✓ l'installation de montes charges, ensemble ponts roulants et autres dispositifs de manutention spécifiques pour le chantier.

Conséquence des prescriptions réglementaires en matière d'émission de fibres lors des opérations de désamiantage, le choix du procédé de désamiantage est déterminé avant tout par son efficacité vis-à-vis de la séparation des matériaux amiantés de leur support et ses impacts sur l'environnement de travail : sécurité des opérateurs et limitation de l'empoussièrement.

Les flux de déchets produits correspondent à des associations de matériaux contenant de l'amiante avec des matériaux qui en sont dépourvus (plâtre, métaux,...) compte tenu d'une part, des procédés de désamiantage mis en œuvre, (produit de sablage, etc), d'autre part, des difficultés de désassemblage des matériaux entre eux (flocage sur une paroi en plâtre,...).

Cette approche sécuritaire et les problématiques de séparation des matériaux posent la question de la pertinence dans certains cas du désamiantage d'éléments constitutifs d'équipements ou d'ouvrages par rapport à leur traitement direct comme déchet amianté.

En effet, l'analyse des retours d'expérience conduite dans l'étude montre les limites de la démarche de désamiantage par séparation des matériaux fibreux de leur support : l'objectif de limitation de la consommation des ressources énergétiques et non énergétique est-il atteint lorsque l'on affecte durant des heures des opérateurs au grattage et sablage de pièces métalliques (tuyauteries coudées de chaudières, pièces de moteurs,...) dans un sas de confinement ? Ne vaudrait-il pas mieux pour préserver la santé des opérateurs, diminuer les coûts et limiter les quantités de déchets (résidus de sablage amianté, EPI contaminés, bâches de confinement,...) juste isoler, découper ces éléments métalliques pour les acheminer vers une installation de stockage des déchets ?

Aujourd'hui, des freins technologiques et métrologiques existent pour la valorisation directe de déchets amiantés dans des installations industrielles non dédiées au traitement des déchets (fours d'aciéries par exemple) notamment en raison des difficultés à garantir la suppression du caractère cancérigène des matériaux amiantés au cours du process.

Mais, dans un contexte de renforcement de la maîtrise des risques lié aux opérations de désamiantage sur la santé et l'environnement la mise en œuvre de travaux de recherche et développement d'une filière de valorisation notamment des pièces métalliques amiantés apparaît pertinente.

Les opérations de désamiantage ont lieu très majoritairement (en termes de volumes de déchets produits) lors de la phase spécifique de désamiantage et sont complétées par des opérations de désamiantage complémentaires lors de la déconstruction. Aussi, une massification des flux de déchets contenant de l'amiante existe de fait et peut constituer un atout pour la mise en œuvre de procédés de prétraitement ou traitement mobiles sur site.

Les conséquences en matière de responsabilité du producteur de déchet des choix des procédés de traitement (inertage par torche à plasma ou stockage en installation dédiée) sont prépondérantes par rapport aux conséquences économiques.

Les sites industriels comportent outre des ouvrages et équipements liés au process, des bâtiments tertiaires ; il en résulte deux typologies de chantiers de désamiantage/déconstruction. Afin de limiter les quantités globales de déchets amiantés produites (déchets amiantés liés aux ouvrages ou équipements et déchets de protection des personnels et de l'environnement), il est opportun d'adopter pour chaque typologie une organisation des prestations de désamiantage et déconstruction adaptée :

- Pour des ouvrages tertiaires, un marché de prestation réalisé par un groupement solidaire des entreprises de désamiantage et de déconstruction,
* Pour des ouvrages industriels, des marchés de prestation des opérations de désamiantage et de déconstruction distincts (mais des entreprises de déconstruction en association avec des intervenants qualifiés pour le cas échéant des prestations de désamiantage complémentaires des équipements et ouvrages.

Les conséquences des choix des procédés de désamiantage liés à la nouvelle réglementation mériteraient de faire l'objet d'une approche globale de type ACV des impacts des quantités de déchets de matériels de protection produites en regard des impacts des déchets de matériaux de construction amiantés objet de l'opération de désamiantage.

Une telle analyse apporterait des éléments de réflexion utiles pour faire évoluer les procédures actuelles de désamiantage en cohérence avec les impératifs de protection des personnes et des milieux et de maîtrise budgétaire.

En outre, elle pourrait contribuer à l'évolution de la réglementation applicable aux opérations de désamiantage et déconstruction aujourd'hui éclatée entre les prescriptions du Code de l'environnement, les prescriptions du Code du Travail de la Santé et celles du Code de la Construction et de l'Habitation.
### 3. Troisième partie :

Revue critique des procédés de traitement des déchets amiantifères et de déchets de matériaux FMA en général
## 3.1. Présentation synthétique des voies technologiques de traitement des matériaux fibreux en fin de vie

Ce chapeau technique a pour but d'améliorer la compréhension des processus physico-chimiques mis en jeu lors des différentes méthodes proposées pour interter l'amiante.

Dans un premier temps sont rappelées quelques notions de chimie minérale ainsi que les particularités physico-chimiques de l'amiante.

Dans un deuxième temps, après avoir fourni les éléments de compréhension de l'inertage de l'amiante par voie thermique, sont présentés les mécanismes chimiques à la base des brevets répertoriés et étudiés dans le cadre de l'étude et notamment les procédés basés sur :

* Une attaque acide,

* Une attaque basique,

* L'utilisation d'un agent minéralisant.

Dans un troisième temps, sont détaillées les différentes méthodes proposées dans les brevets étudiés et qui permettent d'améliorer le rendement et la cinétique des réactions.

Ces méthodes sont principalement basées d'une part, sur des procédés mécaniques (broyage / malaxage / pressage) et d'autre part, sur l'emploi d'additifs chimiques (agents tensio-actifs / agents complexant des métaux / fondants / catalyseurs).

Un focus est également proposé sur l'utilisation de la sonochimie (ultrasons) et d'ondes électromagnétiques associées aux effets thermiques qui donnent des résultats intéressants en laboratoire.

Dans un quatrième temps, un éclairage particulier est apporté sur la fabrication du ciment afin de montrer en quoi les nombreux brevets proposant de valoriser les déchets amiantés dans cette industrie peuvent apparaître pertinents dans le cadre d'une approche industrielle.

Enfin sont présentées quelques méthodes qui, du fait de leurs contraintes de mise en œuvre à une échelle industrielle, n'ont pas été retenues pour une étude plus détaillée mais qui cependant présentent un réel intérêt théorique : carbonatation minérale, méthode hydrothermale, co-destruction avec des CFC.

### 3.1.1. Notions de chimie minérale et propriétés physico chimique de l'amiante

#### 3.1.1.1. Définitions et généralités

**Silicate hydraté**

<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>**Figure 46** Forme moléculaire du silicate hydraté</figcaption></figure>

Un silicate est un minéral structuré à partir d'une unité de base qui est l'ion silicate [SiO$_4$]$^{4-}$. On parle du tétraèdre SiO$_4$.

Le tétraèdre SiO$_4$ est extrêmement stable. Seul l'acide fluorhydrique peut dissoudre le squelette silicique en formant des fluoro-silicates hydrosolubles (SiF$_4$)
On parle de silicate hydraté lorsqu'au sein d'un ion silicate, certains atomes d'oxygène sont remplacés par des groupes hydroxyle (OH).
## Rappel sur les minéraux

La structure moléculaire des minéraux est constituée d'ions. Au sein d'un minéral la charge totale doit rester neutre.

Lorsque le tétraèdre $SiO_4$ est isolé sa structure est chargée à -4. Il y a 2 façons de neutraliser les charges : lier ensemble les tétraèdres par leurs atomes d'oxygène (processus de polymérisation tétraèdre à tétraèdre) et/ou se lier avec des ions positifs tels que Fer (Fe), Magnésium (Mg), Sodium (Na), Calcium (Ca).

### Notion de « structure idéale »

<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>**Figure 47** Tableau comparatif des tailles de cations par rapport à l'anion superoxyde</figcaption></figure>

Même si chaque composé minéral possède une composition chimique définie, on admet certaines variations dues à la substitution de certains ions par d'autres. Les substitutions d'ions dans les minéraux sont en grande partie contrôlées par la taille et la charge des ions, ce qu'illustre le tableau ci-contre.

Ainsi, il sera facile de faire des substitutions d'ions de taille et de charge semblables, comme de substituer le fer (Fe) au magnésium (Mg), ou le sodium (Na) au calcium (Ca). Le calcium, le sodium et le potassium (K) pourront également se substituer au magnésium sous certaines conditions de température et de pression. En revanche il sera plus difficile de substituer du potassium ou de l'oxygène (O) à l'aluminium (Al).

### 3.1.1.2. Structure physico-chimique de l'amiante

L'amiante est un terme générique pour décrire une variété naturelle de silicate hydraté contenant du calcium, fer, magnésium, sodium et présentant une structure cristalline fibreuse.

L'amiante est issu de 2 familles de minéraux : Les Amphiboles et les Serpentines. (NB : toutes les Amphiboles et Serpentines ne sont pas de l'amiante. Au sein de ces familles, seuls les minéraux ayant une structure cristalline fibreuse sont de l'amiante)

On identifie 6 variétés d'amiantes que l'on peut classer ainsi :

<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>**Figure 48** Classement des variétés d'amiante
* variétés d'amiantes d'importance commerciale</figcaption></figure>
Pour la suite de l'exposé, on ne s'intéressera qu'aux variétés d'amiantes d'importance commerciale, seules susceptibles d'être présentes dans un déchet amianté : chrysotile (Serpentine), crocidolite et amosite (Amphiboles).

## Polymérisation des ions silicates

Le groupe ionique $SiO_4$ possède la particularité de pouvoir constituer des polymères en mettant en commun certains atomes d'oxygène (ou groupe hydroxyle).

Les variétés d'amiantes ont toutes une structure cristalline fibreuse. Cependant cette structure cristalline, qui détermine la forme et la taille des fibres, est un élément de différenciation important entre l'amiante serpentine (le chrysotile) et les amiantes amphiboles. C'est le mode et le degré de polymérisation des ions silicates qui va être à l'origine de ces différences et va expliquer le comportement des différents types d'amiante face aux modes de traitement étudiés.

## Structure cristalline du chrysotile

Le chrysotile est un silicate hydraté essentiellement de magnésium. Les cations $Si4+$ ou $Mg2+$ sont entourés d'anions oxygène (O-) ou hydroxyle (OH-).

La structure cristalline du chrysotile se présente comme un polymère formé par la superposition en plusieurs feuillets, d'une couche tétraédrique - Te (tétraèdre $SiO_4$ associés entre eux) associée à une couche octaédrique - Oc dite brucitique en référence à sa structure et à sa composition qui ressemblent à celles de la brucite, minéral d'hydroxyde de magnésium ($Mg(OH)_2$) de forme fibreuse. Dans cette couche brucitique de maille $Mg_3(OH)_6$ deux groupements hydroxyles sur trois sont remplacés par des atomes d'oxygène aux pointes des tétraèdres.

<figure><img src="image_40.png" /><figcaption>Figure 49 Structure Chimique du chrysotile</figcaption></figure>

En surface du chrysotile, se trouve donc une couche de groupements hydroxyles qui est soutenue par des atomes de magnésium. Une couche de groupements silicates est liée à la couche brucitique par des atomes d'oxygène. Les deux couches forment un feuillet.

Les anomalies de superposition ainsi que les contraintes internes dues à l'asymétrie entre les couches Te et Oc incurvent les couches jusqu'à former des cylindres appelés fibrilles.
<figure><img src="image_41.png" /><figcaption>**Figure 50** La formation feuillet</figcaption></figure>

<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>**Figure 51** Vue au microscope électronique à transmission, sur une section perpendiculaire à l'axe des fibres</figcaption></figure>

## Composition idéale du Chrysotile

<table><thead><tr><td>Type d'amiante</td><td>Composition chimique</td></tr></thead><tbody><tr><td>Chrysotile</td><td>MgO 2SiO<sub>2</sub> 2H<sub>2</sub>O</td></tr></tbody></table>

D'après **Kirk** - Othmer / Encyclopedia of Chemical Technology (Vol 3) 3ème édition

A l'état naturel, cette composition chimique peut varier (substitution partielle de Mg par Fe notamment)

## Structure cristalline des amphiboles

Les amphiboles sont des silicates hydratés auxquels se lient des cations Fe et Mg (Amosite ou amiante brun) ou Fe et Na (crocidolite – amiante bleu) qui équilibrent la charge.

La structure cristalline des amphiboles se présente comme un polymère en double chaîne linéaire de tétraèdres SiO₄. (certains atomes d'oxygène étant remplacés par des radicaux hydroxyles). Ces chaînes doubles (ou rubans) étant liées entre elles par des cations métalliques (Fe /Mg pour l'amosite ; Fe/Na pour le crocidolite... Ca pour les amphiboles calciques.. etc)

Les positions disponibles pour les ions métalliques se trouvent en périphérie et au sommet de la double chaîne.

Deux groupes hydroxyle sont rattachés au cation central et sont **entièrement contenus dans la structure** qui est composée d'un empilement de rubans.

<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>**Figure 52** Structure moléculaire des amphiboles</figcaption></figure>

La liaison entre rubans au travers de ces cations métalliques est chimiquement faible et les cristaux montrent facilement un clivage parallèle aux rubans. Contrairement au chrysotile, les amphiboles ne présentent pas une fibrille unique comme unité structurelle. Toutes les fibres d'amphibole sont droites et ne présentent pas la courbure typique du chrysotile.
Pour schématiser, les amphiboles présentent une structure moléculaire rigide de forme cylindrique, alors que la structure moléculaire du chrysotile ressemble davantage à une corde flexible faite de petites fibrilles qui peuvent se défaire en plus petites parties.

## Composition idéale des Amphiboles

<table><thead><tr><td>Type d'amiante</td><td>Composition chimique</td></tr></thead><tbody><tr><td>Anthophyllite</td><td>7MgO 8SiO<sub>2</sub> H<sub>2</sub>O</td></tr><tr><td>Amosite*</td><td>11FeO 3MgO 16SiO<sub>2</sub> 2H<sub>2</sub>O</td></tr><tr><td>Crocidolite*</td><td>Na<sub>2</sub>O Fe<sub>2</sub>O 3FeO 8SiO<sub>2</sub> H<sub>2</sub>O</td></tr><tr><td>Actinolite</td><td>2CaO 4MgO FeO 8SiO<sub>2</sub> H<sub>2</sub>O</td></tr><tr><td>Tremolite</td><td>2CaO 5MgO FeO 8SiO<sub>2</sub> H<sub>2</sub>O</td></tr></tbody></table>

* variétés d'amiante d'importance commerciale

<caption>**Figure 53** Tableau de composition idéale des Amphiboles (Source : Kirk - Othmer / Encyclopedia of Chemical Technology (Vol 3) 3ème édition)</caption>

A l'état naturel ces compositions chimiques peuvent varier (substitution Mg / Fe et Na / Ca).

### 3.1.1.3. Propriétés physico-chimiques des différents types d'amiante

En règle générale, les amiantes sont reconnus pour leur qualités exceptionnelles de :

* Résistance à la chaleur et au feu,

* Faible réactivité chimique (acides et bases),

* Résistance mécanique élevée à la traction et aux frottements (grande flexibilité),

* Imputrescibilité (quasiment non biodégradable à l'échelle de la vie humaine),

* Isolant acoustique,

* Faible conductivité électrique (0,168 W/m/K)*,

* Capacité thermique massique** élevée (1045 J/kg/K),

* Faible densité (Masse volumique de l'amiante en fibres jointes = 1400 kg / m3).

Bien qu'on retrouve ces propriétés physico-chimiques communes à tous les types d'amiante, les structures du chrysotile et des amphiboles décrites précédemment ont une incidence sur leurs propriétés de surface et donc sur leur comportement vis-à-vis de certains traitements (par exemple, le chrysotile est beaucoup plus sensible aux attaques acides que les amphiboles)

On pourrait dès lors envisager des procédés de traitement différenciés en fonction de la variété d'amiante en présence... mais ceci reste utopique.

En effet, ce sont essentiellement la longueur des fibres et leurs qualités (flexibilité / résistance) qui déterminaient les applications de l'amiante.

Or, les 3 variétés d'amiantes commerciales pouvaient se présenter aussi bien sous forme de fibres courtes que longues et donc être utilisées pour les mêmes applications.

De plus, il est intéressant de noter que le chrysotile a une charge de surface positive. Ceci a notamment conduit les industriels à mélanger le chrysotile avec jusqu'à 40 % d'amphiboles, qui possèdent une charge de surface négative, pour la fabrication de l'amiante-ciment (les amphiboles, après leur interdiction ont été remplacées par des agents tensio-actifs).

<footnote>*W = watt ; m = mètre ; K = kelvin ; J = joule ; kg = kilogramme</footnote>

<footnote>** Quantité d'énergie à apporter par échange thermique pour élever d'un kelvin (ou de 1°C) la température d'un kg d'amiante.</footnote>
Enfin, les déchets amiantés seront la plupart du temps associés à un support ou un liant.
En réalité, la nature du support ou du liant aura beaucoup plus d'impact sur le choix du mode de traitement que la variété d'amiante.

Dans le cadre de ce rapport, on parle d'amiante sans faire la plupart du temps de distinctions entre amphiboles et chrysotile. Le principe retenu est qu'il existe systématiquement plusieurs variétés d'amiante en mélange dans les déchets amiantés avec généralement une prédominance du chysotile puisqu'il représentait avant les interdictions de commercialisation, plus de 90% de la production mondiale d'amiante ; amosite et crocidolite (variétés commerciales d'amiante amphibole) représentant le reste de la production.

### 3.1.2. Comportement de l'amiante vis-à-vis des différents modes de traitement

Quelques brevets proposent des méthodes de traitement par voie thermique uniquement (fusion ou déshydratation), et quelques autres proposent des méthodes de traitement par voie chimique uniquement (traitement acide à froid).

Cependant, l'essentiel des méthodes de traitement proposées sont basées sur des procédés thermochimiques. Elles vont combiner une action chimique permettant de dénaturer la structure cristalline de l'amiante avec un traitement thermique qui par déshydratation ou fusion de l'amiante, va poursuivre et compléter l'altération de la structure cristalline.

Le traitement chimique préliminaire permettra de raccourcir la durée du traitement thermique et/ou d'utiliser des températures de traitement moins importantes (de 90 à 1200°C).
L'idée principale étant alors de pouvoir procéder au volet thermique du traitement dans des installations déjà existantes (exemple : Incinérateur UIOM – 850 °C // oxy-bruleurs 1200 – 1500°C // gazéification - 1200 – 1500 °C // four à ciment 1100 – 1500 °C) en y apportant des modifications en particulier au niveau des systèmes d'alimentation qui doivent garantir le confinement des fibres d'amiante et du contrôle de l'empoussièrement de manière générale.

Les installations devront également tenir compte des émissions SOx / NOx pouvant provenir des matériaux liés à l'amiante (plâtre, ciment...), des gaz acides dans le cas d'utilisation d'acides dans la phase chimique du traitement ainsi que de rejets autres (tels que solvants et métaux lourds provenant des peintures / colles ...etc).

> Cette approche visant l'utilisation d'installations déjà existantes aboutit généralement à un déchet traité mais faiblement valorisable. Tout en soulignant le cas spécifique des brevets proposant de valoriser l'amiante dans la fabrication de clinker (en four à ciment)

> La plupart des procédés recherchant à aboutir à un déchet traité à forte valeur ne sont envisageables que dans des installations dédiées.

On peut citer la production de Zéolite, de Silice pure, ainsi que les procédés permettant de récupérer les éléments métalliques de l'amiante (Mg / Fe / Ca/... etc).

Sont présentés ici les mécanismes chimiques d'oxydo réduction à la base des procédés de traitement étudiés et qui permettent d'altérer la structure fibreuse de l'amiante.
### 3.1.2.1. Traitement thermique

#### 3.1.2.1.1. Fusion

Selon le type d'amiante, le point de fusion varie de 1200°C à plus de 1500°C.

<table><caption>Figure 54 Tableau des points de fusion par rapport au type d'amiante</caption><thead><tr><td>Type d'amiante</td><td>Point de fusion (°C)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Chrysotile</td><td>1521</td></tr><tr><td>Amosite*</td><td>1399</td></tr><tr><td>Crocidolite*</td><td>1229</td></tr></tbody></table>

> La fusion de l'amiante a pour conséquence la destruction de sa structure cristalline fibreuse et aboutit à un composé vitreux.

Du fait de la faible conductivité thermique de l'amiante, il sera nécessaire d'utiliser des T° significativement au-dessus du point de fusion et/ou des durées de traitement importantes et/ou un broyage permettant de réduire la granulométrie du déchet amianté.

Bien que couteux et consommateurs d'énergie, les procédés de fusion ont l'avantage de pouvoir traiter tous types de déchets amiantés et de détruire en même temps d'éventuels composés organiques présents dans le déchet (y compris des composés toxiques tels que le PCB).

Un procédé de fusion utilisant une torche à plasma existe en France avec l'usine de vitrification INERTAM basée à Morcens (33)

#### 3.1.2.1.2. Déshydratation

Tous les types d'amiantes, parce qu'ils possèdent des radicaux hydroxyles (OH) sont sensibles au traitement thermique en deça de leur point de fusion.

En effet, lors du traitement thermique, les ions hydroxyles sont libérés sous forme d'eau. Le traitement thermique revient à une déshydratation/évaporation de « l'eau de structure » contenue dans l'amiante aboutissant à la transformation de sa structure chimique et physique.

Ce processus démarre à partir de 600 °C pour le chrysotile et on obtient une déshydratation complète et une recristallisation en forstérite et silice vers 800-850°C qui présentent toujours une structure cristalline mais plus de structure fibreuse.

Le processus démarre entre 400 et 600°C pour les amphiboles et conduit à une dégradation thermique complète vers 900°C et l'obtention des minéraux suivants : pyroxènes, magnetite, hématite et silice.

<table><caption>Figure 55 Tableau de décomposition thermique par rapport au type d'amiante</caption><thead><tr><td>Type d'amiante</td><td>Décomposition thermique (°C)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Chrysotile</td><td>600-850</td></tr><tr><td>Amosite*</td><td>600-900</td></tr><tr><td>Crocidolite*</td><td>400-900</td></tr></tbody></table>
La déshydratation complète de l'amiante a une durée de 6 à 8 heures.

Malgré de possibles améliorations de la cinétique de déshydratation (par broyage préalable, ou
utilisation de vapeur surchauffée), **un procédé de traitement purement thermique reste très
consommateur en énergie et couteux. De plus, les minéraux issus du procédé présentent un
faible potentiel de valorisation.**

Dans l'ensemble des brevets étudiés, le développement des procédés thermochimiques visent
donc 2 axes d'amélioration :

✓ Abaisser la T° de conversion des amiantes en structure non fibreuses

✓ Tenter de récupérer des sous-produits de la conversion de l'amiante pour en faire des matières premières secondaires à forte valeur ajoutée.

De plus, tous les procédés de déshydratation sont potentiellement problématiques dans le cas de déchets amiantés contenants des composés organiques. En effet, ces procédés entrainent l'émission de composés gazeux, de fractions semi-liquides ou de résidus carbonés limitant la diffusion de température (et qui ralentissent donc le processus de déshydratation) et pouvant également contenir des composés toxiques tels que des hydrocarbures polycycliques aromatiques par exemples.

### 3.1.2.2. Traitements thermochimiques

La « famille » des traitements thermochimiques est la plus large. Dans un environnement de température plus ou moins élevé (De 80°C à 1400 °C), de nombreux procédés chimiques agissent sur l'amiante.

