# 2 Valorisation matière

## 2.1 Types d'utilisation

### 2.1.1 BATIMENT/MATERIAUX

Les principales voies de valorisation matière sont énumérées ci-après :

- Production de clinker (ciment), comme matière première (Autriche et Pays-Bas uniquement),

- Production de briques en remplacement du sable (pratique courante en Autriche et Pays-Bas uniquement),

- Production de liants alternatifs (par exemple, les géopolymères),

- Production de granulats synthétiques par collage à froid

- Remplacement de sable dans les bétons non armés préfabriqués,

- Incorporation dans des panneaux agglomérés. Des limites réglementaires et ou techniques limitent à 20 % l'usage possible de ce matériau.

- Incorporation à des céramiques (France notamment).

L'utilisation de cendres volantes de centrales thermiques dans le secteur du bâtiment (clinker, bétons), est éprouvée et normalisée.

### 2.1.2 GENIE CIVIL

Les principales applications sont les suivantes :

- Matériaux de construction qui augmentent la portance des routes forestières (phase de démonstration en Autriche, Finlande et Suède)

- Liant pour la stabilisation des sols dans la construction de la route, en remplacement de la chaux comme liant (phase de démonstration en Autriche, Finlande et Suède)

- Aménagements paysagers (murs, remblais, collines, remblaiement)

- Stabilisation des déblais de dragage

- Modélisation/aménagement de décharges

## 2.2 Exigences techniques/critères de faisabilité

### 2.2.1 BATIMENT/MATERIAUX

#### 2.2.1.1 Incorporation dans le clinker et les bétons

Ces deux modes de valorisation concernent aujourd'hui quasi exclusivement les cendres de charbon.

Les cendres volantes de charbon sont utilisées fréquemment dans la production de ciment en raison de leur comportement pouzzolanique principalement. Les éléments Si, Al, Fe et S sont ciblés par les normes européennes E-450 et ASTM 618.

#### 2.2.1.1.1 Incorporation au clinker

Le clinker est constitué essentiellement de **silicates calciques** (C2S, C3S...). Le clinker est un constituant du ciment artificiel, qui résulte de la cuisson d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (qui apporte le calcium) et de 20 % de matériaux aluminosilicates (notamment les argiles qui apportent le silicium, l'aluminium et le fer).

Les réactions mises en œuvre sonbt les suivantes :

- Réaction hydraulique (= prise du ciment)

$$ \cdot C3S (silicate tri calcique), C2S + H2O \rightarrow CSH + Ca(OH)_{2} $$

- Réaction pouzzolanique (de la cendre volante)

$$ \cdot Silice + CaO + H2O = Silice + Ca(OH)_{2} \rightarrow CSH (silicates de calcium hydraté) $$

Les différentes qualités de ciments définies par la norme EN 197 - 1 sont obtenues par broyage fin du clinker (ciment sorti du four avant broyage) avec 35 % au maximum de constituants secondaires : cendres silico-alumineuses, fillers calcaires, laitiers de hauts-fourneaux. Les cendres volantes de charbon ont la propriété de consommer de l'hydroxyde de calcium ou portlandite (formé lors de réaction du ciment avec l'eau) tout en générant des silicates de calcium hydratés (CSH) **insolubles dans l'eau**, et responsables du durcissement du béton, renforçant ainsi la résistance du béton. Les cendres silico-alumineuses sont également ajoutées au clinker en tant que correcteur d'aluminium, silice et fer, en substitution des argiles, et pour réduire les quantités de clinker nécessaires.
Le ciment obtenu à partir du clinker est un liant hydraulique, donc un matériau qui fait prise et durcit en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée **hydratation**.

L'incorporation des cendres de biomasse est possible après broyage puis mélange au clinker. Cette voie de valorisation est en développement, notamment en Europe.

### 2.2.1.1.2 Incorporation dans les bétons

Les cendres volantes de charbon sont des matières à part entière dans la fabrication des bétons (cf. Norme E-450) compte tenu de leurs propriétés pouzzolaniques.

Le nom de pouzzolane est donné à toute substance (naturelle ou artificielle) capable de conférer à une chaux ou un ciment, **son hydraulicité**. Autrement dit, la « propriété pouzzolanique » est l'aptitude d'un matériau à se combiner à **température ambiante** et en présence d'eau avec la chaux ou la portlandite pour donner des hydrates très peu solubles.

Les alcalins présents dans les cendres entrainent des retards de prise, les alcalins non piégés dans le ciment pouvant réagir avec les agrégats.

En France, la réglementation sur les bétons s'est récemment durcie avec la mise en place de tests de résistance aux alcalins, en vue de limiter la production d'agrégats. Compte tenu de leur composition, les cendres de biomasse sont exclues quasiment « de facto ». Toutefois, plusieurs travaux de recherche (Espagne, Italie) ont permis de démontrer la possibilité de cette voie de valorisation.

L'incorporation des cendres de biomasse peut être réalisée dans les centrales à bétons, lors du mélange des différents constituants. Notons, que contrairement à la valorisation dans les ciments, il s'agit ici d'un simple mélange, d'une minute environ, et non d'un process complexe (broyage, mélange long...) comme la production du ciment. L'additif doit donc être prêt à l'emploi et correspondre parfaitement aux exigences du process.

Les cendres peuvent être utilisées comme substitut au ciment dans les mortiers. Cette filière est confrontée à une difficulté principale : le gonflement du béton en raison de la teneur en chaux libre dans les cendres.

### 2.2.1.2 Incorporation dans les céramiques

Les céramiques constituent une famille de matériaux de base et sont, pour la plupart, constitués de composés naturels tels qu'oxydes, silicates.

Les cendres de biomasse contiennent des fondants alcalins (Na, K, Phosphates) favorisant la fusion avec la silice à 1 100 °C. Les cendres peuvent se substituer notamment aux feldspaths, utilisés en céramique.

## 2.2.2 GENIE CIVIL

### 2.2.2.1 Techniques routières

Par assimilation avec l'utilisation des mâchefers d'ordures ménagères (MIOM), les cendres de biomasse pourraient entrer dans la constitution de remblais et sous couches de chaussées en tant que :

- liant à faible caractère pouzzolanique,

- correcteur granulométrique ou filler dont le rôle est de compléter la granulométrie d'un matériau pauvre en fraction fine (inférieure à 500 µm).

Des applications en traitement de sol (techniques routières) sont aussi possibles et sont moins contraignantes du point de vue de la réglementation. Au moins un industriel a recours à cette solution en France.
<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Tableau 35 : Seuils lixiviation mg/kgMS en base log et valeurs cendres volantes - CEDEN</figcaption></figure>

Or en 2001, l'étude réalisée par l'ADEME sur la gestion des cendres de biomasse rappelait que les analyses ont démontré qu'il existe toujours un paramètre discriminant (fraction soluble, teneur en imbrûlés ou teneurs en métaux lourds) qui ne permet pas de valoriser ces cendres au même titre que les MIOM maturés.

Toujours selon cette étude, certaines des cendres analysées pouvaient rentrer dans la catégorie valorisable au sens de la circulaire mâchefer après un pré-traitement (analogie avec la période de maturation des mâchefers). Une diminution de la fraction soluble (par lavage) permettrait de valoriser les cendres de plaquettes en techniques routières, mais le problème à prendre en compte serait alors le traitement et l'élimination des eaux de lavage.

Les mâchefers avant d'être valorisés en techniques routière doivent respecter des valeurs limites en termes de lixiviation de la fraction soluble.

La gestion mâchefers est encadrée par les textes suivants :

- La circulaire du 17 janvier 2005 relative à la gestion des résidus d'épuration des fumées d'incinération d'ordures ménagères, définit les filières d'élimination envisageables pour ce type de déchet.

- L'arrêté du 30 décembre 2002, relatif au stockage de déchets dangereux, a imposé la stabilisation des résidus de l'incinération (suies, cendres non volantes, poussières fines, cendres volantes, déchets de neutralisation des gaz) et mâchefers issus de l'incinération des déchets industriels.

Aujourd'hui, on fait un constat identique quand on confronte les résultats des tests de comportement à la lixiviation de cendres de biomasse et les valeurs limites imposées par la réglementation sur l'utilisation des mâchefers en techniques routières ou au regard des valeurs du Guide SETRA. Deux solutions sont envisageables :

- Une stabilisation à l'image des MIOM.

- Un mélange avec d'autres matériaux (liants hydrauliques routiers). Cette solution peut s'apparenter toutefois à une forme de « dilution », son acceptabilité réglementaire doit donc être validée au préalable.

La valorisation en technique routière est souvent confrontée à l'inadéquation entre des tonnages faibles et diffus et les besoins sans commune mesure des chantiers.

## 2.3 Programmes de recherche/R&D, essais, démonstration...

### 2.3.1 FRANCE

- CERACENDRE (voir détail des résultats en annexe)

Le projet CERACENDRE, soutenu par l'ADEME et porté par la Société française de céramique (SFC) a débuté en 2011 et s'est terminé en décembre 2014. Il visait à étudier l'opportunité d'incorporer des cendres de biomasse dans des céramiques.
Selon le responsable du programme<sup>52</sup>, les conclusions sont probantes et l'utilisation est possible sous réserve d'un certain nombre de traitements préalables (broyage, déferraillage, criblage).

L'incorporation de cendres de biomasse est intéressante à plusieurs titres pour la filière céramique :

- Substitution d'une matière première onéreuse (de 20 €/t pour les terres cuites à 70-80 €/t pour les autres céramiques et notamment le secteur sanitaire)

- Coûts de transport réduits : les gisements de cendres des chaufferies bois sont très diffus sur le territoire, à l'image de filière céramique

La valorisation en céramique présente plusieurs atouts :

- L'industrie est diffuse sur le territoire français. Si les besoins sont importants à l'échelle nationale, ils sont diffus et donc peu importants par site. Il y a donc une adéquation avec le caractère diffus des chaufferies et donc des gisements de cendres.

- D'un point de vue environnemental, la valorisation en céramique permet de piéger les éléments indésirables (métaux) au travers d'un processus de vitrification (stabilisation au sens de la réglementation sur les déchets) et de les diluer au travers la production d'éléments de petite taille (exemple : sanitaire) et répartis partout dans le monde. Il n'y pas un phénomène de concentration comme dans le cas des techniques routières ou dans la production de béton.

### • VALOCENDRE

Le projet VALOCENDRE<sup>53</sup>, d'une durée de 30 mois va débuter au premier semestre 2015. Il est porté par un consortium piloté par Norske Skog Golbey (papèterie à base de papier recyclé) dans le cadre d'un appel à projet BIP. Un utilisateur de bétons pour des applications spécifiques fait partie du consortium.

Contrairement au programme CERACENDRE qui portait principalement sur des cendres sous foyer, seules les cendres volantes de l'industriel seront concernées (55 000 tonnes).

Plusieurs verrous doivent être levés dans le cadre de ce programme et principalement celui consistant à éteindre la chaux vive. Il ne semble pas, au vu des premiers tests qui ont eu lieu par le passé sur les cendres du papetier, que les chlorures soient un frein à l'incorporation dans les bétons.

### • Techniques routières

Certaines cendres sont déjà utilisées en techniques routières (ex : cendres grossières issues d'installations équipées d'un four à lit fluidisé.) Certaines cendres volantes, non valorisables directement en techniques routières (inadéquation avec les seuils imposés par les réglementations) bénéficient d'une autorisation provisoire pour le traitement des sols pour techniques routières. L'industriel souhaitait obtenir une autorisation définitive pour des applications plus larges en techniques routières, afin de valoriser davantage de cendres volantes selon cette voie.

En technique routière, les cendres peuvent être utilisées de différentes manières<sup>54</sup> :

- dans un mélange Sols + cendres

- dans un mélange Sols + cendres + liant hydraulique routier (LHR)

- cendres humidifiées seules

- cendres humidifiées + LHR

- dans un mélange Grave naturelle ou recyclée + cendres

- dans un mélange Grave naturelle ou recyclée + cendres + LHR

- comme constituant de Matériaux auto-compactant

- comme constituant de Liant hydraulique routier (LHR)

L'industriel NORSKE SKOG a entrepris en 2012-2013 des essais à grande échelle (6 000 tonnes de cendres volantes (de filtres à manche issues d'un four à lit fluidisé) en partenariat avec un industriel du BTP. L'objectif était de valider le procédé de mise en œuvre, vérifier les performances mécaniques du produit et pouvoir faire des mesures environnementales.

