Tri sélectif des emballages ménagers
Force est de constater que le devenir des déchets ménagers est présent dans l'actualité.
Il faut bien admettre qu'en tant que citoyens, nous devons apprendre à gérer les déchets que nous produisons afin de protéger notre environnement et notre cadre de vie. L'ère des décharges à tout-va est révolu. Nous entrons dans l'ère du recyclage.
Ce dossier est consacré à la gestion d'une partie des déchets ménagers : les emballages ménagers recyclables.
Le tri sélectif a été étudié dans son ensemble pour un centre d'affinage des déchets ménagers recyclables particulier.
Ce centre présente l'intérêt d'être un des centres de tri pilotes d'Éco-Emballages (mise en place de nouvelles filières de recyclages afin de tester les productions…).
Or il est apparu que le tri sélectif différait dans ses méthodes et ses principes suivant l'emplacement géographique du bassin de collecte des déchets ménagers. Il a donc paru indispensable d'étudier également ce thème dans d'autres zones géographiques.
Ainsi 4 autres centres de tri ont été étudiés aux quatre coins du territoire.
Introduction.
Même si les chiffonniers et autres ferrailleurs ont quasiment toujours existé, la récupération et le tri systématiques et industrialisés sont des activités totalement nouvelles et novatrices.
Elles sont novatrices dans le sens où des technologies ont dû être créées ou adaptées à des besoins bien spécifiques.
L'activité de tri sélectif s'est également traduite par la recherche de nouvelles compétences : des « valoristes » ou agents de tri qui travaillent sur les chaînes au centre de tri et les ambassadeur de tri qui informent les collectivités et les particuliers des conditions et des enjeux du tri sélectif.
La récupération des déchets ménagers recyclables est une activité en plein essor.
Juste après le décret du 1er avril 1992 sur le recyclage des déchets ménagers est né Éco-emballages qui soutient financièrement les collectivités (soutien financier à la tonne triée pour les déchets : si le processus du tri est bon il y a alors plus de recyclage et une meilleure rémunération).
La loi du 13 juillet 1992 renforce encore la position d'Éco-Emballages dans son rôle de moteur de l'implantation du tri sélectif en France (la loi du 13 juillet 1992 interdit toute mise en décharge de déchets non ultimes à partir de 2002).
On parle de valorisation des déchet ménagers puisqu'ils vont servir de matière première pour l'industrie du recyclage.
Les plastiques, suivant leurs qualités, serviront à synthétiser des fibres textiles ou bien des éléments de tuyauterie.
Les métaux seront refondus pour fabriquer de nouveaux produits métalliques.
Les papiers ou cartons seront réduits à l'état de fibres cellulosiques pour reformer des papiers ou cartons neufs.
Le verre sera transformé en calcin, matière première à l'industrie verrière, permettant la fabrication de verre à moindre coût.
L'organisation du centre de tri et des collectes n'a rien d'universel.
Chaque organisation dépend de la région : d'une part des habitudes de consommation de ses habitants et d'autre part de la présence de recycleurs et de leur type de production (une entreprise recyclant du papier peut fabriquer du carton ou bien du papier de bureautique, les exigences de qualité envers le papier trié seront ainsi différentes).
Des ménages au centre de tri.
Le tri sélectif des déchets ménagers recyclables n'est pas uniquement limité au rôle de l'usine de tri.
La qualité de la collecte auprès des ménages joue un rôle extrêmement important dans la qualité du tri qui en découle.
La part du centre de tri.
Le centre de tri est situé au cœur de la logistique des déchets ménagers.
Le schéma global de la gestion des déchets (Fig.
Schéma global de la Gestion des Déchets) présente les différentes collectes et traitements des déchets ménagers sur le secteur géographique et districal du centre de tri.
La collecte sélective.
Il existe donc deux types de collectes complémentaires visant à récupérer les déchets ménagers recyclables en vue de leur traitement en centre de tri.
Les déchets en question sont donc exclusivement des emballages ménagers recyclables.
La collecte en porte à porte.
Suivant la fréquence de la collecte, on choisira un bac compartimenté ou un deuxième bac.
