ETUDE: Analyse environnementale de

scénarios de gestion des déchets

Novembre 2015Auteurs : Denis Bochatay & Guillaume SchneiderQuantis

Etude réalisée par :

Sur mandat de :

Sur demande de :

CleantechAlps c’est …CleantechAlps c’est …

… le moteur intercantonal du développement du secteur des cleantech et de la promotion de la Suisse occidentale comme pôle européen en

matière de technologies propres

… l’interlocuteur pour la coordination en Suisse occidentale des initiatives nationales et l’accueil de

délégations «cleantech»

Objectifs et périmètre étudié

4

L’objectif est de quantifier l’impact environnemental de différents scénarios de gestion des déchets

Scénario Descriptif

Statu quo Situation actuelle (référence)

Service de Proximité (SdP) Densification des ecopoints et des moloks de quartier pour les fractions à fort potentiel massique

100% déchèterie Suppression des ecopoints valorisation des fractions dans les déchèteries

Taxe au sac Simulation de la mise en place de la taxe au sac

Données de base

Volume de déchetsFraction recyclée, triée et incinéréeTransports individuelsPerformances SATOMSubstitution énergétique

Volumes de déchets générés par les ménages bas-valaisans*Près de 100’000 tonnes de déchets ménagers à gérer

* communes valaisannes du périmètre SATOM.

0

20'000

40'000

60'000

80'000

100'000

Statu Quo SdP 100% déchèterie

Taxe au sac

Déch

ets :

t/an

Frac on mise à la poubelle

Frac on triée

Flux de déchets des scénarios étudiésSelon les hypothèses évaluées, le scénario SDP a le taux de tri le plus élevé

Fraction triée 46.7% 65.3% 52.3% 59.5%

0

20'000

40'000

60'000

80'000

100'000

Statu Quo SdP 100% déchèterie

Taxe au sac

Déch

ets :

t/an

Frac on mise à la poubelle Frac on triée Frac on recyclée

Flux de déchets des scénarios étudiésLa fraction triée est toujours supérieure à la fraction recyclée

Fraction triée 46.6% 65.3% 52.3% 59.5%Fraction recyclée 43.5% 62.2% 48.3% 43.8%

43.5%

62.2%

48.3%43.8%

144

33

212

203

0 50 100 150 200 250

Statu Quo

SdP

100% déchèterie

Taxe au sac

km/citoyen*an

Influence du scénario sur les distances de transports individuels générés par le citoyenInfluence du scénario sur les distances de transports individuels générés par le citoyen

Diminution très importante des transports individuels pour le scénario SdP

0

5

10

15

0

200

400

600

Statu Quo SdP 100% déchèterie Taxe au sac PC

I : M

J/kg

Déc

hets

: m

illio

ns M

J/an

Influence du scénario sur le contenu énergétique de la fraction incinérée chez SATOM (sans déchets encombrants)

Scénario SdP :moins de déchets à incinérer, mais un PCI plus élevé par kg de déchets

Contenu énergétique de la fraction incinérée

Energie thermique vendueCAD 19'409'000 33'715'000 68'000'000 kWh/anCimo/raffinerie 50'362'000 53'050'140 200'000'000 kWh/anSerres 90'000'000 kWh/an

Energie therm ique totale net ( * ) 6 9 '7 7 1 '0 0 0 8 6 '7 6 5 '1 4 0 2 6 8 '0 0 0 '0 0 0 ( 3 5 8 '0 0 0 '0 0 0 ) kWh/anEnergie électr ique totale net 9 3 '5 4 2 '0 0 1 1 1 1 '8 1 6 '3 3 0 8 6 '0 0 0 '0 0 0 kWh/an

SATOM – Performances énergétiques actuelles et futures

Les prévisions des performances énergétiques de SATOM par rapport à aujourd’hui sont :

faible réduction du rendement électrique

forte augmentation du rendement thermique

η électrique net 20% 21% 17% %η thermique net 15% 17% 51% (69%) %

2 0 1 3 2 0 1 4 Prévisions futures Unité

(*) Les résultats pour les prévisions futures des rendements de SATOM sont présentés selon des valeurs « conservatrices » sans considérer l’énergie fournie pour le chauffage des serres

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

0% 5% 10% 15% 20% 25%

Rend

emen

t the

rmiq

ue n

et (s

ans

beso

in in

tern

es)

Rendement électrique net (sans besoin internes)

Rendements moyens UVTD en SuisseSATOM (2014) : ηélec. 21% ηtherm. 17%

Source : OFEV 2012 - 2013

SATOM 2014ηélec. 21% ηtherm. 17%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

0% 5% 10% 15% 20% 25%

Rend

emen

t the

rmiq

ue n

et (s

ans b

esoi

n in

tern

es)

Rendement électrique net (sans besoin internes)

dès 2017 ηélec. 17% ηtherm. 51%

SATOM 2014ηélec. 21% ηtherm. 17%

Rendements moyens UVTD en SuisseSATOM (>2017) : ηélec. 17% ηtherm. 51% (*)

(*) Selon prévisions futures conservatrices

Principe de la substitution énergétique (électricité et chaleur)

Lorsque SATOM injecte 1 kWh de chaleur dans le réseau de chauffage à distance, cela permet d’éviter d’injecter 1 kWh de chaleur produite à partir de mazout, soit 300 g CO2/éq.