Les résultats des tests de lixiviation ont été particulièrement probants, pour l'ensemble des étapes simulées de la vie de l'ouvrage (avant, en fonctionnement, après démolition). Toutefois, les tests ont été réalisés sur des cendres en mélange avec un liant hydraulique routier (le mélange obtenu est le matériau finalement utilisé en techniques routières) : or il semble que les tests doivent porter sur les cendres seules, ce qui rend le respect des seuils plus difficile à atteindre.

<footnote n="52">52 Communication personnelle M. Filhol de SFC en mars 2015.</footnote>

<footnote n="53">53 Communication personnelle Mme BORTOLOTTI Norske Skog en mars 2015.</footnote>

<footnote n="54">54 VALDENAIRE B. Positionnement des cendres volantes de NSG par rapport à la réglementation pour plusieurs filières de valorisation. Université de Lorraine. 2013</footnote>
## Programme EVACEB

Eco-valorisation des cendres de biomasse.

Mandataire : exploitant de chauffage.

Partenaires : 2 laboratoires notamment.

Sur 3 ans à partir de fin 2015 début 2016.

Dans le cadre du CIFRE.

Production d'éco-liants notamment utilisés en techniques routière.

Le plan de financement n'est pas encore finalisé.

## 2.3.2 EUROPE

### 2.3.2.1 Incorporation dans les ciments

* BIOCOMBUST (voir détail des résultats en annexe)

BIOCOMBUST est un projet de recherche interdisciplinaire impliquant des partenaires français, suisses et allemands en partenariat avec HOLCIM. Son but est d'étudier les émissions de particules et les cendres produites lors de la combustion de bois, de copeaux de bois et de granulés, l'impact de cette pollution atmosphérique sur la santé humaine et les opportunités de valorisation des cendres.

Le potentiel de valorisation des cendres de biomasse comme additif de ciment a été étudié. Dans le cadre du projet, différents types de cendres ont été testés à partir des divers dispositifs de récupération des cendres de combustion, comme les cyclones, des électrofiltres et les filtres à manches et sous les grilles. En outre, différents types de combustibles de biomasse ont été comparées.

Les résultats de l'étude ont font l'objet d'une présentation le 23 avril 2015 à Strasbourg.

L'utilisation des cendres de biomasse n'est possible que pour certaines applications spécifiques (marchés de niche) et entraine une vraie plus-value au produit final (effets « spéciaux » recherchés pour certains ciments). Pour certaines applications, la présence de chaux vive est même une condition nécessaire. Le broyage des cendres avant incorporation au ciment est indispensable. L'incorporation doit être de 15 % maximum pour ces applications.

### 2.3.2.2 Incorporation dans les bétons

* Université de Grenade

En 2013, des chercheurs de l'Université de Grenade sont arrivés à fabriquer un béton autocompactant à partir de cendres provenant de la combustion en chaudière de pellets fabriqués avec des restes d'émondage d'olivier.

Les scientifiques ont présenté, dans un article publié dans la revue "Construction and Building Materials", les résultats préliminaires de l'utilisation des cendres volantes provenant de la combustion, dans des chaudières domestiques, de pellets fabriqués avec des résidus provenant de la biomasse d'olivier, comme substitut du filler dans la fabrication de béton autocompactant. Ce béton présente une résistance à la compression légèrement supérieure à celle du béton traditionnel, et supérieure au minimum établi par le Décret Royal 1247/2008, du 18 juillet, par lequel est approuvée "l'instruction de béton structurel".

Toutefois, si l'utilisation de cendres volantes de biomasse comme filler en béton autocompactant est faisable, elle nécessite une étude à plus grande échelle et avec une plus grande portée afin de garantir la fabrication d'un béton de haute qualité.

* Italie

Dans les années 2000, une équipe italienne a réalisé des essais d'incorporation de différentes cendres de biomasse dans les bétons<fnref n="55" /> (http://www.enco-journal.com/journal/ej34/sforza.html).

Les résultats ont été peu probants et ont notamment mis en évidence l'effet de gonflement du mortier en raison de la présence de cendres.

* Finlande<fnref n="56" />

En Finlande, des programmes de R&D, adossés à l'usine de cogénération de Keljonlahti brulant 50 000 tonnes de biomasse, ont été conduits entre 2009 et 2011 : ces travaux ont notamment porté sur l'utilisation des cendres pour la production de béton.

<footnote n="55">⁵⁵ Giuseppe Sforza - General Admixtures SpA, Ponzano Veneto (TV). Giacomo Moriconi - Università Politecnica delle Marche, AnconaL'UTILIZZO DI CENERI DA BIOMASSA PER UNO SVILUPPO SOSTENIBILE DEL CALCESTRUZZO.</footnote>

<footnote n="56">⁵⁶ KEMA. Options for increased utilization of ash from biomass combustion and co-firing. Mars 2012.</footnote>
Un programme mis en place entre 2011 et 2012 a été conduit pour déterminer les conditions de production à grande échelle de granulés de cendres, dans un but notamment de valorisation en forêt.

### 2.3.2.3 Techniques routières/travaux d'aménagement

#### 2.3.2.3.1 Autriche

Dans le cadre du programme BIOS BIOENERGIESYSTEME (2009-2013), les travaux ont montré l'intérêt des cendres de biomasse pour la construction de routes forestières.

Les études menées par Supancic K. et Obernberger I. ont montré l'intérêt de substituer de la chaux vive par des cendres en tant de liant pour stabiliser les argiles et les limons. Les préconisations favorisent l'utilisation de cendres sous foyer en mélange ou non avec des cendres grossières ou de cendres volantes issues de lits fluidisés, moins chargées en métaux lourds que les cendres volantes issues de fours à grille. L'utilisation de cendres de biomasse réduit les coûts mais rallonge les temps de traitement en raison des flux manipulés plus importants. Par ailleurs des équipements spécifiques peuvent être nécessaires compte tenu de la taille des particules supérieure à celles de la chaux.

Par ailleurs, les études ont montré l'intérêt de l'utilisation de cendres de bois en substitution de la chaux comme liant hydraulique pour la stabilisation des sols dans la construction de routes (remarque : le papetier Norske Skog dispose d'une autorisation provisoire dans ce domaine spécifique). Toutefois, les incidences environnementales sont toujours en cours d'évaluation.

#### 2.3.2.3.2 Suède

Dans le cadre du programme Värmeforsk la Suède a conduit ces 10 dernières années des études dans les domaines de la valorisation des cendres en techniques routières, en stabilisation de matériaux de dragage, en stabilisation de boues (cendres volantes) et en couverture de décharges.

### 2.3.2.4 Remplacement de polymères

#### 2.3.2.4.1 Wallonie

Projet convention CEBEDEAU-DGARNE : remplacement de polymères utilisés dans le traitement des boues par des cendres (effet chaulant).

## 2.3.3 QUEBEC

### 2.3.3.1.1 Incorporation dans les ciments

L'IRDA, institut de recherche et de développement en agroenvironnement, a récemment mené des études sur les émissions de particules et la production de cendres issues de la combustion de biomasses. Les études suivantes apportent des infirmations sur la qualité des cendres et sur les possibilités d'incorporation dans le ciment.

- Bilan énergétique, émissions gazeuses et particulières de la combustion de la biomasse à la ferme. Mars 2012

- Etude des émissions gazeuses et particulaires de la combustion de biomasses agricoles et forestières. 2012

- Value-addition of residual ashes from different biomass origins in cement based materiel: a comparative study. Septembre 2011

Les propriétés chimiques des cendres de biomasse ont été analysées pour déterminer leur potentiel d'utilisation dans les bétons. Les biomasses testées comprenaient bois, fraction solide du lisier de porc, le panic raide et le saule. Les résultats de l'étude conduisent aux conclusions suivantes :

- 1. Il existe une relation étroite entre les propriétés chimiques de la biomasse initiale et les cendres.

- 2. Les cendres volantes de biomasse présentent une teneur en Cl élevée.

- 3. Les **cendres volantes** ont un contenu SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 (propriétés pouzzolaniques) insuffisant pour répondre aux spécifications de la norme ASTM (norme américaine équivalente à la norme E-450). Ainsi elles ne sont pas appropriées en tant que substitut du ciment dans les bétons.

- 4. Le Cl contenu dans les cendres de biomasse est élevée et très variable.

- 5. Les **cendres sous foyer** de panic, riches en silice, pourraient potentiellement être utilisées dans des bétons, car elles respectent les spécifications chimiques pour la désignation de classe C de la norme ASTM.
# 3 Traitement de déchets

## 3.1 Stabilisation de déchets spéciaux stockés en ISDD, et principalement des mâchefers

Une tonne d'OM incinérée conduit à la production d'environ 30 à 50 kg de REFIOM qu'il faut traiter et stabiliser.

Trois techniques existent pour stabiliser ou solidifier les REFIOM et réduire leur caractère polluant ainsi que leur capacité de relargage de polluants dans le milieu :

- Stabilisation / solidification : traitement physico-chimique avec l'utilisation de **liants hydrauliques** comme le ciment, la chaux,...Cette technique est utilisée par presque toutes les installations d'incinération.

- Vitrification : traitement physico-chimique avec chauffage du déchet à très haute température ou enrobage dans une matrice verrière.

- Enrobage par liants organiques : traitement physico-chimique avec l'utilisation de bitume ou d'une matrice plastique. Cette technique est très coûteuse donc peu utilisée.

Les REFIOM peuvent ensuite stockés en centre de stockage.

L'utilisation de liants hydrauliques est donc la technique la plus courante : **les cendres volantes de chaufferies biomasse, dont le coût de traitement est élevé, pourraient être intégrées dans les préparations** en raison de leur caractère neutralisant (CaO) liée à leur contenu en chaux vive.

Les cendres volantes de biomasse présentent une pouvoir neutralisant incontestable, voire une capacité de remplissage du mélange final, mais contrairement à une chaux par exemple, contiennent des éléments préjudiciables à l'objectif de stabilisation d'inertie recherché :

Ainsi, les teneurs en éléments suivants (Fraction soluble globale principalement, chlorures, Na, K et S(sulfate) doivent être limitées pour valider et pouvoir justifier leur utilisation.

L'objectif est notamment de réduire la solubilité des éléments contenus dans les REFIOM : il n'est donc pas pertinent d'apporter des cendres présentant une fraction soluble trop élevée.

Compte tenu de l'importance de la fraction soluble dans les cendres, seule l'utilisation pour la stabilisation des REFIOM traités à la chaux est envisagée (les REFIOM traités au bicarbonate de soude sont très solubles).

Les cendres volantes pourraient être incorporées à raison de 1/3 du mélange stabilisant (deux autres produits sont nécessaires)<fnref n="57" />.

En France, plusieurs papetiers valorisent une partie de leurs cendres volantes en stabilisation de déchets industriels spéciaux.

## 3.2 Neutralisation de rejets aqueux acides

La neutralisation d'un effluent consiste à ramener son pH (par acidification ou alcalinisation) à une valeur fixée en fonction des besoins (ex : entre 7 et 10,5 pour la précipitation des métaux sous forme d'hydroxydes). Les cendres peuvent être valorisées pour neutraliser certains effluents liquides, notamment issus de traitements de surfaces ou des drainages acides provenant des résidus miniers. Il existe peu de références dans la littérature pour ce mode de valorisation.

# 4 Industrie énergie

## 4.1 Applications

Les applications possibles sont notamment les suivantes :

- Extraction des métaux par traitement chimique ou électrochimique

- Charge dans les métaux ou polymères

- Extraction de phosphore pour la production d'engrais

- Production de sols pour cultures hors sol

## 4.2 Programmes de recherche/R&D, essais, démonstration...

### 4.2.1 FRANCE

- Plasturgie : programme PLASTICENDRE (voir détail des résultats en annexe)

<footnote n="57">⁵⁷ Bruno Gilardin (SARP). Communication personnelle janvier 2015.</footnote>
Le projet Plasticendre est un projet français débuté en 2012 visant à mettre en place une nouvelle filière de valorisation pour les cendres volantes produites par une papèterie qui produit du papier à partir de papiers recyclés et des bois de trituration. Cette filière doit permettre la prise en charge d'une grande quantité de cendres mais elle doit en plus être stable et pérenne. Ce projet prévoit l'utilisation des cendres volantes dans l'industrie de la plasturgie en tant que charge minérale. Actuellement, les charges couramment utilisées sont le talc et le carbonate de calcium. Globalement, le programme PLASTICENDRE a montré que la plupart des critères exigées par l'industrie de la plasturgie étaient respectés mais qu'un certain nombre d'analyses étaient encore nécessaires.

