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19.2 : Élimination des déchets

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    Il existe trois méthodes principales d'élimination des déchets : les décharges à ciel ouvert, les décharges sanitaires et l'incinération. Les décharges sanitaires et l'incinération empêchent la réutilisation, le recyclage et une décomposition appropriée. Bien que les décharges à ciel ouvert favorisent la décomposition mieux que les autres méthodes d'élimination des déchets et permettent de récupérer ou de recycler les matériaux mis au rebut, elles favorisent la propagation de maladies et polluent l'eau. Ils sont donc illégaux dans de nombreux pays.

    Décharges ouvertes

    Les décharges à ciel ouvert consistent simplement à empiler les déchets dans une zone désignée et constituent donc la méthode d'élimination des déchets la plus simple (figure\(\PageIndex{a}\)). Les décharges à ciel ouvert peuvent abriter des populations d'organismes qui abritent et transmettent des maladies (réservoirs et vecteurs, respectivement). De plus, les contaminants présents dans les déchets se mélangent à l'eau de pluie pour former un lixiviat qui s'infiltre dans le sol ou s'écoule. Ce lixiviat liquide peut contenir des produits chimiques toxiques tels que de la dioxine (un polluant organique persistant), du mercure et des pesticides.

    Une décharge à ciel ouvert composée de sacs en plastique et d'autres déchets
    Figure\(\PageIndex{a}\) : Un dépotoir à ciel ouvert au Vietnam. Photo prise par Julien Belli (CC-BY).

    Décharges sanitaires

    Après le recyclage, le compostage et l'incinération, les 50 % restants des déchets solides municipaux (MSW) aux États-Unis ont été jetés dans des décharges sanitaires (figure\(\PageIndex{b}\)). Les déchets sont scellés par le haut et par le bas pour réduire la contamination de l'environnement (figure\(\PageIndex{c}\)). L'eau de pluie qui s'infiltre dans une décharge sanitaire est collectée dans le revêtement inférieur, ce qui permet d'éviter la contamination des eaux souterraines. Les eaux souterraines situées à proximité de la décharge sont surveillées de près pour détecter tout signe de contamination par le lixiviat. Les couches de terre sur le dessus empêchent la propagation des maladies. Chaque jour, une fois que les déchets sont jetés dans la décharge, ils sont recouverts d'argile ou de plastique pour empêcher les animaux ou le vent de les redistribuer.

    Les déchets sont compactés dans une décharge sanitaire par de l'équipement lourd
    Figure\(\PageIndex{b}\) : Une décharge sanitaire en 1972. Image de Bill Shrout/EPA (domaine public).
    Une section de la décharge montre les déchets compactés sous terre et scellés au-dessus et en dessous
    Figure\(\PageIndex{c}\) : Une décharge sanitaire. Les déchets sont compactés et stockés sous terre. Un revêtement de décharge empêche le lixiviat de s'écouler dans l'aquifère et de contaminer les eaux souterraines, qui sont surveillées à l'aide d'un puits. De plus, le lixiviat est collecté et traité (système de traitement du lixiviat). Un bouchon en argile empêche les animaux ou le vent d'accéder aux déchets. Un système de récupération du méthane capte le puissant gaz à effet de serre, qui peut être utilisé comme biocarburant. Image de l'EPA/National Energy Education Development Project (domaine public).

    Plusieurs pratiques peuvent réduire l'impact environnemental des décharges sanitaires. Le compactage dans les décharges réduit les niveaux d'eau et d'oxygène, ralentit la décomposition et favorise la libération de méthane. Aux États-Unis, le Clear Air Act exige que les décharges d'une certaine taille collectent du gaz d'enfouissement (biogaz), qui peut être utilisé comme biocarburant pour le chauffage ou la production d'électricité. D'autres gaz tels que l'ammoniac et le sulfure d'hydrogène peuvent également être rejetés par la décharge, contribuant ainsi à la pollution de l'air. Ces gaz sont également surveillés et, si nécessaire, collectés en vue de leur élimination. Pour remédier à l'état souvent sec des déchets dans les décharges, le concept de décharges à bioréacteurs a émergé. Ils recirculent le lixiviat et/ou injectent d'autres liquides pour augmenter l'humidité et favoriser la décomposition (et donc augmenter le taux de production de biogaz). Après leur fermeture, de nombreuses décharges sont « recyclées » et peuvent être réaménagées en terrains de golf, parcs de loisirs et autres utilisations bénéfiques.