1 kWh (chaleur) - 300 g CO2 éq.

Lorsque SATOM injecte 1 kWh d’électricité dans le réseau, cela permet d’éviter d’injecter dans le réseau 1 kWh d’électricité produite en Europe, soit 600 g CO2/éq.

1 kWh (électricité) - 600 g CO2 éq.

Quantification des impacts environnementaux par l’approche d’analyse du cycle de vie

Quantis | Analyse du Cycle de Vie | Votre projet | Références | Budget | Conclusion | Extra 16

L’Analyse du Cycle de Vie : plus que juste le carbone » multiples indicateurs synthétiques pour l’aide à la décision

Ecofacteur

Quantis | Analyse du Cycle de Vie | Votre projet | Références | Budget | Conclusion | Extra 17

L’Analyse du Cycle de Vie : plus que juste le carbone » multiples indicateurs synthétiques pour l’aide à la décision

Indicateurs spécifiquesMéthode : IMPACT 2002+

Indicateur agrégéMéthode : Saturation écologique

Périmètre étudié et modélisation

Fraction incinérée

Fraction recyclée

Référence pour la comparaison des scénarios : « La gestion des déchets ménagers des communes bas-valaisannes pendant une année »

Référence pour la comparaison des scénarios : « La gestion des déchets ménagers des communes bas-valaisannes pendant une année »

20(*) L’indicateur de la santé humaine et des ressources figurent en annexe du document

La référence (unité fonctionnelle) par rapport à laquelle sont quantifiés les impacts environnementaux :

« la gestion des déchets ménagers des communes bas-valaisannes pendant une année »

Les impacts environnementaux sont présentés avec les indicateurs suivants(*) :

Changements climatiques [kg CO2-eq ]

Saturation écologique [UBP]

ApprocheAnalyse environnementale - référence et indicateurs

Méthode pour quantifier les impacts environnementauxExemple de modélisation de l’impact des transports individuels jusqu’en déchèterieMéthode pour quantifier les impacts environnementauxExemple de modélisation de l’impact des transports individuels jusqu’en déchèterie

Déchèterie

Ecofacteur

Impact des transports individuels:

…

Clé d’allocation

= == =

% % % %

Méthode pour quantifier les impacts environnementauxExemple de modélisation des transports individuels jusqu’en déchèterieMéthode pour quantifier les impacts environnementauxExemple de modélisation des transports individuels jusqu’en déchèterie

Remarques : deux clés d’allocation sont définies : le type de déchet et l’activité dédiée pour les déchets

• 20’000’000 km parcourus par les Bas-Valaisans en véhicule privé pour acheminer environ 50’000 tonnes de déchets triés jusqu’à un point de collecte (scénario Statu quo)

• 1 km parcouru en voiture = 0.3 kg CO2 éq.

Impact : 20’000’000 * 0.3 = 6’000 t CO2 éq/an

Méthode pour quantifier les impacts environnementauxExemple de modélisation des transports individuels jusqu’en déchèterieMéthode pour quantifier les impacts environnementauxExemple de modélisation des transports individuels jusqu’en déchèterie

Déchèterie

Résultats

Résultats des performances environnementales de la gestion des déchets des communes du Bas-Valais pour les quatre scénarios et pour les quatre indicateurs étudiés

Résultats des performances environnementales de la gestion des déchets des communes du Bas-Valais pour les quatre scénarios et pour les quatre indicateurs étudiés

CC = Changements Climatiques, SH = Santé Humaine, R = Ressources, SE = Saturation Ecologique

-100'000

-50'000

0

50'000

100'000 Statu Quo SdP

100% déchèterie Taxe au sac

Impact évité SATOM (I)

Impact généré SATOM (I)

Impact évité refus de tri (I)

Impact généré refus de tri (I)

Ma ère première et énergie évitée ®

Pré-traitement et traitement ®

Contenant ®

Transport ®

Transport individuel ®

Impact net

[t C

O2

éq./a

n]Comparaison des scénarios – vue d’ensembleIndicateur : changements climatiquesComparaison des scénarios – vue d’ensembleIndicateur : changements climatiques

-150'000

-100'000

-50'000

0

50'000

100'000SA

TOM

201

3

SATO

M 2

017

UVT

D(*

) Sui

sse

SATO

M 2

013

SATO

M 2

017

UVT

D(*

) Sui

sse

SATO

M 2

013

SATO

M 2

017

UVT

D(*

) Sui

sse

Statu Quo SdP Taxe au sacBénéfice environnemental Impact environnemental Impact net

Influence de la performance énergétique de l’incinérateur sur le bilan global de la gestion des déchets ménagers

[t C

O2

éq./a

n]

Les émissions de gaz à effet de serre en sortie de cheminée sont jugées équivalentes pour les trois variantes