### 4.2.2 PROGRAMMES EUROPEEN

Le programme BIOREFINE conduit notamment un programme de développement des techniques de récupération des nutriments (NPK) ainsi que des éléments traces métalliques à partir de déchets tels que les cendres.

### 4.2.3 DANEMARK

* Extraction des éléments traces métalliques de cendres volantes par électrodialyse (2000-2013)<fnref n="58" />

Les travaux ont notamment porté sur la réduction du cadmium dans les cendres volantes, cet ETM étant un facteur limitant pour le retour au sol. Les essais ont concerné plusieurs types de biomasses (paille, bois).

En dépit de ces grandes variations entre les cendres, la méthode électrodialytique a montré sa robustesse pour réduire la concentration de Cd à moins de 2,0 mg / kg de MS pour des valeurs initiales entre 8,8 et 64 mg/kg MS.

Ces méthodes sont par ailleurs testées pour les cendres volantes de charbon et les cendres volantes d'incinération.

* Séparation des éléments minéraux fertilisants et des éléments traces métalliques des cendres<fnref n="59" />

* KOMUNNEKEMI

Le procédé a été développé par KOMMUNEKMI dans les années 2000, pour extraire notamment le phosphore fr cendres non de biomasse épandables en raison de leur teneur en éléments traces trop élevées. Les coûts élevés de la méthode semblent avoir mis à mal le développement à grande échelle de cette voie de valorisation.

* DONG Energy's

On peut citer aussi le procédé a été développé par DONG Energy dans les années 2000, pour extraire notamment la potasse de cendres non de biomasse épandables en raison de leur teneur en cadmium trop élevées.

### 4.2.4 FINLANDE<fnref n="60" />

En Finlande, des programmes de R&D, adossés à l'usine de cogénération de Keljonlahti produisant 50 000 tonnes de biomasse, ont été conduits entre 2009 et 2011 : ces travaux ont notamment porté sur l'extraction des métaux pour améliorer la qualité des cendres.

### 4.2.5 NORVEGE

La Norvège étudie (programme en cours) les perspectives d'utilisation des cendres de biomasse dans les sols artificiels des cultures sous serres notamment.

## 5 Combustion des cendres

Les cendres contiennent des matières volatiles (« imbrûlés ») en quantités plus ou moins importantes (de l'ordre de 2 à 30 % sur brut), qui peuvent être d'une part indésirables pour certains modes de valorisation (matériaux principalement : bitumes, céramiques, bétons mais également granulation...)

<footnote n="58">⁵⁸ Gunvor M. Kirkelunda, Anne J. Damoeb, Lisbeth M. Ottosen. Electrodialytic removal of Cd from biomass combustion fly ash suspensions. Journal of Hazardous Materials. Volumes 250-251, 15 April 2013, Pages 212-219</footnote>

<footnote n="59">⁵⁹ Renewable Energy and Transpor. Utilization of Ash Fractions from Alternative Biofuels used in Power Plants. Juin 2008</footnote>

<footnote n="60">⁶⁰ KEMA. Options for increased utilization of ash from biomass combustion and co-firing. Mars 2012.</footnote>
car limitant les propriétés de liaison entre les matériaux, et d'autre part constituent une source d'énergie potentielle.

Dans l'industrie, la valorisation énergétique des imbrûlés dans les cendres est parfois mise en œuvre :

- soit directement dans l'installation : certaines installations recirculent les cendres pour réduire le taux d'imbrûlés (exemple : cendres de dépoussiéreurs sur des grosses installations industrielles). Cette technique présente des inconvénients : augmentation des temps de séjour et augmentation de la turbulence.

- en cimenterie, certaines cendres, riches en imbrûlés et destinées à complémenter les ciments, sont incorporées en aval du process et sont incinérées avec le cru, en raison de leur potentiel énergétique.

Dans les années 2000, des essais d'extraction des imbrûlés par tri granulométrique puis de gazéification ont abouti à des résultats prometteurs<sup>61</sup>. La technique, qui était appliquée à des cendres sous foyer issues de four à grille, a permis d'identifier les fractions les plus riches en matière organique et évaluer leur part dans le volume total des cendres. La recherche a montré que la séparation industrielle du carbone (fraction riche en carbone) peut être réalisée en utilisant des tamiseuses à l'échelle industrielle. L'élimination maximale de carbone a été obtenue pour une extraction de la fraction granulométrique supérieure à 425 µm ou lorsqu'une séparation par flottaison a été mise en œuvre. Cette conclusion a été réalisée par analyse thermogravimétrique.

# 6 Focus sur les modes de valorisation des cendres issues de l'incinération des boues

Les informations ci-après sont principalement reprises de la thèse réalisée en 2012 par Maozhe Chen : Faisabilité technique et environnementale de l'utilisation dans des matériaux de construction cimentaires de cendres d'incinération de boues de station d'épuration. Elles sont également illustrées par des exemples recensés dans le cadre de la présente étude.

Actuellement, la plus grande partie des cendres de boues produite est stockée en décharge de classe I ou II (les cendres minérales peuvent être classées sous la rubrique 19 01 14 et ne sont donc pas des déchets dangereux.

La valorisation des cendres en épandage agricole n'apparaît souvent pas comme une filière de gestion acceptable, compte-tenu de la concentration en polluants, et notamment en métaux lourds, dans les cendres. Plusieurs pays ont, dans ce contexte, prévu la stabilisation des cendres avant leur mise en décharge, afin d'immobiliser les éléments polluants.

Jusqu'à présent, les différentes techniques de valorisation ont été plus ou moins largement étudiées selon le coût qu'elles représentent, tout en tenant compte du contexte réglementaire.

Les REFIB (résidus des fumées d'incinération des boues) sont traités. La société HYDROPALE à Dunkerque les dépollue avant de rejeter la fraction soluble dans le bassin maritime ; la fraction soluble est donc en quelque sorte valorisée.

## 6.1 Enfouissement

Jusqu'en 2012, les cendres d'incinération de boues de station d'puration du Havre (76) étaient évacuées en ISDD (« classe 1 ») mais sont désormais valorisée en aménagement de décharge en Allemagne. Les analyses du comportement à la lixiviation des cendres de boues dépassent en général les seuils des ISDD pour la fraction soluble (30 à 40 % pour un seuil à 10 %).

## 6.2 Valorisation des cendres pour leur teneur en phosphore

Les cendres issues de l'incinération des boues d'épuration sont riches en phosphore. En effet, la teneur de cet élément dans les cendres est comprise entre 4 % et 9 %. L'extraction du phosphore peut être réalisée à l'acide sulfurique, au chlore.

## 6.3 Utilisation en tant que matériau de recouvrement ou de revêtement dans les centres de stockage

Les matériaux de revêtement ou de recouvrement d'une décharge sont utilisés pour limiter les transferts liquides (lixiviat) et gazeux (biogaz). Les matériaux utilisés classiquement sont les argiles.

<footnote n="61"><sup>61</sup> Adrian K. James *, Ronald W. Thring, Steve Helle and Harpuneet S. Ghuman. Ash Management Review—Applications of Biomass Bottom Ash. Energies 2012, 5, 3856-3873. Octobre 2012</footnote>
Dans la bibliographie, des auteurs (Okoli et Balafoutas, 1998) ont montré les avantages liés à l'utilisation des cendres en tant que matériaux de recouvrement des centres de stockage. En effet, les cendres compactées en une masse dense peuvent être considérées comme agent possible d'étanchéité de la décharge.

Certaines cendres de boues françaises sont expédiées en Allemagne en tant que matériaux d'aménagement les cendres de boues de la CODAH (76) sont évacuées en Allemagne pour être valorisées à Kaiserslautern par la société TERRAG (aménagement et exploitation des décharges).

## 6.4 Utilisations des cendres en tant que produits ou additifs de traitement

### 6.4.1 STABILISATION DE SOL DE FONDATION

Les cendres issues de l'incinération des boues d'épuration présentent un caractère pouzzolanique (Zhu et al, 2004; Davraz et Gunduz, 2005; Turanli et al, 2004). Ainsi, les cendres de boues d'épuration et la chaux hydratée peuvent être utilisées pour améliorer les propriétés et la résistance du sol de fondation cohésif souple (Chen et Lin, 2009(a)).

### 6.4.2 UTILISATION DANS LE DOMAINE DU TRAITEMENT DES EFFLUENTS LIQUIDES

En plus de leur richesse en silicium et en aluminium, les cendres de boues d'épuration offrent des caractéristiques intéressantes en termes de surface spécifique et d'échange ionique (Pan et Tseng, 2001). Ainsi, il a été montré qu'elles ont la capacité à éliminer les métaux lourds, et notamment le cuivre des eaux usées (Pan et al, 2003).

## 6.5 Valorisation des cendres en tant que matières premières secondaires

Ces filières ont fait l'objet d'études focalisées sur les aspects techniques. Dans tous les cas, la faisabilité technique a été démontrée mais dans la plupart des cas, aucune évaluation environnementale n'a été mise en œuvre. Cette étape serait indispensable avant tout développement à l'échelle industrielle.

### 6.5.1 VALORISATION DES CENDRES DANS LES PRODUITS CERAMIQUES

La céramique peut être produite à partir des cendres de boue seules ou en mélange avec des additifs (kaolin, montmorillonite, illites, poudre de verre plat) auxquelles on applique un traitement thermique.

### 6.5.2 VALORISATION DES CENDRES COMME FILLER MINERAL DANS LES REVETEMENTS BITUMINEUX

Une étude a montré que les cendres de boues d'épuration peuvent être utilisées en tant que filler minéral dans le pavage bitumineux (Sayed et al, 1995).

### 6.5.3 FABRICATION DE TUILES ET DE BRIQUES

Les cendres issues d'incinération des boues d'épuration peuvent être ajoutées à l'argile pour fabriquer des tuiles et/ou briques. Dans le procédé de fabrication, un des paramètres important est la température atteinte au cours du traitement thermique. Il a été rapporté qu'un taux de remplacement d'argile par les cendres de boues de 20 % permet de satisfaire les exigences de la norme nationale chinoise (CNS) pour les briques secondaires.

### 6.5.4 VALORISATION DES CENDRES EN GRANULATS DE FAIBLE DENSITE

Les granulats légers sont, par conséquent, utilisés pour produire du béton léger et d'autres produits de construction légère. Ils sont également utilisés dans d'autres applications telles que le remplissage géotechniques légers, les produits d'isolation, l'ingénierie des sols, l'hydro-culture, le drainage et les filtres. Les études rapportent que les granulats fabriqués à partir des cendres présentent une densité inférieure à celle d'un agrégat léger disponible dans le commerce. De même, l'absorption d'eau des agrégats contenant des cendres est plus faible. Toutefois, ces agrégats présentent une résistance à la compression comparable à celle des agrégats usuels.

### 6.5.5 FABRICATION DE MATERIAUX LEGERS A BASE DE CENDRES

Les cendres de boues d'épuration peuvent être utilisées dans des matériaux d'isolation thermique. En effet, elles présentent une structure poreuse et des particules irrégulières, ce qui permet d'obtenir des matériaux à faible conductivité thermique.

### 6.5.6 VALORISATION DES CENDRES DANS LE DOMAINE DE LA CONSTRUCTION

L'incorporation de cendres de boues d'épuration en remplacement du ciment ou du sable dans les matériaux cimentaires est également signalée dans quelques études récentes.
Les essais réalisés en 2012 dans le cadre de la thèse « Faisabilité technique et environnementale de l'utilisation dans des matériaux de construction cimentaires de cendres d'incinération de boues de station d'épuration » indiquent :

- que la caractérisation physique et chimique des cendres étudiées de leur réactivité a révélé un comportement intermédiaire entre le ciment et le sable, proche du comportement de matériaux pouzzolaniques ;

- La résistance du mortier diminue quand le taux de substitution augmente à cause de la faible teneur en CaO dans les cendres et de l'apport supplémentaire d'eau nécessaire.

- Pour le béton avec un taux de substitution de 10 %, la résistance est comparable à celle du béton témoin.

- L'essai de durabilité des matériaux cimentaires incorporant les cendres révèle une forte diminution de résistance mécanique sous l'effet de la sollicitation au gel/dégel.

## 7 Synthèse des applications et post-traitement mis en œuvre et envisageables

Le tableau suivant dresse la liste des principales applications et post-traitements mis en œuvre et envisageables pour les cendres de biomasse.