    En ce qui concerne les options de réduction des déchets, la mise en décharge évolue rapidement vers une option moins souhaitable ou moins réalisable. La capacité des sites d'enfouissement aux États-Unis est en baisse pour plusieurs raisons. Les anciennes décharges existantes atteignent de plus en plus leur capacité autorisée. En outre, des réglementations environnementales plus strictes ont rendu la création de nouvelles décharges de plus en plus difficile. Enfin, l'opposition du public retarde ou, dans de nombreux cas, empêche l'approbation de nouvelles décharges ou l'agrandissement d'installations existantes.

    Incinération

    L'incinération consiste simplement à brûler des déchets. Cela présente plusieurs avantages : cela réduit le volume et peut être utilisé pour produire de l'électricité (valorisation énergétique des déchets). En fait, le volume des déchets est réduit d'environ 85 %. L'incinération est toutefois coûteuse et pollue l'air et l'eau. Les polluants atmosphériques émis par l'incinération comprennent les particules, le dioxyde de soufre, les oxydes d'azote, le méthane, les métaux lourds (tels que le plomb et le mercure) et les dioxines. Le sous-produit de l'incinération, les cendres, est souvent toxique. Selon leur composition, les cendres peuvent nécessiter une élimination spéciale ; d'autres types de cendres peuvent être réutilisés.

    Un incinérateur traite les déchets et les brûle dans une chambre de combustion (figure\(\PageIndex{d-e}\)). La chaleur fait bouillir de l'eau et la vapeur qui en résulte est utilisée pour produire de l'électricité. La fumée (appelée gaz de combustion) passe par une opération d'élimination de la pollution avant d'être libérée, mais elle contient tout de même des polluants. Les États-Unis ont incinéré 11,8 % des déchets urbains solides en 2018.

    Un incinérateur de déchets placé dans la neige émet de la fumée par la cheminée.
    Figure\(\PageIndex{d}\) : L'usine de valorisation énergétique des déchets de Wheelabrator Technologies à Saugus, dans le Massachusetts, est en service depuis 1975. Image et légende (modifiées) de Fletcher6 (CC-BY).
    Le schéma de l'incinérateur montre un capteur, une chambre de combustion, un générateur et des systèmes de purification.
    Figure\(\PageIndex{e}\) : Schéma d'une installation d'incinération de déchets (système de valorisation énergétique des déchets). Un récupérateur collecte les déchets et les transfère dans l'incinérateur. La chaleur provenant de la combustion des déchets est utilisée pour produire de la vapeur et de l'électricité. Les émissions (gaz de combustion) passent par un épurateur et un système d'élimination des particules afin de limiter la pollution avant que les gaz ne soient rejetés par une cheminée. Les cendres restent après incinération. Photo de Kaza, Silpa ; Bhada-Tata, Périnaz. 2018. Guides pour les décideurs en matière de technologies de gestion des déchets solides. Documents de connaissances de la série Développement urbain ;. Banque mondiale, Washington, DC. © Banque mondiale. (CC-BY)

    Il existe deux types de systèmes de valorisation énergétique des déchets : les incinérateurs à combustion massive et les incinérateurs dérivés des déchets. Dans les incinérateurs à combustion massive, tous les déchets solides sont incinérés. La chaleur dégagée par le processus d'incinération est utilisée pour produire de la vapeur. Cette vapeur est utilisée pour faire fonctionner des groupes électrogènes. Les gaz acides provenant de la combustion sont éliminés par des épurateurs chimiques. Toutes les particules (petites particules qui restent en suspension dans l'air) présentes dans les gaz de combustion sont éliminées par des précipitateurs électrostatiques, qui chargent les particules et les éliminent à l'aide d'électrodes. Les gaz épurés sont ensuite rejetés dans l'atmosphère par une grande cheminée. Les cendres issues de la combustion sont envoyées dans une décharge pour y être éliminées.

    Il est préférable de ne brûler que des articles combustibles (papier, produits du bois et plastiques). Dans un incinérateur dérivé des déchets, les matières non combustibles sont séparées des déchets. Des articles tels que le verre et les métaux peuvent être recyclés. Les déchets combustibles sont ensuite transformés en pastilles de combustible qui peuvent être brûlées dans des chaudières à vapeur standard. Ce système présente l'avantage d'éliminer les matières potentiellement nocives des déchets avant qu'ils ne soient brûlés. Il prévoit également un certain recyclage des matériaux.

    Attribution

    Modifié par Melissa Ha à partir des sources suivantes :