#### 3.1.2.2.1. Réaction aux acides

Les acides dissolvent (par lixiviation) les composants cations de l'amiante (fer et magnésium).
On retrouve ensuite ces composants en solution, sous forme de sels formés avec l'acide utilisé.
Le magnésium notamment est une partie importante tant du chrysotile (environ 33 %) que des
amphiboles (entre 6 et 25 %).

Même si l'efficacité de la réaction augmente avec le pH, plusieurs brevets proposent l'utilisation d'acides faibles, y compris des acides organiques tels que l'acide oxalique (Formule = HOOC-COOH).

Ceci pour réduire les problématiques liées à la gestion de l'acide aussi bien en début de procédé (stockage / manipulation) qu'à la fin (neutralisation de l'acide résiduel).

Du fait de leur structure moléculaire différente, la lixiviation des ions Mg2+ est plus ou moins efficace selon le type d'amiante amphibole ou chrysotile

Comme évoqué précédemment, dans le cas du chrysotile, le magnésium se trouve à l'extérieur de sa structure moléculaire : il pourra ainsi être lixivié de la surface.

En revanche, dans les fibres amphiboles, le magnésium est en quelque sorte « prisonnier » à l'intérieur de la structure cristalline. De ce fait, les amphiboles montrent une résistance plus importante aux acides.

On peut mentionner ici l'efficacité particulière de l'acide fluorhydrique. Cet acide est le seul qui au-delà de la lixiviation du magnésium est également capable de dissoudre le squelette silicique des amiantes en formant des fluoro-silicates (SiF₄) solubles dans l'eau. L'acide fluorhydrique est ainsi l'acide le plus efficace pour détruire les structures asbestiformes.

Cependant, le caractère nocif et dangereux de l'acide fluorhydrique rend son utilisation à échelle industrielle complexe et couteuse.
Il est intéressant également de mentionner l'utilisation d'acide Sulfurique ($H_2SO_4$) sur un déchet amiantés contenant du Calcium (C'est le cas des liants hydrauliques tels que ciment et plâtre). L'acide sulfurique en réagissant avec le calcium va former un sulfate de Calcium ($CaSO_4$) qui est une matière première dans la fabrication de ciment.

**Bien que certains brevets proposent une attaque acide à froid, le procédé acide est présenté dans cette étude comme thermochimique.**

En effet d'un point de vue chimique et dialectique, une réaction avec un acide libère toujours de la chaleur, et d'autre part la plupart des brevets proposant une attaque acide proposent également un traitement thermique. Car cela améliore la cinétique des réactions

A noter aussi que tout traitement à l'acide nécessite une étape ultérieure pour neutraliser l'acide résiduel non consommé dans la réaction avec l'amiante.

#### 3.1.2.2.2. Réaction aux bases fortes

En libérant des ions $OH^-$, toutes les bases fortes (soude / potasse notamment) en solution agissent sur l'amiante. A l'issue de ce traitement, on retrouve les cations métalliques de l'amiante en solution sous forme d'hydroxydes (notamment Mg).

Ces cations auront été substitués par les éléments K ou Na provenant de la solution basique.

Cependant, ces réactions nécessitent des températures de l'ordre de 250°C minimum et des pressions élevées (de l'ordre 40bars) ainsi qu'un broyage fin pour obtenir des temps de traitement limités.

Enfin, ces procédés nécessitent une grande quantité de base (presque autant que la quantité de déchets) qui doivent ensuite être neutralisées avec de grandes quantités d'acide, ce qui rend là encore le procédé couteux et difficile à mettre en œuvre à une échelle industrielle.

Cette approche est relativement peu abordée dans les brevets étudiés.

#### 3.1.2.2.3. Réactions aux agents minéralisants (transformation minéralogique)

Cette famille de procédés de traitement propose l'utilisation d'agents (agents minéralisants) qui vont participer à la minéralisation de l'amiante. Ils vont convertir l'amiante en une autre matière minérale non amiantée.

Ces procédés consistent à mettre en contact l'amiante avec d'autres molécules à base de silice. Les molécules de substitution vont présenter une très forte affinité physicochimique avec l'amiante, due à l'analogie de configuration entre les espèces silicatées présentes à la fois dans les amiantes cristallins et dans ces molécules d'apport.

Elles vont se greffer sur les surfaces amiantées et polymériser en un réseau dense et compact comme un véritable verre de synthèse. Les fibres font alors partie intégrante du réseau de polymère et peuvent être considérées comme des éléments constitutifs de ce réseau.

Cette phase de polymérisation est liée au séchage du complexe amianté (libération des ions $OH^-$). Sa cinétique est donc liée à l'élévation de T°.

Ce principe a été étudié initialement par l'industrie de fabrication du verre (voir procédé sol-gel). En effet, il permet de fabriquer un verre sans fusion de silice (très consommatrice d'énergie).

Les agents minéralisants sont particulièrement intéressants pour solidifier/encapsuler l'amiante au niveau des chantiers afin de faciliter la dépose et le transport en limitant l'émission de fibres.
### 3.1.2.2.3.1. Exemple des silicates alcalins

Pour expliciter plus en détail le principe de transformation minéralogique, est présentée ici l'action des silicates alcalins, particulièrement récurrents dans les brevets étudiés et plus spécifiquement du silicate de sodium Na2SiO3 aussi appelé « verre soluble ».

Vis-à-vis de l'amiante, deux propriétés essentielles des silicates alcalins sont mises en œuvre :

* d'une part, la très forte affinité physique et chimique des silicates alcalins en solution pour les surfaces et interfaces solides silicatées (motifs SiO4 et groupements Si-OH), telles les amiantes qui fait que les silicates adhérent très fortement aux surfaces amiantées, dès qu'ils se trouvent en contact intime avec elles.

* d'autre part, l'évolution des structures silicates vers des produits polymériques de plus en plus insolubles (ces solutions à la limite génèrent une structure de type vitreuse, qui peut devenir totalement insensible à l'eau s'il est complètement déshydraté) au cours du séchage, soit à T° ambiante, soit à température plus élevées (80 à 120 °c, ou au-delà).

La conjugaison de ces deux propriétés fait qu'il s'établit d'abord un contact intime entre silicate et amiante, puis par séchage et donc évaporation d'eau, qu'il se forme un composé d'addition nouveau, grâce à des polycondensations (gélification) entre des Si-OH de l'amiante et des Si-OH du silicate de sodium. Ceci s'accompagne d'une libération d'eau

$$ \text{Silicate} - \text{Si} + \text{OH} + \text{HO} \rightarrow \text{Si-O-amiante} \rightarrow \text{composite silicate Si-O-Si-O-amiante} + \text{H2O} $$

Ce composite silicate peut être assimilé à un amalgame comportant des zones encore cristallines (provenant des amiantes) chimiquement accrochées à des zones vitreuses, amorphes, provenant de la déshydratation des silicates de sodium.

L'amiante n'est pas ici totalement transformé, en revanche, on est in fine en présence d'un composite, mécaniquement solide, renforcé, contenant l'amiante situé au cœur des macrostructures et empêchant la libération de fibres.

Cette famille de procédé, présente l'avantage de pouvoir être mise en œuvre en 2 étapes distinctes dans le temps et dans l'espace.

L'étape d'imprégnation peut être mise en œuvre sur chantier afin d'encapsuler et solidifier l'amiante. En plus d'initier la destruction de la structure fibreuse des amiantes, l'obtention d'un composite dans lequel les fibres d'amiante ne sont pas seulement enrobées, mais sont intimement liées à un produit amorphe va faciliter les opérations de dépose en limitant l'empoussièrement (plus ou moins selon si l'imprégnation a été suffisante en quantité et en homogénéité).

### 3.1.2.2.3.2. Autres agents minéralisants

En dehors des silicates alcalins, d'autres agents minéralisants ayant un mode d'action similaire sont proposés au travers des différents travaux de recherche, et notamment :

* Silicates de métaux alcalino-terreux (Mg / Ca),

* Composés organo-siliciques (ex=alkoxysilane),

* Résine silicone.

En pré-traitement (sur chantier), ces agents minéralisants sont utilisés en phase aqueuse et appliqués le plus souvent par pulvérisation.
Il peut exister également des techniques d'imprégnation à cœur (par des batteries d'aiguille par exemple) dont la mise en œuvre nécessite des équipements plus complexes. Ce type de technique pourra être utilisé pour consolider l'amiante en place (encapsulation) sans objectif de dépose.

**En phase de traitement**, ces agents minéralisants pourront être utilisés en solution aqueuse ou en composé solide à mélanger de manière homogène (broyage et malaxage). Ils auront alors un rôle de fondant.

### 3.1.2.3. Procédés et réactifs permettant d'améliorer la cinétique et le rendement des réactions de déstructuration de l'amiante

Les processus décrits précédemment peuvent être complétés par des procédés complémentaires visant à améliorer le rendement et/ou la cinétique de réaction.

Ces procédés complémentaires peuvent être mécaniques ou chimiques et intervenir à différents stades.

#### 3.1.2.3.1. Procédés chimiques

De façon optionnelle, les processus de base peuvent être améliorés par des additifs de 2 types :

* Des agents tensio-actifs qui vont faciliter le mouillage de l'amiante par un acide, une base ou un agent minéralisant

* Des agents complexants des ions métalliques qui « capturent » et « sequestrent » les cations métalliques de l'amiante (Fe et Mg en particulier) et ainsi favorisent la continuité des réactions.

La combinaison de ces actions entraine « l'effondrement » de la structure cristalline.

##### 3.1.2.3.1.1. Agents Tensio-actifs

Les tensio-actifs (ou agents de surface ou surfactants) améliorent le mouillage des déchets amiantés par les réactifs.

En diminuant la tension superficielle solide-liquide, ces agents mouillants permettent un plus grand étalement du liquide. Ce pouvoir mouillant participe aussi à la mise en suspension stable de particules solides dans un liquide dans lequel elles sont insolubles, en chassant la couche d'air adhérant aux particules qui gêne la dispersion dans la phase liquide.

Les agents tensio-actifs sont donc toujours utilisés en phase aqueuse.

Les tensio-actifs les plus connus sont des agents fluorés, (des alcools sont également souvent proposés).

##### 3.1.2.3.1.2. Agents complexants des métaux

L'utilisation d'un agent complexant des métaux ou un agent précipitant les métaux, favorise la réaction en «évacuant » les ions métalliques au fur et à mesure de leur libération du déchet amianté.

Ils peuvent être utilisés soit en phase aqueuse soit en phase solide, on retrouve notamment les agents suivants :

* Fluorures (Halogènes)

* Sulfate d'ammonium (NH4)2SO4 (et composé d'ammonium de manière générale)

* Hydroxyde de métal alcalin en solution aqueuse,

* Borate de métal alcalin (Borax / borate de calcium)

* K2SO4 (Sulfate de potassium utilisé comme stabilisant de métaux lourds (voir JP2011031183))
## Exemple des halogènes et plus particulièrement des fluorures

Les halogènes sont les éléments appartenant à la 17ème colonne du tableau périodique des éléments (Fluor, Chlore, Brome, Iode, Astate).

Ils réagissent avec la plupart des métaux et notamment avec les métaux alcalino-terreux (Mg / Ca) et les métaux alcalins (Na / K) pour former des composés ioniques tels que NaCl ; CaCl2... etc.

En particulier, les ions fluorures vont présenter une forte réactivité avec les cations métalliques de l'amiante (Mg, Na, Ca, Fe).

Ayant par ailleurs la particularité de dissoudre le squelette silicique, les fluorures sont souvent proposés comme mode de traitement des amiantes et notamment par l'utilisation de Fluorine (CaF2).

A noter que les ions fluorures étant particulièrement agressifs, leur utilisation nécessite des précautions spécifiques en amont (stockage / manipulation) et en aval des procédés (neutralisation des fluorures résiduels).

En dehors des fluorures, d'autres composés peuvent être utilisés comme agents complexants comme le sulfate d'ammonium (complexe le magnésium en sulfate de magnésium), les hydroxydes de métaux alcalins ou les borates.

De manière générale tous ces procédés devront prévoir une étape de filtration afin de récupérer la phase solide.

La phase liquide devra être traitée pour récupérer ou neutraliser les différents composants (fluorures / composés métalliques) y compris les composants organiques provenant d'éventuelles pollutions (graisses) ou produits associés au déchet amiantés (colles, peintures.. etc).

### 3.1.2.3.2. Fondants

Un fondant est un produit permettant d'abaisser la température de fusion d'un ou plusieurs éléments ou composés chimiques.

Contrairement à un catalyseur (qui est généralement reconstitué en fin de réaction et dont les composés ne se retrouvent pas dans les produits finaux), la présence et la nature d'un fondant a un impact notable sur le produit final obtenu et ses propriétés tant physiques que chimiques.

Les acides, les bases et les agents minéralisant explicités précédemment jouent in fine un rôle de fondant.

Cependant il est apparu intéressant d'y consacrer un chapitre spécifique du fait de la grande variété de réactifs proposés dans les brevets étudiés et qu'ils permettent d'abaisser la température de traitement de l'amiante pour aboutir à une déstructuration complète.

Il s'agit notamment des composés de bore (Borax), de phosphore (phosphates de sodium ou de calcium), des composés siliciques (silicates de métaux alcalins...), des carbonates formés à partir de métaux alcalins ou alcalino-terreux (carbonates de sodium, potassium, lithium, barium), des composés chlorés, des composés calciques, des composés fluorés (fluorure de calcium), ainsi que des métaux tels que le fer, le potassium, l'aluminium (JP2007209831) ...

A noter plus particulièrement, l'utilisation de composés chlorés et calciques qui revient de manière récurrente dans les brevets étudiés. Il faut également noter ici que tous les fondants ne sont pas compatibles avec les processus de base (par exemple l'utilisation de chaux dans le cadre d'une attaque acide sera contre-productive car elle neutralise l'acide utilisé).
### 3.1.2.3.2.1. Exemple des composés calciques

De nombreuses études montrent que l'amiante réagit avec les composés de calcium et notamment :

* CaCO₃ (carbonate de calcium),

* CaO (chaux vive – oxyde de calcium),

* Ca(OH)₂ (chaux éteinte ou hydroxyde de calcium ou Portlandite),

* CaCl₂ (chlorure de calcium).

Par exemple, avec de l'amiante chrysotile (JP2008049213):

$$Mg_3Si_2O_5 (OH)_4 + 2CaO + 2CaCl_2 \rightarrow 2Ca_2SiO_3Cl_2 + 3MgO + 2H_2O$$

La réaction se produit à partir de 1000°C et au-delà, on observe en particulier la destruction des liaisons Mg-Si du déchet amianté (substitution partielle de Mg par Ca et OH par Cl) et la formation de MgO (oxyde de magnésium) et CaSiO₄ (silicate de calcium) qui entre notamment dans la composition du clinker.

Il est intéressant de souligner que dans le cas d'un déchet amiante/ciment, CaO est apporté par le ciment lui-même.

### 3.1.2.3.2.2. Exemple des composés chlorés

Il est également démontré que la présence de composés chlorés (CaCl₂, NaCl....) va agir comme un fondant.

Avec CaCl₂ notamment, le phénomène s'explique par le fait que la présence de CaCl₂ va créer des masses calciques fondues (T° fusion CaCl₂ = 772 °C // NaCl=801°C) et ainsi augmenter la surface d'échange entre amiante et réactifs. Sans la présence de CaCl₂, on assiste à une réaction solide-solide qui est plus longue (idem pour tous les composés chlorés ou calciques ayant une T° de fusion basse).

Ceci est valable pour le chrysotile. ; amosite et crocidolite auront un comportement similaire mais avec des T° de traitement plus élevées et une cinétique de réaction plus lente.

Il faut noter cependant que l'addition de composés chlorés complique le traitement des émissions et le recyclage des produits finaux.

### 3.1.2.3.3. Catalyseurs

Bien qu'assez rares, certains brevets proposent l'utilisation de catalyseurs et notamment le dioxyde de titane (TiO₂) qui est un photocatalyseur très classique dans l'industrie, car thermodynamiquement stable, non toxique et économique.

TiO₂ servira principalement à minéraliser d'éventuels polluants organiques présents dans les déchets amiantes (alcanes, alcènes, alcools, pesticides, etc.) mais aussi de réduire par exemple les NOx.

Ayant balayé un horizon assez large de réactifs utilisés dans les différents procédés étudiés, il apparaît que certains composés chimiques cumulent plusieurs propriété.

De nombreux procédés vont finalement utiliser des produits relativement simples et combinant ces différentes propriétés. En particulier on retrouvera souvent des procédés à base d'acide (HF / HCl), de silicates alcalins et des additifs à base de calcium, de chlore et de flurorure tels que CaF₂, CaCl₂, Ca(OH)₂.
### 3.1.2.3.4. Utilisation d'H2O2

L'utilisation du peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée, H₂O₂) est proposée dans plusieurs brevets du fait de son fort pouvoir oxydant. Il présente un intérêt dans le cas d'une contamination des déchets amiantés par des pollutions (ou une matrice d'origine) organiques.

### 3.1.2.4. Procédés mécaniques

Les procédés mécaniques de broyage, malaxage, pressage améliorent systématiquement la cinétique et le rendement des réactions mais sont consommateurs d'énergie et peuvent générer des difficultés supplémentaires liées à la libération de fibres.

Les coûts supplémentaires engendrés devront faire l'objet d'un arbitrage vis-à-vis du gain obtenu en termes de durée de traitement et de rendement.

#### 3.1.2.4.1. Broyage

Le broyage préalable du déchet amianté seul ou en présence de réactifs, en phase humide ou en phase sèche améliore toujours la cinétique et le rendement des procédés en augmentant les surfaces d'échange.

En revanche, ce broyage, notamment en phase sèche, crée des difficultés supplémentaires concernant le contrôle des poussières que les installations devront prévoir (broyage en dépression, confinement, filtres à poussière, mesure de l'empoussièrement en différents points de l'installation).

On préfère souvent un broyage en phase humide, en mélange avec un combustible (huiles lourdes) ou avec différents réactifs.

Ainsi, on retiendra les brevets JP2010036153 et JP2008272586 qui proposent de déstructurer l'amiante par un procédé de broyage mécanique (avec un broyeur à impact – type broyeur planétaire avec une granulométrie très fine < 75 µm) après un traitement chimique permettant de substituer les ions Mg par des ions Al ou Ca.

L'atome Ca étant plus gros que Mg, la structure fibreuse de l'amiante est suffisamment fragilisée pour être détruite par ce seul procédé mécanique.

#### 3.1.2.4.2. Malaxage

Le malaxage préalable au traitement, ou en cours de traitement (c'est-à-dire en présence des réactifs) améliore systématiquement le rendement en favorisant le contact des réactifs avec le déchet amianté.

Le malaxage assure également un traitement homogène du déchet et limite le risque d'avoir des fractions d'amiante non traitées en fin de procédé.

#### 3.1.2.4.3. Pressage / Frittage

« Le frittage est la consolidation par action de la chaleur d'un agglomérat granulaire plus ou moins compact, avec ou sans fusion d'un ou de plusieurs de ses constituants ».

Le pressage ou le frittage sont proposés dans divers brevets. Ces procédés interviennent après la phase de traitement chimique et de broyage / malaxage et avant la phase de traitement thermique.

Le compactage du broyat permet d'augmenter sa densité et ainsi :
Améliorer la diffusion de chaleur au sein du déchet lors de la phase de traitement thermique
Augmenter le poids des batch traités (dans le cas d'un procédé discontinu).
Le broyat compressé est parfois granulé à nouveau en particules plus fines mais chacune ayant une densité plus importante que le broyat original. Ces particules denses et de granulométrie uniforme sont alors chauffées.

### 3.1.2.5. Autres procédés

#### 3.1.2.5.1. Ultrasons

La sonochimie est un domaine de la chimie qui étudie les effets des ondes ultrasonores sur les réactions chimiques.

Ces effets chimiques ne sont pas dus à une interaction directe entre l'onde ultrasonore et les molécules.

Le phénomène de cavitation acoustique est à l'origine des transformations chimiques observées.

Lorsque l'onde ultrasonique se propage dans un milieu liquide (solvant), elle génère des petites bulles de gaz ou de vapeur appelées bulles de cavitation. Celles-ci grossissent avec le temps jusqu'à atteindre une taille critique où elles implosent (s'effondrent), créant selon la théorie des points chauds, des conditions locales de pression et de température extrêmes (4 500 à 5 000 °C et 1 700 atm). En fournissant une grande quantité d'énergie, cette implosion favorise localement la cinétique et le rendement des réactions chimiques en jeu.

#### 3.1.2.5.2. Traitement par micro-ondes

Les micro-ondes agissent comme des champs électriques et réchauffent généralement tout matériel contenant des charges électriques mobiles, comme les molécules polaires dans un solvant ou les ions conducteurs dans un solide.

Les avantages des fours micro-ondes par rapport aux fours conventionnels sont :

* amélioration des rendements ;

* amélioration des sélectivités ;

* réduction des temps de chauffage ;

* température uniforme dans le réacteur ;

* possibilité de travailler sans solvant ;

* vitesse de réaction plus élevée.

Dans le cas de l'amiante, les ondes hautes fréquences émises par un générateur pourront faire vibrer les groupements hydroxyles et améliorer ainsi la déshydratation du déchet. La sélectivité des fréquences permettra notamment de réaliser cette déshydratation de l'amiante au sein de son liant (complexe amiante ciment par exemple)

#### 3.1.2.5.3. Décharge plasma

Quelques brevets proposent d'utiliser des composes calciques en solution aqueuse.

L'eau de la solution ayant préalablement été traitée par des décharges plasma.

Ce traitement préalable va améliorer la pénétration de la solution dans l'amiante, favoriser son imprégnation par les réactifs et in fine améliorer la substitution d'ions Mg par Ca ce qui, comme évoqué précédemment, permet ensuite de déstructurer l'amiante à des températures de l'ordre de 800 °C.

### 3.1.2.6. Fabrication du ciment / procédé de clinkerisation

Le ciment est fabriqué à partir de clinker auquel on ajoute, après refroidissement, du gypse (minéral de formule CaSO₄, 2(H₂O)) afin d'apporter des sulfates qui permettent de ralentir la prise du ciment.
Le tout est broyé en une fine poudre (gains de 40 microns environ), la poudre obtenue est du ciment Portland. Pour obtenir d'autres types de ciments, on mélange avant broyage d'autres composés comme des résidus de la sidérurgie (laitier de hauts fourneaux), des cendres volantes de centrales électriques, etc ...

On peut mentionner le cas de ciment à prise rapide qui peut être fabriqué par ajout de fluorure de calcium ($CaF_2$) et d'alumine ($Al_2O_3$) aux composants d'un ciment Portland classique pour former un fluoroaluminate de calcium $11CaO \cdot 7Al_2O_3 \cdot CaF_2$, qui accélère la prise du ciment.

Le clinker est obtenu par le procédé de Clinkerisation qui consiste à cuire un mélange appelé cru ou « farine » sous forme de poudre très fine (de diamètre inférieur à 200 µm). Ce cru formé à partir de :

* Calcaire (source de carbonate de calcium - $CaCO_3$),

* Argile (Source de silice - $SiO_2$, d'alumine - $Al_2O_3$ et d'oxyde de fer - $Fe_2O_3$).

La clinkerisation a lieu dans des fours à ciment (Rotary Kiln) de forme cylindrique longs d'environ 100 mètres et de diamètre environ 5 mètres qui tournent lentement à 2 ou 3 tours par minute.

Ils sont légèrement inclinés par rapport à l'horizontale de telle sorte que le cru entre par la partie la plus haute du four. Le brûleur est situé au fond du four et produit une flamme à environ 2000°C. Il s'établit un gradient thermique entre l'entrée du four et la sortie de celui-ci de 800°C à 1500°C environ. La durée de séjour dans le four est d'environ une demi-heure.