<table><caption>Tableau 36 : Principales applications et post-traitements</caption><thead><tr><th></th><th>Application</th><th>Maturité</th><th>Type de cendres</th></tr></thead><tbody><tr><td>Elimination</td><td>Stockage<br>Post-traitement : stabilisation en cas de fraction soluble trop importante</td><td>****<br>80-100 €/t cendres sous foyer<br>200-400 €/t cendres volantes</td><td>Toutes</td></tr><tr><td>Recyclage agronomique</td><td>Retour au sol comme amendement calcique principalement sur des sols agricoles (France notamment) et forestiers (Autriche, Allemagne, Suède).<br>Incorporation à la production de composts (Autriche et Allemagne). En France cette pratique est autorisée sous certaines conditions (cendres normalisée, plan d'épandage...).<br>Mélange avec des sous produits (digestats...)<br>Post-traitements : broyage, criblage, déferraillage, granulation</td><td>**** (agriculture)<br>35-50 €/t agriculture<br>** (forêt)<br>50-100 €/t forêt<br>***<br>Boues : *<br>Autres : R&D</td><td>Cendres sous foyer et cendres grossières issues du dépoussiérage (en mélange avec les cendres sous foyer) d'équipements à grilles ou à lit fluidisé.<br>Dans certains cas, cendres sous grilles seules.</td></tr><tr><td>Bâtiment / matériaux de construction</td><td>Cimenterie (pouvoir poussolanique)<br>Béton (charge, additifs)<br>Bitumes (charge)<br>Production de briques (substitut du sable)<br>Post-traitements : broyage, criblage, déferraillage, extinction de la chaux vive, traitement des chlorures, des imbrulés...</td><td>R&D à *</td><td>Principalement cendres volantes de bois d'équipements à grilles ou à lit fluidisé.<br>Cendres sous foyer.</td></tr><tr><td>Génie civil / travaux publics</td><td>Techniques tourières :<br>- Remblai<br>- Sous-couches de formes<br>- Liants de stabilisation/stabilisation de sols<br>Post-traitements : broyage, criblage, déferraillage, mélanges<br>Aménagement de décharges<br>Remblai de carrières, comblement de mines<br>Stabilisation de matériaux de dragage</td><td>R&D à **</td><td>Cendres volantes de bois d'équipements à grilles ou à lit fluidisé. Cendres sous foyer.<br>Cendres volantes pouvant être écartées</td></tr><tr><td>Industrie</td><td>Céramique<br>Plasturgie (charge minérale)<br>Traitement de déchets dangereux, effluents<br>Extraction de métaux, d'éléments fertilisants<br>Géo polymères, éco-liants</td><td>R&D à *<br>R&D<br>R&D à *<br>** / cout élevé<br>R&D</td><td>Cendres volantes d'équipements à grilles ou à lit fluidisé.</td></tr></tbody></table>

<footnote>* à **** : peu mature à très mature</footnote>

<footnote>R&D : au stade de R&D</footnote>
# Volet 5 : Limites et propositions d'amélioration

Ce paragraphe, après un rappel des principaux freins au recyclage des cendres, propose quelques pistes de réflexion d'ordre technique et réglementaire, que l'étude a pu faire émerger, ou insiste sur certaines identifiées et considérées comme importantes pour le développement du recyclage des cendres de biomasse.

La valorisation des cendres leur confère une valeur ajoutée, qui rejaillit sur la filière biomasse énergie dans son ensemble. Le développement du bois énergie, qui participe à l'atteinte des objectifs européens en matière de production d'énergie renouvelable, passe par la structuration de l'approvisionnement mais doit aussi prendre en compte la gestion des cendres afin de consolider la filière, mise à mal aujourd'hui par le faible coût des énergies fossiles.

La multiplication et la diversité des applications possibles participe du développement de l'économie circulaire, en rapprochant les exutoires des lieux de production et en permettant de retenir les solutions les plus vertueuses (ex : le déchet d'une industrie est recyclé en matière première d'une autre industrie).

## 1 Limites techniques et réglementaires

On constate aujourd'hui que les différents modes de valorisation des cendres, en dehors du retour au sol, présentent des limites qui freinent leur développement. On peut citer :

- Le caractère diffus du gisement (hors gros industriels (papèteries) et installations de cogénération dans le cadre des appels à projet biomasse en France). Par exemple, cette situation est préjudiciable à la valorisation en techniques routières qui nécessitent des flux importants à chaque chantier.

- La forte variabilité des cendres

- intrants variables au cours de l'année en particulier pour les installations industrielles de combustion (papetiers...),

- taille de l'installation : plus d'imbrulés dans les petites installations...,

- type d'équipement de combustion (sable dans les lits fluidisés...),

- conduite de l'installation (fonctionnement en sous-régime par exemple),

- mélange des différentes cendres de l'installation,

- etc.

- Le manque de connaissance sur la taille et la forme des particules en fonction des différents types de cendres.

- Des facteurs limitant selon les applications :

- chaux vive, chlorures pour les utilisations en céramiques, bétons et ciment de masse,

- carbone organique total (imbrûlés) pour la production de ciment, bitume...,

- métaux lourds pour le retour au sol : agriculture ou forêt principalement mais également construction, matériaux secondaires,

- granulométrie : par exemple, les cendres volantes, trop fines, ne sont pas adaptées à la valorisation en céramiques,

- taux d'humidité/pulvérulence,

- concrétions (« mâchefers ») : toutes les valorisations sont concernées excepté éventuellement certaines applications en techniques routières ou le comblement en substitution de mâchefers d'UIOM (unité d'incinération des ordures ménagères).

- Une difficulté plus grande pour valoriser les cendres volantes, plus chargées en métaux lourds.

- Une réglementation peu adaptée aux cendres de biomasse (les cendres de biomasse ne sont pas citées dans la plupart des normes relatives à la construction) dissuasive, conjuguée à des coûts de prétraitements parfois rédhibitoires (extinction de la chaux, traitement thermique...).

- Des coûts de décharge dans certains pays (France notamment, le cout de l'enfouissement est en moyenne de 80-100 €/t) qui n'incitent pas à développer d'autres modes de valorisation.

- Un retour d'expérience insuffisamment partagé en Europe.

- Une production de cendres exponentielle ces dernières années avec le développement de la biomasse énergie, et des producteurs « pris de court » pour trouver des solutions adaptées et économiques.
## 2 Propositions pour favoriser le recyclage des cendres

A l'issue de l'état des lieux de la filière, quelques propositions et idées fortes émergent pour favoriser le recyclage des cendres et éviter leur élimination en décharge :

- conforter le retour au sol des cendres sous foyer, seule filière disposant d'un potentiel industriel ;

- soutenir les valorisations alternatives les plus prometteuses, y compris pour les cendres volantes ;

- structurer la filière.

### 2.1 Conforter la filière agricole pour les cendres sous foyer

Cette filière de recyclage est actuellement la plus robuste et la plus applicable massivement aux cendres sous foyer : elle est structurée et dispose d'un véritable potentiel industriel. En l'absence de véritable concurrence actuellement et dans l'attente de nouveaux débouchés potentiels, cette filière doit être consolidée car, outre son intérêt agronomique et environnemental, elle participe à la réduction des coûts de la filière bois énergie dans son ensemble. Le retour au sol et en particulier la filière agricole est en France (voire en Europe) la seule voie éprouvée de recyclage des cendres sous foyer. On estime à 70-80 % les flux de cendres sous foyer épandues en agriculture en France, le reste de la production étant éliminée en décharge de classe 2 (installation de stockage de déchets non dangereux).

La fragilisation de cette filière pourrait potentiellement aboutir à l'enfouissement de plus de 100 000 tonnes de cendres actuellement épandues en agriculture.

Compte tenu du réel intérêt environnemental de cette voie de valorisation (plusieurs milliers de tonnes d'engrais du commerce et de chaux substitués), à défaut aujourd'hui d'alternative suffisamment aboutie, il semble nécessaire de conforter cette solution pour l'installer durablement. En parallèle, le retour au sol en forêt doit être expérimenté à une échelle suffisamment importante pour valider sa pertinence.

#### 2.1.1 AMÉLIORER LA QUALITÉ DES CENDRES

##### 2.1.1.1 En améliorant la qualité de l'approvisionnement

La qualité de l'approvisionnement a une forte incidence sur la qualité des cendres, y compris dans les chaufferies biomasse collectives ou les approvisionnements peuvent être différents d'une installation à l'autre.

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Tableau 37 : Deux qualités de cendres sous foyer de chaufferie collective au bois (photos CEDEN)</figcaption></figure>

L'interdiction depuis 2013 en France de valoriser des déchets bois ne répondant pas à un cahier des charges stricte en chaufferie (sortie de statut de déchets des déchets bois) est de nature à améliorer la qualité des cendres. Toutefois, on constate encore sur certaines installations des qualités de cendres très médiocres. La qualité de l'approvisionnement passe notamment par des clauses précises imposées dans les cahiers des charges des collectivités vis-à-vis de leur exploitant et des exploitants à l'égard des structures qui les approvisionnent.

L'extraction par voie humide présente des avantages mais est aussi responsable de prise en masse des cendres et de l'augmentation de leur poids.

##### 2.1.1.2 En améliorant la connaissance sur les post-traitements

Outre la nécessité de mieux caractériser certains éléments comme la valeur neutralisante ou la disponibilité des éléments (cf. points suivants), il ressort que le post-traitement des cendres avant
épandage est peu ou mal connu et rarement maîtrisé. La présence possible de concrétions (cf. photo suivante), de métaux, la pulvérulence des cendres impliquent des traitements comme l'humidification, le broyage, le déferraillage et le criblage.

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>**Tableau 38 :** Exemple de concrétion d'une vingtaine de cm dans des cendres d'une chaufferie collective (photo CEDEN)</figcaption></figure>

Ces méthodes de post-traitement, qui pourraient être applicables pour d'autres voies de valorisation, nécessitent d'être mieux appréhendées et testées.

Par ailleurs, le stockage des cendres reste insuffisamment maîtrisé sur les plans logistique et réglementaire et doit également être mieux appréhendé.

Enfin, il semble intéressant d'explorer davantage les synergies de mélange entre les digestats des installations agricoles notamment et des cendres de biomasse.

### 2.1.1.3 En renforçant la traçabilité

L'arrêté du 26 août 2013 prévoit une caractérisation par lot des cendres de biomasse sans cependant fixer d'objectifs quantitatifs. Or, il est impensable d'imposer la même règle à une chaufferie collective de 2 MW, qui produira 40 t de cendres par an, et une chaufferie industrielle 20 MW, qui en générera 1 400 t/an. En s'inspirant de l'arrêté de 1998 sur l'épandage des boues d'épuration par exemple, on propose d'adapter le nombre d'analyses en fonction des quantités de bois consommées ou de cendres produites.

### 2.1.1.4 Complémentarités des sous-produits

Les programmes européens transfrontaliers (BIOREFINE, ECOBIOGAZ) étudient l'intérêt des mélanges de sous-produits : effluents d'élevage, boues d'épuration, digestats, cendres.

Ces sous-produits sont parfois complémentaires : boues riches en N-P et cendres riches en CaO-K, effluents d'élevages acides et cendres basiques, digestats liquides et cendres sèches, etc. Il s'agit aujourd'hui principalement de pistes de réflexion ou d'essais mais qui méritent d'être davantage étudiés. Par ailleurs, la valorisation de ces sous-produits est confrontée à des problématiques communes (logique déchets principalement) ce qui renforce l'intérêt d'étudier les synergies de mélange.

En France, la Bretagne qui est soumise à des contraintes comparables à la Belgique, pourrait être le terrain d'expérimentations, voire de la mise en place d'un pilote. A ce titre, la France pourrait être le fer de lance d'un nouveau programme collaboratif sur cette thématique, qui pourrait s'appuyer notamment sur les travaux réalisés dans le cadre du programme 2012-2014 VALDIPRO de mise sur le marché des digestats.

## 2.1.2 PRECISER LE CADRE REGLEMENTAIRE

Au niveau du retour au sol, le cadre réglementaire et normatif devrait évoluer favorablement à court et moyen terme. A minima, le cadre permettra d'apporter plus de visibilité à la filière.

### 2.1.2.1 Préciser les arrêtés épandage

En France, l'épandage agricole est confronté à une difficulté qui pourrait porter préjudice à la filière (obligation de caractériser les cendres grossières avant de les mélanger aux cendres sous foyer), les couts d'analyse étant très élevés ramenés à la tonne de cendres, en particulier pour les petits gisements. Le CIBE pourrait initier à court terme une étude pour améliorer la connaissance sur ce sujet et disposer d'arguments techniques, économiques et agronomiques pour justifier l'organisation qui prévalait jusqu'alors, les analyses de cendres en mélange étant effet très majoritairement
conformes aux limites réglementaires (plus de 95 % des cendres sous foyer sont conformes aux seuils de l'épandage).