Pour les immeubles ou les HLM, un second bac arrive en complément du bac à ordures ménagères classiques (non recyclables), il est reconnaissable par sa couleur bleue ou jaune.
Dans les immeubles, des sacs poubelles translucides bleus ou jaunes sont distribués aux habitants afin qu'ils y placent leurs déchets recyclables avant des les jeter dans les bacs bleus dédiés.
La collecte en apport volontaire.
À l'arrivée au centre de tri ces différentes collectes en apport volontaire subiront des traitements 
différents que nous détaillerons par la suite :
Organisation du Centre de Tri.
Présentation.
Étape principale dans la récupération des emballages ménagers, le centre de tri se trouve en aval de la collecte et en amont des recycleurs.
La collecte sélective a été mise en place à ce jour sur 29 des 33 communes du District.
Le centre de tri du District accueille les collectes en porte à porte de deux communautés de communes voisines.
Hormis les habitants drainés par les apports volontaires que l'on ne peut pas comptabiliser, le District totalise habitants trieurs sur habitants au total.
La collecte sélective reste à mettre en place au centre ville.
Les deux communautés de communes voisines totalisent quant à elles habitants trieurs.
À terme 120 communes pourraient apporter leurs collectes au centre de tri après une adhésion au SMEDAR.
La capacité de traitement du centre par an est de tonnes dont tonnes de multi-matériaux (les mono-matériaux sont le verre et les apports volontaires de papiers, cartons et plastiques.
Par semaine on comptabilise environ 150 livraisons de collectes et 20 expéditions de semi-remorques vers les filières de recyclage.
À l'arrivée sur le site, les bennes déchargent leurs cargaisons à quatre endroits différents :
Le centre de tri et d'affinage du District regroupe sur le même site deux chaînes de tri spécifiques pour trier les collectes multi-matériaux d'une part (emballages collectés en porte-à-porte et plastiques en apports volontaires) et une des collectes mono-matériaux d'autre part (papier/cartons provenant des apports volontaires).
Cette unité industrielle allie des tâches mécanisées et des tâches manuelles.
Sur la chaîne de tri des emballages, les opérations peuvent se résumer en cinq phases :
Ce contrôle permet de vérifier la qualité des collectes et de les refuser si besoin est.
À l'aide d'une pelle mécanique, les emballages sont placés sur un tapis roulant qui les entraîne vers les tapis de tri.
Les sacs d'ordures ménagères polluantes seront évacués le cas échéant.
Il existe cependant différents équipements facilitant le travail : un tri magnétique par overband et un tri par induction avec la machine à courants de Foucault (installée mais non fonctionnelle sur le site).
Les journaux et magazines sont stockés en bennes en vrac.
Les métaux sont pressés en paquets.
Les matériaux seront ensuite expédiés vers les filières de recyclage.
Les filières de recyclage.
Réalité industrielle aux débouchés en évolution constante, le recyclage transforme le contenu des contenants de collecte sélective en matière première secondaire. Au centre de tri et d'affinage du District, les matériaux conditionnés sont envoyés à dix filières principales (les recycleurs) et devront être triés en conséquence :
Le personnel du centre de tri.
Sur le site, ce sont environ 70 employés qui travaillent.
"Tableau : Personnel du centre de tri"
Les horaires de travail sont : 5h-13h, 13h-21h et 21h-5h avec une pause toutes les deux
heures (une pause de 30 min et deux pauses de 15 min).
Les chaînes de tri.
Le tri et l'affinage manuel et mécanique.
Le centre de tri regroupe sur le même site deux chaînes de tri spécifiques mono-matériau papiers et multi-matériaux (voir Fig. Plan d'Implantation du Centre de Tri). 
La chaîne multi-matériaux peut également être utilisée comme chaîne de tri mono-matériau plastiques (pour trier les collectes mono-matériau bouteilles plastiques).
Quelle que soit la chaîne de tri, le principe est toujours le même :
Le tri mono-matériau.
Les collectes d'apports volontaires de papiers et cartons représentent un volume important et vont être traitées sur une chaîne de tri qui leur est réservée.
