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Pour l’article homonyme, voir Machefer (bande dessinee) .

Le machefer est un residu de la combustion du charbon ou du coke dans les fours industriels ou bien de celle des dechets menagers dans les unites d'incineration de dechets non dangereux (UIDND), on parle alors de machefers d’incineration des dechets non dangereux (MIDND).

Les machefers se presentent sous la forme d'agregat composes de metaux, de verre, de silice, d'alumine, de calcaire , de chaux, d'imbrules et d'eau.

En 2015, plus de 3 millions de tonnes de machefers d’incineration de dechets non dangereux etaient produites chaque annee en France ^{[ 1 ]} .

Ces machefers sont en majorite (84%) traites en installation de maturation et d’elaboration (IME), puis valorise en technique routiere. Le reste (16%) etant dirige en installation de stockage de dechets non dangereux (ISDND).

Traitement des machefers [ modifier | modifier le code ]

En sortie de four les machefers sont refroidis, cribles pour retirer les plus gros imbrules et deferrailles .

Les machefers sont alors soumis a un test de lixiviation , 100 g sont plonges dans 1 l d'eau et on mesure la solubilisation de metaux lourds (Plomb, Mercure, Cadmium...). Selon les resultats les machefers sont soit directement valorisables (categorie V), soit valorisables apres maturation (categorie M), soit doivent etre stockes en centre d'enfouissement (categorie S).

La maturation fait appel au pouvoir de carbonatation (par le CO ₂ atmospherique) de la chaux presente dans les machefers, qui en 3,5 mois de maturation en moyenne ^{[ 1 ]} fait baisser le pH et stabilise les caracteristiques chimiques de machefers (precipitations des metaux lourds).

L'elaboration correspond a la preparation des machefers pour un usage technique, c'est-a-dire retirer les imbrules, les metaux restants pour les recycler, et a calibrer l'ensemble.

A l'issue du traitement, les machefers se composent de ^{[ 1 ]}  :

• 63% de silice et d'alumine,
• 19% de calcaire et de chaux
• 15% d'eau
• 2% d'imbrules
• <1% de metaux lourds

Usages [ modifier | modifier le code ]

Pise de machefer [ modifier | modifier le code ]

Le machefer, residu solide de la fusion de minerais ferreux et de la combustion de la houille dans les fours industriels, broye et melange a un liant, le plus souvent la chaux, constituait un materiau de construction vers la fin du XIX ^e et debut du XX ^e siecle. Le pise de machefer, contrairement au pise de terre, supprime les problemes d'humidite et augmente les caracteristiques mecaniques du materiau. Le developpement du bassin economique lyonnais a cette epoque a permis de disposer de scories importantes issues des fours industriels rendant ce materiau tres competitif ^{[ 2 ]} .

Usages recents [ modifier | modifier le code ]

Jusque dans les annees 1970, les machefers industriels pouvaient etre utilises sous forme de renfort dans les carreaux de platre des cloisons interieures des logements, avec un parement en platre des 2 cotes.

Les caracteristiques techniques sur le court terme de machefers sont identiques a celle des granulats naturels, ils ne le sont pas sur le long terme ^{[ 3 ]} .

Aujourd'hui les machefers sont majoritairement utilises en technique routiere comme sous-couche routiere ou remblais de tranchee, evitant ainsi l'usage de granulat vierge.

Risques [ modifier | modifier le code ]

Les machefers issus du traitement des dechets sont plus ou moins pollues et doivent etre recycles avec precaution. Jusque dans les annees 1990 , il etait d'usage, dans les usines d'incineration d' ordures menageres , d'incorporer les residus d'epuration des fumees d'incineration des ordures menageres dans les machefers. Ceux-ci beneficiaient ainsi des qualites de liant hydraulique des suies (effet de prise comparable a celui du ciment ). En France, l'arrete du 25 janvier 1991 relatif aux installations d'incineration de residus urbains (point 2 de l'article 14 de l'annexe de l'arrete ^{[ 4 ]} ) interdit que les suies soient desormais melangees aux machefers.

En France, en 2016, seules 110 kt de machefers (sur un total de 2 289) sont mis en decharge. L'immense majorite des machefers est consequemment valorisee sous forme de matiere, soit directement, soit le plus souvent apres maturation ^{[ 5 ]} .