La clinkerisation correspond à une suite de transformations minérales lors du parcours dans le four (et notamment la formation de $CaO$ par décarbonatation du $CaCO_3$ // $CaO$ qui va ensuite participer à la formation d'autres composés finaux) avant d'aboutir à un composé nommé clinker dont la composition minéralogique est la suivante :

<table><caption>**Figure 56** Composition minéralogique du clinker</caption><thead><tr><td>Nom</td><td>Formule</td><td>Minimum</td><td>Maximum</td></tr></thead><tbody><tr><td>Alite (silicate tricalcique)</td><td>$Ca_3SiO_5$</td><td>45.0 %</td><td>79.7 %</td></tr><tr><td>Bélite (silicate bicalcique)</td><td>$Ca_2SiO_4$</td><td>5.7 %</td><td>29.8 %</td></tr><tr><td>Aluminate tricalcique</td><td>$Ca_3Al_2O_6$</td><td>1.1 %</td><td>14.9 %</td></tr><tr><td>Aluminoferrite tétracalcique</td><td>$Ca_4Al_2Fe_2O_{10}$</td><td>2.0 %</td><td>16.5 %</td></tr><tr><td>Chaux libre</td><td>$CaO$</td><td>0.6 %</td><td>2.8 %</td></tr></tbody></table>

Considérant que,

* Les déchets amiantés ont une composition minéralogique proche des argiles (alumino-silicates hydratés),

* Les déchets amiantés sont souvent liés à du ciment ($CaO$) ou du plâtre ($CaSO_4$),

* Les températures du four (800-1500°C) et les durées de traitement sont suffisantes pour dénaturer la structure fibreuse de l'amiante après contact avec un fondant mais aussi pour détruire les éventuels polluants organiques,

Il apparaît pertinent d'explorer cette voie de valorisation, ce que n'ont pas manqué de faire les cimentiers japonais (une cinquantaine de brevets déposés sur le sujet).
### 3.1.3. Autres procédés de traitement de l'amiante

#### 3.1.3.1. La Carbonatation minérale

La carbonatation minérale est un processus naturel qui se produit de façon lente à pression et température ambiantes et qui transforme progressivement les minéraux silicates riches en calcium et/ou en magnésium en divers carbonates. Cette carbonatation se fait par dissociation de CO2.

$$ (Mg,Ca)-Silicate + CO_2 \rightarrow (Mg, Ca)CO_3 + SiO_2 + H_2O $$

Ce principe de la carbonatation minérale est particulièrement étudié dans le domaine de la recherche sur le stockage de CO₂ afin de lutter contre le réchauffement climatique.

L'avantage est de pouvoir séquestrer du CO₂ de manière stable au sein d'un minéral.

Le principal défi à relever pour rendre ce processus viable industriellement consiste à améliorer sa cinétique et son rendement.

Depuis un peu plus d'une décennie, les résultats expérimentaux de carbonatation minérale ne cessent de s'améliorer sur les plans de la rapidité, des conditions physico-chimiques de réaction et du taux de production des carbonates.

La réaction de carbonatation peut être directe (par voie sèche) ou indirecte si l'on passe par une phase de dissolution intermédiaire (par voie humide).

#### 3.1.3.2. Réaction de carbonatation par voie humide

Le principe consiste à extraire dans un premier temps les ions Mg / Ca par dissolution ou lixiviation en milieu acide (comme nous avons pu le voir précédemment) sous forme d'oxyde de calcium Ca(OH)2 ou de magnésium Mg(OH)₂ qui serviront ensuite à la carbonatation.

$$ Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O $$

$$ Mg(OH)_2 + CO_2 \rightarrow MgCO_3 + H_2O $$

Bien que la carbonatation minérale soit un processus exothermique (et donc réduisant l'apport d'énergie supplémentaire), la méthode par voie humide présente un bilan énergétique défavorable et donc un bilan carbone négatif.

#### 3.1.3.3. Réaction de carbonatation par voie sèche

La carbonatation minérale directe gaz-solide est beaucoup plus économique en comparaison avec celle en phase aqueuse, puisque cette voie de séquestration de CO₂ n'a recours qu'au solide jouant le rôle d'adsorbant et le mélange gazeux contenant le CO₂.

Cependant la cinétique et le rendement obtenus sont relativement faibles bien qu'ils puissent être améliorés par divers procédés et notamment :

* Déshydratation partielle préalable (permet de libérer des groupes hydroxyles situés en surface de l'amiante qui nuisent à la réaction de carbonatation en occupant des sites actifs),

* Broyage préalable pour augmenter les surfaces d'échange,

* Dopage de la surface de l'amiante par des métaux alcalins Li, K, Na et Cs pour augmenter la basicité de la surface,

* Injection de CO₂ en conditions supercritiques (exemple de conditions supercritique du CO₂ : 31°C / 74 bars).

Il est à noter qu'en l'état actuel des connaissances, même si certains de ces procédés sont intéressants sur le plan théorique, ils ne garantissent pas un bilan carbone positif dans le cadre d'une application industrielle.
Appliqués à l'amiante, ils ont en théorie, l'avantage de répondre au risque sanitaire et de produire un sous produit valorisable (CaCO3 // Mg CO3), le bilan carbone positif n'étant pas ici le but recherché. Cependant, la carbonatation par voir humide ne présente pas d'intérêt dans le cadre de notre étude.

En effet elle nécessite une attaque acide préalable qui permet déjà d'atteindre l'objectif de déstructuration de la structure fibreuse de l'amiante. Et la carbonatation par voie sèche présente de très fortes contraintes d'industrialisation.

#### 3.1.3.4. Oxydation hydrothermale / eau supercritique

A de fortes températures et pressions, appelés conditions supercritiques, l'eau peut se comporter comme un solvant d'espèces minérales. Quelques brevets proposent un traitement de l'amiante dans ces conditions.

Le brevet WO 2005/000490 propose ainsi de dissoudre l'amiante avec de l'eau supercritique (T= 680°C // P= 267 bars) avec une durée de traitement de 3 heures selon la réaction suivante :

$$2*[Mg_3Si_2O_5(OH)_4] => 3*[Mg_2SiO_4]+[SiO_2]_{aq}+4*[H_2O]$$

Un autre brevet reprend cette méthode en rajoutant du peroxyde d'hydrogène ($H_2O_2$) pour prendre en compte y compris des déchets amiantés avec des pollutions organiques.

Le traitement de déchets dans des conditions supercritiques reste à valider sur un plan industriel.

#### 3.1.3.5. Co-destruction avec des CFC

L'élimination de CFC se fait par crackage (très hautes T° de l'ordre de 10.000 °C) avec production d'acide chlorhydrique et acide Fluorhydrique sous forme gazeuse.

Réaction :

Puis neutralisation à la Chaux ($Ca(OH)_2$) :
$$2\text{HCl} + \text{Ca}(\text{OH})_2 \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$$
$$2\text{HF} + \text{Ca}(\text{OH})_2 \rightarrow \text{CaF}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$$
$$\text{CO}_2 + \text{Ca}(\text{OH})_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O}$$

Les produits issus de cette décomposition et notamment $CaF_2$ peuvent être utilisés pour traiter l'amiante.

Mais deux autres méthodes proposent d'utiliser directement l'acide fluorhydrique issu du crackage pour traiter et dissoudre l'amiante.

Ces procédés sont intéressants sur le plan théorique mais posent grand nombre de problèmes de gestion des effluents. De plus ils ne concernent aujourd'hui que de l'amiante pure. Aucun essai n'ayant été réalisé sur des déchets amiantés.

### 3.2. Aspects réglementaires liés au traitement des déchets de matériaux fibreux contenant de l'amiante

Les déchets de matériaux fibreux contenant de l'amiante sont selon le Code de l'environnement des déchets dangereux.
➤ Toutes les installations de traitement de déchets dangereux sont des ICPE :

La Directive Européenne n° 2008/98/CE du 19 novembre 2008 relative aux déchets indique en son
Article 23 : « Les États membres imposent à tout établissement ou toute entreprise comptant
procéder au traitement de déchets l'obligation d'obtenir une autorisation des autorités compétentes.
... »

En France, cette obligation a été transposée à travers la nomenclature des Installations Classées
pour la Protection de l'Environnement (ICPE) et les prescriptions réglementaires applicables à
chaque installation concernée par une de ses rubriques de classement.

Un certain nombre de rubriques ICPE sont directement en lien avec des filières de gestion des déchets mais une installation de traitement des déchets peut aussi d'être autorisée au titre d'autres rubriques si son activité l'exige (Annexe I à l'article R511-9 du Code de l'Environnement relative à la nomenclature ICPE).

Les rubriques ICPE qui peuvent correspondre aux technologies de traitement des déchets contenant
de l'amiante, actuelles ou en cours de développement, sont les suivantes :

- 2718 - Transit, regroupement ou tri de déchet dangereux

- 2770 – Traitement thermique de déchets dangereux

- 2790 – Traitement de déchets dangereux

- 2760 – Stockage de déchets autres que ceux mentionnés à la rubrique 2720 [rubrique 2720 : Stockage de déchets résultant de la prospection, de l'extraction, du traitement et du stockage de ressources minérales ainsi que de l'exploitation de carrières]

En conséquence, toute mise en œuvre et exploitation d'un procédé de traitement de déchets contenant de l'amiante doit être dûment autorisé au titre de la réglementation ICPE.

Actuellement, le traitement des déchets contenant de l'amiante s'organise autour de trois typologies d'installations de traitement :

o Les installations de stockage de déchets dangereux

o Les installations de stockage de déchets non dangereux

o Les installations de traitement thermique (incinération, co-incinération et vitrification).

Des prescriptions spécifiques sont définies pour ces 3 typologies de traitement :

➤ Traitement par stockage en installation dédiée aux déchets dangereux de déchets contenant de l'amiante

L'Arrêté du 30 décembre 2002 relatif au stockage de déchets dangereux indique en son Article 43 :
«Tous les déchets contenant de l'amiante sont admissibles dans les installations de stockage visées
par le présent arrêté.»

Les règles de conditionnement des déchets contenant de l'amiante et d'acceptation sur une
installation de stockage sont précisées (Articles 44 et 45) :

« L'exploitant vérifie que les déchets contenant de l'amiante arrivent sur son site en double
conditionnement étanche et étiqueté « amiante ». Tout conditionnement devra être identifié et
fermé au moyen d'un scellé numéroté. Le scellé mentionnera le numéro de SIRET de l'entreprise qui
a conditionné l'amiante et un numéro d'ordre permettant l'identification univoque du conditionnement.
L'exploitant vérifie également que le chargement est accompagné d'un bordereau de suivi des déchets amiantés (BSDA) sur lequel sont indiqués les numéros des scellés et qui précise :

- l'identité du maître d'ouvrage qui a commandé les travaux de désamiantage ;

- l'identité de l'entreprise qui a effectué les travaux de désamiantage ;

- l'identité du transporteur ayant apporté les déchets jusqu'à l'installation de stockage.

Afin de limiter pour les agents de l'installation de stockage le risque d'inhalation de l'amiante, l'exploitant n'est pas tenu de mettre en œuvre les prescriptions du chapitre Ier du titre V [Vérification des déchets] et du chapitre III du titre Ier [Procédure d'acceptation préalable d'un déchet et vérification à l'arrivée] sous réserve que les prescriptions des deux alinéas précédents soient respectées...»

Pour un chargement donné, l'exploitant de l'installation de stockage doit pouvoir donner le lieu précis du stockage et les numéros des scellés.

Lorsque le déchet est définitivement accepté sur le site de stockage, un accusé de réception écrit est délivré au producteur ou détenteur du déchet.(...) »

« Les déchets contenant de l'amiante ne sont pas mélangés avec d'autres déchets dans une même alvéole si ce n'est au-dessus et au-dessous. L'alvéole destinée aux déchets contenant de l'amiante est entourée d'alvéoles de déchets solidifiés. Les techniques de mise en œuvre permettent de garantir la traçabilité et la stabilité de cette alvéole. Il n'est pas exploité plus d'une alvéole de déchets contenant de l'amiante à la fois. Les déchets conditionnés sont manipulés et stockés de manière à éviter au maximum les risques de dispersion des fibres. Des consignes sont données aux employés de l'installation de stockage dans ce sens. »

## Traitement par stockage en installation dédiée aux déchets non dangereux des déchets d'amiante lié à des matériaux inertes et des déchets de terres amiantifères.

L'Arrêté du 15 février 2016 relatif aux installations de stockage de « déchets non dangereux », en vigueur au 1er juillet 2016, définit en son Article 1 :

- « Déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante : déchets générés par une activité de construction, rénovation ou déconstruction d'un bâtiment ou par une activité de construction, rénovation ou déconstruction de travaux de génie civil, tels que les déchets d'amiante lié à des matériaux inertes ayant conservé leur intégrité, les déchets de terres naturellement amiantifères et les déchets d'agrégats d'enrobés bitumineux amiantés. »

- « Mono-déchets : déchets de même nature non mélangés. Les déchets biodégradables ne peuvent pas être considérés comme des mono-déchets. »

On remarquera que les déchets contenant de l'amiante sont considérés comme des « mono-déchets » qui sont par définition de l'arrêté des « déchets de même nature non mélangés » ; or, l'expérience industrielle montre que l'on est difficilement dans ce cas de figure compte tenu des contraintes de désamiantage des bâtiments et équipements.

A l'article 3 de l'Arrêté il est précisé : «Les déchets suivants ne sont pas autorisés à être stockés dans une installation de stockage de déchets non dangereux : tous les déchets dangereux au sens de l'article R. 541-8 du code de l'environnement, y compris les déchets dangereux des ménages collectés séparément, mais à l'exception des déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante. »

Cet article indique que les déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante sont considérés par le législateur comme des déchets dangereux, puisqu'ils constituent une exception
à l'interdiction d'admission de déchets dangereux sur une installation de stockage de déchets non dangereux.

Le Chapitre Ier de cet Arrêté intitulé « Dispositions spécifiques aux casiers dédiés aux déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante », du titre V de l'Arrêté prescrit :

Article 39 :

« Les déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante sont admis dans une installation de stockage de déchets non dangereux dans des casiers mono-déchets dédiés, sous réserve qu'ils ne contiennent pas de substance dangereuse autre que l'amiante.

Les casiers dédiés au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante ne sont pas soumis aux dispositions des articles 8 à 12, l'article 16-III, les articles 18, 19, 21, 22, 36 et 37. Si, sur la base d'une évaluation des risques pour l'environnement, l'exploitant établit que l'exploitation des casiers dédiés au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante n'entraîne aucun risque potentiel pour le sol, les eaux souterraines ou les eaux de surface, et l'air ambiant, les durées prescrites fixées aux articles 35 et 38 peuvent être **adaptées**.

La bande d'isolement de 200 mètres **peut être réduite à 100 mètres** pour les casiers de stockage recevant uniquement des déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante. »

Compte tenu des hypothèses d'impacts sur les milieux des déchets contenant de l'amiante retenues dans le cadre de l'Arrêté, les prescriptions non applicables au stockage de déchets contenant de l'amiante sont notamment (hormis celles qui sont spécifiques aux déchets non dangereux) celles relatives à :

- l'étanchéité, le drainage et la stabilité des casiers,

- la collecte et le traitement des lixiviats et des rejets gazeux (biogaz)

- la période de post exploitation.

En effet, les articles 40-45 de l'Arrêté précisent pour ces thématiques des dispositions spécifiques aux déchets contenant de l'amiante.

On remarquera que la réduction de la bande d'isolement de 200 à 100 mètres prévue pour les déchets contenant de l'amiante est prescrite, selon le texte, en réponse à une volonté d'éviter un usage des terrains périphériques à l'installation incompatible avec in fine ses risques potentiels. Aussi, il est curieux que le législateur est prévue une bande d'isolement supérieure pour les déchets non dangereux (200 m) que pour les déchets contenant de l'amiante (100m) dans un contexte de renforcement des prescriptions applicables à la gestion de l'amiante pour la sécurité des personnes.

Article 40 :

« Pour les casiers mono-déchets dédiés au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante, la protection du sol, des eaux souterraines et de surface est assurée par une barrière géologique dite « barrière de sécurité passive » constituée du terrain naturel en l'état répondant aux critères suivants :

- le fond des casiers de stockage présente une perméabilité inférieure à $1.10^{-7}$ m/s sur au moins 1 mètre d'épaisseur ;

- les flancs des casiers de stockage présentent une perméabilité inférieure à $1.10^{-7}$ m/s sur au moins 0,5 mètre d'épaisseur.

La géométrie des flancs est déterminée de façon à assurer un coefficient de stabilité suffisant et à ne pas altérer l'efficacité de la barrière passive. [...]

Si, sur la base d'une évaluation des risques pour l'environnement, il est établi que l'installation dédiée au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante n'entraîne aucun risque potentiel pour le sol, les eaux souterraines ou les eaux de surface, les exigences mentionnées aux alinéas précédents peuvent être assouplies en conséquence par arrêté préfectoral. »

Les règles de conception des casiers des déchets contenant de l'amiante sont largement moins contraignantes que celles applicables aux déchets non dangereux qui prévoient :
« Le fond d'un casier présente, de haut en bas, une couche de perméabilité inférieure ou égale à 1.10⁻⁹ m/s sur au moins 1 mètre d'épaisseur et une couche de perméabilité inférieure ou égale à 1.10⁻⁶ m/s sur au moins 5 mètres d'épaisseur ;

Les flancs d'un casier présentent une perméabilité inférieure ou égale à 1.10⁻⁹ m/s sur au moins 1 mètre d'épaisseur. »

Pour mémoire la réglementation applicable au stockage de déchets dangereux prévoit une barrière de sécurité passive d'une perméabilité inférieure ou égale à 1.10⁻⁹ m/s sur au moins 5 mètres d'épaisseur.

En outre, le texte prévoit une possibilité d'assouplissement supplémentaire de ces règles, s'il est établi que l'installation n'entraîne aucun risque potentiel pour le sol, les eaux souterraines ou les eaux de surface ; une possibilité troublante dans un contexte ou les investigations se poursuivent au sein de la communauté scientifique pour qualifier plus précisément les impacts potentiels pour l'homme d'une contamination des nappes phréatiques, de l'eau potable par des fibres d'amiante.

Article 41 :

« Pour les déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante, l'exploitant indique dans le registre des admissions, [...] :

- le numéro du ou des bordereaux de suivi de déchets d'amiante ;

- le nom et l'adresse de l'expéditeur initial, et le cas échéant son numéro SIRET ;

- le nom et l'adresse des installations dans lesquelles les déchets ont été préalablement entreposés ;

- l'identification du casier dans lequel les déchets ont été entreposés. »

On remarquera que la démarche registre pour les déchets contenant de l'amiante est similaire à celle prévue par la réglementation applicable à la gestion des déchets dangereux.

Article 42 :

« Le déchargement, l'entreposage éventuel et le stockage des déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante sont organisés de manière à prévenir le risque d'envol de poussières d'amiante.

A cette fin et conformément à la réglementation sur le travail, une zone de dépôt adaptée à ces déchets est aménagée. Elle est équipée, si nécessaire, d'un dispositif d'emballage permettant de conditionner les déchets des particuliers réceptionnés non emballés.

Ces déchets conditionnés en palettes, en racks ou en grands récipients pour vrac souples sont déchargés avec précaution à l'aide de moyens adaptés tel qu'un chariot élévateur, en veillant à prévenir une éventuelle libération de fibres. Les opérations de déversement direct au moyen d'une benne sont interdites.

Les déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante sont stockés avec leur conditionnement dans des casiers dédiés.

Un contrôle visuel des déchets est réalisé à l'entrée du site et lors du déchargement du camion. L'exploitant vérifie que le type de conditionnement utilisé (palettes, racks, grands récipients pour vrac...) permet de préserver l'intégrité de l'amiante durant sa manutention vers le casier et que l'étiquetage « amiante » imposé par le décret n° 88-466 du 28 avril 1988 est bien présent. **Les déchets ainsi conditionnés peuvent être admis sans essai.**

Lors de la présentation de déchets contenant de l'amiante, l'exploitant complète le bordereau de suivi de déchets d'amiante CERFA n° 11861. »

On remarquera que les dispositions énoncées témoignent d'une volonté de prise en compte du risque de dispersion des fibres d'amiante par envol alors que dans le cadre des règles de conception des alvéoles de stockage ce risque ne semble pas pris en compte au regard des dispositions proposées (barrière de sécurité passive moins contraignante que pour des déchets non dangereux, absence de barrière de protection active), bande d'isolement de 100 m.

En outre, compte tenu des activités de manipulation, conditionnement, emballage de déchets contenant de l'amiante prévues par le texte, les prescriptions à mettre en œuvre pour respecter la
réglementation sur le travail devraient être, dans la pratique, similaires à celles mises en œuvre lors d'un chantier de désamiantage. Cela n'est pas sans conséquence sur l'exploitation des installations de stockage de déchets concernées par cet arrêté.

La procédure d'admission des déchets contenant de l'amiante est similaire à celle prévue dans les textes réglementaires applicables à une admission dans une installation dédiée aux déchets dangereux (elle est détaillée à l'article 29 de l'Arrêté); sous un angle de maîtrise des impacts potentiels des déchets sur l'homme et l'environnement cette disposition est intéressante, mais pose la question des possibilités de réalisation pratiques de cette caractérisation des déchets sur une installation dédiée à la base à la prise en charge de déchets non dangereux (moyens humains et matériels de caractérisation physico chimiques).

En outre, au regard de cette exigence de certificat d'acceptation préalable, les prescriptions de conception des casiers de stockage de déchets contenant de l'amiante explicitées précédemment apparaissent d'autant plus surprenantes.

### Article 43 :

« I. - Les déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante, stockés dans les casiers dédiés, sont recouverts avant toute opération de régalage à la fin de chaque jour de réception par des matériaux ou des déchets inertes de granulométrie adaptée à la prévention de toute dégradation de leur conditionnement. L'épaisseur de recouvrement est supérieure à 20 centimètres. II. - Une mesure de fibres d'amiante dans les bassins de stockage des eaux de ruissellement est réalisée tous les ans, afin de vérifier l'absence de dispersion de fibres d'amiante sur l'installation. En cas de détection de fibres d'amiante, l'exploitant prend les actions correctives appropriées dans un délai inférieur à six mois. »

### Article 44 :

« Pour les casiers mono-déchets dédiés au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante, la couverture finale comprendra une couche anti-érosion composée d'éléments minéraux grossiers, d'une épaisseur minimale d'un mètre. »

### Article 45 :

« I. - Le programme de suivi post-exploitation mentionné à l'article 37 est adapté pour les casiers mono-déchets dédiés au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante. Ce programme permet le respect des obligations suivantes :

- la clôture et la végétation présentes sur le site sont maintenues et entretenues ;

- le cas échéant l'article 22 concernant le contrôle des équipements de collecte et de traitement des lixiviats s'applique jusqu'au passage en gestion passive des lixiviats ;

- les articles 23, 24 et 25 (hors capacités d'accueil de déchets disponibles restantes) concernant respectivement la surveillance des rejets dans le milieu, la surveillance de la qualité des eaux souterraines et le relevé topographique s'appliquent durant toute la période ;

- le cas échéant la fréquence des contrôles prévue à ces articles est adaptée selon les fréquences suivantes :

- volume des lixiviats collectés : semestriel ;

- composition des lixiviats collectés : semestriel.

II. - Pour les casiers dédiés au stockage de déchets de matériaux de construction contenant de l'amiante, lorsque le rapport de synthèse à dix ans de suivi post-exploitation montre qu'il n'y a pas d'évolution des paramètres de surveillance des milieux contrôlés, le préfet acte la fin de la période de post-exploitation dans les formes prévues à l'article R. 512-31 du code de l'environnement. L'arrêté préfectoral prescrit les mesures de surveillance des milieux en appliquant l'article 38. »

Les prescriptions relatives à la couverture des casiers de déchets contenant de l'amiante sont elles aussi allégées par rapport à celles applicables aux déchets non dangereux ; cette position est cohérente vis-à-vis des prescriptions applicables à la constitution des fonds et flans de casiers de
l'arrêté mais semble pas adaptée aux prescriptions applicables en post exploitation et de surveillance des milieux en matière de suivi des fibres d'amiante dans les eaux de ruissellement.