Il y a relativement peu de contaminants (journaux emballés sous plastique et enveloppes) et le tri va servir principalement à purifier le matériau.
On parlera alors de tri négatif, ce qui signifie que l'agent de tri soustrait les contaminants à un flux de papiers circulant sur un tapis de tri.
En fait cette notion de tri négatif n'est pas tout à fait exacte dans les faits puisque l'agent de tri va ici retirer également les cartons du flux de papiers circulant.
Les cartons seront ensuite conditionnés en balles pour leur recyclage.
Ceci s'explique par le fait que les collectes d'apports volontaires de papiers et cartons fournissent une masse beaucoup plus importante de papier (journaux et magazines) que de cartons.
Les refus de tri ou contaminants seront stockés en bennes jusqu'à leur élimination en usine d'incinération.
C'est une plate-forme de gyrotri qui sera utilisée dans cette configuration de tri mono-matériau.
Le tapis n'est pas linéaire mais circulaire.
Les papiers et cartons arrivent en un point du tapis de tri via un tapis convoyeur.
Les agents de tri retirent tout ce qui n'est pas journaux ou magazines ; il s'agit donc de tri négatif.
Comme ils placent les cartons et déchets dans des goulottes placées en face d'eux, de l'autre côté du tapis, ils procèdent à un jeté frontal.
Le tapis se déroule de droite à gauche par rapport à l'agent de tri donc il s'agit d'un tri manuel latéral.
En fin de tour, les journaux et magazines restés sur le tapis tombent dans une goulotte vers un réservoir approprié.
L'intérêt du gyrotri est qu'il prend relativement peu de place, mais il reste un des plus difficiles physiquement pour les agents de tri : les produits à trier arrivent dans le dos de l'agent de tri qui n'a pas le temps de se préparer à la préhension des refus de tri.
Malgré tout, l'agent de tri peut faire tourner le tapis de tri en circuit fermé s'il n'a pas eu le temps de procéder à un tri efficace.
Les matériaux triés sont donc :
Le tri multi-matériaux.
Ici, contrairement au gyrotri, les tapis de tri sont linéaires ce qui permet leur passage dans des cabines.
C'est dans ces cabines que les agents de tri vont travailler.
L'avantage de ces cabines est qu'elles peuvent être chauffées en hiver et qu'elles protègent les ouvriers de la poussière que pourrait engendrer certaines installation que nous allons détailler plus loin.
Pour éviter l'entrée de poussière une surpression est provoquée à l'intérieur des cabines.
Le tri réalisé est appelé tri positif car les agents manipulent les matériaux à recycler et non ceux à éliminer, sauf dans les étapes d'élimination de déchets non recyclables et gênants pour le reste du tri positif.
Nous allons suivre les déchets arrivant en haut du tapis convoyeur.
Première cabine : ouverture des sacs, premiers refus de tri et récupération des cartons.
Deux premiers agents de tri récupèrent les gros cartons encombrants qui gênent le tri des autres matériaux. S'ils en ont le temps, ils ouvrent les sacs plastiques contenant des emballages recyclables.
La cabine se continue à angle droit. Un troisième agent de tri ouvre les sacs de déchets et, le cas
échéant, élimine les sacs d'ordures ménagères non recyclables. Il en profite également pour étaler sur le tapis de tri le flux de déchets pouvant arriver en bloc. Il récupère les films plastiques (sacs poubelles, emballages de revues, sur-emballages de bouteilles d'eau...). Un autre agent récupère les journaux et magazines. Les opérations dans cette première cabine se font en jeté frontal et tri latéral pour les déchets et jeté latéral pour les journaux et magazines.
Crible vibrant : évacuation des impalpables, répartition du flux.
Le flux de matériaux contient des particules trop petites pour être triées manuellement (appelées « les fines »). Le tapis de tri déverse son contenu sur un crible vibrant aux perforations de 15 centimètres de diamètre. Le flux de matériaux glisse dans le sens de la déclivité
du crible vers le tapis de tri qui suit.
En passant sur le crible, les particules de diamètre inférieur à 15 cm sont évacuées dans un conteneur situé en dessous. Cette étape permet également d'éliminer les poussières et les débris de verre ou de métaux pouvant être blessants. Les vibrations permettent enfin d'étaler les matériaux sur le tapis de tri qui suit.