S'agissant du retour en forêt, l'épandage est depuis 2013 enfin possible en France sous certaines conditions mais le cadre reste trop flou pour développer rapidement une filière. Le programme français en cours sur les conditions de retour des cendres en forêt (ICIF) vise à faire évoluer la réglementation pour mieux encadrer cette filière et favoriser son développement.

### 2.1.2.2 Faire évoluer le cadre normatif pour les engrais et les amendements

Alors que les boues d'épuration peuvent être facilement normalisées grâce à l'apport de déchets verts, le cadre normatif est peu favorable aux cendres, résidus de la combustion de biomasse naturelle ! L'évolution du cadre normatif devrait évoluer favorablement à l'horizon 2016-2017, par la prise en compte des cendres de biomasse, en tant que matières premières, pour les normes amendements basiques et par le possible abaissement des valeurs en NPK (norme engrais).

Ainsi normalisées, les cendres seraient facilement utilisables en tant que matières premières en mélange à différents produits :

- Engrais Minéraux organiques et organo-minéraux 42-001.

- Amendements organiques (NF U 44 051, NF U 44 551 et NF U 44 095).

- Supports de cultures.

- Boues (pour structuration, fertilisation).

- Co produits (digestats, lisiers...).

### 2.1.2.3 Harmoniser et adapter les réglementations en Europe

Une harmonisation de la législation et des lignes directrices au niveau européen est une priorité pour faciliter la valorisation des cendres de biomasse et limiter l'effouissement. Dans le domaine agricole notamment, il existe presque autant de législations et de stratégies (possibilité d'épandre ou pas, incorporation aux composts ou pas, cadre normatif ou pas, valeurs seuils en éléments polluants...) que de pays...Cette diversité des approches et cette absence de lignes directrices ne sécurisent pas opérateurs à l'échelon national, qui manquent de visibilité à moyen terme en raison de possibles évolutions, potentiellement plus contraignantes.

Pour le retour au sol, l'harmonisation du règlement 2003/2003 (horizon 2017-2020) devrait permettre d'avoir une même réglementation transfrontalière et européenne sur les cendres et autres co-produits valorisables en Agriculture. A moyen terme cette réglementation pourra être substituée à l'ensemble des normes nationales sur les fertilisants (en France/ 42-001-2 3, 44-051, 44-001, 44-551, 44-095...). Cette réglementation pourrait supplanter la réglementation française pour les produits décrits dans la réglementation européenne. Les cendres seraient prises en compte avec un cahier des charges commun aux autres produits pour les éléments-traces métalliques.

## 2.1.3 DEVELOPPEUR ET FAVORISER LES DEMARCHES D'AMM ET/OU DE CERTIFICATION

### 2.1.3.1 Suggestion 1 : dérogation pour une démarche de « mise sur le marché » collective

De nombreux producteurs sont dissuadés par la durée de la démarche de l'autorisation de mise sur le marché (nouvelle appellation de l'ancienne démarche d'homologation). Pourtant cette démarche est très bien adaptée à des industries qui produisent des quantités importantes de cendres et stables du point de vue de la qualité. Une **procédure collective** sur le modèle des digestats (c'est-à-dire non plus par site) pour faciliter la mise sur le marché des digestats pourrait être adaptée au domaine des cendres.

### 2.1.3.2 Suggestion 2 : la mise en place d'une certification qualité

La mise en place d'une certification, par les producteurs de cendres, avec des contraintes supérieures à celles fixées par la réglementation épandage, pourrait améliorer l'image des cendres et tirer la filière vers le haut. Cette certification peut être nommée **QUALICENDRE**<fnref n="62" />. Ce type de certification existe par exemple pour les composts issus d'ordures ménagères.

Le but est de qualifier et d'évaluer les cendres de façon fine pour l'utilisateur final (agriculteur, BTP). Selon un cahier des charges réglementaire (déchets, conforme non conforme pour un usage produit normalisé ou matière première) et ciblé (déchet, produit basique, niveau de qualité, filière excellence) afin de donner un prix adapté (ex : certification AFNOR TERREAU).

<footnote n="62">⁶² Proposition suggérée par CEDEN</footnote>
La certification est réalisée par un organisme dédié ou des organismes indépendants (ex : laboratoires accrédités).

Elle pourrait classer les cendres en plusieurs catégories : A, B, C... : filière d'excellence agricole, usage en tant que co-produit/matière première, autres usages...

### 2.1.4 EVALUER LE POTENTIEL EN FORET ET ADAPTER LA REGLEMENTATION

Cette filière éprouvée dans les pays scandinaves, en Autriche et en Allemagne fait l'objet de travaux importants en France depuis 2 ans. Cette filière présente de nombreux intérêts :

- retour en forêt des éléments exportés (plaquettes),

- circuits courts, économie circulaire,

- amélioration des sols forestiers et augmentation de la production,

Elle souffre toutefois d'un manque de connaissance sur les traitements avant épandage et d'un coût actuellement supérieur à la décharge, donc dissuasif.

#### • Evaluer le potentiel

Au-delà des essais et programmes de démonstration réalisés et en cours (UCFF, ADEME), il semble intéressant d'évaluer le potentiel d'épandage en France en réalisant une analyse multicritères. Ces critères sont en première approche :

- Régime forestier : privé, communal, domanial.

- Surface des parcelles/morcellement : il n'est pas envisageable d'épandre sur des zones très morcelées impliquant des dizaines de propriétaires.

- Sensibilité des sols. Dans certains secteurs, il est fortement conseillé de laisser les rémanents, riches en éléments minéraux, sur les parcelles de coupe. L'apport de cendres pourrait compenser l'exportation des rémanents.

Cette analyse pourrait être réalisée en partenariat avec l'IGN (ex-IFN).

#### • Faire simple

Sauf soutien financier spécifique des pouvoirs publics/obligation réglementaire/cahier des charges de la filière imposant cette solution, le retour en forêt ne sera possible que si son coût est inférieur ou égal à celui du recyclage en agriculture. Dans le cas contraire, cette filière restera, au mieux, une simple alternative en cas d'impossibilité d'épandage sur sols agricole. Son développement passe donc par des traitements simples sur le modèle du recyclage agricole : les porteurs des programmes en cours doivent impérativement prendre en compte cette nécessité de pragmatisme pour éviter à la filière de s'enliser en raison de contraintes techniques trop fortes.

#### • Adapter le cadre réglementaire

Enfin d'un point de vue réglementaire, le recyclage en forêt est autorisé en France depuis 2013 (la possibilité d'épandre les cendres en forêt figure dans l'arrêté du 26 août 2013 relatif aux installations de combustion soumises à déclaration). Toutefois, les modalités d'épandage décrites dans l'arrêté sont adaptées au retour sur parcelle agricole et ne prennent pas en compte les spécificités du contexte forestier. Notamment, l'épandage des cendres est interdit sur parcelles dont le pH est inférieur à 5 : or, il est très courant que l'acidité des sols forestiers soit très inférieure à ce seuil.

## 2.2 Soutenir les alternatives au retour au sol les plus prometteuses

### 2.2.1 FAIRE DES ARBITRAGES / FIXER DES PRIORITES POUR GAGNER EN EFFICACITE

Il ressort des retours d'expérience (démonstrations, programmes de R&D...) sur les alternatives au retour au sol ces 10 années plusieurs enseignements principaux :

- L'intérêt agronomique des cendres est démontré et largement admis, principalement en agriculture. Pourtant, hormis en France, l'enfouissement semble prédominant en Europe.

- Aucune alternative (au retour au sol pour les cendres sous foyer et à la décharge pour les cendre volantes) structurée et pouvant disposer d'un potentiel de développement industriel, et généralisable n'est identifiée.

- Certaines pistes semblent sans avenir, excepté pour des gisements très spécifiques (bétons, cimenterie, plasturgie, briquetterie) alors que d'autres semblent plus prometteuses (céramique, techniques routières/TP, forêt).

- Les nombreux résultats issus des travaux sont insuffisamment partagés et/ou connus. En conséquence, il semble que certains programmes lancés récemment exploitent insuffisamment les retours d'expérience, au risque de refaire ce qui a déjà été fait.
Il apparaît nécessaire de disposer à terme d'alternatives au retour au sol pour assurer le maximum de recyclage, en cas de difficulté sur la filière agronomique, et donc de soutenir les démarches les plus prometteuses.

La céramique semble constituer une voie de valorisation pertinente, notamment pour la production de tuiles. Le programme CERACENDRE, qui est reconduit, concerne aujourd'hui des cendres sous foyer, notamment pour des raisons de granulométrie, mais l'utilisation de cendres volantes pourrait peut-être à terme à examinée plus avant. La céramique présente l'avantage de piéger les éventuels polluants (métaux).

Les techniques routières sont également une solution à examiner davantage : en effet cette application est possible pour d'autres déchets comme les mâchefers d'incinération ou de centrales à charbon. Des post-traitements pourront être nécessaires pour répondre aux exigences techniques, réglementaires et environnementales de cette filière.

D'autres applications concernant les **cendres volantes** (techniques routières, traitement de déchets comme les REFIOM<fnref n="63" /> ou le REFIDIS<fnref n="64" />...) doivent être soutenues pour tenter de trouver des alternatives à l'enfouissement quasi systématique de ce type de cendre cendres. En effet ces cendres sont aujourd'hui quasi exclusivement évacuées en installation de stockage de déchets non dangereux ou dangereux selon leurs caractéristiques (on rappelle que les cendres volantes ne sont pas des déchets dangereux au sens de la nomenclature sur les déchets).

Les applications concernant la cimenterie, l'incorporation à des bétons, la briqueterie, et utilisant les cendres comme additif, charge ou matériau de substitution n'ont à ce jour **pas ou peu fait la preuve de leur réel intérêt et de leur possible généralisation** : les travaux concernant ces applications doivent éventuellement concerner prioritairement :

- des **gisements très spécifiques et en quantité importante** (exemple : cendres sous foyer d'une papeterie X). Le programme VALOCENDRE lancé en 2015 s'inscrit dans cette stratégie.

- Les **cendres volantes** si possible. En effet, ces applications limitent la lixiviation des éléments, contrairement aux applications comme les techniques routières par exemple.

### 2.2.2 TRAVAILLER SUR LES POST-TRAITEMENTS, CONDITION NECESSAIRE POUR REPONDRE AUX EXIGENCES DES DEBOUCHES

Contrairement au retour au sol ou les traitements nécessaires avant épandage sont relativement simples et pour lesquels on a un peu de retour d'expérience (broyage, criblage et deferraillage principalement), les débouchés alternatifs sont pénalisés par des contraintes de préparation plus fortes et moins éprouvées. La meilleure connaissance de ces traitements est donc une condition sine qua non pour pouvoir développer les voies de recyclage alternatives. On peut citer :

- Extinction de la chaux vive (la CaO est un facteur limitant dans de nombreuses solutions de valorisation),

- Essais de conditionnement des cendres avant épandage en forêt : criblage, broyage, humidification, granulation...,

- Elimination/valorisation de la matière organique « imbrûlée » (facteur limitant dans la valorisation en ciment, en bitumes)...

- Extraction d'ETM (démarches couteuses et tentatives déjà réalisées dans les années 2000),

### 2.2.3 FAIRE PRESSION POUR FAIRE EVOLUER LE CADRE REGLEMENTAIRE FAVORABLEMENT

Pour la plupart des autres applications (Génie civil, BTP...), les porteurs de projets s'appuient sur des réglementations « par défaut » : celles concernant les cendres de charbon ou les mâchefers par exemple. La problématique cendres de biomasse n'était pas assez prégnante jusqu'à maintenant pour susciter la mise en place d'un cadre réglementaire ad hoc.

Une révision des réglementations existantes et le lancement de nouvelles lignes directrices pour l'utilisation des cendres de biomasse est nécessaire afin d'établir un cadre sécurisant sur le plan juridique pour les opérateurs et les utilisateurs de cendres et développer les filières émergentes.

La multiplication des programmes de R&D publics et privés démontrant l'intérêt potentiel de certaines applications (cimenterie, bétons, techniques routières, céramiques, traitement de déchets...) devrait, par le truchement des interprofessions notamment, faciliter l'évolution des textes. Les nombreux retours d'expériences des différents pays devraient être mieux compilés pour fournir une base pour l'établissement des directives européennes et de l'harmonisation des directives. Toutefois, les fortes

<footnote n="63">⁶³ Résidu de fumée incinération d'ordures ménagères</footnote>

<footnote n="64">⁶⁴ Résidu de fumée d'incinération de déchets industriels spéciaux</footnote>
incertitudes qui pèsent sur l'avenir de la plupart des débouchés étudiés ne sont pas de nature à débloquer la situation.