En annexe au texte, on remarquera que les prescriptions d'analyse pour le suivi des impacts potentiels des installations de stockage de déchets non dangereux invitent à une adaptation du suivi à la réalité des effluents produits mais ne prescrit pas de paramètres et de protocoles pour le suivi d'une dispersion de fibres d'amiante dans le milieu :

« Annexe I - « critères minimaux applicables aux rejets d'effluents liquides dans le milieu naturel »
Annexe II -

1. Données relatives aux rejets :

**En fonction de la composition des déchets stockés, des paramètres et substances supplémentaires peuvent être analysés. Ils doivent être précisés dans l'arrêté d'autorisation et refléter les caractéristiques des déchets en matière de lixiviation. »**

2. Surveillance des eaux souterraines :

Les paramètres à analyser dans les échantillons prélevés doivent être déterminés en fonction des polluants susceptibles d'être contenus dans le lixiviat et de la qualité des eaux souterraines dans la région. »

## Traitement thermique des déchets contenant de l'amiante

L'Arrêté du 20 septembre 2002 relatif aux installations d'incinération et de co-incinération de déchets dangereux fixe les règles de conception et d'exploitation (ainsi que les seuils de rejet dans l'environnement des effluents aqueux ou gazeux) applicables aux procédés de traitement thermique des déchets contenant de l'amiante :

Article 1 - "Les présentes règles s'appliquent aux installations internes ou collectives d'incinération et de co-incinération et de vitrification traitant des déchets dangereux définis à l'article R.541-8 du Code de l'Environnement. (...)"

La définition (Article 2) des termes incinération et co-incinération permet de couvrir l'ensemble des typologies de traitement thermique qui peuvent être appliquées à des déchets contenant de l'amiante :

« Définitions. - Pour l'application du présent arrêté, les définitions suivantes sont retenues :

- installation d'incinération : tout équipement ou unité technique fixe ou mobile destiné spécifiquement au traitement thermique de déchets, avec ou sans récupération de la chaleur produite par la combustion. Le traitement thermique comprend l'incinération par oxydation ou tout autre procédé de traitement thermique tel que la pyrolyse, la gazéification ou le traitement plasmatique ;

- installation de co-incinération : une installation fixe ou mobile dont l'objectif essentiel est de produire de l'énergie ou des produits matériels et qui utilise des déchets comme combustible habituel ou d'appoint ou dans laquelle les déchets sont soumis à un traitement thermique en vue de leur élimination.

Si la co-incinération a lieu de telle manière que l'objectif essentiel de l'installation n'est pas de produire de l'énergie ou des produits matériels, mais plutôt d'appliquer aux déchets un traitement thermique, l'installation doit être considérée comme une installation d'incinération.

Les deux précédentes définitions couvrent le site et l'ensemble de l'installation constitué par toutes les lignes d'incinération ou par les lignes de co-incinération, par les installations de réception, d'entreposage et de traitement préalable sur le site même des déchets ; ses systèmes d'alimentation en déchets, en combustible et en air ; la chaudière de récupération d'énergie, les installations de traitement des fumées ; sur le site, les installations de traitement ou d'entreposage des résidus et des eaux usées ; la cheminée ; les appareils et les systèmes de commande des opérations d'incinération et d'enregistrement et de surveillance des conditions d'incinération. »
Les nouvelles voies technologiques de traitement de déchets contenant de l'amiante explicitées dans cette étude,

- soit constituent des opérations de traitement thermique concernées par l'Arrêté du 20 septembre 2002 précité,

- soit sont concernées par la rubrique de la nomenclature ICPE applicable aux installations de traitement des déchets dangereux et font l'objet au cas par cas d'une définition par les services de l'état des prescriptions qui leur sont applicables.

## 3.3. Analyse critique et sélection des brevets – matériaux fibreux en fin de vie contenant de l'amiante

### 3.3.1. Démarche d'identification des procédés

#### Méthodologie :

L'identification des brevets entrant dans le champ de l'étude a été réalisée en s'appuyant sur la base de l'OMPI (Organisation Mondiale pour la Propriété Intellectuelle).

Agence des Nations Unis regroupant 188 membres, l'OMPI recense l'ensemble des brevets déposés par ces pays et met à disposition une base de données (PATENTSCOPE Database) qui contient environ 37 millions de dossiers de brevets.

Les recherches ont été effectuées pour la période allant du 01/01/2004 à aujourd'hui, en utilisant des mots clés en Anglais.

#### Amiante

Le mot clé « Asbestos » donnant 7016 résultats, nous avons travaillé à partir d'expressions clés associant le mot Asbestos avec différents autres mots liés à la notion de déchet et/ou de traitement.

<table><caption>Figure 57 Tableau des mots clés de la recherche et leurs résultats</caption><thead><tr><td>Mots clés</td><td>Résultats</td></tr></thead><tbody><tr><td>Asbestos treatment</td><td>423</td></tr><tr><td>Asbestos detoxification</td><td>92</td></tr><tr><td>Asbestos Containing Waste</td><td>149</td></tr><tr><td>Asbestos recycling</td><td>34</td></tr><tr><td>Asbestos conversion</td><td>27</td></tr></tbody></table>

#### Cette recherche a permis d'identifier 725 brevets.

Parmi ces brevets, une première sélection a été réalisée en éliminant notamment :

* Les brevets doublons (certains brevets ressortent sous plusieurs mots-clés)

* Les brevets liés à une extension géographique (un même brevet déposé en premier lieu au japon peut ensuite être déposé dans un autre pays ou au niveau Monde...etc). Dans ce cas, nous n'avons gardé que le brevet d'origine.

* Les brevets consacrés uniquement à la description des installations de traitement ou proposant simplement un traitement permettant de réduire le risque de libération de fibres avant une solution de stockage en ISDND.

* Les brevets n'ayant pas de liens avec notre étude (Ex : Brevets concernant des traitements médicaux de maladies liées à l'amiante)

* Les brevets sans liens directs avec notre étude :

* Brevets concernant la Conception et le Design des installations de traitement (partie thermo-mécanique)

* Brevet concernant les techniques de confinement, de contrôle et mesures d'empoussièrement, de conditionnement sur chantier ou de méthodes d'analyse.
* Brevets concernant la conception et le Design d'équipements permettant de réaliser des opérations de désamiantage ou des opérations connexes au désamiantage.

A l'issue de ce premier tri, **208 brevets** ont été retenus et ont été soumis à une analyse plus approfondie quantitative et qualitative pour aboutir à la sélection d'une dizaine de brevets ou procédés qui font l'objet d'une présentation plus détaillée.

L'analyse quantitative permet d'identifier les principaux champs de recherche d'une part ainsi que certains acteurs de la recherche qui par le nombre de brevets déposés semblent devoir être considérés avec une attention particulière.

L'analyse qualitative permet ensuite de sélectionner au sein des principaux champs de recherche, les brevets apparaissant les plus intéressants dans le cadre de l'étude.

Les brevets retenus respectent en particulier les critères principaux suivants :

* ✓ Application à tous types de déchets amiantés issus de chantier (flocages, amiantes ciment, amiante plâtre...),

* ✓ Tolérance vis-à-vis de pollutions organiques (pouvant provenir de graisses, solvants, peintures, colles.. mais aussi de la matrice ciment ayant subi une carbonatation par le CO2 de l'air (altération de long terme du ciment qui transforme le Ca en CaCO3),

* ✓ Objectif de destruction complète de la structure fibreuse de l'amiante,

* ✓ Valorisation des sous-produits issus du traitement

Et les critères secondaires suivants :

* ✓ Possibilité de scinder le procédé en 2 phases distinctes dans le temps et l'espace (Prétraitement sur chantier / traitement final en installation fixe),

* ✓ Etat d'avancement de la technologie (En privilégiant bien sur les procédés donnant lieu à un développement avancé).

Certain brevets seront étudiés de manière groupée. En effet, il apparaît que certains procédés ont été découpés en plusieurs étapes faisant chacune l'objet d'un dépôt de brevet. Lors de l'analyse les procédés sont abordés dans leur ensemble.

Et enfin, certains brevets dont l'inventeur et le déposant sont identiques sont en réalité des améliorations liées à un brevet antérieur. Dans ce cas également, seul le brevet le plus récent est étudié.

## 3.3.2. Analyse quantitative

### 3.3.2.1. Origine des déposants

Sur les 208 brevets pré-sélectionnés, il est intéressant de regarder l'origine des déposants :

<table><caption>Figure 58 Tableau statistique - Origine des brevets</caption><thead><tr><td>Origine du déposant</td><td>Nb de brevet</td><td>% du total</td></tr></thead><tbody><tr><td>USA</td><td>6</td><td>2,88%</td></tr><tr><td>Russie</td><td>1</td><td>0,48%</td></tr><tr><td>Corée du Sud</td><td>14</td><td>6,73%</td></tr><tr><td><strong>Japon</strong></td><td><strong>170</strong></td><td><strong>81,17%</strong></td></tr><tr><td>Chine</td><td>2</td><td>0,96%</td></tr><tr><td>Europe (France)</td><td>7</td><td>3,36%</td></tr><tr><td>Europe (Italie)</td><td>4</td><td>1,92%</td></tr><tr><td>Europe (Pologne)</td><td>3</td><td>1,44%</td></tr><tr><td>Europe (Germany)</td><td>1</td><td>0,48%</td></tr><tr><td><strong>TOTAL</strong></td><td><strong>208</strong></td><td><strong>100,00%</strong></td></tr></tbody></table>
De manière générale, la recherche japonaise est la plus productive sur le sujet et balaye l'ensemble du champ de recherche aussi bien sur les procédés de traitement thermique (torcha à plasma / four à ciment / micro ondes) que thermochimique (attaque acide / agent minéralisant / mélanges avec d'autres types de déchets...).

C'est en Corée du Sud qu'on retrouve ensuite le plus grand nombre de brevets. La moitié des brevets sont issus d'instituts de recherche ou de laboratoires universitaires. Il en est de même pour les brevets européens.

### 3.3.2.2. Concentration des brevets

Presque la moitié des brevets (94) ont été déposés par seulement 15 entités.

Parmi elles, 5 entreprises japonaises liées au secteur du bâtiment (construction, fabrication de ciment, granulats) ont déposé 61 brevets (en italique). En particulier, les cimentiers et notamment Les sociétés SUMITOMO OSAKA CEMENT avec 26 brevets déposés et TAIHEIYO CEMENT avec 15 brevets déposés. Ces brevets proposent divers procédés thermiques et thermochimiques utilisant un four à ciment.

<table><caption>**Figure 59** Tableau des procédés thermiques et thermochimiques utilisés</caption><thead><tr><th></th><th>Pré-traitement</th><th>Chimique</th><th>Thermique</th><th>thermochimique</th><th>TOTAL</th></tr></thead><tbody><tr><td>SUMITOMO OSAKA CEMENT CO LTD.</td><td>2</td><td></td><td></td><td>24</td><td>26</td></tr><tr><td>TAIHEIYO CEMENT CORP</td><td>2</td><td></td><td>5</td><td>4</td><td>11</td></tr><tr><td>MITSUBISHI MATERIALS CORP</td><td></td><td></td><td>1</td><td>10</td><td>11</td></tr><tr><td>HAYASHI YOSHINOBU</td><td>3</td><td></td><td></td><td>4</td><td>7</td></tr><tr><td>A & A MATERIAL CORP</td><td></td><td></td><td></td><td>6</td><td>6</td></tr><tr><td>INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE</td><td></td><td>1</td><td></td><td>4</td><td>5</td></tr><tr><td>STREET DESIGN CORP</td><td>4</td><td></td><td></td><td></td><td>4</td></tr><tr><td>DAIO KENSETSU</td><td></td><td></td><td>2</td><td>2</td><td>4</td></tr><tr><td>NICHIAS CORPORATION</td><td>2</td><td></td><td></td><td>1</td><td>3</td></tr><tr><td>SHIMIZU CORP</td><td>3</td><td></td><td></td><td></td><td>3</td></tr><tr><td>TAKARA PROTECT MATERIALS CO LTD</td><td>2</td><td></td><td></td><td>1</td><td>3</td></tr><tr><td>ARI TECHNOLOGIES INC</td><td></td><td></td><td></td><td>3</td><td>3</td></tr><tr><td>INDUSTRY FOUNDATION OF CHONNAM NATIONAL UNIVERSITY</td><td></td><td></td><td></td><td>3</td><td>3</td></tr><tr><td>NOZAWA CORP</td><td></td><td></td><td></td><td>3</td><td>3</td></tr><tr><td>ATON-HT S.A</td><td></td><td></td><td></td><td>2</td><td>2</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>94</td></tr></tbody></table>
### 3.3.2.3. Historique des publications

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 60 Historique de publication des brevets</figcaption></figure>

On observe que les travaux de recherche sur les procédés de traitement de l'amiante sont très importants sur la période 2007 – 2011.

Concernant les procédés de traitement de l'amiante, l'ensemble des brevets entrant dans le champ de l'étude ont été identifiés. Une première analyse quantitative met en évidence une large prépondérance de la recherche japonaise sur le sujet ainsi qu'un pic des publications sur la période 2007-2011. La baisse significative des publications sur les années suivantes laisse penser que les principaux champs de recherche ont à ce jour été explorés.

### 3.3.2.4. Classification

Les 208 brevets considérés peuvent être classés selon 4 grandes familles :

* Pré-traitement (solidification / encapsulage) = 40

* Traitement therrmique = 8

* Traitement chimique = 19

* Traitement thermo-chimique = 141

Au sein de ces grandes familles, ces brevets ont été classifiés selon un certain nombre de critères.

Le mode de classification d'un certain nombre de procédés est apparu de manière évidente :

* Les procédés de bases tels que par les traitements par voie acide, basique ou l'utilisation d'un agent minéralisant faisant référence à des champs de recherche bien identifiables,

* Les procédés très spécifiques tels que la carbonatation minérale ou l'oxydation hydrothermale.

En revanche, un certain nombre de procédés utilisant des réactifs tels que les composés chlorés, calciques, fluorés, phosphatés...etc et la combinaison de ceux-ci avec des effets qui se recoupent (tensio-actif, fondant, complexant de métaux...) obligent à faire un choix de classification subjectif.

Les critères de classement ci-dessous sont donc le reflet du choix des rédacteurs pour répondre à la difficulté de présenter la large diversité des procédés tout en évitant un inventaire à la Prévert.
<table><caption>**Figure 61** Critères de classement des procédés</caption><tr><td>Pré-traitement</td><td>divers (agents minéralisant, acide...)</td><td>40</td></tr><tr><td>ss-total</td><td></td><td>40</td></tr><tr><td>Chimique</td><td>acide à froid</td><td>6</td></tr><tr><td></td><td>agent réducteur et broyeur à impact</td><td>2</td></tr><tr><td>ss-total</td><td></td><td>8</td></tr><tr><td>Thermique</td><td>fusion</td><td>7</td></tr><tr><td></td><td>déshydratation</td><td>12</td></tr><tr><td>ss-total</td><td></td><td>19</td></tr><tr><td>Thermochimique</td><td>acide</td><td>50</td></tr><tr><td></td><td>agent minéralisant</td><td>40</td></tr><tr><td></td><td>fondant</td><td>26</td></tr><tr><td></td><td>solution basique</td><td>5</td></tr><tr><td></td><td>boues organiques</td><td>5</td></tr><tr><td></td><td>carbonatation minérale</td><td>6</td></tr><tr><td></td><td>méthode hydrothermale / eau supercritique</td><td>5</td></tr><tr><td></td><td>CFC</td><td>3</td></tr><tr><td></td><td>valorisation en Zéolite</td><td>1</td></tr><tr><td>ss-total</td><td></td><td>141</td></tr><tr><td>Total</td><td></td><td>208</td></tr></table>

Cette première approche met en évidence les 2 principaux champs de recherche qui sont les traitements par voie acide d'une part et l'utilisation d'un agent minéralisant d'autre part.

Ces procédés étant utilisés en majorité aussi bien dans les phases de traitement que lors des phases de prétraitements sur chantier.

On peut souligner également le fait (qui n'apparaît pas dans le tableau précédent) que :

* Dans plus de 50 % des brevets basés sur une attaque acide, les déposants prévoient d'utiliser des additifs et notamment des fluorures.

* Dans plus de 50 % des brevets basés sur l'utilisation d'un agent minéralisant, c'est un silicate alcalin qui est préféré.

Enfin, dans le champ de recherche identifié sous le terme de « fondant », ce sont alors principalement des composés calciques (et très souvent la fluorine CaF₂) et/ou chlorés qui sont proposés.

### 3.3.2.5. Analyse qualitative

#### 3.3.2.5.1. Pré-traitement (Solidification / encapsulage)

Les solutions proposées pour pré-traiter l'amiante peuvent poursuivre 2 objectifs distincts :
* Soit consolider l'amiante en place pour allonger sa durée de vie, sans objectif de dépose immédiate,

* Soit solidifier et encapsuler l'amiante dans l'objectif de faciliter sa dépose, son transport et sa manutention (la solidification permet d'une part de déposer de plus « gros morceaux » et d'autre part de limiter la libération de fibres).

Ce deuxième cas de figure retient l'attention car les méthodes et réactifs utilisés (acide / agents minéralisants...) sont les mêmes que pour les procédés de traitement.

Bien souvent, d'ailleurs, les déposants de ces brevets ont également déposé des brevets concernant
le traitement ultérieur du déchet amianté comme le montre le tableau précédent.

Les processus chimiques en jeu dans ces brevets relatifs au pré-traitement sont similaires à ceux décrits dans les procédés de traitement utilisant les mêmes réactifs. De plus, un certain nombre de brevets décrivant des procédés thermochimiques prévoient des traitements en 2 phases distinctes dans le temps et l'espace. La première phase étant réalisée sur chantier (ce qui revient à un pré-traitement) et la seconde sur une installation fixe (traitement thermique).

Suite à cette analyse, il est apparu qu'il n'était pas nécessaire d'aller plus loin dans l'analyse des brevets spécifiquement consacrés à des procédés de pré-traitement.

### 3.3.2.5.2. Procédés chimiques : traitement acide à froid.

6 brevets proposent un traitement acide à froid.

5 d'entre eux sont japonais et proposent l'utilisation de différents acides (HF / HCl / acides organiques) parfois associés avec des agents oxydants (H2O2 / TiO2). Tous proposent une récupération des ions métalliques passés en solution.

Le 6ème brevet est déposé par Ghislain / Delmas de l'INP de Toulouse. Ce brevet a été complété par un second brevet décrivant un procédé similaire mais à chaud (90°C) afin d'améliorer la cinétique de la réaction.

Ce second brevet fait l'objet actuellement d'un développement par la société NEO-ECO Recycling.

Comme ce procédé sera étudié en détail dans le cadre de l'étude, il ne semble pas nécessaire d'approfondir l'étude des autres brevets dans ce champ de recherche.

Le projet VALMIANTE soutenu par l'ADEME (et qui ne fait l'objet d'un dépôt de brevet) entre également dans ce champ et sera détaillé plus loin.

### 3.3.2.5.3. Traitement par agent réducteur et broyeur à impact

2 brevets sont déposés au Japon utilisant la technologie d'un broyeur type broyeur planétaire à bille. Ce type de broyeurs est utilisé en particulier dans le domaine de la fabrication de nano particules.

Les forces centrifuges extrêmement importantes dans les broyeurs planétaires à billes engendrent une très grande énergie de broyage et permettent l'extension (jusqu'à la rupture éventuelle) des liaisons atomiques au sein de l'amiante.

Ce procédé mécanique peut effectivement aboutir à la destruction de la structure fibreuse de l'amiante. En revanche, il s'agit ici d'un processus de laboratoire. Les broyeurs de ce type ont de faibles capacités et ne peuvent convenir à une solution de traitement à une échelle industrielle.
### 3.3.2.5.4. Procédés Thermiques :

17 brevets proposent des traitements thermiques uniquement, dont 7 par fusion (T°> 1500°C), les autres par déshydratation.

#### 3.3.2.5.4.1.1. Fusion

Sur les 7 brevets, un brevet a la particularité de proposer une fusion dans un four qui concentre la lumière solaire afin de produire des hautes températures. Il existe très peu de grands fours solaires (France, Ouzbékistan, Chine) ayant la capacité de traiter des volumes importants.

Ces installations n'ont pas de vocation industrielle et sont exclusivement utilisées à des fins de recherche. Ce brevet ne présente donc pas d'intérêt dans le cadre de l'étude.

<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Figure 62 Le four solaire d'Odeilo - France</figcaption></figure>

Les 6 autres brevets proposent de mélanger l'amiante avec divers déchets et/ou combustibles et chauffer à des températures de l'ordre de 1500°C à 2000°C.

Ces brevets en eux-mêmes ne présentent pas un très grand intérêt, en dehors d'éventuelles solutions concernant la gestion des poussières (conditionnement, broyage en dépression) qui doivent quoiqu'il en soit être re-pensées pour chaque installation.

Au-delà du procédé développé par INERTAM, et dans la perspective de trouver des solutions industrielles de traitement des déchets amiantés, la question est plutôt d'identifier les installations de traitement thermique de déchets à haute température existantes (notamment les procédés de pyrolyse / gazéification) et voir dans quelle mesure les exploitants y traitent ou peuvent envisager d'y traiter des déchets amiantés.

Le groupement Japonais NSENGI (Nippon Steel & Sumikin Engineering) a notamment développé le procédé DMS (Direct Melting System) qui est une technologie basée sur la gazéification des déchets.

Cette technologie est largement répandue au Japon avec une quarantaine d'incinérateurs en fonctionnement dont les premiers ont été mis en œuvre il y a 40 ans. Les températures de traitement sont de l'ordre de 1800°C donc suffisantes en théorie pour atteindre le point de fusion de l'amiante et dénater sa structure fibreuse.

Le groupement possède une filiale en Allemagne (Steinmuller babcock environment) et tente d'implanter le procédé en Europe sans succès jusqu'ici.

M. Nobuhiro Tanigaki, responsable technique basé à Dusseldorf affirme qu'il est possible de traiter des déchets amiantés en mélange avec des ordures ménagères ou des déchets industriels solides (co-gazéification).

Un essai réalisé dans un des incinérateurs au Japon a fait l'objet d'une publication en 2013 (Demonstration study of high temperature melting for asbestos-containing waste - Journal of Material Cycles and Wastes Management - Janvier 2013 - Vol 15 - Issue 1 - p 25-36). Il s'agit du traitement de déchets amiantés en mélange avec des ordures ménagères.
Les conclusions montrent que l'amiante a été entièrement dénaturée. Les mesures d'empoussièremment au niveau des fumées et à divers points de l'usine restent dans les normes exigées par le ministère de l'environnement Japonais.

### 3.3.2.5.4.1.2. Déshydratation

Concernant les 12 brevets proposant un traitement thermique par déshydratation, 5 d'entre eux retiennent notre attention, l'un proposé par MCT Establishment (Liechenstien) et les 4 autres proposés par la société Japonaise TAIHEIYO CEMENT CORP, bien qu'aucun d'entre eux ne fasse l'objet d'une extension mondiale (chacun des brevets détaillant une partie ou une variante d'un même procédé consistant à déshydrater un déchet amianté en utilisant un four à ciment).

Nous avons sollicité plusieurs fois ces entreprises depuis Mars 2015 sans réponse de leur part, ce qui ne nous permettra pas d'appronfondir l'étude de ces procédés.

D'après les informations disponibles, MCT est en recherche de partenaire financier / industriel pour implanter une usine en Europe.