Seconde cabine : récupération des journaux et magazines.
Les journaux magazines représentent la part la plus importante des matériaux recyclables. Il convient donc de les éliminer afin de laisser le champ libre pour les autre tris. Deux nouveaux agents de tri sont chargés de trier les journaux et magazines dans cette seconde cabine. Ils effectuent un tri manuel latéral à jeté latéral.
Troisième cabine : récupération des plastiques, briques alimentaires et cartonnettes.
Dans cette troisième cabine de tri, deux agents récupèrent les derniers journaux et magazines qui restent sur le tapis à la sortie de la seconde cabine. Ils sont placés en vis-à-vis et procèdent à un jeté latéral.
Les deux agents de tri qui suivent sont également en vis-à-vis et récupèrent les cartonnettes et autres petits cartonnages d'emballage.
Ensuite, un agent de tri récupère les bouteilles plastiques PEHD, un autre récupère les briques alimentaires et un dernier les bouteilles PET.
Ces trois agents sont placés à la suite, le long du tapis de tri car ils utilisent des goulottes différentes et les deux goulottes placées en vis-à-vis desservent le même conteneur.
Représentant des volumes de plus en plus restreints, les bouteilles PVC sont récupérées dans un petit conteneur mobile placé à gauche de l'agent de tri responsable des briques alimentaires (la goulotte des PET étant située à sa droite).
En récupérant les PEHD, l'agent constate la présence résiduelle de papiers et cartonnettes sur le tapis de tri.
Il récupère ces matériaux dans deux petits conteneurs placés à sa gauche.
À la sortie de cette troisième cabine, il ne reste plus grand chose sur le tapis de tri.
Les seuls matériaux recyclables sont les emballages métalliques qui devront être séparés des refus de tri constitués essentiellement de blister plastiques et de papiers non recyclables.
Overband : récupération des métaux ferreux.
Les métaux ferreux (dont l'acier constitue la plus grande part) peuvent être récupérés à l'aide d'un aimant. C'est le rôle d'une machine l'overband. 
Sur le tapis il ne reste que les refus de tri et les emballages métalliques en aluminium qui ne sont pas sensibles aux champs magnétiques.
Machine à courants de Foucault : récupération de l'aluminium.
L'aluminium est le matériau qui rapporte le plus lorsqu'on cumule le prix de reprise versé par la filière aluminium et le soutien versé par Éco-Emballages.
Pourtant cette récupération ne se fait pas sur le site malgré la présence du matériel dédié.
La MCF est une machine permettant de modifier localement les caractéristiques de champ magnétique.
Elle est utilisée sur les plates formes de maturation de MIOM pour séparer les matériaux non ferreux (NF) comme l'aluminium, le cuivre, le plomb ou le zinc, des autres composants du MIOM (ferreux et inertes).
En s'appuyant sur les propriétés magnétiques des matériaux à trier, la MCF engendre un champ électromagnétique agissant de manière sélective sur les NF. Ce champ électromagnétique est créé par la rotation d'une roue multipolaire, qui va astreindre les matériaux (présents sur la bande juste au-dessus), à développer des courants rotatifs (dits de Foucault).
L'opposition du champ magnétique alternatif créé par la roue polaire et de son champ résultant à la surface des particules de NF va permettre leur répulsion.
Un problème de productivité ?
Chaque semaine, plusieurs tonnes de déchets recyclables en vrac repartent vers un autre centre de tri d'une ville voisine. On pourrait alors penser que le centre de tri de l'agglomération souffre d'un manque de productivité. Or il n'en est rien car il fonctionne à son maximum de capacité. Le
seul moyen de trier tous les déchets arrivants est de construire un nouveau centre de tri plus grand et employant davantage d'agents de tri.
Le centre de tri de l'agglomération est un centre pilote depuis de nombreuses années et il a vu de nombreuses évolutions dans les techniques de tri : des configurations paraissant logiques et
fonctionnelles lors de la création du centre ne le sont plus aujourd'hui.