## 2.3 Structurer la filière et améliorer la connaissance

La structuration de la filière doit permettre de mutualiser les efforts en vue de la valorisation des cendres et de promouvoir le développement de la filière. Elle pourrait passer par la création d'une plateforme collaborative, la communication (guide d'application), le partage et l'exploitation des données analytiques.

### 2.3.1 CREER UNE PLATEFORME COLLABORATIVE EN FRANCE

Certains producteurs sont favorables à la mise en place d'une structure collaborative rassemblant producteurs et industriels et dédiée spécifiquement à la gestion des cendres de biomasse. L'objectif est de donner de la valeur ajoutée aux cendres et par conséquence à la filière bois énergie dans son ensemble. Cette structure pourrait notamment engager des réflexions sur les aspects logistiques (ex : plateformes de regroupement, de conditionnement).

Une coopération plus étroite entre les installations de forte puissance (CRE notamment), qui génèrent des flux importants et relativement stables en termes de composition, et d'autres industries (applications) est nécessaire pour développer, tester de nouvelles applications (ex : programmes mis en place par la papeterie de Golbey...).

Aujourd'hui ce rôle est assumé par le CIBE mais manque de structuration et de soutien.

#### • Mettre en place une veille technologique et réglementaire

Les groupes de travail cendres (GT BNAME -ex groupe du BNFERTI, GT du CIBE) réalisent cette veille mais elle est souvent axée sur des sujets spécifiques. Par ailleurs, les conflits d'intérêt qui existent entre les membres qui composent ces groupes (logique produit VS logique déchet, producteurs VS institutions, producteurs VS structures d'écoulement, exploitants VS exploitants, laboratoires VS producteurs, etc.) sont de nature à freiner les initiatives.

La veille technologique et réglementaire (objet de la présente étude) doit être portée par une structure indépendante.

Les programmes collaboratifs transfrontaliers permettent de mettre en commun les connaissances (BIOREFINE, ECOBIOGAZ...) mais ils sont implantés en dehors de frontières de l'hexagone.

### 2.3.2 COMMUNIQUER DAVANTAGE SUR LES APPLICATIONS : PRODUCTION DE GUIDES SPECIFIQUES

Les applications éprouvées, y compris pour des « marchés de niche » et des cendres très spécifiques doivent être promues pour améliorer la prise de conscience de la valeur des cendres de la biomasse pour des applications diverses. La confidentialité de certains programmes soutenus par des industriels ou des interprofessions limite finalement la portée des résultats et ralentit le développement des filières.

Concernant le retour au sol, la valeur fertilisante et neutralisante des cendres est très importante, ainsi que leur valeur « marchande » en engrais P, K et MgO et en chaux : ces atouts doivent davantage être communiqués aux utilisateurs ou à leurs prescripteurs.

Il est préconisé comme c'est fait pour les cendres de charbon ou les boues d'épuration des guides d'utilisation en fonction des usages.

Ces guides doivent être réalisés en collaboration avec les interprofessions (CIBE, CFC, cimentiers...), la chambre d'agriculture, l'UCFF...

Plusieurs guides réalisés par le CEREMA pour les applications en techniques routière sont parus en 2015 : ils concernent les laitiers, les déchets de déconstruction, les cendres volantes ou les mâchefers. Un guide pourrait être réalisé pour les cendres de biomasse sur ce modèle.

### 2.3.3 MIEUX CARACTERISER LES CENDRES ET MIEUX LES IDENTIFIER

Malgré les nombreux programmes et études qui ont porté sur la caractérisation des cendres, force est de constater qu'il reste encore des paramètres et des aspects insuffisamment évalués. De plus, l'absence de typologie claire rend les données souvent peu ou pas exploitables.

Les acteurs sont ainsi assez unanimes pour faire le constat d'une caractérisation insuffisante, au moins pour certains paramètres, et d'une difficulté à définir les types de cendres et à les comparer entre elles.
### 2.3.3.1 Caractérisation

Les paramètres concernant le retour au sol sont assez bien connus : matière sèche, valeur fertilisante, valeur neutralisante, éléments-traces métalliques. Toutefois, certains paramètres mériteraient d'être affinés :

- Valeur neutralisante plus fréquente et plus précise.

- méthode d'extraction supplémentaire pour le Phosphore (P citrique, un acide organique plus représentatif que le phosphore soluble dans le citrate neutre).

- Disponibilité des éléments pour les cultures.

D'autres paramètres sont beaucoup moins analysés notamment car ils concernent des applications moins fréquentes :

- Disponibilité des éléments fertilisants,

- Incidence de l'extraction par voie humide sur la qualité des cendres (extinction de la chaux vive, carbonatation...),

- Comportement pouzzolanique, notamment pour les cendres de biomasse herbacées,

- Comportement à la lixiviation des cendres sous foyer,

- Densité,

- Particules fines (santé notamment),

- Indésirables : métaux, cailloux...

- Granulométrie, tailles des particules,

- Forme des particules,

- Formes de la chaux : CaO, Ca(OH)₂, CaCO₃,

- Carbone organique total/imbrûlés.

### 2.3.3.2 Typologie

Les caractérisations sont nombreuses mais souvent difficiles à exploiter en raison des incertitudes sur le type de cendres concernées, liées à un manque d'informations sur :

- La ressource,

- Le type de cendres (sous foyer, en mélange ou non avec des cendres grossières, cendres volantes),

- Le mode d'extraction,

- Le type d'équipement : four à grille ou lit fluidisé,

- Les éventuels additifs : liants, chaux...

Il ressort de l'étude et des contacts une véritable difficulté pour qualifier les cendres entre elles : incertitudes très fréquentes sur le type de cendres : cendres sous foyers, cendres sous foyer et multi-cycloniques, cendres multi-cycloniques, cendres volantes, mélanges de toutes les cendres...

Il pourrait être pertinent de dresser une typologie simple des cendres admise par tous, et indiquant un minimum d'informations, qui permettrait de pouvoir comparer des analyses.

### 2.3.3.3 Création d'une base de données

L'étude a permis de collecter un certain nombre d'analyses qui pourront être la base d'une base de données :

- Analyses de cendres sous foyer de chaufferies biomasse : environ 200 analyses

- Analyses de cendres volantes : environ 10.

- Analyses de cendres sous foyer et volantes de lit fluidisé : environ 10.

- Comportement à la lixiviation de cendres volantes et sous foyer environ 20.

Des initiatives du même type sont portées notamment par le CIBE et le LDAR.

La base de données n'est exploitable que si chaque analyse est accompagnée d'informations permettant de qualifier les cendres : intrants, cendres sous foyer, type d'équipement....
Conclusion

L'importance du gisement de cendres de biomasse en Europe et son augmentation attendue (plus de
3 million de tonnes) font émerger depuis 1 ou 2 ans de nouvelles démarches et initiatives pour trouver
des alternatives au stockage des cendres en décharge, solution actuellement la plus répandue.
Indépendamment des coûts de traitement, les capacités de stockage se réduisent en Europe et
concernent de plus en plus des déchets dits « ultimes », non valorisables.

Contrairement à la filière charbon qui dispose d'un bon retour d'expérience et de filières de recyclage solidement implantées, la question de la valorisation des cendres de biomasse est plus récente et se pose avec acuité depuis seulement quelques années, avec le fort développement de la biomasse énergie, et la filière de recyclage des cendres manque donc de maturité.

En Europe, la voie de valorisation principale est le retour au sol sur parcelles agricoles (épandage direct, incorporation à des composts), mais d'autres modes de recyclage, moins ou peu développés, sont identifiés : retour au sol en forêt (Allemagne, Autriche), industrie du ciment et de la briqueterie, matériaux de remplissage pour les bitumes et bétons, aménagement de décharge (suède).

Insuffisamment anticipée dans un premier temps, la problématique liée à l'augmentation des flux de
cendres de biomasse et à leur valorisation est désormais un sujet largement intégré dans de
nombreuses initiatives et réflexions en Europe.

Ce constat est illustré par le lancement ces 2 ou 3 dernières années de programmes portant directement sur les cendres de biomasse (CERACENDRE, essais en forêt en France sous l'égide de l'UCFF, VALOCENDRE) ou de programmes plus généraux incluant un volet cendres (BIOCOMBUST. ECOBIOGAZ, BIOREFINE, Plateforme Phosphore...) ou par des essais « grandeur nature » réalisés sur de grosses installations industrielles (papetiers notamment). Plusieurs programmes d'envergure avaient été lancés quelques années auparavant et principalement BIOS Bioenergiesysteme, biomasscofiring et Värmeforsk Ash. Ces différentes démarches plus ou moins récentes confirment assez unanimement l'intérêt du retour au sol des cendres, y compris en forêt même si cette filière n'est toujours pas mise en œuvre en France.

Les démarches montrent par ailleurs de réelles opportunités pour des applications alternatives au retour au sol, notamment sur le modèle des cendres de charbon. Des développements prometteurs sont envisagés en cimenterie, céramique, stabilisation des sols, agrégats synthétiques, traitement de déchets... Toutefois, la plupart des résultats ne font pas émerger de solutions directement opérationnelles ni ne pouvant être développées de manière industrielle et massive en raison de contraintes techniques, réglementaires ou économiques à lever, ou au motif de préciser davantage l'incidence environnementale et/ou de confirmer certains premiers essais prometteurs. L'industrie de la céramique semble ouvrir des perspectives concrètes pour les cendres sous foyer, bien que cette filière soit explorée depuis de nombreuses années.

Les cendres volantes, généralement plus concentrées en polluants, pâtissent d'une image assez négative comparativement aux cendres sous foyer, et sont davantage enfouies en décharge.

Concernant le retour au sol, principale voie de valorisation actuellement mise en œuvre, le cadre réglementaire et normatif devrait à court terme davantage intégrer les cendres de biomasse, permettant d'envisager un recyclage plus massif des cendres et un recours à l'enfouissement moins généralisé.

S'agissant des autres modes de valorisation, les différentes réglementations et cadres normatifs concernent quasi exclusivement les cendres de charbon, et dont les applications en construction principalement et en techniques routières sont maîtrisées.

Afin de surmonter les obstacles techniques, environnement et réglementaires qui freinent le développement des modes de valorisation alternatifs, des améliorations sont attendues et nécessaires dans la connaissance de la qualité des cendres et leur stabilité, les techniques de post traitement (extinction de la chaux vive, élimination des imbrûlés, élimination des mâchefers...), dans la prise en compte plus systématique de la spécificité des cendres de biomasse dans les réglementations et cadres normatifs et la nécessaire harmonisation de la législation et des lignes directrices au niveau européen, dans la nécessité d'un partenariat plus actif entre producteurs, utilisateurs et organismes de recherche (plateforme collaborative) et dans une meilleur communication des travaux et des usages (guides d'utilisation).
# Annexes
# 1 Principaux contacts

- M. BORTOLLOTI (Golbey/VALOCENDRE/PLASTICENDRE/Homologation pour retour au sol)

- L. FILHOL (SCF/Ceracendre)

- P. KRUSPAN (HOLCIM/Biocombust)

- G. TROUVE (Université de Haute Alsace/Biocombust)

- F. LETEURTRE (ADEME)

- C. NAYE (KOGEBAN CRE)

- D. POULIN (IRDA) Contact mail uniquement

- D. PORCU (OTV - Incinération de boues d'épuration)

- JP. TACHET (CIBE)

- JL. GADOIS (Biocombustibles SAS)

- C. BIERWALD (SEDE)

- L. DUFOUR (agriculteur)

- C. VIEUXBLED (agriculteur)

- C. PASCUAL (COFELY)

- C. RANTIEN (ADEME / retour des cendres en forêt)

- V. DESENCLOS (IDEX)

- V. HAUCHARD (CODAH)

- T. HUON (DALKIA)

- JL GADOIS (BIOCOMBUSTIBLES SAS)

- J. LECAPITAINE (Laboratoire Franck DUNCOMBE)

- J. MORET (IDEX)

- C. RIRCHTER (ONF)

- P. FUENTE-TOMAI (UCFF)

- S. ALEXANDRE (Déléguée interministérielle MEDDE)

- C. BRUYERE (VERI)
## 2 Principaux types d'équipements de combustion pour la biomasse

Les principaux équipements de combustion de la biomasse sont :

- Les fours à grilles

- Les fours à lit fluidisé

- Les spreader stockers.