### 3.3.2.5.4.2. Procédés Thermochimiques

Les principaux champs de recherche dans le domaine des procédés thermochimiques ont été identifiés précédemment.

Avec 50 brevets basés sur une attaque acide et 40 brevets basés sur l'utilisation d'un agent minéralisant, ces 2 champs de recherche représentent déjà plus de 60% des brevets déposés.

Nombre d'entre eux utilisent des additifs divers et très souvent des fluorures.

### 3.3.3. Analyse critique des brevets sélectionnés

Les procédés paraissant les plus intéressants à étudier plus en détail au regard des critères fixés dans le cadre de l'étude sont les suivants :

<table><caption>Figure 63 Tableau d'analyse des brevets sélectionnés</caption><thead><tr><td>Procédés</td><td>Famille</td><td>Méthode</td><td>Brevets</td><td>Tous déchets amiantés</td><td>Tolérance pollution organique</td><td>Objectif destruction complète</td><td>Valorisation</td><td>Procédé 2 phases</td><td>Avancement</td></tr></thead><tbody><tr><td>MCT Establishment</td><td>T</td><td>Déshydratation</td><td>1</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Faible</td><td>Non</td><td>N/A</td></tr><tr><td>TAIHEIYO CEMENT CORP</td><td>T</td><td>Déshydratation</td><td>5</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Faible</td><td>Non</td><td>N/A</td></tr><tr><td>INERTAM</td><td>T</td><td>Fusion / vitrification</td><td>N/A</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Faible</td><td>Non</td><td>Industriel</td></tr><tr><td>Direct Melting System / Thermoselect</td><td>T</td><td>Fusion (Gazeification)</td><td>N/A</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Faible</td><td>Non</td><td>N/A</td></tr><tr><td>SUMITOMO OSAKA CEMENT</td><td>TC</td><td>Agent minéralisant / acide</td><td>24 (dont 2 monde)</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Non</td><td>N/A</td></tr><tr><td>ARI-TECHNOLOGIES</td><td>TC</td><td>Agent minéralisant</td><td>3</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Faible</td><td>Oui</td><td>Industriel</td></tr><tr><td>ATON HT</td><td>TC</td><td>Agent minéralisant</td><td>2 (dont 1 monde)</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Faible</td><td>Oui</td><td>Pilote Industriel</td></tr><tr><td>TECHME / IRAM</td><td>TC</td><td>Agent minéralisant</td><td>1 (Monde)</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Non envisagée</td><td>Non envisagée</td><td>Pilote labo</td></tr><tr><td>NEO-ECO RECYCLING</td><td>TC</td><td>Acide</td><td>2 (Monde)</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Pilote labo</td></tr><tr><td>Carpena / Lacout</td><td>TC</td><td>Acide</td><td>3 (Monde)</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Recherche partenaire</td></tr><tr><td>VALMIANTE</td><td>TC</td><td>Acide</td><td>Non déposé</td><td>Non</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>Oui</td><td>N/A</td><td>Recherche</td></tr></tbody></table>
NB :

1. En italique figurent les procédés qui paraissaient intéressants à étudier plus en détail mais pour lesquels il n'a pas pu être établi un contact avec les sociétés concernés.

2. Concernant le procédé DMS (Direct Melting System) il a été présenté dans le paragraphe précédent sur les procédés thermiques.

### 3.3.3.1. Procédé SUMITOMO OSAKA CEMENT Co Ltd

L'entreprise Japonaise SUMITOMO OSAKA CEMENT Co Ltd a déposé 24 brevets qui envisagent tous de valoriser l'amiante dans des fours à ciment comme matière première pour la fabrication de clinker.

Ces brevets balaient une large partie des champs de recherche : traitement par voie acide, en solution basique, avec additifs divers tels que fondants, complexant de métaux, tensio-actifs avec plusieurs variantes (utilisation d'ultrasons) et procédés mécaniques (broyage, malaxage.etc).

Deux brevets très complets font l'objet d'une extension à l'échelle mondiale.

Il semblait intéressant, en rapport avec cette entreprise, de tenter d'approfondir l'étude dans une approche globale des procédés permettant de valoriser l'amiante en matière première pour l'industrie cimentière.

La tentative de prise de contact direct avec cette entreprise Japonaise (ainsi que l'entreprise TAIHEIYO CEMENT située également au Japon) fait suite d'autres tentatives qui sont restés infructueuses :

* UBIFRANCE Japon (par l'intermédiaire de la mission Franco Japonaise au sein du ministère de l'économie)

* Maison Franco Japonaise à Tokyo

* Mission économique de l'ambassade de France à Tokyo (Sébastien Codina)

* Antenne du CNRS à Tokyo

Sur le principe de valoriser les déchets amiantés dans l'industrie cimentière et notamment dans la fabrication de clinker, l'industrie française, l'Association Technique de l'Industrie des Liants Hydrauliques (ATILH) a été interrogée.

Même si la quantité de brevets déposés par des cimentiers japonais laisse penser qu'il est possible de mettre en œuvre un procédé de traitement industrialisé, les cimentiers français n'envisagent pas à ce stade d'étudier le sujet. Ceci car ils sont déjà sollicités pour introduire toute sorte de déchets dans les fours à ciment (CSR, Farines animales...).

De ce fait les déchets amiantés qui apparaissent à la fois compliqués à traiter sur le plan technique (mise au point du procédé, gestion des poussières, tests, etc) et problématique sur le plan de l'acceptation sociale (risques santé pour le personnel et pour les riverains) ne suscitent pas l'intérêt des industriels.

### 3.3.3.2. Procédé TECHME

Ce procédé est développé sur la base d'un brevet français et utilise là aussi un agent minéralisant.

Un premier pilote a été réalisé par la société ABK machinerie et les tests ont démontré une destruction à 99,8% de la structure fibreuse. Ces résultats certes encourageants restent insuffisant vis-à-vis de la réglementation qui exige l'absence totale de fibres résiduelles pour considéré le déchet comme non amianté.
La société ICAM qui a racheté le brevet a décidé de poursuivre les essais et vient de conclure un partenariat avec RAMERY et ABK pour reprendre des tests en améliorant le pilote.

La présence d'amiante résiduelle dans les essais précédent peuvent provenir soit d'un environnement de travail inadapté (les essais ont été fait en zone rouge – présence de fibres d'amiante dans l'air qui aurait contaminé le process), soit par la formation de bulles lors de la phase de malaxage qui emprisonnent des fibres et les protègent de l'action des réactifs.

### 3.3.3.3. Procédé Carpena / Lacout (CNRS)

Ces 2 chercheurs attachés au CNRS et à l'université Aix Marseille 3 ont déposé 3 brevets qui proposent de détruire la structure fibreuse de l'amiante sur la base d'une attaque acide à chaud.

Sur le principe, le procédé est assez similaire à ce que développe actuellement Neo-Eco Recycling mais a la particularité de proposer une valorisation variée (silice pure, rabdophane, apatite).

Les déposants recherchent actuellement des partenaires pour développer un pilote et faire des essais.

### 3.3.3.4. Procédé ARI-TECHNOLOGIES

#### 3.3.3.4.1. Historique et présentation

La société ARI Technologies Inc est une société américaine dont le fondateur Gerald Hermanson a mis au point dès de le début des années 90, une technologie permettant de traiter des déchets amiantés par conversion thermochimique.

Le procédé permet également de détruire les polluants organiques dont le PCB à 99,9999 % et de stabiliser les métaux lourds dans les produits secondaires par le biais de liaisons moléculaires.

Suite à un appel d'offre lancé en 1994 par le Ministère de l'énergie (DOE – US Departement of Energy) Un premier pilote industriel mobile avec une capacité de traitement de 10 tonnes /jour a été mis en œuvre en 1997 en conditions réelles.

Lors de ce chantier qui a duré 9 mois, le procédé a été contrôlé selon le protocole du Ministère de l'environnement (US-EPA – Norme 40 CFR 61.155) pendant une durée continue de 90 jours. A la suite de cette opération, l'EPA a conclu que les déchets amiantés étaient totalement inertés et pouvaient être valorisés en sous couche routière. A la suite de cette opération, l'EPA a approuvé le procédé et délivré à ARI technologies un permis d'exploitation.

En 2000, ARI technologies réalise un nouveau pilote industriel fixe d'une capacité de 15 tonnes / jour pour traiter des déchets amiantés contenants également des PCB (Opération Puget Sound Naval Shipyard, Bremerton, Washington). A la suite de cette opération, l'US-EPA délivre à nouveau un permis d'exploiter pour cette technologie de traitement de déchets amiantés pollués contenant des PCB en concluant que les produits issus du traitement sont des déchets non dangereux.

Plusieurs autres réalisations pour différentes entités américaines (Ministère de l'Energie, de la Défense...etc) ont été conduites au cours des années 2000 (en unité fixe ou mobile) avec une mise en œuvre de contrôles sévères qui ont chaque fois permis de conclure que le niveau d'émission de fibres restaient en dessous des normes exigibles, que les déchets amiantés étaient totalement inertés et pouvaient être considérés comme un déchet non dangereux et valorisable.

#### 3.3.3.4.2. Référence des brevets

Le procédé est protégé par 2 brevets déposés par ARI Technologies (Dale Timmons).
* WO 2010039737: « Système et procédé pour le traitement de l'amiante » (publié le 08/04/2010)

* WO 2007005855: « Système et procédé pour accélérer la transformation de l'amiante dans le processus de transformation minéralogique » (Publié le 11/07/2007).

L'utilisation d'un agent minéralisant avait fait l'objet d'un premier brevet déposé en 1990 qui est tombé dans le domaine public.

Le dépôt des 2 brevets cités a permis de breveter l'ensemble du process et ainsi de protéger son inventeur. Au delà des informations données par les brevets, Dale Timmons affirme que c'est le savoir faire développé à travers les nombreuses expérimentations en pilote industriel qui est le principal actif intellectuel.

Malgré ces essais concluants, ARI technologies n'a pas réussi à développer son activité aux Etats-Unis ou les solutions d'enfouissement sont abondantes et peu chères.

La société et ses brevets ont été rachetés début 2015 par WINDSOR INTEGRATED SERVICE GROUP (WISG)

La société Windsor Waste Management (WWM) qui appartient à WISG est un des leaders au Royaume Uni de l'élimination des déchets amiantés (15.000 tonnes / an)

L'entreprise prévoit la construction d'une usine de traitement d'une capacité de 50 tonnes / jour dans le Sud de l'Angleterre d'ici fin 2016.

#### 3.3.3.4.3. Description du procédé (installation fixe)

Le procédé utilise un agent minéralisant. Après une phase de broyage et malaxage, le mélange est ensuite chauffé à une température de l'ordre de 1200°C. Les fibres d'amiante sont alors reminéralisées et l'amiante transformée en roches silicatées telles que la wollastonite, diopside et olivine.

L'ensemble du process est scindé en 4 phases qui peuvent être modifiées de manière indépendantes en fonction du type de déchet amianté :

* Le système d'alimentation qui comprend les tapis d'alimentation, un broyeur, un malaxeur, une trémie et un système qui compacte le déchet sous forme de brique et l'introduit dans le four à foyer rotatif (Rotary Earth Furnace)

* Le convertisseur à foyer rotatif. Le mix est poussé dans le foyer et y est soumis à un traitement thermique d'environ 20 minutes à 1200°C. Le déchet sort après une rotation dans le four. Cette technologie du four à foyer rotatif est largement utilisée par l'industrie sidérurgique avec des capacités allant jusqu'à 300.000 tonnes / an. Le four peut être alimenté par un combustible fossile (gaz naturel, propane, kérosène) ou à l'électricité.

* Le système de traitement des fumées qui comprend un refroidisseur, un module d'oxydation thermique (traitement des émissions de composés organique volatils) un épurateur caustique (fumées acides provenant par exemple de la combustion de dalles PVC), un système de séparation de l'eau et une filtration haute efficacité (HEPA).

* Le système consistant à sortir les produits du four, les refroidir avec de l'eau, et les placer dans des contenants en attente des tests de vérification.

Tous types d'amiante (serpentines, amphiboles, etc) sont susceptibles d'être traitées. Mais aussi sous ses différentes formes en terme de déchets amiantés (flocages, liée avec du plâtre, du ciment,
plaques fibro-ciment, etc). Les températures de traitement permettent également de détruire les pollutions organiques (PCB par exemple).

## Phase d'alimentation

Les déchets amiantés arrivent conditionnés en sacs double épaisseur. Les sacs fermés sont placés sur les tapis d'alimentation par des manutentionnaires ou de manière automatique si les sacs sont ouverts.

L'ensemble de la zone de préparation des déchets est maintenu en dépression pour empêcher les fibres d'être libérées. L'environnement de travail est soumis à un contrôle de l'air, la concentration de fibre doit rester inférieure à 0,1 fibre / cm3

Les sacs sont introduits dans le broyeur (granulométrie < 50 mm). L'agent minéralisant est également introduit pendant la phase de broyage pour faciliter l'imprégnation des déchets amiantés. L'agent minéralisant utilisé est à base de silicate de sodium ou de borax (voir chapeau technique)

A l'issue de la phase de broyage et de malaxage, le matériau a une faible densité.

Le compactage du déchet amianté permet d'augmenter sa densité. Ceci apporte plusieurs avantages: la possibilité d'augmenter le poids des déchets introduits dans le four et surtout une meilleure conductivité thermique au sein du déchet, ce qui permet de réduire le temps du traitement thermique.

## Phase de traitement dans le four à foyer rotatif

Les déchets introduits dans le four après pressage peuvent avoir des tailles différentes ce qui entraîne des durées de traitement hétérogènes. Il est donc prévu un système utilisant deux arbres à couteaux tournant en sens contraire sur le sol du four où se trouve les déchets. Ce système va permettre à la fois de fragmenter les déchets selon une granulométrie homogène, les étaler et les mélanger pendant cette phase thermique pour une exposition uniforme.

On remarquer que les éventuelles fibres d'amiante libérées à l'intérieur du four sont immédiatement converties en minéral non asbestiforme du fait de leur grande surface de contact (fibres volatiles) ainsi que de la température élevée dans l'enceinte du four. Les tests pratiqués n'ont jamais détecté la présence de fibre en aval du four.

## Phase de sortie et de refroidissement :

A l'origine, le procédé prévoyait un refroidissement rapide dans un bain d'eau. Mais l'expérience a montré qu'un refroidissement plus lent permet au processus de conversion thermochimique de continuer au delà de la sortie du four. Outre l'avantage de réduire le temps de présence dans le four, cette méthode permet également d'économiser de l'eau dans la phase de refroidissement et donc les problèmes liés à la gestion des eaux de process.

En revanche cela nécessite de mettre en place des outils spécifiques pour la manutention des matières restant à haute température.
<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>**Figure 64** Schéma de principe du procédé ARI Technologies</figcaption></figure>

Le procédé est continu.

Les produits obtenus en sortie sont des roches silicatées de type Wollastonite, Diopside, autres pyroxènes et Olivine. Les roches de type asbestiformes fibreuses ont été entièrement éliminées.

En fin de procédé, les déchets amiantés ont subi une réduction de 50 % de leur poids. Ceci est principalement du à l'élimination de l'eau (eau structurelle contenues dans l'amiante ainsi que l'eau ayant servi à humidifier l'amiante lors de la dépose) et des composants organiques.

Dans le cas de l'amiante ciment, on obtient également une réduction de volume d'environ 50% (perte d'eau structurelle, augmentation de densité). 90 % dans le cas du traitement d'amiante friable (Flocage, calorifugeage).

A noter que l'agent minéralisant utilisé compte pour <1% dans le poids du déchet final.

L'ensemble des process utilisés (broyage, compactage, four à foyer rotatif, traitement des fumées, manutention de matières chaudes.. etc) sont opérationnels et maitrisés sur le plan technique et industriel.

De plus, lors de tous les essais réalisés avec les pilotes industriels,

* Les tests pratiqués en sortie de process (Analyse au microscope électronique en transmission – TEM ou par DRX) ne détectent aucune fibre résiduelle.

* Les essais de lixiviation montrent des teneurs en métaux lourds de 10 à 100 fois inférieures aux normes admissibles aux Etats unis et au Royaume Uni.

* Les mesures d'empoussiènement dans les différentes parties du process restent inférieures à 1f / cm3
Les nombreux essais en pilote industriel ont été concluant et ont permis à ARI technologies
de disposer:

* D'une autorisation d'exploiter par le Minitère de l'Environnement aux Etats Unis (US-EPA)

* D'un classement (Tacoma Pierce County Health Department - US) des produits issus du traitement en déchets non dangereux et la possibilité d'être recyclés comme granulats (pour sous couche routière)

* D'une mention dans les BAT (Best Available Technologies) concernant les procédés industriels de traitement des déchets (EC IPPC - Aout 2006)

Sur le plan technique et industriel, le procédé ARI technologies apparaît donc maitrisé et
permettant de détruire la dangerosité des déchets amiantés de manière définitive.

3.3.3.4.4. Données économiques

WISG et ARI Technologies n'ont pas souhaité communiquer d'informations concernant la viabilité économique du process.

Cependant, le document d'Aout 2006 présentant les BAT concernant le traitement de déchets industriels fait une estimation des couts pour une unité de capacité de 37 tonnes / jour.

Investissement : 3 Mi USD

Cout commercial : 175 à 225 USD / tonne

Les trois contributeurs les plus importants au coût global sont le combustible, l'équipement et la main-d'œuvre.

Le combustible compte pour 36 % du coût total, l'équipement pour 30 % et la main d'œuvre pour environ 22 %. D'autres éléments tels que les réactifs, l'entretien, l'eau, l'électricité, l'équipement de protection et les filtres comptent pour les 12 % restant du coût global.

Avec une unité plus importante, les couts de fonctionnement peuvent être réduits grace à des économies d'échelle.

Ces estimations s'appuient sur les hypothèses suivantes :

* description du système : système 37 tonnes/jour, chauffage direct avec récupération thermique, avec épurateur-laveur à la chaux sèche

* dépenses d'infrastructure : basées sur une période d'amortissement du capital de 7 ans à un taux d'amortissement réel de 3,0 % (2002)

* conditions d'exploitation : 24 h/24, efficacité d'exploitation de 80 %, équipes de 9 personnes

* les frais comportent le combustible (kérosène), l'électricité, les produits chimiques du procédé, l'équipement de protection individuel, l'entretien régulier et les filtres HEPA

* les frais généraux et les bénéfices sont également inclus.

* l'élimination des matières traitées n'est pas incluse

* le transport vers l'installation de traitement n'est pas inclus.

A noter :

La présence de Polyéthylène (sacs, déchets plastiques) contribue à la production de chaleur dans le foyer (jusqu'à 20 % d'économie d'énergie).

Le procédé utilise environ 2 litres d'agent minéralisant pour 25 kg de déchets amianté.
Les produits issus du process étant valorisables en sous-couche routière, on peut envisager un cout nul pour leur élimination.

En terme de maintenance, en l'absence de chocs thermiques ou de corrosion non souhaitée, le revêtement en céramique réfractaire du four a une durée de vie de 5 à 10 ans. La présence éventuelle de déchets halogénés est à prendre en considération car entraine des phénomènes de corrosion du four qui augmentent les couts de maintenance.

Le procédé développé par ARI TECHNOLOGIES est le plus avancé puisqu'il a été validé par plusieurs opérations en pilote industriel et une utilisation commerciale (même limitée).

Le projet de WISG de construire une unité de capacité de 50 tonnes / jours en Angleterre en 2016 est à suivre. Cette unité serait la première alternative en Europe pour un traitement définitif de déchets amiantés à un cout comparable à celui de l'élimination en centre de stockage.

### 3.3.3.5. Procédé ATON HT

ATON-HT SA est une société Polonaise fondée en 2005. Elle concentre son activité sur le développement de procédés concernant le traitement de déchets dangereux. Technologies pour lesquelles elle détient des brevets. La spécificité de tous les procédés est d'utiliser des micro-ondes comme source d'énergie pour le traitement thermique de déchets.

Concernant le traitement de déchets amiantés, le procédé est protégé par 1 brevet déposé par ATON-HT (Ryszard Parosa).

#### 3.3.3.5.1. Historique

Le procédé propose de traiter les déchets amiantés issus de démolition ainsi que les autres FMA.

Suite à des essais en laboratoire concluants, qui ont permis de valider l'agent minéralisant ainsi que les temps de traitement, ATON-HT a construit un pilote industriel d'une capacité de 200 kg /h qui associe un module pour le traitement thermique (ATON-HR 200 reactor) avec un module de traitement des fumées (Microwave Oxydation System Reactor). Chaque module étant installé dans un container maritime standard (20 pieds) et pouvant être déplacé directement sur chantier.

Ce pilote a été mis en œuvre sur un chantier de déconstruction en Pologne mené par la société Jacek Sroka (chantier de Stradomia Wierzchnia - 2013)

Ce test a pu être réalisé dans le cadre d'une autorisation spéciale de la part des autorités locales de Wroclaw avec un protocole imposant vêtements de protection, mesures de contrôle de l'air (< 1 f / cm3), contrôle des produits en sortie en accord avec les directives européennes (83/477 ; 98/24, 89/391, 92/57, 98/24 et 2004/37),

Le test a permis de traiter les éléments d'amiante ciment (toiture type éthernit) ainsi que les laines de roches utilisées en isolation.

Les mesures d'empoussièrement ainsi que les tests sur le produit final (DRX / TEM) ont permis de conclure que le procédé permet effectivement de détruire la nature fibreuse de l'amiante sans libération de fibres dans l'environnement de travail hors de la zone de traitement.

Un autre test a été mis en œuvre à Pamplona (Espagne) en 2013, sur une ligne de production de laine minérale de l'entreprise ROCKWOOL. Le but du test étant de pouvoir traiter des déchets de production pollués par des composants organiques (résines, colles,..) afin de les ré-introduire dans le process de production.
Le test a duré 2 semaines et a permit de traiter 25 tonnes de déchets de production. Les produits en sortie ont ensuite été mélangés avec du ciment. Les blocs de ciment ainsi formés sont ensuite fondus pour fabriquer à nouveau de la laine de roche.

La réalisation de ces essais avec pilote industriel a donné lieu à de nouvelles améliorations concernant le système d'alimentation, un système de préchauffage et la construction d'une unité compacte rassemblant le MOS reactor et le ATON HR 200.

Ces innovations doivent faire l'objet du dépôt d'un nouveau brevet actuellement en préparation.

Un premier contact avec M. PAROSA en 2014 a permis de réunir l'ensemble des informations techniques nécessaires à l'analyse du procédé. Depuis, malgré d'autres sollicitations, il n'a pas été possible de reprendre contact avec ATON HT.

La société était semble t-il en contact avec SITA Allemagne (Manheim) et CMS (VINCI-France) pour réaliser de nouveaux tests. Ce point n'a pas pu être vérifié.

### 3.3.3.5.2. Référence du brevet

WO 2007053046 : « Procédé et appareil de traitement de matériaux amiantés » (publié le 10/05/2007)

### 3.3.3.5.3. Description du procédé

Le procédé peut-être détaillé en 4 phases :

#### Préparation et introduction dans le réacteur ATON HR-200

Dans cette première phase, le déchet est broyé selon une granulométrie < 2cm. Le broyat est ensuite malaxé avec un agent minéralisant (silicate de sodium / borax)

L'ensemble du process est réalisé dans un environnement hermétique pour prévenir la libération de fibres.

Les déchets sont introduits conditionnés en sacs polyéthylène mais le système d'alimentation n'est pas détaillé.

#### Traitement thermique

Le déchet broyé » et mélangé avec l'agent minéralisant est introduit par un convoyeur dans le réacteur (HR-200).

Le réacteur est constitué d'un cylindre en céramique (tambour) en rotation sur son axe horizontal (pour assurer l'homogénéité des déchets traités et réduire le temps d'exposition). Le cylindre est équipé de plusieurs générateurs qui concentrent les micro-ondes sur le matériau à traiter.