L'agglomération a lancé la construction d'un nouveau centre de tri, véritable plate forme devant ventiler tous les déchets ménagers vers les recycleurs ou l'usine d'incinération. Cette œuvre de grande envergure prend du retard, mais devrait s'achever en 2002.
Les produits d'affinage.
Nomenclature des déchets recyclés.
Pour l'agent de tri, il n'est pas toujours évident de distinguer deux emballages de formes similaires mais de compositions différentes et devant donc être triés différemment. 
"Tableau : nomenclature MODECOM des déchets ménagers (hors plastiques)"
L'ADEME (Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie) a créé la MODECOM (MéthOde DE Caractérisation des Ordures Ménagères) afin d'aider les municipalités à mettre en place leur plan de recyclage des déchets ménagers.
De cette méthode est sortie une classification des déchets ménagers.
Ceux qui vont être récupérés par tri en vue d'un recyclage sont reconnus d'après les spécificités des tables : « nomenclature MODECOM des déchets ménagers » (hors plastiques) et « codes européens d'identification des bouteilles et flacons plastiques ».
L'identification visuelle des déchets plastiques se fait grâce à la table suivante.
Les logos d'identification des plastiques (table : codes européens d'identification des bouteilles et flacons plastiques) très souvent représentés sur les emballages ne sont pratiquement pas utilisés lors du tri manuel car ils sont difficilement visibles (souvent imprimés en relief sur des emballages translucides).
Conditionnement et stockage.
En raison de leur faible densité, les emballages métalliques, en plastique et en papier, y compris les briques alimentaires, sont le plus souvent conditionnés en balles ou en paquets.
Compactés et ligaturés, ils occupent moins de place et le coût nécessaire à leur stockage et à leur transport est moindre.
En outre, il est plus facile de manipuler des balles ou des paquets que des bennes de produits en vrac.
Enfin, ainsi conditionnés, les emballages triés par nature de matériaux ne pourront pas se mélanger.
Sur le site le conditionnement se répartit de la sorte :
Presses à balles et à paquets.
La presse à balles est utilisée pour le conditionnement des matériaux triés.
Elle est située en fin de chaîne de tri.
Une seule presse est utilisée sur le site, elle est polyvalente pour conditionner différents matériaux.
Il s'agit d'une presse horizontale avec un chargement par le dessus.
L'alimentation se fait par des trémies : une trémie large pour les cartons et une trémie plus étroite pour les plastiques et briques.
Les produits arrivent dans la chambre où ils sont comprimés.
La balle est ensuite ligaturée et éjectée.
La presse à paquets se situe en fin des tapis de tri, juste après l'Overband.
Le tri mécanique par électroaimant rejette les métaux ferreux dans une goulotte.
Un agent de tri vérifie la qualité du produit obtenu et le cas échéant en retire les impuretés (plastiques ou papiers coincés dans l'emballage métallique).
Lorsque la goulotte est suffisamment remplie, l'agent de tri lance une compression.
Le stockage aval.
Il s'agit de stocker les objets triés en attendant leur acheminement chez les repreneurs. La surface et le mode de stockage doivent répondre à plusieurs exigences :
Le stockage se fait en deux endroits distincts :
Les Prescriptions Techniques Minimales.
Les PTM (Prescriptions Techniques Minimales) sont les conditions minimales de reprises d'un matériau.
Elles sont fixées par le recycleur.
Ainsi, le recycleur achetant le papier est particulièrement exigeant (voir Fig. Prescriptions Techniques Minimales (PTM)).
Dans d'autres régions on pourra trouver des PTM moins exigeantes pour le papier.
Qualité du tri sélectif.
Le tri sélectif est également qualifié d'affinage des déchets ménagers recyclables.
Le centre de tri effectue bien cette tâche d'amélioration de la qualité des produits d'emballages triés par les particuliers.
Une fois triés, on note la répartition des différentes catégories d'emballages.
Les résultats obtenus sont représentés sur la Fig. Composition des Collectes sélectives.
On note la présence de 21 % de contaminants répartis entre erreurs de tri (Fig. Composition des 16 % d'erreurs de tri) et souillures (Fig. Composition des 5 % de souillures).