La proportion de cendres sous foyer et volantes est différente selon les équipements (cf. volet 2).

### 2.1 Les fours à grilles mobile

Dans les fours à grille, les déchets avancent dans le foyer du four sur une grille mobile au travers de laquelle circule l'air nécessaire à la combustion. C'est le four le plus répandu. Cette technique ne fonctionne correctement qu'avec des déchets ou des mélanges de déchets dont le PCI moyen est compris en 8 et 12 MJ/kg. Contrairement aux systèmes à lit fluidisé, le système sur grille lui tolère une hétérogénéité de granulométrie plus importante mais une plage de PCI moins large. Ces équipements génèrent majoritairement des cendres sous grilles.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Tableau 40 : Chaufferie inférieure à 2 MW. Foyer à grille – mélange des cendres sous foyer et des cendres du dépoussiéreur multi-cyclonique (source<fnref n="66" />)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

<footnote n="65">⁶⁵ http://saint-denis.reseau-chaleur.fr/le-reseau-du-smirec/la-chaufferie-biomasse-de-stains/</footnote>

<footnote n="66">⁶⁶ http://www.boisenergie.guidenr.fr/l_schema-principe-chaufferie-bois.php</footnote>
<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Tableau 41 : Chaufferie inférieure à 2 MW. Foyer à grille – séparation des cendres sous foyer et des cendres du dépoussiéreur multi-cyclonique (source^67^)</figcaption></figure>

## 2.2 Les fours à lit fluidisé

Le principe consiste à faire brûler la biomasse sur un lit de matériaux mis en suspension par injection d'air. Ces équipements produisent principalement des cendres volantes. La combustion sur lit fluidisé permet d'utiliser des déchets ayant une gamme très large de PCI (de 6,5 à 29MJ/kg environ) car les déchets sont en suspension et le lit de sable est très peu sensible aux variations de chaleur dues aux déchets.

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Tableau 42 : Les trois principaux types de four à lit fluidisé</figcaption></figure>

## 2.3 Les spreader stockers.

Le spreader stoker est un système de combustion utilisé dans les chaudières et fours industriels fonctionnant aux combustibles solides. Certaines industries l'utilisent aussi pour valoriser leurs déchets comme dans l'industrie papetière, les sucreries ou encore l'industrie du panneau de bois aggloméré qui ont des déchets végétaux.

Le spreader-stoker est constitué :

- d'un système d'alimentation et de dosage du combustible

- d'un système de projection du combustible dans la chambre de combustion qui peut fonctionner sur 2 principes différents : soit une projection mécanique utilisée pour les charbons, tourbes et lignites (des pales rotatives sont utilisées pour projeter le combustible dans la chambre de combustion), soit une projection pneumatique utilisée pour les combustibles d'origine végétale (le combustible est alors soufflé dans la chambre de combustion).

- d'une grille de combustion qui retient le combustible en fin de combustion et évacue les cendres.

Les ratios cendres sous grilles/cendres volantes sont très variables.

<footnote>^67^ http://www.sde03.fr/missions/energie/bois-energie/</footnote>
<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Tableau 43 : Spreader stocker<sup>68</sup></figcaption></figure>

## 3 Photos

Stockage tampon (case) de cendres sous foyer sur le site d'une installation de cogénération avec four à grille. Photo CEDEN

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

Stockage tampon (big-bag) de cendres volantes sur le site d'une installation de cogénération avec four à grille. Photo CEDEN

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

<footnote n="68">⁶⁸ Source http://gazogenerator.com/boilers-for-power-and-process/spreader-burning</footnote>
Stockage tampon de cendres grossières sur le site d'une installation de cogénération avec four à grille et rondins de bois pour l'approvisionnement. Photo CEDEN

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

Stockage de cendres sous foyer de chaufferies collectives sur un site de regroupement rangé sous la rubrique ICPE 2716. Photo CEDEN

<figure><img src="image_30.png" /></figure>
# 4 Seuils de comportement à la lixiviation en fonction des usages en France

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Tableau 44 : Comportement à la lixiviation. Seuils imposés en fonction des usages et exutoires. mg/kgMS en Base log. CEDEN</figcaption></figure>

# 5 Détail des programmes principaux

## 5.1 BIOCOMBUST (résultats avril 2015)

BIOCOMBUST est un projet de recherche interdisciplinaire impliquant des partenaires français, suisses et allemands en partenariat avec HOLCIM (2013-2015). Son but est d'étudier les émissions de particules et les cendres produites lors de la combustion de bois, de copeaux de bois et de granulés, l'impact de cette pollution atmosphérique sur la santé humaine et les opportunités de valorisation des cendres.

Le potentiel de valorisation des cendres de biomasse comme additif de ciment a été étudié. Dans le cadre du projet, différents types de cendres ont été testés à partir des divers dispositifs de récupération des cendres de combustion, comme les cyclones, des électrofiltres et les filtres à manches et sous les grilles. En outre, différents types de combustibles de biomasse ont été comparées.

Deux installations allemandes de combustion de biomasse et cinq françaises ont été sélectionnées pour le projet. Les installations se trouvent à ammertzwiller (F) 0.4 MW, St. Peter (d) 1.7 MW, Freiburg (d) 2.3 MW, Rixheim (F) 2.8 MW, Colmar (F) 8 MW, Illberg à Mulhouse (F) 4 MW et 8 MW et Saint-Louis (F) 17.3 MW.

Les résultats de l'étude ont font l'objet d'une présentation le 23 avril 2015 à Strasbourg.

L'utilisation des cendres de biomasse n'est possible que pour certaines applications spécifiques (marchés de niche) et entraine une vraie plus-value au produit final (effets « spéciaux » recherchés pour certains ciments). Pour certaines applications, la présence de chaux vive est même une condition nécessaire. Le broyage des cendres avant incorporation au ciment est indispensable. L'incorporation doit être de 15 % maximum pour ces applications.
Les résultats présentés en avril 2015 confirment l'intérêt de certaines cendres :

* Cendres volantes

« Les mélanges avec un pourcentage de 30 % de cendres de combustion de biomasse donnent de mauvais résultats au niveau de la teneur en eau et de la résistance mécanique pour toutes les cendres volantes d'électrofiltre. Il en est de même pour les filtres à manches. Toutefois, les résultats avec de la biomasse brûlée avec du calcaire ajouté (foyer à lit fluidisé) sont en revanche améliorés. À un pourcentage de 30 % de cendres, les résultats sont satisfaisants ».

* Cendres issues de Miscanthus provenant de multicyclone

« L'usage des cendres provenant de multicyclone est tout à fait positif, même meilleur que les mélanges de référence établis avec des cendres de schiste bitumeux et de calcaire ».

* Conclusion

« Le potentiel d'utilisation des cendres comme matériau à mélanger au ciment semble entre autres dépendre de l'adjonction de calcaire ou d'hydroxyde de calcium au combustible pour le miscanthus et de la technique d'extraction des fumées qui est utilisée ».

Les images de microscopie électronique ci-dessous montrent que les cendres de multicyclones ont un fort potentiel d'utilisation. La comparaison de la morphologie des particules issues de la combustion de biomasse et piégées dans un multicyclone avec celle des cendres volantes issues de la combustion de charbon, qui sont déjà utilisées avec succès comme additif dans le ciment, montre des similitudes, laissant présager un effet similaire ».

* L'avis de Holcim

Selon Peter Kruspan<fnref n="69" /> (HOLCIM) les principaux enseignements à retenir sont les suivants :

- Le facteur limitant principal est le COT, en quantité trop importante dans les cendres de biomasse en raison d'une température de fusion trop faible compte tenu de la taille en général modeste des installations (comparativement à des centrales thermiques à charbon). Les COT rendent inefficaces les autres additifs du ciment et sont donc proscrits.

- Les autres paramètres observés de près sont :

- La minéralogie dont les phases amorphes (notamment C2S) est importante.

- Les éléments solubles dont les sulfates en milieu alcalin

- Les formes libres du calcium (CaO, Ca(OH)₂...)

- La granulométrie (aspects physiques). Selon Peter KRUSPAN, ce critère est aussi important que l'effet pouzzolanique et est pourtant négligé dans les normes. Les cendres de bois ont une porosité plus élevée que les cendres de charbon.

- La variabilité de la compositional des cendres est importante pour une même installation, au cours de l'année (ex : analyses de 30 échantillons issus d'une même installation pendant un hiver).

- L'incorporation de cendres dans le cru avant cuisson n'est pas intéressant compte tenu de très faible pouvoir énergétique des cendres (très peu de matières organique).

- Le Cadmium, le Zinc et les chlorures doivent respecter des teneurs maximales.

- Tous les types de cendres (sous foyer, volantes) sont potentiellement utilisables.

En conclusion, certaines des cendres volantes étudiées peuvent être utilisées comme additifs au clinker de ciment mais leur variabilité est un frein à cette utilisation. Par ailleurs, l'incorporation dans des ciments de masse semble exclue en raison notamment de la présence de chaux vive.

## 5.2 CERACENDRE (Résultats début 2015)

Le projet CERACENDRE, soutenu par l'ADEME et porté par le SFC a débuté en 2011 s'est terminé en décembre 2014. Il visait à étudier l'opportunité d'incorporer des cendres de biomasse dans des céramiques.

Les cendres utilisées étaient produites par une quarantaine d'installations, plutôt industrielles dans un premier temps (industrie du bois) et collectives par la suite, avec la coopération des exploitants (IDEX, DALKIA et COFELY).

Un premier travail de recherche a montré l'intérêt de leurs propriétés physico-chimiques quand elles interviennent dans la composition des céramiques fabriquées par voie sèche (25 % du secteur). La résistance mécanique des produits est augmentée et les températures de cuisson abaissées

<footnote n="69">⁶⁹ Communication personnelle Peter Kruspan (HOLCIM) en mars 2015.</footnote>
Selon le responsable du programme<sup>70</sup>, les conclusions sont probantes et l'utilisation est possible sous réserve d'un certain nombre de traitements préalables (broyage, déferraillage, criblage).

L'utilisation est privilégiée en terres cuites (tuiles) à la faveur du process de leur fabrication qui implique l'extrusion, procédé faiblement consommateur d'eau (20 % d'eau maximum).

Les cendres adaptées sont les cendres sous foyer, les cendres volantes étant trop peu denses et trop fines.

Les autres types de fabrication de céramiques exigent une mise en suspension dans l'eau. Les alcalins contenus dans les cendres (Na, K, CaO) perturbent la rhéologie en milieu aqueux. En présence d'eau, la chaux vive (CaO) s'hydrate pour former des agrégats (Ca(OH)2, perturbant le process.

Pour ouvrir la voie aux procédés par suspension (sanitaire...), plusieurs solutions sont envisagées comme l'hydratation préalable de la cendre (formation de chaux éteinte Ca(OH)2), ou leur traitement à haute température (à haute température, les réactions entre la chaux et la silice aboutissent à matières inertes et réfractaires (wollastonite (CaSiO3) et anorthite (CaAlrSirOr), intéressantes pour la production de céramique.

Ainsi traitées, les cendres pourraient être valorisées y compris dans les procédés en voie aqueuse. Toutefois, ces développements feront l'objet d'un nouveau programme (acté) dans le prolongement du précédent, en partenariat notamment avec CYLERGIE et IDEX. Les travaux porteront également sur les conditions permettant d'utiliser des cendres volantes, d'étudier plus avant les possibilités de modification de la granulométrie.

L'incorporation de cendres de biomasse est intéressante à plusieurs titres pour la filière céramique :

- Substitution d'une matière première onéreuse (de 20 €/t pour les terres cuites à 70-80 €/t pour les autres céramiques et notamment le secteur sanitaire)

- Coûts de transport réduits : les gisements de cendres des chaufferies bois sont très diffus sur le territoire, à l'image de filière céramique

La céramique représente un marché de 5 millions de tonnes, dont 4 millions de tonnes de terres cuites (tuiles et briques). La substitution de 5 % du tonnage de terres cuites, nécessiterait de mobiliser **220 000 à 250 000 tonnes de cendres** compte tenu de leur teneur en eau.

La valorisation en céramique présente plusieurs atouts :

- L'industrie est diffuse sur le territoire français. Si les besoins sont importants à l'échelle nationale, ils sont diffus et donc peu importants par site. Il y a donc une adéquation avec le caractère diffus des chaufferies et donc des gisements de cendres.

- D'un point de vue environnemental, la valorisation en céramique permet de piéger les éléments indésirables (métaux) au travers d'un processus de vitrification (stabilisation au sens de la réglementation sur les déchets) et de les diluer au travers la production d'éléments de petite taille (exemple : sanitaire) et répartis partout dans le monde. Il n'y pas un phénomène de concentration comme dans le cas des techniques routières ou dans la production de béton.