Les fréquences utilisées sont de 2,45 GHz et les températures obtenues de l'ordre de 900 à 1000°C

Les déchets avancent le long du cylindre par gravitation.

Une fois traités, les déchets amiantés sortent du tambour à travers un broyeur et passent en phase de refroidissement alors que les fumées sont envoyées vers le MOS pour être traitées.
<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>**Figure 65** Schéma de principe du réacteur HR 200</figcaption></figure>

## Traitement des fumées (MOS reactor)

Le réacteur est constituée d'une chambre de combustion pleine d'éléments en céramique et munie de générateur de micro-ondes.

Les fumées traversent la chambre chauffée entre 1000 et 1200 °C et sont purifiées par oxydation de toute pollution organique.

Les éventuelles fibres d'amiante résiduelles sont également neutralisées.

Les gaz sont entrainés dans une turbulence au sein du réacteur, ce qui allonge leur temps de présence dans le réacteur.

Les gaz sont ensuite refroidis. L'énergie récupérée peut être réintégrée dans le process.

Le MOS fait l'objet d'un dépôt de brevet spécifique et peut être utilisé séparément pour toute application nécessitant la purification de gaz (destruction de polluants organiques).
<figure><img src="image_48.png" /><figcaption>Figure 66 Schéma de principe du MOS</figcaption></figure>

### Refroidissement

Les produits sortie en sortie de traitement sont stockés en contenant et subissent un refroidissement lent.

Les produits obtenus sont valorisables en sous couche routière ou peuvent être réintroduits après broyage comme charge dans du béton.

Dans le cas d'amiante ciment, le produit obtenu peut être recyclé en le mélangeant à du ciment portland.

Le procédé peut théoriquement fonctionner en continu en ajustant les capacités des différents éléments. Ce n'est pas le cas du pilote industriel.

### 3.3.3.5.4. Données économiques

Cette estimation de couts est donnée par ATON-HT et est basée sur les hypothèses suivantes :

* Main d'œuvre 1 personne – 30 Euro/h

* Energie électrique (120 kW - 120 kWh * 0.1 Euro = 12 Euro/h).

* Additifs et couts annexes : 5 Euro/h.

Sur la base des tarifs en Pologne, le cout de traitement revient à 110 € / tonne.

Ce qui est très compétitif comparé aux couts de traitement en installation de traitement des déchets.

ATON-HT affirme pouvoir réduire encore ce cout par des économies d'échelle mais surtout en mixant les déchets amiantés avec d'autres types de déchets et notamment des déchets « énergétiques » (en mixant des panneaux d'amiante ciment avec des pneus usagés par exemple, il est possible de réduire de 80 % la consommation d'énergie).

Le procédé développé par ATON-HT semble avoir démontré son efficacité à travers la mise en œuvre d'opérations pilotes. Cependant la perte de contact avec nos interlocuteurs ne permet pas de connaître les développements envisagés.

Quoiqu'il en soit, c'est sur la consommation énergétique que cette technologie présente son principal avantage. Les micro-ondes permettent le chauffage direct du déchet et dans l'intégralité de son volume ce qui apporte une meilleure efficacité thermique comparée aux autres procédés.
### 3.3.3.6. Procédé NEO ECO RECYCLING

#### 3.3.3.6.1. Historique et présentation

Neo-Eco Recycling est un bureau d'études et d'ingénierie qui travaille sur la valorisation de déchets en s'inscrivant dans le concept d'économie circulaire.

Leur périmètre de service inclut la caractérisation de déchets, la mise au point de lignes de tri ainsi que des solutions de valorisation (éco-produits, écologie industrielle...)

Réalisations :

* Neo Eco Recycling a notamment beaucoup travaillé sur des formulations béton (béton / bois ; Béton / pneumatiques ; béton / mâchefers ...)

* Mise au point d'une ligne de tri de déchets de déconstruction pour l'entreprise Ramery

* Eco-produits pour des enseignes grands publics

* Etc...

Leur partenaire usuel au niveau ingénierie est l'entreprise RESSOR.

Le procédé de traitement des déchets amiantés actuellement développé par Neo-Eco recycling est basé sur un brevet déposé par l'Institut National Polytechnique (INP) de Toulouse et dont les inventeurs sont M. Denis Ghislain et M. Michel Delmas.

#### 3.3.3.6.2. La référence du brevet

WO2009141565 : METHODE DE TRAITEMENT D'UN SOLIDE AMIANTE (publié le 27/11/2009)

Sur ce projet, Neo-Eco est en relation avec Toulouse Tech Transfer (http://www.toulouse-tech-transfer.com) qui a pour vocation de valoriser les brevets du CNRS et d'accélérer le transfert de la recherche publique vers l'entreprise.

Neo-Eco recycling n'a pas acheté le brevet mais a pris une option dessus. L'achat sera discuté ultérieurement, une fois que les tests auront confirmé le potentiel d'industrialisation du brevet.

A ce jour, Neo Eco Recycling a validé le processus en laboratoire prévoit de mettre en œuvre un pilote industriel en partenariat avec l'ADEME Nord et l'entreprise Baudelet Environnement (http://www.baudelet-environnement.fr), société du Nord de la France spécialisé dans la collecte, le recyclage, le traitement et la valorisation de déchets.

Le procédé de traitement est mobile, il tient dans un container qui peut être déplacé directement sur les chantiers de désamiantage.

Les premiers essais sont prévus courant 2016.

Cependant, la DREAL impose la mise en œuvre du pilote industriel en installation fixe. Il sera possible, une fois la validité du procédé démontrée d'utiliser le process en unité mobile sur la base d'autorisations spécifiques délivrées par la DREAL.

#### 3.3.3.6.3. Description du procédé :

Le procédé est basé sur une destruction de la structure fibreuse de l'amiante par une attaque acide à chaud. L'acide utilisé étant de l'Acide Chlorhydrique dilué à 8,5%.

Puis une récupération de la silice sous forme solide.
Et dans un deuxième temps la valorisation des co-produits présents dans la phase liquide sous forme d'hydroxydes et de chlorures. Les schémas ci-dessous résument le procédé dans le cas ou le déchet est de l'amiante peu polluée par des liants hydrauliques (flocages / calorifugeages) et le cas de l'amiante-ciment.

<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>**Figure 67** Synoptique procédé Neo Eco Recycling - Amiante</figcaption></figure>
<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>**Figure 68** Synoptique procédé Neo Eco Recycling – Amiante-Ciment</figcaption></figure>

Le procédé de traitement peut être séparé en 2 phases distinctes dans le temps et dans l'espace :

* La phase d'inertage et de récupération de silice,

* La phase de valorisation des co-produits (Fe, Mg mais aussi Ca, Al en fonction des liants présents dans le déchet amianté)
La phase d'inertage peut être mise en œuvre en unité mobile directement sur chantier.

La phase de valorisation nécessite une installation fixe de plus grande capacité qui est envisagée sur le site de Baudelet environnement à Blaringhem (59).

Tous types d'amiante (serpentines, amphiboles..etc) sont susceptibles d'être traitées. Mais aussi sous ses différentes formes en terme de déchets amiantés (flocages, liée avec du plâtre, du ciment, plaques fibro-ciment..etc).

Neo-Eco Recycling a réalisé des tests également sur l'amiante mélangée à des EPI (Equipements de Protection Individuelle), du bois, des dalles de plafond mais aussi la présence de peintures, colle, etc

A l'issue de ces tests multiples, il apparaît qu'à l'exception des déchets qui combinent amiante et asphalte et des déchets de type joints amiantes/silicone le procédé parvient à neutraliser la structure fibreuse de tous types de déchets amiantés.

Neo Eco estime que le procédé reste valable pour le traitement de fibres minérales artificielles mais ne l'a pas encore testé.

D'après Neo Eco, le process en lui-même a une tolérance importante sur la matière entrante. Cependant il est impossible de dire à ce stade s'il sera possible de traiter tous les déchets selon un process unique (en calibrant les conditions du procédé au plus défavorable ou en travaillant sur la qualité du mix à l'entrée) ou s'il faudra moduler (temps de broyage / temps de traitement / quantité de réactifs) en fonction de la nature du déchet amianté.

Enfin, même si le procédé reste in fine tolérant sur la matière entrante, les divers polluants demeurent un problème potentiel au niveau de la gestion des eaux de process.

## Phase d'inertage : (broyage / Introduction HCl et malaxage / Test DRX / Filtration)

La première étape de cette phase consiste à broyer les déchets amiantés. L'objectif du broyage est d'une part de réduire la granulométrie (ce qui augmente la surface de contact et facilite l'attaque acide à l'étape suivante) et d'autre part d'homogénéiser le déchet.

La granulométrie attendue est de l'ordre du millimètre mais devra être confirmée lors des tests sur chantier. Un broyage fin facilite l'attaque acide de l'étape suivante mais augmente aussi le temps de broyage (donc les couts)

Il faut trouver un optimum entre temps de broyage, granulométrie et homogénéité.

Cet optimum dépendant également de la typologie du déchet amianté en entrée du broyeur.

La méthode d'alimentation du broyeur reste encore à valider mais l'amiante sera certainement introduite ensachée et avec un système d'aspiration pour éviter la diffusion des poussières. La dimension des déchets à l'entrée du broyeur n'a pas été identifiée comme un point de blocage. Les discussions préalables avec les désamianteurs laissent penser que le déchet est généralement de petite taille.

Le broyage sera probablement effectué en milieu humide (pour limiter la production de poussière) mais ceci reste également à valider.

Une fois le déchet broyé, il est transféré dans une cuve hermétiquement fermée où il est mélangé avec de l'Acide Chlorhydrique et malaxé jusqu'à destruction complète de la structure fibreuse de l'amiante.
Cette étape se déroule à une température de 90°C.

La méthode de chauffage reste là aussi à déterminer : Chauffage de la cuve ? Préchauffage de la solution acide avant introduction dans la cuve ? Stockage intermédiaire du broyat pour préchauffage ?

Il faudra arbitrer entre des questions d'espace disponible, de sécurité et de durée de traitement sachant que les solutions de préchauffage présentent l'intérêt de réduire la durée de traitement.

L'augmentation de Température dans la cuve génère une surpression relativement faible qui ne présente pas de problème à gérer. La cuve aura certainement un évent mais les quantités de gaz potentiellement évacués restent faibles – à valider lors des tests sur chantier.

La méthode d'introduction et de dosage de la solution acide dans la cuve reste à préciser.

La méthode de malaxage / agitation et sa cinétique restent aussi à valider

La réaction de l'amiante avec HCl est la suivante :

$$100\text{Kg Amiante} + 68\text{Kg HCl aq (3\% in excess)} \rightleftharpoons 40\text{Kg SiO}_2 + 80\text{Kg MgCl}_2 + 5.4\text{Kg FeCl}_3$$

Où

68Kg HCl aq est concentré à 8.5% et obtenu par le mélange de 183 L HCl 32% (concentration usuelle dans le commerce) avec 600 L H2O.

On introduit donc dans la cuve hermétique des batch d'environ 850 litres (783 litres d'HCl en solution + 100 kg d'amiante broyée)

Après cette première phase (broyage + malaxage), L'amiante est dissoute.

On obtient un produit silicique (phase solide sous forme SiO2) et les espèces cationiques du Fer, Aluminium, Magnésium et Calcium en solution (phase liquide).

Les essais en laboratoire montrent que la dissolution de l'amiante est assurée au bout d' 1 heure mais 20 minutes suffisent généralement.

Lors des essais sur chantier, il est prévu de mettre en œuvre un test DRX (Diffraction Rayons X) directement sur chantier afin de contrôler que l'amiante a effectivement été inertée. Ce test DRX praticable sur site donne un résultat sous 10 minutes.

Il est prévu ensuite de récupérer le produit silicique (Phase solide) par filtration puis lavage avec 600 litres d'eau (pour éliminer l'acide chlorhydrique et les sels résiduels).

L'eau de lavage est ré-utilisée dans le process.

A noter que lors de cette filtration on va recueillir d'autres déchets solides (issus notamment des liants, ou tels que du bois par exemple...)

C'est dans la qualité de la silice obtenue à ce stade qu'est la clé de la réussite du process. Neo-Eco Recycling espère obtenir ici une silice suffisamment pure pour être valorisée. Cette pureté dépend notamment de la typologie du déchet en entrée de process et des conditions de mise en œuvre du procédé sur le terrain.

Si la silice n'est pas suffisamment pure, elle sera traitée en Installation de Stockage de Déchets Non Dangereux.
# Phase de valorisation

Commence ensuite la phase de valorisation des différents sous-produits

La phase liquide contenant les espèces cationiques du fer, de l'aluminium (provenant du liant hydraulique), du magnésium et du calcium est traitée afin d'en extraire les co-produits valorisables par précipitation sélective des espèces cationiques du Fer et de l'Aluminium puis filtration. La solution est faiblement acide (résidus d'HCl non consommé dans la phase d'inertage)

Pour obtenir en fin de process un hydroxyde de fer [Fe(OH)3] et un hydroxyde d'aluminium [Al(OH)3].

Exemple pour le Fer:

$$2\text{FeCl}_3 + 3\text{Mg(OH)}_2 \rightleftharpoons 2\text{Fe(OH)}_3 + 3\text{MgCl}_2 \rightarrow \text{Filtration} \rightarrow 3.5\,\text{Kg of } \text{Fe(OH)}_3$$

Après cette étape, la phase liquide restante contient encore des chlorures de magnesium (MgCl2) et de Calcium (CaCl2 – uniquement dans le cas d'amiante ciment) qui sont récupérés par évaporation. L'eau et les résidus de HCl évaporés sont récupérés par condensation et ré-introduits dans le process.

$$\text{MgCl}_2 \rightarrow \text{Evaporation} \rightarrow 80 \text{ Kg de } \text{MgCl}_2$$

Le process est discontinu (on fait un batch, on vide, on en fait une autre...etc)

Le cout de traitement envisagé devrait rester inférieur à 200 €HT /tonne mais les études économiques sont en cours et seront principalement validées avec l'utilisation du pilote industriel.

Des enjeux pratiques restent également à valider / tester sur site :

- Couplage de l'unité mobile sur les sas de désamiantage

- Stockage tampon (et pré-chauffage)

- Gestion de HCL (Stockage, manipulation, dosage)

- Contrôle que le déchet est réellement inerté (Test DRX sur chantier)

- Méthode d'évacuation du déchet inerte, de la phase liquide et introduction d'un nouveau batch

- Adaptabilité du process en fonction de la typologie du déchet amianté ? ou process unique ?

Neo Eco Recycling a initié des contacts avec plusieurs industriels Français et étrangers concernant la valorisation de la silice obtenue en fin de process.

En parallèle Neo Eco Recycling a réalisé une étude de marché pour identifier le potentiel de valorisation des autres sous produits du procédé (identification des exutoires possibles, prix de vente envisageables).

Le procédé développé par Neo Eco Recycling apparaît comme prometteur.

Au-delà de son efficacité dans l'inertage de l'amiante, ce sont la possibilité de mise en œuvre directement sur chantier ainsi que les ambitions affichées en termes de valorisation des produits issus du traitement, et notamment la silice qui rendent le procédé particulièrement intéressant.

La mise en œuvre d'un pilote industriel en 2016 sera déterminante pour envisager un déploiement du procédé. Il faudra notamment valider l'efficacité du procédé pour des configurations de déchets amiantés diverses et résoudre plusieurs problèmes très pratiques de mise en œuvre liés à la sécurité des opérateurs (entrée / sortie des produits ; stockage ...)

A ce stade l'intérêt économique de la phase de valorisation n'est pas démontré.
### 3.3.3.7. Procédé VALMIANTE (Valorisation Zeolite)

#### 3.3.3.7.1. Historique et présentation

Au-delà des brevets identifiés, existe également le projet Valmiante, porté par la SOMEZ (Société Méditerranéenne des zéolithes) en partenariat avec le Laboratoire de Matériaux à Porosité Contrôlée de l'Université de Haute-Alsace (LMPC, UMR CNRS 7016) et avec le soutien de l'ADEME

Le projet a pour but de concevoir un procédé de valorisation de déchets d'amiante en Zéolithe.

Une zéolithe, ou zéolite est un cristal formé d'un squelette microporeux d'aluminosilicate, dont les espaces vides connexes sont initialement occupés par des cations et des molécules d'eau. Lesions et les molécules d'eau sont mobiles au sein de la structure, ce qui permet d'une part des échanges ioniques, d'autre part une déshydratation partielle réversible, et la possibilité de remplacer l'eau par une autre phase adsorbée.

Le caractère cristallin du squelette implique que les porosités de la structure sont toutes de même taille. Ces porosités peuvent autoriser ou non le passage de molécules, avec un pouvoir discriminant inférieur à 100 picomètres.

Les zéolithes pourront être utilisées dans l'industrie comme tamis moléculaires, adsorbants, pièges moléculaires, catalyseur ou séparateur de gaz.

La première phase du projet (initiée en 2005) a donné lieu à une synthèse publique en Octobre 2008.

Les déchets amiantés concernés sont les déchets d'amiante libre issus de flocage et calorifugeage et contenant une forte proportion d'amiante chrysotile.

La deuxième phase du projet arrive à son terme.

Le procédé ne fait pas encore l'objet d'un dépôt de brevet. De ce fait, L'entreprise SOMEZ ne souhaite pas communiquer sur ce sujet. En revanche L'ADEME a accepté de communiquer des informations sur le projet en cours.

#### 3.3.3.7.2. Description du procédé

Le principe utilisé est basé sur une attaque acide à froid.

La première étape consiste à laisser « tremper » l'amiante pendant 30 jours dans une solution acide (H2 SO4) afin de dénaturer la structure fibreuse de l'amiante.

La quantité de SiO2 et de MgO obtenue dépend directement de la qualité du déchet en entrée de procédé. Pour 100 kg d'amiante chrysotile homogène, on obtient environ 40 kg de SiO2 et 30 Kg de MgO

La deuxième étape consiste à valoriser les matériaux obtenus.

En y ajoutant de l'alumine, de la soude et de l'eau, la phase solide composée essentiellement de silice amorphe est valorisée par altération hydrothermale ou en milieux fluorés. Des zéolithes "A", "X", Silicalite-1, et "Beta" sont ainsi produites.

Le MgO contenue dans la phase liquide est précipité et peut être utilisé comme amendement agricole.

Il est à noter que les matériaux solides obtenus à l'issue de la première phase peuvent être utilisés comme floculants dans le traitement physico-chimique des eaux usées et que la silice amorphe étant de bonne qualité peut également être valorisée comme catalyseur.
A l'issue de la première phase, il est donc apparu d'une part que la structure fibreuse des amaintes était détruite par traitement à l'acide et que d'autre part les produits issus de ce traitement montraient un potentiel important de valorisation dans plusieurs voies :

* ✓ Zéolithes synthétisées par altération hydrothermale des (Phase solide)

* ✓ Amendement magnésien de terres agricoles (MgO)

* ✓ Floculant – Coagulant pour le traitement des eaux (Phase solide)

* ✓ Catalyseurs pour l'industrie chimique (Phase solide)

* ✓ Synthèses des polysiloxanes [Silicone polymers] 'phase solide)

En revanche, dans le cas de déchets hétérogènes (notamment avec une forte proportion de gypse provenant du plâtre utilisé comme liant dans les flocages / calorifugeages), la synthèse de zéolithes s'avère beaucoup plus complexes et nécessite une étape préalable de tri/ lavage

D'autre part le procédé ne permet pas de valoriser les amiantes amphiboles qui après dénaturation par l'attaque acide pourront être placés en ISDND.

A l'issue de cette première phase, les rapporteurs du projet concluent à la pertinence de l'étude mais soulignent également la nécessité de poursuivre les recherches afin de pouvoir envisager un schéma de principe global du procédé.

## TRAITEMENT DES DÉCHETS AMIANTÉS – Schéma de Principe

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>**Figure 69** Schéma de principe du traitement des déchets amiantés</figcaption></figure>
Le projet VALMIANTE a donc reçu le soutien de l'ADEME pour conduire une deuxième phase de recherche et poursuivre les objectifs suivants :

* Etudier la faisabilité du projet quelle que soit la forme d'amiante (Amphibole / chrysotile)

* Etudier des procédés par voie biologique (en parallèle ou en combinaison avec la voie chimique/acide)

### 3.3.3.7.3. Données économiques

L'objectif du projet est de proposer une solution de valorisation qui soit économiquement plus intéressante que le stockage en CET.

Cependant, aucune donnée économique n'est disponible à ce stade.

Le procédé est au stade du pilote laboratoire. La synthèse publique de cette deuxième phase est actuellement en cours de rédaction et nous ne pouvons pas conclure sur la faisabilité du projet.

Outre la valorisation des déchets amiantés en matériaux à forte valeur ajoutée, l'absence de broyage, malaxage.. etc a le double avantage d'éviter la diffusion de fibres et de réaliser des économies d'énergie.

Cependant, le procédé proposé avec des durées de traitement de 30 jours et une valorisation complexe dans sa deuxième étape, pourra difficilement constituer une réponse significative au problème du traitement des déchets amiantés.

Même si le procédé peut être développé à une échelle industrielle, les volumes traités resteront certainement anecdotique au regard des besoins.

### 3.3.3.8. Procédé INERTAM

#### 3.3.3.8.1. Informations générales sur la société :

INERTAM est une filiale du Groupe EUROPLASMA qui a comme activités principales :

* Le traitement des déchets amiantés

* La vente d'équipements liés à la technologie de la Torche à Plasma

* La production d'énergie (société CHO Power) par gazéification et torche à plasma sur des déchets de type refus de tri

* Le traitement de déchets très faiblement radioactifs.
INERTAM travaille sous le régime d'une Installation Classée pour la Protection de l'Environnement (rubrique identique à celles d'une unité d'incinération) et peut traiter, selon l'arrêté, 8000T/an de déchets (tonnage entrant). La société est implantée sur un ancien site de centrale thermique EDF. EDF était l'actionnaire lors de la création d'INERTAM, jusqu'en 2008 et ensuite le Groupe EUROPLASMA a repris les participations à EDF, jusqu'à ce jour.

<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>Figure 70 Photo de l'usine INERTAM (Morcens-33)</figcaption></figure>

Les principaux clients d'INERTAM sont des foncières publiques ou privés, les régions et départements, les villes, et des acteurs industriels producteurs de déchets amiantés.

### 3.3.3.8.2. **Production et autres chiffres :**

En 2013, INERTAM a traité plus de 6500 tonnes de déchets, dont une partie importante provient de la région IDF (60%) et d'autre part, EDF représente historiquement un tonnage assez important des déchets entrants. (10 à 15 %)

Ces 6500 tonnes représentent environ 2.5% du tonnage potentiel de déchets amiantés à traiter chaque année (250 kT), mais selon certains chiffres, la quantité réelle serait proche de 400kT.

Pour traiter le tonnage annuel prévisionnel de 8000t, INERTAM fonctionne avec un four de vitrification alimenté par 3 torches à plasma d'une puissance de (2 de 2MW et 1 de 500KW) pour un procédé en continu permettant d'inerter 30tonnes/jour, soit plus d'une tonne/h, en continu.

Le procédé demande la présence de 3 personnes/tour avec un total d'environ 45 salariés sur la société (avec administratif, commercial et personnel d'entretien et manutention).

Le processus repose sur l'utilisation de la torche à plasma et cela induit des dépenses d'entretien importantes liées à la dégradation du revêtement du four. Ce revêtement est changé environ 2.5 fois/an exigeant 4 semaines d'arrêt pour environ 2500 tonnes traitées. Le cout d'investissement d'une 2ème coque du four est de 2M€ et cet investissement est à l'étude. Le cout annuel actuel pour le changement des réfractaires est estimé à 1M€.

