Reforba : recyclage de la fraction organique issue des résidus du broyage automobile

01.07.2012
Pour limiter le nombre de lignes d’exploitation et mieux maîtriser la qualité des fractions produites, la plupart des entreprises de recyclage des déchets industriels traitent en mélange des véhicules hors d’usage, des déchets d’équipements électriques et électroniques et des objets métalliques issus des collectes en apport volontaire. Le projet Reforba vise à améliorer la valorisation de la fraction légère des résidus de broyage.

La fraction légère des résidus du broyage automobile est encore imparfaitement valorisée (30 à 50% en masse), notamment le flux de matériaux grenus (2-25 mm) composé essentiellement de plastiques, de caoutchoucs et de traces de métaux (environ 10 000 t/an), et un flux de matériaux fins (< 2 mm) riche en oxydes de fer (environ 20%), de 40 000 t/an. Elle contient des matériaux organiques (plastiques, caoutchoucs, textile et bois), des minéraux (dont des oxydes métalliques) et des métaux (cuivre et zinc principalement).

Deux objectifs principaux pour le projet Reforba

Dans ce contexte, Reforba (projet ANR-Ecotech lancé en 2011) poursuit un double objectif :

  • permettre la réutilisation de la fraction organique issue de la fraction légère de ces résidus comme agent réducteur dans les hauts fourneaux ou les fours électriques (en substitution au coke) ;
  • valoriser la fraction «oxydes de fer» dans ces mêmes réacteurs. L’objectif, outre la réduction du volume des refus de broyage destinés au stockage, est de réduire les quantités de combustibles fossiles utilisées et les émissions de gaz à effet de serre associées, ainsi que la consommation de minerai de fer.

Lever les verrous scientifiques

Ces utilisations imposent toutefois l’obtention de fractions de qualité suffisante (composition et granulométrie), obtenues par la mise en oeuvre de techniques séparatives (tri densimétrique, gravimétrique, électrostatique, flottation) combinées à des étapes de fragmentation sélective et de libération.

Pour lever les verrous scientifiques identifiés, Reforba focalise, en particulier, la recherche sur une séparation physique poussée de la fraction légère afin d’en extraire les plastiques chlorés (facteurs de corrosion), le cuivre et le zinc (polluants de la phase métallique), et une purification de la fraction "oxydes de fer" par séparation physique, pour permettre un recyclage en aciérie.

L’évaluation des solutions techniques tant du point de vue des opérations de tri physique (production d’une fraction de plastiques exempte de PVC, de cuivre et de zinc) que du point de vue réactionnel (réduction des oxydes de fer par le carbone issu de la thermolyse éclair des plastiques) est actuellement en cours.

Schéma de valorisation des produits récupérés à l’issue des traitements de la fraction légère des résidus de broyage automobile.

Procédés de traitement de la matière et caractérisation de leurs performances

Menés en laboratoire et sur site industriel, ces travaux mobilisent un ensemble de compétences au BRGM, tant au niveau des procédés de traitement de la matière (broyage et tri) que de la caractérisation de leurs performances (laboratoire d’analyses chimiques et minéralogiques). Reforba vise également, à terme, une évaluation technico-économique du schéma de traitement élaboré ainsi qu’une évaluation environnementale et sanitaire. Pour réaliser ce travail, la situation actuelle (mise en décharge) sera comparée avec la solution de recyclage développée.

L’enjeu est considérable : les résidus de broyage automobiles constituent environ 20 à 25% des véhicules hors d’usage, quantité qui ne cesse de croître, alors même que les techniques de recyclage expérimentées ces dernières années pour utiliser ces produits demeurent peu satisfaisantes.