## 5.3 PLASTICENDRE

Le projet Plasticendre est un projet français débuté en 2012 visant à mettre en place une nouvelle filière de valorisation pour les cendres volantes produites par une papeterie qui produit du papier à partir de papiers recyclés et des bois de trituration. Cette filière doit permettre la prise en charge d'une grande quantité de cendres mais elle doit en plus être stable et pérenne. Ce projet prévoyait l'utilisation des cendres volantes dans l'industrie de la plasturgie en tant que charge minérale. Actuellement, les charges couramment utilisées sont le talc et le carbonate de calcium.

Les cendres volantes de la papeterie présentent les mêmes caractéristiques que les charges conventionnelles, c'est pourquoi des études de faisabilité ont été menées. Ces études ont montré que les cendres peuvent parfaitement être utilisées en Plasturgie. Elles améliorent les propriétés rhéologiques du plastique permettant un gain de temps en production (moulage, injection, etc.) et donc financier mais cela permet également de faciliter le recyclage des plastiques. Ces résultats ont fait l'objet d'un premier dépôt de Brevet.

Les industriels de la plasturgie sont intéressés mais exigent un certain nombre de conditions. En effet, les charges minérales utilisées en plasturgie doivent déjà répondre à des critères : les cendres étant un déchet, l'industrie exige que ces cendres soient conformes à d'autres normes environnementales plus strictes. Ainsi, les cendres doivent satisfaire aux exigences suivantes :

<footnote n="70"><sup>70</sup> Communication personnelle M. Filhol de SFC en mars 2015.</footnote>
- Pas de substances CMR (matières cancérigènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction) 1&2 figurant à l'annexe VI du règlement n°1272/2008 relatif à la classification, à l'étiquetage et à l'emballage des substances et préparations. Seuls certains métaux présents dans les cendres figurent dans cette liste mais à des concentrations faibles.

- Pas de substances qui ne sont pas (pré)enregistrées à l'ECHA (European Chemical Agency) conformément à la réglementation REACH. Par principe, les cendres volantes de la papèterie ont été enregistrées bien qu'ayant un statut de déchet et n'étant donc pas concernées par REACH.

- Pas de substances hautement prioritaires (SVHC/ substance of very high concern) publiées sur la liste « candidate » par l'ECHA. Plusieurs dizaines de substances inscrites sont susceptibles d'être présentes dans les cendres.

- Pas de substances interdites par les règles et critères du label allemand GuT (Gemeinschaft Umweiltfreundlicher Teppichboden) pour les moquettes écologiques. Les seuils de lixivation imposés par le GUT sont respectés par les cendres volantes.

- Pas de substances interdites par les règles et critères du Blau Engel<sup>71</sup>.

Globalement, le programme PLASTICENDRE a montré que la plupart des critères exigées par l'industrie de la plasturgie étaient respectés mais qu'un certain nombre d'analyses étaient encore nécessaires.

## 5.4 VALOCENDRE (début du programme premier semestre 2015)

Le projet VALOCENDRE<sup>72</sup>, d'une durée de 30 mois va débuter au premier semestre 2015. Il est porté par un consortium piloté par Norske Skog Golbey (papèterie à base de papier recyclé) dans le cadre d'un appel à projet BIP. Un utilisateur de bétons pour des applications spécifiques fait partie du consortium.

Contrairement au programme CERACENDRE qui portait principalement sur des cendres sous foyer, seules les cendres volantes de l'industriel seront concernées (55 000 tonnes).

Plusieurs verrous doivent être levés dans le cadre de ce programme et principalement celui consistant à éteindre la chaux vive. Il ne semble pas, au vu des premiers tests qui ont eu lieu par le passé sur les cendres du papetier, que les chlorures soient un frein à l'incorporation dans les bétons.

### • Techniques routières

Certaines cendres sont déjà utilisées en techniques routières (ex : cendres grossières issues d'installations équipées d'un four à lit fluidisé.) Certaines cendres volantes, non valorisables directement en techniques routières (inadéquation avec les seuils imposés par les réglementations) bénéficient d'une autorisation provisoire pour le traitement des sols pour techniques routières. L'industriel souhaitait obtenir une autorisation définitive pour des applications plus larges en techniques routières, afin de valoriser davantage de cendres volantes selon cette voie.

En technique routière, les cendres peuvent être utilisées de différentes manières<sup>73</sup> :

- dans un mélange Sols + cendres

- dans un mélange Sols + cendres + liant hydraulique routier (LHR)

- cendres humidifiées seules

- cendres humidifiées + LHR

- dans un mélange Grave naturelle ou recyclée + cendres

- dans un mélange Grave naturelle ou recyclée + cendres + LHR

- comme constituant de Matériaux auto-compactant

- comme constituant de Liant hydraulique routier (LHR)

L'industriel NORSKE SKOG a entrepris en 2012-2013 des essais à grande échelle (6 000 tonnes de cendres volantes (de filtres à manche issues d'un four à lit fluidisé) en partenariat avec un industriel du BTP. L'objectif était de valider le procédé de mise en œuvre, vérifier les performances mécaniques du produit et pouvoir faire des mesures environnementales.

Les résultats des tests de lixiviation ont été particulièrement probants, pour l'ensemble des étapes simulées de la vie de l'ouvrage (avant, en fonctionnement, après démolition). Toutefois, les tests ont

<footnote n="71"><sup>71</sup> Géré par l'Agence fédérale de l'Environnement (Allemagne), le label est décerné attribué à des produits qui, tout en ayant une démarche de réduction des effets néfastes de leur production sur l'environnement, peuvent être considérés comme aussi fiables, qualitatifs et sécurisés que les autres.</footnote>

<footnote n="72"><sup>72</sup> Communication personnelle Mme BORTOLOTTI Norske Skog en mars 2015.</footnote>

<footnote n="73"><sup>73</sup> VALDENAIRE B. Positionnement des cendres volantes de NSG par rapport à la réglementation pour plusieurs filières de valorisation. Université de Lorraine. 2013</footnote>
été réalisés sur des cendres en mélange avec un liant hydraulique routier (le mélange obtenu est le matériau finalement utilisé en techniques routières) : or il semble que les tests doivent porter sur les cendres seules, ce qui rend le respect des seuils plus difficile à atteindre.

## 5.5 UCFF/ADEME. Etude sur la valorisation des cendres de biomasse en forêt 2011-2013. (résultats mars 2014)

Selon l'étude réalisée par l'ADEME et publiée en mars 2014, les cendres de bois sont composées de carbonates de calcium, d'oxyde de calcium, de potassium et de sodium. Les carbonates et oxydes ont un effet de chaulage très fort et peuvent servir à remonter le pH d'un sol acide. Cependant, il faudrait épandre dans certains cas jusqu'à 20 tonnes de cendres à l'hectare pour remonter le pH d'un point. L'épandage de cendres garde tout son sens lorsqu'il est réalisé sur les sols acides, organiques et minéraux carencés en calcium, magnésium, potassium et phosphore.

Quelques préconisations sont proposées suite à la réalisation des chantiers d'épandage et de granulation dans le cadre du programme :

*   **Chantiers de démonstration**

- Eteindre la chaux vive des cendres sèches en les humidifiant. Cela peut représenter un risque réel pour la sécurité et un risque d'incendie.

- Le site de stockage de cendre doit être propre, c'est-à-dire, sans éléments qui peuvent endommager l'épandeur (pierres, ferrailles et autres éléments désirables, etc.).

- Il est absolument nécessaire de prendre des mesures de sécurité pour la manipulation des cendres : masque, lunettes, gants, casque, bottes, etc. Il est préférable que la cabine soit fermée.

- Les épandeurs agricoles ne sont pas adaptés aux sols forestiers, notamment quand ceux-ci ont été préparés (passage du cover-crop). Il est préférable d'utiliser du matériel forestier ou à défaut d'équiper l'épandeur avec des roues forestières.

*   **Les essais de granulation**

Divers essais de granulation ont été réalisés à partir de cendres issus de chaudières biomasse, au bois principalement, dans le domaine de l'industrie. Les granulés de cendres ont été produits à partir de filières de granulation qui produisent actuellement des pellets de bois ou des agro-pellets sur le site LUZEAL. Ces tests ont permis de voir l'adaptation de ce type de matériel à la production de granulés de cendres. Les essais ont montré l'impossibilité de granuler sans un liant. Les liants testés étaient de la farine de pulpe de raisin, du marc de raisin et de l'huile de colza. Compte tenu de l'apport de liant organique, les granulés contiennent environ 50 % de matière organique sur produit brut, et peuvent être considérés comme des organo-minéraux.

Les granulés obtenus, bien que riches en matière organique, ne répondent pas à la norme NF U 44 051 car les teneurs en éléments fertilisants sont trop importante. En revanche, les granulés sont conformes aux exigences de la norme NF U42-001/A10, classe VI (a) « engrais organiques NPK, NP ou NK entièrement d'origine animal et/ou végétale » type engrais 12 « engrais organique NK », sous réserve de la possibilité d'avoir de l'huile comme intrant.

*   **Couts**

Les enseignements économiques des essais du programme UCFF/ADEME sont les suivants :

- L'opération d'épandage de cendres brutes en forêt est rentable lorsqu'elle est faite avec un porteur forestier, que les cendres ne sont pas traitées, que les surfaces des chantiers sont supérieures ou égales à 20 ha et distantes de 10 km au maximum. Cela s'apparente aux chantiers au stade éclaircie qui pourraient être réalisés avec un porteur forestier.
<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>**Tableau 45 :** Influence de la taille des chantiers dans le coût de l'opération d'épandage de 120 t (source UCFF/ADEME 2014)</figcaption></figure>

- L'épandage de cendres brutes par hélicoptère est rentable pour certains scenarii mais pour des raisons environnementales semble peu faisable.

- L'épandage de cendres traitées (auto-durcissement et granulation scandinave) fait avec un porteur ou un hélicoptère est rentable seulement si des mesures de compensation existent (200€/ha) et dans des conditions bien définies. Il s'agit de chantiers de surfaces comprises entre 7 et 20ha (7-20ha pour le porteur, 12-20 pour l'hélicoptère) destinés soit à des coupes rases (7ha) soit à des éclaircies (12-20ha) distants jusqu'à 10km pour les éclaircies et jusqu'à 20km pour les coupes rases.

- Le coût du traitement de la granulation compactée (pelletisation) reste trop élevé pour être rentabilisé dans un épandage en forêt. Cependant, le fait de granuler des cendres mélangées à de la matière organique permet de créer un produit plus stable et de composition conforme à un engrais organique. Ces granulés pourraient être valorisé sur sols agricoles et se substituer aux engrais chimiques.

L'étude précise « En raison du caractère innovant de l'épandage de cendres en forêt, des recherches complémentaires sont également à mener pour améliorer l'analyse économique d'un épandage de cendres en forêt et arriver à des résultats 100% français. L'opération peut s'avérer rentable lorsqu'elle est faite par un porteur forestier, que les cendres ne sont pas traitées (auto-durcissement, granulation) et les surfaces des chantiers impliquées sont supérieures ou égales à 20 ha.

L'épandage de cendres pourrait être rentable s'il existait de mesures de compensation ou si les conditions de la station permettaient une augmentation de la croissance des peuplements dû à l'effet des cendres. Augmentation qui se traduirait en revenus supplémentaires pour le propriétaire et qui pourrait l'inciter à investir au départ pour compléter le financement de l'opération. De même, la bonne planification logistique (transport de cendres) ainsi que l'optimisation des journées de travail et la bonne calibration de la dimension des chantiers jouent un rôle fondamental dans le coût. »

L'étude montre que la rentabilité intervient à partir d'une surface de 20 ha et que la granulation (avec de la matière minérale ou organique) est une voie intéressante pour éviter les phénomènes de prise en masse ou les effets liés au caractère pulvérulent et corrosif des cendres.

Selon l'étude ADEME, les risques biologiques, agronomiques et écotoxicologiques associés à l'épandage de cendres méritent d'être mieux quantifiés à ce stade.

Ainsi, dans le prolongement de ces travaux, un appel à projet REACCTIF/RESPIRE, qui débute en 2015 pour une durée de 3 ans, vise à évaluer l'incidence environnementale des épandages (le programme RECASH a déjà conduit des études sur cette problématique) et notamment le devenir des métaux lourds dans les sols, l'objectif étant à terme de faire évoluer favorablement la réglementation.