclage des papiers et cartons

Sujets

• Développement durable
• Déchet
• Papier
• Carton
• Filière
• Environnement

Informations

• Publié par: CMaTerre
• Publié le: 13 décembre 2011
• Nombre de lectures: 1 342
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

Fiche no12 91/7 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Notons que dans les pays cibles de ReCoMaP le gisement pour ce type de déchets a sans doute une configuration différente avec moins de journaux et magazines et plus d'emballages souples et imprimés. Il faut aussi souligner qu'en l'absence de tri à la source et de collecte sélective le gisement des papiers et cartons existe essentiellement au niveau des sites de décharge et dépôt où il est souillé par contact avec les autres déchets et très souvent extrêmement humide, ce qui bien entendu ne facilite pas voire empêche son recyclage dans la filière papetière. 3 Les filières de recyclage des papiers et cartons 3.1 La filière papetière Le recyclage des papiers et cartons est comme pour les plastiques essentiellement orienté sur la réintroduction de matière dans les circuits de fabrication. En effet, produire du papier à partir de matériaux nobles neufs, c'est à dire du bois et des fibres végétales, consomme beaucoup d'énergie et génère des impacts environnementaux importants ce qui conduit les industriels papetiers à réduire les intrants nobles au profit de matières recyclées qui nécessitent beaucoup moins de transformation. Les papetiers sont ainsi à la base d'un marché international très actif qui soutient une demande forte pour les papiers et cartons propres et secs, triés par catégories, broyés et mis en balle. Cette filière de recyclage permet aujourd'hui aux papetiers d'intégrer dans les produits neufs entre 40 % et 60 % de matières issues du recyclage des papiers et cartons ce qui a un impact favorable sur l'environnement et sur les ressources naturelles. En effet, grâce à cet apport en matériaux recyclés les forêts dédiées au bois de trituration sont en décroissance nette, ce qui est positif car elles sont mono spécifiques, donc à très faible biodiversité et soumises à coupes rases ce qui est dommageable aux sols et aux rivières. Si l'industrie papetière est en déficit de matières premières issues de ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 1/89 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON papiers et cartons recyclés elle a parallèlement élevé les critères de qualité à l'achat au fur et à mesure de l'implication des recycleurs dans les pays développés et émergents. Les principaux critères de qualité qui autorisent l'accès à des tarifs satisfaisants sont de trois ordres: Ÿ La qualité du tri pour les principales catégories, à savoir: Ÿ cartons blancs et bruns, Ÿ papiers d'impression bureautique, Ÿ journaux, Ÿ magazines, livres et assimilés, Ÿ emballages complexes. Ÿ L'âge des papiers imprimés et dans une moindre mesure des cartons. Ÿ L'absence de souillures et le taux de siccité pour toutes les catégories. Cet état de fait ne favorise pas les pays en développement et particulièrement ceux inscrits dans les zones tropicales et sub-tropicales humides qui ont plus que d'autres des difficultés à stocker les papiers et cartons en les protégeant de l'humidité, sachant que ce matériau est particulièrement absorbant. De plus dans les pays cibles de ReCoMaP et particulièrement dans les régions prioritaires qui font l'objet de ce travail, les gisements de déchets de papiers et cartons sont faibles et très atomisés. Or avec de faibles volumes le tri est peu rentable, le regroupement des déchets triés nécessite de longs transports et des stockages intermédiaires qui accroissent le risque d'humidification voire de pourrissement des papiers. Les faibles capacités d'investissement des opérateurs font que les broyeurs et presses nécessaires ne sont pas disponibles à chaque étape du circuit, augmentant ainsi les coûts du transport, les risques de souillure et d'humidification. De nombreux intermédiaires des acheteurs nationaux et internationaux profitent de cet état de fait pour acheter les papiers et cartons à prix cassés, très en dessous des prix du marché, ce qui décourage les ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/9 3.2 Les filières de recyclage non papetières RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON producteurs du déchet et les gestionnaires locaux et bloque l'évolution de cette filière de recyclage. Retenons que la faisabilité de la filière de recyclage papetière repose sur la capacité des opérateurs à réaliser un tri efficace, à préserver les matières de l'humidité et du vieillissement, donc à les broyer et à les compresser en balles en flux tendus puis à les stocker le moins longtemps possible avant expédition. A quelques exceptions près, comme les villes importantes disposant d'un port susceptible d'embarquer régulièrement des conteneurs, ou celles reliées à un port de ce type par voie