La perte d'exploitation de 20K€/ jour est constatée lors des arrêts maintenance. C'est pour cette raison qu'un investissement sur une deuxième coque permettant de réduire les jours d'arrêts lors des maintenances programmées est à l'étude.

### 3.3.3.8.3. **Procédé**

Malgré la dénomination d'inertage, il semble que nous aillions plutôt à faire avec un procédé de vitrification qui permet de réduire le volume et tonnage des déchets entrants et de modifier leur nature physico-chimique de façon à éliminer tout risque lié à l'impact sanitaire de l'amiante.

En effet, partant d'une tonne de déchet, le processus conduit à 0.6 tonne d'un matériau inerte (vitrifiat) dont la dénomination commerciale et COFALIT. Ce produit est commercialisé (5€/t actuellement) en
sous-couche dans les travaux publics et plusieurs chantiers ont été traités avec ce matériau (zones industrielles, lotissements)

<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>Figure 71 Le procédé de vitrification au plasma (Source : Inertam)</figcaption></figure>

### 3.3.3.8.4. Description du procédé

* Arrivée des déchets sous forme de big-bag adaptés aux déchets amiantés. Suivi documentaire (documents de route, BSDA, CAP,...)

* Stockage des déchets par catégorie dans des containers maritimes de 20 pieds, en différentiant le type de déchets : silicés, calcium d'origine fibrociment, plâtreux particuliers contenant des éléments soufrés, combustibles tels que EPI, dalles de sol, film polyane,...

* Selon les besoins, les containers sont déchargés automatiquement dans une fosse avant broyage et ensuite orientés vers des silos de stockage indépendants, par catégorie.

* L'opérateur en salle de commande, prélève dans les silos en fonction du besoin en viscosité car chaque famille réagit de façon différente lors de la phase d'échauffement et le procédé demande à ce que la viscosité moyenne reste relativement stable de façon à avoir une bonne homogénéité lors du traitement, notamment pour ne pas bloquer la convection dans le four.
* L'alimentation du four est automatique et la matière est soumise à un très fort échauffement (1500 à 1600°C) de façon à la liquéfier avant de l'extraire par des coulées régulières en fond de réacteur.

<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>Figure 72 Coulée de COFALIT</figcaption></figure>

## Points limitatifs :

* Présence de métaux, du fait des risques de casse lors de la phase de broyage. Ce problème est géré lors d'une étape préalable au cours de laquelle des opérateurs récupèrent les grosses pièces métalliques dans un atelier à atmosphère contrôlée. Les métaux récupérés sont nettoyés et recyclés (gain financier). La présence de métaux peut être préjudiciable lorsque qu'elle n'a pas été identifiée avant broyage (lorsque le déchet métallique n'a pas été renseigné dans le devis), mais identifié en tant que déchet métallique amianté, il est réceptionné, démantelé, seule l'amiante présente dans l'équipement est vitrifiée, les autres déchets sont recyclés. A savoir 800 tonnes de déchets par an sont ainsi démantelés.

* Durée de vie du revêtement du four (voir ci-dessus)

* Impact financier des arrêts entretien

* Sous-produits traités et récupérés (chaux) en fin de process et représentant environ 10% du tonnage traité (similaire à un four d'incinération classique) :

* SOx liés à la présence de soufre dans les déchets plâtreux,

* HCl lié à la présence de PVC dans les dalles de sols en particulier.

### 3.3.3.8.5. Projets, Développements

Essentiellement sur la valorisation du matériau COFALIT au travers de l'étude CESCO menée avec l'Université de Perpignan dans le but d'être employé comme support de récupération de chaleur dans le solaire thermique (panneaux solaires)

D'autre part, des projets sont engagés en liaison avec l'unité CHO Power pour récupérer de l'énergie au cours du procédé et la réinjecter.

D'autre part, comme indiqué plus haut, une étude d'investissement sur une deuxième coque, et également un investissement sur une deuxième ligne de traitement si l'augmentation des tonnes entrantes est maintenue.
Malgré les contraintes de couts liées d'un part à une consommation énergétique importante (Torche à plasma) et d'autre part à une maintenance lourde, le procédé INERTAM est le seul actuellement en France à offrir une solution définitive au traitement de l'amiante.

Sa capacité reste relativement faible comparée au gisement de déchets amiantés (Inertam représente environ 2,5% de part de marché).

Les projets de développement ciblant d'une part des économies d'énergie et d'autre part une valorisation plus intéressante du COFALIT pourrait permettre à l'avenir d'abaisser le coût du traitement.

### 3.3.4. Synthèse de l'analyse des procédés de traitement des matériaux fibreux contenant de l'amiante

**Avancées technologiques en matière de conversion thermo chimique des déchets amiantés**

Les procédés de traitement ont été sélectionnés pour leur capacité à supprimer les risques sanitaires et environnementaux liés aux déchets amiantés.

Le procédé INERTAM de vitrification des déchets amiantés par torche à plasma reste à ce jour le seul exploité à une échelle industrielle bien qu'il induise un cout de traitement élevé par rapport au stockage en installation de traitement des déchets dédiée.

Le procédé DMS (Direct Melting System) qui relève de la gazéification des déchets semble être à même de proposer une solution de traitement par fusion/vitrification des déchets amiantés. Cependant, malgré une utilisation assez répandue au Japon, cette technologie ne parvient pas à s'implanter en Europe.

Concernant les traitements thermo-chimiques, les procédés les plus avancés se basent sur l'utilisation d'un agent minéralisant qui va permettre de détruire la structure fibreuse de l'amiante par un traitement thermique ne nécessitant pas d'atteindre le point de fusion.

Les 2 procédés retenus (ARI Technologies et ATON-HT) fonctionnent sur un principe théorique similaire utilisant un agent minéralisant de même nature (silicate de sodium / borax). C'est sur le volet du traitement thermique que se fait la différence.

ARI technologie a choisi d'utiliser un four à foyer rotatif qui offre l'avantage d'être parfaitement maitrisé dans le cadre d'une utilisation industrielle (Sidérurgie) et la possibilité de traiter de grands volumes de déchets.

Ce procédé est actuellement le plus avancé. Après la mise en œuvre de pilotes industriels aux Etat-Unis et une exploitation commerciale limitée, la construction d'une unité de traitement d'une capacité de 50 t/ jour est prévue dans le Sud de l'Angleterre courant 2016.

Le procédé a fait ses preuves et il y a peu de doute sur la faisabilité technique du projet. Sur le plan économique, le cout annoncé (200 € / tonne mais qui reste à valider) viendrait sérieusement concurrencer les tarifs de stockage en installation dédiée relativement élevés en Angleterre.

ATON-HT a développé une voie originale consistant à utiliser un champ électromagnétique (microondes) pour le traitement thermique des déchets. Cette technologie peu répandue sur un plan industriel a également une capacité moindre même si ATON-HT affirme pouvoir construire une unité pouvant traiter 1 tonne / h.
ATON-HT cherche déjà à commercialiser son procédé (licence, vente de réacteur) qui a fait ses preuves avec le déploiement d'un pilote industriel en conditions réelles d'exploitation.

Le principal atout de ce procédé réside dans sa faible consommation énergétique et un cout final de traitement compétitif (110 € / tonne) qui reste à valider.

Les traitements thermochimiques basés sur une attaque acide (Neo-Eco Recycling / VALMIANTE) sont moins avancés. Ces 2 projets sont initiés par des acteurs Français mais sont toujours en phase de test.

Néo-Eco prévoit la mise en œuvre d'un pilote industriel sur chantier courant 2016 qui permettra de conclure sur la possibilité d'une application industrielle possible.

Sur le plan technique, des solutions de traitement de déchets amiantés à échelle industrielle se dessinent. Les tarifs annoncés sont très compétitifs mais restent à valider. Il est peut probable qu'une solution de traitement puisse être réellement commercialisée à un cout inférieur à celui du stockage en installation dédiée.

Quoiqu'il en soit, l'étude montre que l'enjeu financier pour les acteurs concernés est du coté du désamiantage proprement dit. Le cout de traitement du déchet amianté pèse peu dans le bilan économique global d'une opération de désamiantage comme cela a été mis en évidence lors de l'analyse des retours d'expérience de déconstruction.

En outre, les déchets amiantés restent des « déchets historiques » en raison de l'interdiction de commercialisation des matériaux amiantés.

Au final, parmi les 208 brevets identifiés, 11 correspondent à des procédés de traitement complet des déchets amiantés. Leur analyse permet de conclure à l'existence d'un potentiel de 5 procédés de traitement par conversion thermo chimique en cours de développement.

Développement des technologies et caractéristiques intrinsèques du déchet amianté

In fine, est-ce que bien souvent le procédé de traitement ne va pas devoir prendre en charge, à titre d'exemple, plus de cloisons de plâtre que d'amiante ?

Compte tenu des modes opératoires mis en œuvre pour désamianter les ouvrages et équipement, les flux de déchets amiantés en entrée de traitement correspondent à des matériaux constitués certes d'amiante mais aussi :

- de plâtre, de plastiques, de béton, etc selon les cas,

- d'autres matériaux non présents à la base dans les ouvrages et équipements (produits de sablage, confinements et EPI) mais nécessaires au désamiantage et à la protection des opérateurs et de l'environnement.

Une autre problématique également importante à souligner est celle de la séparation amphibole/chrysotile prescrite par certains développeurs en entrée de traitement.

En effet, le chrysotile a une charge de surface positive ce qui a conduit les fabricants à mélanger le chrysotile avec jusqu'à 40 % d'amphiboles, qui possèdent une charge de surface négative, pour la fabrication de l'amiante-ciment (les amphiboles, après leur interdiction ont été remplacées par des agents tensio-actifs).

La nature du support a beaucoup plus d'impact sur le choix du mode de traitement que la variété d'amiante.

Or, à l'analyse des procédés en développement beaucoup ne semblent pas adaptés à la prise en charge de la complexité intrinsèque du flux de déchets amiantés.
Cette capacité à accepter une grande variabilité de composition des flux de déchets amiantés doit être un critère fort dans l'appréciation des différents procédés.

En outre, les procédés de conversion thermo-chimiques peinent à offrir des capacités unitaires de traitement élevées.

Lors de l'analyse des retours d'expérience d'opérations de désamiantage, il a été montré que le pré-curage ciblé des bâtiments peut permettre d'optimiser les volumes des confinements et de réduire les quantités de déchets amiantés produits.

Cette démarche de prévention, rendu possible par la qualité des diagnostics amiante et un travail approfondi de définition des modes opératoires de désamiantage est essentielle ; elle permet la production de flux de déchets amiantés quantitativement plus faibles mais qualitativement plus riches en amiante et donc plus aptes à permettre une optimisation technico-économique des procédés.

Développement de technologies de traitement spécifiques et utilisation de procédés industriels ouverts existants pour le traitement de déchets amiantés

En cimenterie :

Les déchets amiantés sont souvent constitués d'amiante, de composition minéralogique proche des argiles (alumino-silicates hydratés) lié à du ciment (CaO) ou du plâtre (CaSO₄),

Les températures des fours de clinkérisation (800-1500°C) et les durées de traitement sont suffisantes pour dénaturer la structure fibreuse de l'amiante après contact avec un fondant mais aussi pour détruire les éventuels polluants organiques.

Il apparaît donc pertinent d'un point de vue technico économique d'explorer cette voie de valorisation, ce que n'ont pas manqué de faire les cimentiers japonais (une cinquantaine de brevets déposés sur ce sujet).

En revanche, les cimentiers français ne semblent pas favorables au développement du traitement de déchets amiantés sur leurs sites pour des questions d'acceptabilité par les populations riveraines des cimenteries mais également par leurs clients utilisateurs. En effet, on comprend aisément que dans un contexte de positionnement du béton dans les démarches de construction durable, l'introduction de déchets amiantés dans la fabrication du béton est un véritable défi commercial et de communication.

En aciérie :

En l'état actuel des technologies, il n'apparait pas envisageable de traiter les pièces métalliques amiantées directement dans les fours d'aciéries pour procéder à leur valorisation matière.

Dans un contexte de renforcement de la maîtrise des risques lié aux opérations de désamiantage sur la santé, la mise en œuvre de travaux de recherche et développement d'une filière de valorisation des pièces métalliques amiantés apparaît pertinente.

En outre, compte tenu des coûts des opérations de désamiantage pour les maîtres d'ouvrage, le développement d'une telle filière est également un enjeu économique important.

Cependant, il convient de noter que les cimenteries et aciéries ne sont pas conçus dans leur configuration actuelle pour mettre en œuvre une prise en charge de déchets amiantés dans un objectif de performance « zéro fibre » contrairement à des procédés spécifiquement développés pour les déchets amiantés.

Développement des technologies de traitement et responsabilité du producteur de déchets
Tous les procédés de traitement sélectionnés dans le cadre de l'étude permettent un transfert de responsabilité du producteur/détenteur de déchets amiantés à l'installation de traitement de ces déchets.

Pour mémoire, dans le cas d'un traitement en installation de stockage dédiée le producteur/détenteur reste légalement responsable des déchets ; cette mesure réglementaire explique notamment l'intérêt porté au procédé INERTAM malgré son coût.

Ainsi, le risque à long terme pour le producteur du déchet amianté qui en découle, mais également les prescriptions réglementaires applicables aux déchets (limitation de l'enfouissement, accroissement des objectifs de valorisation des déchets du BTP) sont des facteurs pouvant favoriser l'exploitation commerciale de procédés de traitement apparemment mature sur le plan technique.

A noter que l'objectif du procédé Valmiante de production d'un matériau valorisable n'apparait pas in fine prioritaire au regard des travaux menés dans le cadre de l'étude et du contexte réglementaire axé sur une limitation drastique des émissions de fibres dans l'atmosphère.

Développement des technologies de traitement et cadre réglementaire

La mise en regard des procédés en développement avec la réglementation en matière d'amiante fait apparaître de manière prégnante des difficultés juridiques.

La réglementation en matière d'amiante est éclatée entre les prescriptions du Code de l'environnement et les prescriptions du Code du Travail de la Santé ; même si cette situation répond bien à la différence d'objectifs qui existe entre ces deux codes, il n'en demeure pas moins qu'en pratique l'application croisée des prescriptions des deux codes dans le cadre d'une opération globale de désamiantage soulève des difficultés.

En effet, à titre d'exemples :

- Concernant le déchet issu du traitement d'un déchet amianté (sortie de procédé), le seuil réglementaire de concentration de 0.1 % d'une substance reconnue comme étant cancérogène, des catégories 1 ou 2 (propriété HP7 – cancérogène) sert de base juridique pour justifier d'un classement en déchet dangereux au regard de la réglementation des déchets du Code de l'Environnement.

- En revanche, les prescriptions du Code de la Santé et du Travail ne fournissent pas de prescriptions applicables en matière de risques sanitaires (du même niveau d'exigence que les valeurs d'émission de fibres mises en œuvre lors des opérations de désamiantage) pour apprécier les potentialités d'émission de fibres des déchets issus du traitement.

De même, si la réglementation en matière d'émission de fibres encadre les opérations sur les sites même de désamiantage, il n'existe pas pour les sites dédiés au traitement de déchets amiantés de prescriptions contraignantes (de nature à garantir un niveau similaire de protection des personnes) applicables aux opérations de dépôtage, préparation et introduction dans des procédés de conversion thermo chimique des déchets amiantés étudiés.

Ainsi aujourd'hui, même si le procédé INERTAM ou d'autres procédés spécifiques sont travaillés pour permettre d'atteindre le « zéro fibre » la mesure et l'appréciation de cette performance de traitement ne fait pas actuellement l'objet de prescriptions réglementaires spécifiques.
## 3.4. Analyse critique et sélection des brevets – autres matériaux fibreux en fin de vie

### 3.4.1. Généralités

#### 3.4.1.1. Les catégories de FMA et leur utilisation

L'analyse porte sur les Fibres Minérales Artificielles de nature siliceuses et vitreuses.

Il existe des FMA non siliceuses, telles que les fibres de carbone par exemple mais qui ne rentrent pas dans le cadre de l'étude.

Les FMA peuvent être classées selon les catégories suivantes :

* Les laines d'isolation (Fibres de verre, de roche, de laitier)

Cette catégorie de FMA représente plus de 95% de la production annuelle de FMA. Elles sont utilisées principalement pour l'isolation phonique et thermique dans tous types de bâtis.

* Les Fibres céramiques réfractaires (FCR)

Après une utilisation assez large jusque dans les années 90, Les FCR ne représentent aujourd'hui plus qu'environ 2% de la production de FMA et sont cantonnées presque exclusivement à des applications industrielles telles que :

* Isolation thermique de fours industriels, hauts fourneaux, moules de fonderie, tuyauteries, câbles, joints

* Industrie automobile et aéronautique

* Protection contre l'incendie

Les FCR présentent une résistance aux très hautes températures et il existe peu de solutions de substitutions pour des applications dans une environnement ou la température excède 1000°C.

* Les fibres de verre à usage spécial

On estime la consommation de fibres de verre à usage spécial à 2200 tonnes/an, soit 1% environ de la consommation totale de FMA. (Données INRS). Elles peuvent être de plusieurs types, les types E et 475 étant les plus utilisées. Ce sont des FMA à haute performance qui trouvent des applications notamment dans :

* L'isolation phonique et thermique dans l'industrie aérospatiale et aéronautique (fuselage, moteurs, réacteurs),

* Les médias filtrants dans les systèmes de filtration d'air à ultra haute efficacité (ex : salles blanches),

* Séparateur dans les batteries sans entretien ou batteries solaires.

#### 3.4.1.2. Propriétés physico-chimiques des FMA

Sur le plan de la composition chimique, les FMA sont à base de silicates et réagissent aux mêmes types de traitement que l'amiante.

Les températures de fusion des FMA varient entre 1100°C (Laine de verre) et 1500°C (FCR).

Certaines FCR spécifiques pourront cependant avoir des températures de fusion plus élevées, jusqu'à 1700°C
Contrairement à l'amiante, les FMA ne sont pas hydratées (ne contiennent pas d'eau dans leur structure chimique) et ne peuvent donc pas subir un procédé de déshydratation comme pour l'amiante.

Si l'on fait le choix d'une élimination, les procédés de fusion/vitrification haute température utilisés pour l'amiante restent valides.

Cependant, les FMA restant commercialisées, nous proposons d'étudier les éventuels procédés de recyclage plutôt que les solutions d'élimination.

### 3.4.2. Identification des brevets

Pour la recherche de brevet, nous avons procédé de la même manière que pour l'amiante en faisant une recherche sur la base Patentscope du World International Patent Organisation (WIPO).

Les expressions clés utilisées :

* Mineral wool waste treatment

* Mineral fibrous material waste treatment

* Glass wool waste treatment

* Rock wool waste treatment

* Slag fiber waste treatment

* Ceramic fiber waste treatment

* Artificial mineral fiber waste treatment

* Mineral fibrous material waste

Après tri des brevets ne concernant pas l'étude et élimination des doublons, seuls 8 brevets entrent dans le cadre de l'étude. Compte tenu du nombre réduit de brevets, il n'a pas été jugé nécessaire de limiter la recherche aux brevets publiés après 2004.

<table><caption>Figure 73 Tableau des brevets entrant dans le cadre de l'étude</caption><thead><tr><td>Ref Brevet</td><td>Date de Publication</td><td>Brevet</td><td>Déposants</td></tr></thead><tbody><tr><td>WO2000015569</td><td>24.03.2000</td><td>TREATMENT OF FIBRES</td><td>ASSET ASSOCIATES LIMITED</td></tr><tr><td>EP0389314</td><td>27.09.1990</td><td>Process and apparatus for melting materials containing mineral fibres.</td><td>SAINT GOBAIN ISOVER</td></tr><tr><td>JP2004196616</td><td>16.07.2004</td><td>TREATMENT METHOD AND TREATMENT APPARATUS FOR GLASS WOOL WASTE</td><td>NITTOBO TOGAN CO LTD; NITTO BOSEKI CO LTD</td></tr><tr><td>JP2001347251</td><td>19.12.2001</td><td>MACHINE AND METHOD FOR TREATING INDUSTRIAL WASTE</td><td>ASUKU SANSHIN ENGINEERING KK</td></tr><tr><td>EP0654017</td><td>25.05.1995</td><td>THERMAL TREATMENT PROCESS AND DEVICE FOR WASTE AND/OR RESIDUAL MATERIALS</td><td>WTU WARMETECHNIK UND UMWELTSCH</td></tr><tr><td>JP2004041891</td><td>13.02.2004</td><td>MATERIAL RECYCLING SYSTEM FOR ROCK WOOL</td><td>NIPPON STEEL CHEM CO LTD</td></tr><tr><td>WO2006018582</td><td>24.02.2006</td><td>METHOD AND DEVICE FOR TREATING FIBROUS WASTES FOR RECYCLING</td><td>SAINT-GOBAIN ISOVER</td></tr><tr><td>EP0747126</td><td>12.12.1996</td><td>Method and device for treating fibrous material, particularly waste inorganic wool, comprising fibres and foreign matter</td><td>THYSSEN ALTWERT UMWELTSERVICE</td></tr></tbody></table>
### 3.4.3. Analyse des procédés de recyclage

L'ensemble des brevets proposent des solutions de recyclage pour les laines de verre et de roche. Les procédés décrits (broyage fin puis fusion) permettent en théorie d'éliminer les pollutions organiques (liants organiques de type résines principalement), les impuretés métalliques et l'eau éventuellement présente.

#### 3.4.3.1. Laine de verre

La laine de verre est un matériau élaboré à partir de matières premières naturelles :

* sable,

* fondants (calcaire, dolomie...) permettant de baisser la température de fusion du verre.

ou issues du recyclage :

* verre recyclé ou calcin,

* rebuts de production.

##### 3.4.3.1.1. Généralités sur les techniques de recyclage des laines de verre

###### Fabrication de laine à souffler :

Après un broyage mécanique, la laine de verre sous forme de bille est soufflée dans les murs en guise d'isolation. Elle se substitue à de la laine de verre à souffler vierge.

###### Refonte de la laine de verre :

La laine de verre est refondue dans un cyclone à flamme puis directement incorporée dans le four, en substitution aux composants vierges de la laine de verre.

###### Saupoudrage :

Après broyage, la laine de verre est saupoudrée au dessus du mélange en fusion dans le four.

Cette méthode s'avère peu performante car

- Production de poussières qui se diffusent dans l'usine,

- Recyclage de très faibles fractions de laine de verre.

###### Incorporation dans des briques :

La laine de verre broyée est incorporée dans des briques en substitution d'un autre isolant (dans cette étude, de la laine de verre à souffler).

#### 3.4.3.1.2. Commentaires

Ces procédés sont relativement similaires et ont été développés principalement pour recycler les rebuts de production.

En théorie, il est possible d'introduire des déchets de démolition mais quelque soit le procédé les contraintes exigées sont importantes. En particulier le le gisement de laine de verre ne doit pas contenir de liant hydraulique (ciment/béton), de métaux (clous, feuilles d'aluminium) ni de bois. Ces éléments posant des problèmes à la fois sur la phase de broyage et sur la phase de fusion.

Le procédé de recyclage le moins exigent en terme de propreté du flux est le recyclage en laine de verre par refonte dans un cyclone. La présence en très faible quantité de matériaux type plastiques
n'empêche pas le recyclage, puisqu'ils sont fondus dans le cyclone au même titre que la laine de verre.

De plus, les plastiques présents dans les déchets vont brûler dans le cyclone et se transformer quasi intégralement en CO2, très peu d'impuretés arrivant dès lors dans le bain en fusion.

Le recyclage en laine à souffler nécessite l'absence totale de matériaux type métaux, clous, plastiques, feuilles d'aluminium... La présence de déchets type papiers et cartons est tolérée, ces matériaux pouvant participer au pouvoir isolant de la laine à souffler.