Des machefers peuvent presenter un taux trop eleve de dioxines ^{[ 6 ]} . La Suisse interdit l'utilisation des machefers dans la construction routiere ^{[ 7 ]} .

Legislations [ modifier | modifier le code ]

En France, la valorisation des Machefers d'incineration d'ordure menagere etait soumise a la circulaire du 9 mai 1994, elle est desormais cadree par l’arrete ministeriel du 18 novembre 2011 (applicable depuis le 1er juillet 2012) relatif au recyclage en technique routiere des Machefers d’Incineration de Dechets Non Dangereux (MIDND) [1] .

Cette nouvelle reglementation distingue les Machefers d’Incineration des Dechets Non Dangereux des Machefers d’Incineration des Dechets Dangereux, ces derniers ne pouvant pas etre valorises et devant etre entreposes en centre de stockage.

Afin de proteger l'environnement et d'eviter tout risque, la legislation exige des tests de lixiviation sur de nombreuses substances (As, Ba, Cd, Cr Total, Cu, Hg,Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Zn, Fluorures, Chlorures, Sulfates) et precise des conditions d'usage hors des zones inondables, a proximite des cours d'eau et des points de captages d'eau potable...

La circulaire du ministere de l'environnement du 9 mai 1994 ^{[ 8 ]} determine les differentes categories de machefers et leur aptitude a reutilisation. On prend en compte la teneur en imbrules et le risque de transfert des polluants internes par dissolution (phenomene de lixiviation ).

• Les machefers sont consideres comme valorisables (categorie V) si leur teneur en imbrules est inferieure a 5 % et s'ils sont faiblement lixiviables (ils contiennent peu de metaux lourds facilement solubles ).
• Les machefers intermediaires (categorie M, comme maturation) ne respectent pas tous les criteres de la categorie precedente mais doivent pouvoir les atteindre apres quelques semaines de stockage ; c'est le temps generalement necessaire a l'accomplissement d'un phenomene de carbonatation qui ≪ emprisonne ≫ les molecules polluantes au sein du materiau.

Les autres machefers doivent etre mis en stockage permanent (categorie S).
La caracterisation des machefers doit etre effectuee par un laboratoire accredite Cofrac ISO/CEI 17025.

En zone dite " vulnerable " (aux inondations en particulier), dans les reserves naturelles l'utilisation de machefers ou cendres d'incineration peut etre interdite. En foret, le label PEFC demande par l'ONF comporte une recommandation de ne pas importer tout type de dechets en foret.

En 2011, le ministere de l’ecologie ^{[ 9 ]} doit produire deux textes sur les machefers issus de l’incineration des ordures menageres et ne pouvant faire l’objet d’une valorisation pour des raisons techniques ^{[ 10 ]} , ce qui inquiete les ONG environnementales ^{[ 10 ]} .

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Laitier (siderurgie)
• Exemple d'utilisation du machefer dans l'aire toulonnaise
• Scorie (metallurgie)
• Residus d'epuration des fumees d'incineration des ordures menageres

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

• Machefers sur cniid.org, site gere par Zero dechet France .
• (en) Municipal incinarator bottom ash sur sciencedirect.com

Bibliographie [ modifier | modifier le code ]

• Amorce (2017) DT92 - Etat des lieux de la gestion des machefers en France (novembre)
• Amorce (2017) DT91 - Utilisation des machefers en travaux publics (novembre)
• BORRAS-FONT Pol & al. (2016) ; Etat des lieux du recyclage et de l'elimination des machefers en France  ; travail d'etudiants de l'ecole centrale de Lyon 12/04/2016, PDF, 39 p
• Collectif Dunod ; Machefers d'incineration des ordures menageres Etat de l'art et perspectives  ; editions Dunod ; 07/07/2008
• (en) Asokan, P., Saxena, M., & Asolekar, S. R. (2005). Coal combustion residues?environmental implications and recycling potentials. Resources, Conservation and Recycling, 43(3), 239-262 ( resume ).
• (en) [PDF] Franco, A., & Diaz, A. R. (2009). The future challenges for “clean coal technologies”: joining efficiency increase and pollutant emission control . Energy, 34(3), 348-354.

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