terrestre avec une logistique fiable et rapide, la plupart des zones prioritaires de ReCoMaP ne disposent ni d'un gisement suffisant ni des moyens logistiques permettant d'accéder aux meilleurs prix du marché proposé par la filière papetière. Par contre il est tout à fait possible de mettre en place des filières alternatives, qui relèvent de la valorisation énergétique ou d'un recyclage matière artisanal. Parmi les nombreuses expériences et pratiques connues pour être fonctionnelles dans ce domaine nous en présentons trois qui offrent un fort potentiel de développement et qui ne relèvent pas exclusivement du recyclage matière mais aussi de la valorisation énergétique. Ÿ La production de briquettes en papiers et cartons à faible compression ou à compression mécanisée. Ÿ La production de papiers et cartons artisanaux avec ajouts de fibres. En dehors de ces classiques, deux pistes technologiques innovantes doivent être surveillées: Ÿ La production de panneaux isolants hydrophobes utilisant les emballages briques. Ÿ La production de matériaux en adobe sur le principe du « papier- liant ». Ces deux dernières filières font encore l'objet d'études mais il y a fort à parier que la technologie deviendra rapidement disponible y compris dans les pays cibles de ReCoMaP. ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 0191/ 3.2.1 Produire des briquettes ou plaquettes énergétiques RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Selon la taille du gisement collecté deux approches sont possibles pour cette filière de valorisation énergétique des papiers et cartons: Ÿ Une filière de petite envergure, manuelle et qui aboutit à la production de briquettes à faible compression, Ÿ Une filière à caractère proto-industriel qui est mécanisée et permet de fabriquer des produits plus denses et plus énergétiques car soumis à une compression relativement élevée. La filière manuelle comporte 7 étapes comme présentées ici: , Figure 3: Représentation schématique du cycle de production manuelle de briquettes en papier et carton ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/11 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Cette procédure très simple est néanmoins assujettie à trois précautions environnementales incontournables: Ÿ Le tri des déchets papiers et cartons doit écarter les matériaux trop encrés tels que les magazines, les matériaux complexes tels que les « emballages briques », les matériaux souillés avec des solvants, graisses minérales, hydrocarbures, pesticides, raticides et autres insecticides. Par contre les papiers et cartons souillés du fait d'un contact avec des aliments, des huiles ou graisses végétales sont parfaitement admissibles. Ÿ Le cycle trempage / égouttage / moulage doit comporter un dispositif de recyclage de l'eau en intégrant si possible une phase de décantation qui permet d'extraire les boues inévitables (colles, encres et adjuvants) qui constituent un déchet a toxicité avéré. Ÿ Lors du trempage il est possible de chercher à extraire l'encre par flottation en employant une lessive anionique (type produit à vaisselle) qui va capturer l'encre sous la forme d'une mousse surnageante que l'on pourra racler et évacuer avec les boues de décantation. Le procédé est à très faible investissement, il est intégralement manuel sauf la presse qui peut être formée d'un moule parallélépipédique ou cylindrique très facile à fabriquer localement, il n'est besoin que d'un fût, d'une grille et d'un bac de mélange. En dehors des papiers et cartons triés, il est opportun d'intégrer des intrants « nobles » tels que de la poussière de charbon de bois, des sciures et copeaux, des cosses de riz voire des fibres végétales (pailles, brindilles, écorces). Ces ajouts vont non seulement augmenter le pouvoir calorifique des briquettes mais surtout améliorer leur combustion en allongeant sa durée et en réduisant les fumées. Notons qu'il existe des fours ou foyers améliorés pour optimiser l'usage de ces briquettes qui permettent notamment un usage similaire à celui du gaz ou du charbon de bois avec les ustensiles de cuisine traditionnels. ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/21 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Figure 4: Moules utilisés pour la fabrications manuelles de briquettes  en papier et carton La procédure que nous venons de décrire peut être optimisée en employant des équipements qui réalisent une compression à sec. Dans ce cas le process se représente de la manière suivante au travers de 4 étapes: , Figure 5: représentation schématique d'un cycle de production mécanisé de briquettes de papiers ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/31 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Comme on le voit clairement la procédure est ici simplifiée dans la mesure où il n'est plus nécessaire de tremper les papiers sauf si l'on considère que le gisement disponible comporte une fraction trop importante de papiers et