(*) UVTD : Unité de Valorisation Thermique des Déchets UVTD Suisse : ηélec. 12% et ηtherm. 23%

Comparaison des scénarios Statu quo, SdP et Taxe au sac – par groupes de catégoriesIndicateur : changements climatiquesComparaison des scénarios Statu quo, SdP et Taxe au sac – par groupes de catégoriesIndicateur : changements climatiques

[t C

O2

éq./a

n]

-40'000

-30'000

-20'000

-10'000

0

10'000

20'000

30'000

40'000St

atu

Quo Sd

P

Taxe

au

sac

Stat

u Q

uo SdP

Taxe

au

sac

Stat

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Taxe

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sac

Stat

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Taxe

au

sac

Stat

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Taxe

au

sac

Déchets verts Papier/carton Verre Textile Métal Plastique Autres

Bénéfice environnemental Impact environnemental Impact net

-150

-100

-50

0

50

100

150 Statu Quo SdP

100% déchèterie Taxe au sac

Impact évité SATOM (I)

Impact généré SATOM (I)

Impact évité refus de tri (I)

Impact généré refus de tri (I)

Ma ère première et énergie évitée ®

Pré-traitement et traitement ®

Contenant ®

Transport ®

Transport individuel ®

Impact net

[mill

iard

s UBP

/an]

Comparaison des scénarios – vue d’ensembleIndicateur : saturation écologiqueComparaison des scénarios – vue d’ensembleIndicateur : saturation écologique

-60'000'000

-50'000'000

-40'000'000

-30'000'000

-20'000'000

-10'000'000

0

10'000'000

20'000'000

30'000'000

40'000'000

50'000'000St

atu

Quo Sd

P

Taxe

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sac

Stat

u Q

uo SdP

Taxe

au

sac

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Taxe

au

sac

Stat

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sac

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Taxe

au

sac

Stat

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sac

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Taxe

au

sac

Déchets verts Papier/carton Verre Textile Métal Plastique Autres

Bénéfice environnemental Impact environnemental Impact net

[mill

iard

s UBP

/an]

Comparaison des scénarios Statu Quo, SdP et Taxe au sac – par groupes de catégoriesIndicateur : saturation écologiqueComparaison des scénarios Statu Quo, SdP et Taxe au sac – par groupes de catégoriesIndicateur : saturation écologique

Analyse de sensibilité (AS)Variations des paramètresAnalyse de sensibilité (AS)Variations des paramètresDes analyses de sensibilité sur plusieurs paramètres ont été réalisées pour apprécier leur influence sur les résultats

Paramètres Scénario de référence Scénario favorable Scénario défavorableRendements énergétiques UVTD

Performances actuellesSATOM

η élec. 21%

η term. 17%

Performances prévisionnellesSATOM

η élec. 17%

η term. 51%

Performances actuellesSATOM

η élec. 21%

η term. 17%Valorisation des mâchefers Valorisation à SATOM Valorisation à Hinwil

(optimisation de l’extraction des métaux)

Valorisation à SATOM

Transports Selon hypothèses de base retenues

Selon hypothèses de base retenues

Distances doublées

Incinération illicite Aucun déchet ménager n’est incinéré en plein air

Aucun déchet ménager n’est incinéré en plein air

Incinération illicite (en pleinair) dépendant du scénario :

SdP : 0.25% des déchetsincinérables

100% déchèterie et Taxe au sac : 0.7% des déchets incinérables

Résultats – analyse de sensibilitéInfluence des paramètres sensibles sur le scénario SdP

[tCO

2éq

./an]

Conclusions et recommandations

Conclusions principalesConclusions principales

- Potentiel réel de réduction d’impact lié à la qualité du système de collecte des déchets- Le scénario Service de proximité est le plus intéressant environnementalement, selon les

hypothèses effectuées

- Performance des filières de traitements des déchets est au moins aussi important dans le but de réduire l’empreinte environnementale de la gestion des déchets- Concevoir et optimiser les incinérateurs en tant qu’usine de valorisation énergétique

devrait être prioritaire dans la politique de gestion des déchets

Conclusions secondairesConclusions secondaires

- Les étapes de traitements des déchets et les impacts évités (production énergie, récupération de matière première) dominent largement les résultats- Inversément, les étapes de transport ont des impacts limités

- Focus sur les fractions suivantes- Incinérables, papier, carton: fraction les plus significatives- Métaux : volume faible, mais valorisation matière très bénéfique pour l’environnement- Plastiques : valorisation énergétique des plastiques peut être positive d’un point de vue

environnementale en comparaison avec une valorisation matière à la condition que les rendements énergétiques de l’UVTD soient très élevés

- Déchets verts : fraction dont le potentiel d’augmentation des quantités collectées est le plus important, que pourrait remplir en partie un système tel que le SdP

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Informations complémentaires:

SATOMCase postale 92Z.I. Boeuferrant-Nord 16CH-1870 Monthey 1Tel: +41 24 472 77 77info@satomsa.ch

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Eric PlanSecrétaire généraleric.plan@cleantech-alps.com