Le recyclage en briqueteries a les mêmes exigences, pour des raisons de maintien des propriétés physiques des matériaux construits à partir de laine de verre recyclée, mais également pour des raisons esthétiques (matériaux intrus visibles dans la brique).

Il faut noter que la laine de verre est souvent vendue sous forme de complexes (laine de verre-papier, laine de verre-aluminium...) : les feuilles de laine de verre sont collées à une feuille d'autre matériau, ce qui est un obstacle supplémentaire au recyclage.

Actuellement, il n'existe que des procédés de séparation manuelle permettant de séparer la laine de verre des autres matériaux collés, procédés coûteux en argent et en temps. Un procédé mécanique pourrait être développé si les gisements étaient suffisants pour le justifier.

Enfin avec une densité de 15kg/m3, la laine de verre en sortie de chantier nécessite un compactage pour un coût de transport qui ne soit pas prohibitif.

La qualité du gisement est donc essentielle et nécessite une collecte sélective et un tri à la source très strict, ainsi qu'un contrôle à réception.

Pour ces raisons techniques et économiques, le recyclage de la laine de verre (déchets de chantier) reste anecdotique.

### 3.4.3.1.3. Procédé OXYMELT (ISOVER)

Depuis 1997, ISOVER a développé sur son site d'Orange (France) le procédé OXYMELT pour recycler ses rebuts de production,

Ce procédé permet de recycler et de réintégrer dans le procédé de fabrication 100% des rebuts de laine de verre de l'usine. Une fois transformés en calcin, ces rebuts viennent s'ajouter au verre recyclé provenant de déchets ménagers et industriels (30 000 t/an) et au sable pour former la composition verrière.

Les déchets sont fondus via l'introduction d'air enrichi en oxygène pour obtenir un matériau minéral pouvant être utilisé comme matière première vitreuse dans le processus de fusion du verre.

Certains clients industriels utilisent cette installation pour recycler leurs déchets de laines de verre ISOVER.

Depuis le début des années 2000, ISOVER propose également un service de collecte et traitement des déchets de laine de verre sur chantier, sous forme d'une vente de sacs transparents de collecte (Usine ISOVER à Orange-France et Lucens-Suisse)

Ce service ne rencontre jusqu'ici pas de succès (ni en France, ni en Suisse) car il n'est pas compétitif par rapport à la filière de collecte en conteneurs avec les autres déchets de démolition pour traitement en Installation de Stockage de Déchets.
#### 3.4.3.1.4. WOOLREC

L'usine WOOLREC qui recyclait de la laine de verre en Allemagne (Fabrication de briques) est fermée depuis 2012. Les fondateurs sont poursuivis par la justice allemande pour « manipulation illégale de déchets ».

#### 3.4.3.2. Laine de roche

Elle est produite à partir de basalte fondu. On utilise aussi du laitier de haut fourneau, intéressant à la fois par sa composition chimique et par le fait que ce produit, qui est calciné, libère moins de gaz à effet de serre lorsqu'il est chauffé.

Elle est obtenue par fusion dans un four chauffé au coke, appelé cubilot, à 1 460 °C. Le matériau liquide qui en sort est donc une lave de basalte qui est centrifugée, soufflée ou extrudée.

Dès leur constitution, les fibres sont enrobées de résine à base d'urée-formol et d'une huile d'imprégnation, avant de passer dans une étuve pour y être polymérisé, et rendre le produit stable et hydrophobe.

Elle est plus brune et plus dense que la laine de verre

### Programme ROCKCYCLE

La société ROCKWOOL, un des leaders dans la fabrication de laine de roche a développé le programme ROCKCYCLE pour le recyclage de ses produits.

http://www.rockwool.fr/services/rockcycle

Ce service s'adresse :

- Aux entreprises de pose (clients étancheurs) qui posent les produits Rockwool et concerne uniquement les chutes de pose

- A 3 autres clients qui fabriquent des produits avec la laine Rockwool (cloisons modulaires, portes coupe feux...) là aussi pour les déchets de fabrication

Sur les chantiers, Rockwool récupère (Rockwool fournit les big bags pour conditionnement de la laine) : chutes de pose laine de roche, palettes bois, emballages PE.

Ce programme a démarré dès 2009 avec la reprise des palettes bois.

Les déchets sont acheminés vers un centre de tri (qui est aussi collecteur) et qui :

o récupère les palettes bon état et la laine de verre (après tri) qu'il ré-expédie vers une usine Rockwool,

o valorise les palettes en mauvais état,

o valorise le PE.

Dans le cadre de ce programme, Rockwool doit faire face à un problème récurrent de qualité du au non respect des exigences de tri au niveau des chantiers (chutes de pose « propres »). L'entreprise envisage la mise en œuvre de pénalités pour inciter à un meilleur tri.

Rockwool rebroye la laine et la ré-introduit en fabrication selon un mix contrôlé.

Le volume total collecte par le programme est faible puisqu'il reste inférieur aux chutes de fabrication de rockwool (qui sont déjà récupérées et ré-introduit en fabrication).

D'ailleurs si les volumes étaient plus importants cela poserait un problème car le mix supporterait difficilement une proportion plus importante (en concurrence avec les déchets de fabrication).
D'un point de vue économique, Rockwool facture ses clients pour ce service.
Ainsi, dans le cas d'un chantier avec entreprise générale et compte prorata, le programme ne pénètre
pas les chantiers (puisque les étancheurs payent déjà pour le déchet ...)
Sinon le programme reste souvent trop cher sur des petits chantiers mais peut être compétitif vis à
vis d'un traitement en Installation de Stockage de Déchets sur des gros chantiers.

Bien que les volumes soient aujourd'hui anecdotiques, Rockwool considère que le recyclage reste un enjeu stratégique (directive européenne). Même si la société n'envisage pas à cours terme la reprise de déchets de démolition elle ne se prive pas de s'y intéresser à plus long terme.

### 3.4.3.3. Les Fibres Céramiques réfractaires (FCR)

Les fibres céramiques réfractaires résistent à de très hautes températures. D'un prix élevé, elles sont conçues et utilisées pour des applications dépassant 800°C. Ce sont des fibres de silicate d'aluminium.

Les fibres sont commercialisées en vrac ou le plus souvent en matelas, nappes, feutres, noyé dans un liant (résine, latex..) ou utilisé comme composé de matériaux (pouvant être moulés ou usinés) tels que panneaux, mortiers, colles, bétons, textiles.

Leur usage principal est la production de matériaux réfractaires spéciaux :

* isolation de fours (industriels, hauts fourneaux...) : 50 %

* isolation d'appareils de chauffage et chaudières industriels ou domestiques : 20 %

* isolation dans les secteurs de la métallurgie : 10 %

* isolation dans d'autres usages industriels (tuyaux, machines...) : 10 %

* autres usages : 10 % répartis dans l'automobile (pot catalytique, filtre, coussin gonflable de sécurité (« airbag »), la protection incendie (porte coupe-feu, clapet anti-feu), la production d'énergie, la construction navale, ferroviaire ou aérospatiale.

Il existe en France plusieurs usines de fabrication en particulier dans la région de St Etienne. Le marché est essentiellement tenu par deux firmes américaines Unifrax (autrefois St Gobain qui commercialisait ces fibres sous le nom de Kerlane) et Thermal Ceramics.

Elles sont produites en faisant fondre de l'alumine et de la silice, ou du kaolin (argile blanche) à des températures de l'ordre de 1500°C à 2100°C. La masse vitreuse fondue est ensuite transformée en fibres par un procédé rotatif utilisant la force centrifuge ou par soufflage d'un jet d'air ou de vapeur. Une charge variable en oxydes (zirconium, titane...) peut leur apporter une résistance exceptionnelle à la chaleur (jusqu'à 1700°C).

La société Valoref du groupe saint Gobain est spécialisée dans le recyclage de tous matériaux réfractaires. A ce titre ils offrent des solutions globales de gestion de déchets issus de la déconstruction de fours verriers.

L'entreprise travaille en partenariat avec des entreprises de déconstruction. Les méthodologies mises en œuvre sont identiques à celles d'un chantier de désamiantage.

VALOREF n'intervient que sur la gestion du déchet :

* En coordinateur déchet au niveau du chantier pour assurer un tri, conditionnement, étiquetage des déchets conforme aux exigences réglementaires mais aussi optimiser le recyclage ultérieur

* Transport jusqu'au site VALOREF situé à Bollène(84) et classé ICPE,

* Gestion de la traçabilité,

* Recyclage / élimination des déchets.
VALREF est leader européen sur ce marché avec 40.000 tonnes de déchets réfractaires traités chaque année et un taux de recyclage de 85%.

Le recyclage concerne les matériaux réfractaires formant la structure des fours (Briques, Alumine/Zircon... etc) qui sont recyclés en matières premières secondaires.

En revanche les FCR conditionnées en big bags (avec EPI... etc comme pour les déchets amiantés) sont traités en Installation de Stockage de Déchets. Il n'existe pas de solution de recyclage pour ce type de déchet qui représente une fraction anecdotique des 40000 tonnes de déchets traités annuellement.

# 4. Conclusion et perspectives

## 4.1 Principaux enseignements

RECORD a souhaité réaliser une revue des gisements et des différents procédés de traitement en fin de vie des matériaux à base de fibres minérales naturelles (FMN), tout particulièrement d'amiante et de fibres minérales artificielles (FMA).

Après avoir proposé au lecteur une synthèse des risques pour la santé des matériaux fibreux dans le cadre de la phase de gestion de la fin de vie de ces matériaux, l'étude s'est intéressée à l'analyse critique de procédures de désamiantage et déconstruction d'ouvrages et d'équipements.

En effet, l'optimisation des coûts élevés de traitement des déchets amiantifères découle du travail effectué en amont sur les procédures de désamiantage et de déconstruction ; celles-ci sont établies en s'appuyant notamment sur un diagnostic amiante, un diagnostic préalable de démolition de qualité et mais également en capitalisant les connaissances des industriels sur leur patrimoine mobilier et immobilier. Dans cette approche, l'étude relie volontairement la gestion des déchets amiantifères, malgré les spécificités réglementaires qui l'encadre, aux opérations de prévention et gestion des autres déchets liées aux projets de déconstruction d'ouvrages ou d'équipements. La pertinence d'une approche globale des deux problématiques n'étant plus à démontrer.

De l'analyse, basée sur des retours d'expérience de projets concrets de déconstruction il ressort que la maîtrise des diagnostics amiante et déchets est un préalable à l'innovation en matière de traitement des déchets amiantés.

Cette maîtrise constitue de surcroit un facteur d'optimisation économique : le coût de traitement des déchets contenant de l'amiante représente une faible part du coût global des opérations de désamiantage des ouvrages et équipements.

Il en résulte actuellement une priorisation des actions de recherche et développement sur les procédés de désamiantage par rapport aux solutions de traitement.

Dans ce cadre, industriels et prestataires mettent en œuvre des actions de capitalisation des retours d'expérience de leurs opérations de désamiantage et déconstruction qui permettent de générer des diagnostics plus précis : cartographie en 3D des ouvrages et équipements contenant de l'amiante, démarche itérative d'identification et de localisation des éléments amiantés d'un équipement,...

La qualité des diagnostics amiante accroît également les possibilités de maîtrise des risques pour la santé des opérateurs de désamiantage et l'environnement.

En matière d'organisation de la déconstruction, et en particulier de retrait des matériaux amiantés, les caractéristiques des ouvrages et équipements induisent très souvent :

* un travail manuel dans des espaces étroits difficiles d'accès pour les opérateurs,
* des espaces d'entreposage des déchets issus du désamiantage restreints (voire inexistants) nécessitant une évacuation au fil de l'eau des déchets,

* le recours à des contenants de pré-collecte des déchets de faibles dimensions type big bag d'un mètre cube pour acheminer les déchets de leur lieu de production à leur lieu de regroupement sur le site, avant enlèvement pour acheminement vers leur lieu de traitement,

* l'installation de montes charges, ensemble ponts roulants et autres dispositifs de manutention spécifiques pour le chantier.

Conséquence des prescriptions réglementaires en matière d'émission de fibres lors des opérations de désamiantage, le choix du procédé de désamiantage est déterminé avant tout par son efficacité vis-à-vis de la séparation des matériaux amiantés de leur support et ses impacts sur l'environnement de travail : sécurité des opérateurs et limitation de l'empoussièrement.

Les flux de déchets produits correspondent à des associations de matériaux contenant de l'amiante avec des matériaux qui en sont dépourvus (plâtre, métaux,...) compte tenu d'une part, des procédés de désamiantage mis en œuvre, (produit de sablage, etc), d'autre part, des difficultés de désassemblage des matériaux entre eux (flocage sur une paroi en plâtre,...).

Cette approche sécuritaire et les problématiques de séparation des matériaux posent la question de la pertinence dans certains cas du désamiantage d'éléments constitutifs d'équipements ou d'ouvrages par rapport à leur traitement direct comme déchet amianté.

En effet, l'analyse des retours d'expérience conduite dans l'étude montre les limites de la démarche de désamiantage par séparation des matériaux fibreux de leur support : l'objectif de limitation de la consommation des ressources énergétiques et non énergétique est-il atteint lorsque l'on affecte durant des heures des opérateurs au grattage et sablage de pièces métalliques (tuyauteries coudées de chaudières, pièces de moteurs,...) dans un sas de confinement ? Ne vaudrait-il pas mieux pour préserver la santé des opérateurs, diminuer les coûts et limiter les quantités de déchets (résidus de sablage amianté, EPI contaminés, bâches de confinement,...) juste isoler, découper ces éléments métalliques pour les acheminer vers une installation de stockage des déchets ?

Aujourd'hui, des freins technologiques et métrologiques existent pour la valorisation directe de déchets amiantés dans des installations industrielles non dédiées au traitement des déchets (fours d'aciéries par exemple) notamment en raison des difficultés à garantir la suppression du caractère cancérigène des matériaux amiantés au cours du process.

Mais, dans un contexte de renforcement de la maîtrise des risques lié aux opérations de désamiantage sur la santé et l'environnement la mise en œuvre de travaux de recherche et développement d'une filière de valorisation notamment des pièces métalliques amiantés apparaît pertinente.

Les opérations de désamiantage ont lieu très majoritairement (en termes de volumes de déchets produits) lors de la phase spécifique de désamiantage et sont complétées par des opérations de désamiantage complémentaires lors de la déconstruction. Aussi, une massification des flux de déchets contenant de l'amiante existe de fait et peut constituer un atout pour la mise en œuvre de procédés de prétraitement ou traitement mobiles sur site.

Les conséquences en matière de responsabilité du producteur de déchet des choix des procédés de traitement (inertage par torche à plasma ou stockage en installation dédiée) sont prépondérantes par rapport aux conséquences économiques.

Les sites industriels comportent outre des ouvrages et équipements liés au process, des bâtiments tertiaires ; il en résulte deux typologies de chantiers de désamiantage/déconstruction. Afin de limiter les quantités globales de déchets amiantés produites (déchets amiantés liés aux ouvrages ou
équipements et déchets de protection des personnels et de l'environnement), il est opportun d'adopter pour chaque typologie une organisation des prestations de désamiantage et déconstruction adaptée :

* Pour des ouvrages tertiaires, un marché de prestation réalisé par un groupement solidaire des entreprises de désamiantage et de déconstruction,

* Pour des ouvrages industriels, des marchés de prestation des opérations de désamiantage et de déconstruction distincts (mais des entreprises de déconstruction en association avec des intervenants qualifiés pour le cas échéant des prestations de désamiantage complémentaires des équipements et ouvrages.

Les conséquences des choix des procédés de désamiantage liés à la nouvelle réglementation mériteraient de faire l'objet d'une approche globale de type ACV des impacts des quantités de déchets de matériels de protection produites en regard des impacts des déchets de matériaux de construction amiantés objet de l'opération de désamiantage.

Une telle analyse apporterait des éléments de réflexion utiles pour faire évoluer les procédures actuelles de désamiantage en cohérence avec les impératifs de protection des personnes et des milieux et de maîtrise budgétaire.

En outre, elle pourrait contribuer à l'évolution de la réglementation applicable aux opérations de désamiantage et déconstruction aujourd'hui éclatée entre les prescriptions du Code de l'environnement, les prescriptions du Code du Travail de la Santé et celles du Code de la Construction et de l'Habitation.

> Les deux premières étapes de l'étude (synthèse des risques pour la santé des matériaux fibreux et analyse critique de procédures de désamiantage et déconstruction d'ouvrages et d'équipements) ont ainsi permis la définition des flux de matériaux fibreux en fin de vie à traiter. Puis il a été procédé à la revue critique prospective des technologies de traitement des déchets amiantifères et des autres matériaux FMA.

Les principaux enseignements de l'étude en matière de technologies de traitement des déchets amiantifères sont les suivants :

## Avancées technologiques en matière de conversion thermo chimique des déchets amiantés

Les procédés de traitement ont été sélectionnés pour leur capacité à supprimer les risques sanitaires et environnementaux liés aux déchets amiantés.

Le procédé INERTAM de vitrification des déchets amiantés par torche à plasma reste à ce jour le seul exploité à une échelle industrielle bien qu'il induise un coût de traitement élevé par rapport au stockage en installation de traitement des déchets dédiée.

Le procédé DMS (Direct Melting System) qui relève de la gazéification des déchets semble être à même de proposer une solution de traitement par fusion/vitrification des déchets amiantés. Cependant, malgré une utilisation assez répandue au Japon, cette technologie ne parvient pas à s'implanter en Europe.

Concernant les traitements thermo-chimiques, les procédés les plus avancés se basent sur l'utilisation d'un agent minéralisant qui va permettre de détruire la structure fibreuse de l'amiante par un traitement thermique ne nécessitant pas d'atteindre le point de fusion.
Les 2 procédés retenus (ARI Technologies et ATON-HT) fonctionnent sur un principe théorique similaire utilisant un agent minéralisant de même nature (silicate de sodium / borax). C'est sur le volet du traitement thermique que se fait la différence.

ARI technologie a choisi d'utiliser un four à foyer rotatif qui offre l'avantage d'être parfaitement maitrisé dans le cadre d'une utilisation industrielle (Sidérurgie) et la possibilité de traiter de grands volumes de déchets.

Ce procédé est actuellement le plus avancé. Après la mise en œuvre de pilotes industriels aux Etats-Unis et une exploitation commerciale limitée, la construction d'une unité de traitement d'une capacité de 50 t/ jour est prévue dans le Sud de l'Angleterre courant 2016.

Le procédé a fait ses preuves et il y a peu de doute sur la faisabilité technique du projet. Sur le plan économique, le cout annoncé (200 € / tonne mais qui reste à valider) viendrait sérieusement concurrencer les tarifs de stockage en installation dédiée relativement élevés en Angleterre.

ATON-HT a développé une voie originale consistant à utiliser un champ électromagnétique (microondes) pour le traitement thermique des déchets. Cette technologie peu répandue sur un plan industriel a également une capacité moindre même si ATON-HT affirme pouvoir construire une unité pouvant traiter 1 tonne / h.

ATON-HT cherche déjà à commercialiser son procédé (licence, vente de réacteur) qui a fait ses preuves avec le déploiement d'un pilote industriel en conditions réelles d'exploitation.

Le principal atout de ce procédé réside dans sa faible consommation énergétique et un cout final de traitement compétitif (110 € / tonne) qui reste à valider.

Les traitements thermochimiques basés sur une attaque acide (Neo-Eco Recycling / VALMIANTE) sont moins avancés. Ces 2 projets sont initiés par des acteurs Français mais sont toujours en phase de test.

Néo-Eco prévoit la mise en œuvre d'un pilote industriel sur chantier courant 2016 qui permettra de conclure sur la possibilité d'une application industrielle possible.

Sur le plan technique, des solutions de traitement de déchets amiantés à échelle industrielle se dessinent. Les tarifs annoncés sont très compétitifs mais restent à valider. Il est peut probable qu'une solution de traitement puisse être réellement commercialisée à un cout inférieur à celui du stoakage en installation dédiée.

Quoiqu'il en soit, l'étude montre que l'enjeu financier pour les acteurs concernés est du coté du désamiantage proprement dit. Le cout de traitement du déchet amianté pèse peu dans le bilan économique global d'une opération de désamiantage comme cela a été mis en évidence lors de l'analyse des retours d'expérience de déconstruction.

En outre, les déchets amiantés restent des « déchets historiques » en raison de l'interdiction de commercialisation des matériaux amiantés.

Au final, parmi les 208 brevets identifiés, 11 correspondent à des procédés de traitement complet des déchets amiantés. Leur analyse permet de conclure à l'existence d'un potentiel de 5 procédés de traitement par conversion thermo chimique en cours de développement.

## Développement des technologies et caractéristiques intrinsèques du déchet amianté

In fine, est-ce que bien souvent le procédé de traitement ne va pas devoir prendre en charge, à titre d'exemple, plus de cloisons de plâtre que d'amiante ?
Compte tenu des modes opératoires mis en œuvre pour désamianter les ouvrages et équipement, les flux de déchets amiantés en entrée de traitement correspondent à des matériaux constitués certes d'amiante mais aussi :

- de plâtre, de plastiques, de béton, etc selon les cas,

- d'autres matériaux non présents à la base dans les ouvrages et équipements (produits de sablage, confinements et EPI) mais nécessaires au désamiantage et à la protection des opérateurs et de l'environnement.

Une autre problématique également importante à souligner est celle de la séparation amphibole/chrysotile prescrite par certains développeurs en entrée de traitement.

En effet, le chrysotile a une charge de surface positive ce qui a conduit les fabricants à mélanger le chrysotile avec jusqu'à 40 % d'amphiboles, qui possèdent une charge de surface négative, pour la fabrication de l'amiante-ciment (les amphiboles, après leur interdiction ont été remplacées par des agents tensio-actifs).

La nature du support a beaucoup plus d'impact sur le choix du mode de traitement que la variété d'amiante.

Or, à l'analyse des procédés en développement beaucoup ne semblent pas adaptés à la prise en charge de la complexité intrinsèque du flux de déchets amiantés.

Cette capacité à accepter une grande variabilité de composition des flux de déchets amiantés doit être un critère fort dans l'appréciation des différents procédés.

En outre, les procédés de conversion thermo-chimiques peinent à offrir des capacités unitaires de traitement élevées.

Lors de l'analyse des retours d'expérience d'opérations de désamiantage, il a été montré que le pré-curage ciblé des bâtiments peut permettre d'optimiser les volumes des confinements et de réduire les quantités de déchets amiantés produits.

Cette démarche de prévention, rendu possible par la qualité des diagnostics amiante et un travail approfondi de définition des modes opératoires de désamiantage est essentielle ; elle permet la production de flux de déchets amiantés quantitativement plus faibles mais qualitativement plus riches en amiante et donc plus aptes à permettre une optimisation technico-économique des procédés.

## Développement de technologies de traitement spécifiques et utilisation de procédés industriels ouverts existants pour le traitement de déchets amiantés

### En cimenterie :

Les déchets amiantés sont souvent constitués d'amiante, de composition minéralogique proche des argiles (alumino-silicates hydratés) lié à du ciment (CaO) ou du plâtre (CaSO₄),

Les températures des fours de clinkérisation (800-1500°C) et les durées de traitement sont suffisantes pour dénaturer la structure fibreuse de l'amiante après contact avec un fondant mais aussi pour détruire les éventuels polluants organiques.

Il apparaît donc pertinent d'un point de vue technico économique d'explorer cette voie de valorisation, ce que n'ont pas manqué de faire les cimentiers japonais (une cinquantaine de brevets déposés sur ce sujet).

En revanche, les cimentiers français ne semblent pas favorables au développement du traitement de déchets amiantés sur leurs sites pour des questions d'acceptabilité par les populations riveraines des cimenteries mais également par leurs clients utilisateurs. En effet, on comprend aisément que dans un contexte de positionnement du béton dans les démarches de construction durable,