cartons à fort encrage, et qu'il est donc nécessaire de réaliser un prétraitement suivi d'un séchage complet de la pâte. Cette pratique est assez rare car le séchage de la pâte est un procédé long et coûteux en énergie. L'emploi d'un broyeur déchiqueteur est indispensable si l'on veut un rendement optimum au niveau de la presse et une bonne tenue des briquettes, plaquettes ou granulats. On trouve aujourd'hui des broyeurs déchiqueteurs spécialement adaptés aux papiers et cartons pour un coût compris entre 1500 € et 3500 € et qui consomment entre 2,5 kWh et 10  .hWk Il est important de noter qu'il est parfois nécessaire de faire plusieurs passes de broyage notamment pour les cartons. Dans certains cas le mélange avec des fibres peut être fait en phase de broyage ce qui optimise le process. La presse peut être de plusieurs types, du plus simple comme les systèmes à piston: Figure 6: Vue en coupe d'une presse à piston avec alimentation par vis ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/41 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Au plus complexe comme les presses à vis produisant des cylindres ou des granulats Déchets papiers et cartons broyés Figure 7: Vue en coupe d'une presse à vis pour produire des briquettes cylindriques Déchets papiers et cartons broyés Figure 8: Vue en coupe d'une presse à vis pour produire des granulats ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/51 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Sous cette configuration la production de briquettes ou granulats énergétiques à partir de papiers et cartons est plus particulièrement destinée à des usages industriels ou centralisés qui souhaitent substituer aux carburants fossiles solides (charbon) un carburant local à faible coût et PCI similaire. Ce peut être le cas dans une centrale thermique, pour une unité de distillation ou de raffinage de sucre qui demande des productions de vapeur importantes. Certaines filières de recyclage (métaux non ferreux, plastiques) ont aussi des besoins calorifiques importants qui peuvent valablement être servis par ce type de matériau. Notons que le PCI d'une briquette de papier et cartons avec 30 % de fibres rajoutées (cosses de riz, sciures, copeaux) sera de l'ordre de 19 M j  / kg alors qu'un charbon fossile aura un PCI compris entre 18,5 M j   / kg et 22 M j  / kg mais qui contrairement aux briquettes produira des GES à hauteur de 108 g CO 2  / M j  PCI. Soit 2,16 kg CO 2  parkg. Dans tous les cas, des unités de production décentralisées auront toujours la possibilité de transporter à faible coût les granulats obtenus vers des points de consommation éloignés puisque la réduction volumique entre le déchet initial et le granulat est de l'ordre de 1/10ème. 3.2.2 La production Ce procédé de recyclage matière est la forme très simplifiée d'un procédé  de papiers et de production de papiers spéciaux dits « artistiques ». Il peut se concevoir  cartons artisanaux à l'échelle d'une activité individuelle ou d'une petite entreprise tenant  avec ajouts compte de la disponibilité du gisement de déchets et de l'existence d'un  de fibresmarché.  A ce jour les expériences les plus fructueuses sont des modèles d'intégration verticale où s'articulent les différentes étapes du procédé du tri des déchets jusqu'à l'utilisation du papier recyclé par des artisans ou artistes transformateurs qui vendent leur réalisations sur le segment touristique (lithographie, gravure sur bois, aquarelle et peinture mais ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/61 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON aussi cahiers ou carnets de notes reliés à fil ou brochés etc.). Ce procédé, qui fonctionne en flux tendus et ne requiert pas d'investissements lourds, n'est pas soumis aux contraintes climatiques (humidité) ou logistiques (transport des déchets) qui caractérisent les régions prioritaires de ReCoMaP. De plus il s'intègre parfaitement dans le contexte du développement touristique si tant est que les réseaux réceptifs mettent de la bonne volonté à préférer des produits locaux aux habituels produits industriels (paysages, cartes postales peintes, cartes de sites illustrées, menus de restaurant, etc.). Figure 9:Un feuillet de papier recyclé dit « artistique » Ce procédé en 8 étapes bien différenciées et toutes manuelles, présente trois caractéristiques majeures. Ÿ Il consomme beaucoup d'eau. Ÿ Le mixage requiert un appareillage efficace. Ÿ Il est nécessaire de disposer d'un local aéré et d'un minimum de matériel. ProGeCo | ReCoMaP

Fiche no12 91/71 RECYCLAGE DU PAPIER/CARTON Le trempage des papiers requiert effectivement beaucoup d'eau mais un cycle fermé peut être mis en oeuvre. Si un désencrage partiel est réalisé il est possible et souhaitable d'insérer un décanteur débourbeur dans la boucle et de prévoir une évacuation des gâteaux de boues en site sécurisé. Figure 10: Décanteur débourbeur Figure 11: Mixer industriel ProGeCo | ReCoMaP