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Socor, acteur de la normalisation et de l’analyse des Combustibles Solides de Récupération

Article paru dans le Bioénergie International n°83 de février 2023

Le laboratoire SOCOR est basé à Dechy dans le département du Nord, photo Frédéric Douard

Les combustibles solides de récupération, les CSR, désignent des déchets ménagers ou industriels non dangereux, non recyclables dans les conditions technico-économiques actuelles, et qui ont été préparés pour une valorisation énergétique. Ces combustibles de substitution aux énergies fossiles, dont l’usage est appelé à se développer, n’en gardent pas moins leur statut de déchet et par conséquent toutes les contraintes réglementaires associées à cette combustion selon les prescriptions du droit européen en matière d’incinération des déchets. En France, ces installations de combustion relèvent de la rubrique ICPE 2971 (SCR uniquement) depuis l’arrêté du 23 mai 2016 ou de la 2771 (incinération ou co-incinération) depuis l’arrêté du 2 octobre 2020.

La normalisation des CSR, un peu d’histoire

CSR non encore conditionné, photo Frédéric Douard

La notion de CSR est apparue en Allemagne à la fin des années 1990. Ces combustibles produits à partir de déchets non dangereux étaient utilisés dans les cimenteries allemandes dans le but de réduire la part des énergies fossiles dans le processus très énergivore de fabrication du clinker, le constituant du ciment.

En France, les premiers CSR sont utilisés en cimenteries à partir des années 2000. Du point de vue réglementaire, le CSR est un déchet, aucune sortie du statut de déchet (SSD) n’est prévue en France à ce jour, alors que cela est le cas de certains pays européens.

Les normes XP/CEN TS produites à l’époque ont été homologuées dans les années 2010, 2011 et 2012 en normes européennes traduites en français sous le numéro NF EN 15 359. Cette norme classe les CSR selon un critère économique (le pouvoir calorifique inférieur), un critère technique (la teneur en chlore) et un critère environnemental (la teneur en mercure). Dans les années 2016, l’ISO (Organisation Internationale de Standardisation), a décidé de produire des normes sur le même sujet. De nombreux pays sont impliqués dans cette commission comme le Brésil, la Chine, le Canada, l’Égypte, le Japon, l’Afrique du Sud, les Philippines, la Thaïlande …

Echantillon de CSR brut avant préparation aux analyses, photo Laboratoire Socor

Le groupe international qui chapeaute les travaux de normalisation est l’ISO TC 300, il est composé de six groupes de travail :

  • WG1 : terminologie et assurance qualité,
  • WG2 : spécifications et classes,
  • WG3 : échantillonnage et préparation des échantillons,
  • WG4 : tests physiques et mécaniques,
  • WG5 : tests chimiques et détermination du contenu de la biomasse,
  • WG6 : stockage et sécurité des CSR.

Au niveau français, il s’agit de la commission X34C et depuis 2005, le laboratoire Socor, implanté depuis 1948 dans l’agglomération de Douai dans le Nord, participe activement aux travaux de normalisation AFNOR de ce combustible issu du recyclage.

Les normes ISO suivantes ont été publiées depuis 2020 :

  • ISO/TR 21916 : 2021 Recommandations pour la spécification des combustibles solides de récupération (SFR) pour des utilisations choisies
  • ISO 21640 : 2021 Spécifications et classes
  • ISO 21646 : 2022 Préparation des échantillons
  • ISO 21645 : 2021 Méthodes d’échantillonnage
  • ISO 22167 : 2021 Détermination de la teneur en composés volatils
  • ISO 21660-3 : 2021 Détermination de l’humidité par la méthode de séchage à l’étuve — Partie 3 : Humidité de l’échantillon pour analyse générale
  • ISO 21656 : 2021 Détermination de la teneur en cendres
  • ISO 21654 : 2021 Détermination du pouvoir calorifique
  • ISO 22940 : 2021 Détermination de la composition élémentaire par fluorescence de rayons X
  • ISO 21663 : 2020 Méthodes de détermination de la teneur en carbone (C), hydrogène (H), azote (N) et soufre (S) par la méthode instrumentale
  • ISO 21644 : 2021 Méthode de détermination de la teneur en biomasse
  • ISO 21912 : 2021 Sécurité de la mise en oeuvre et du stockage de combustibles solides de récupération
  • ISO/TS 21911-2 : 2022 Détermination de l’auto-échauffement — Partie 2: Essais utilisant la méthode du point de croisement

Les normes ci-dessous sont en cours d’élaboration :

  • Détermination de la teneur en Soufre (S), Chlore (Cl), Fluor (F), Brome (Br) et Iode (I)
  • Méthode de détermination du Recycling-Index
  • Méthodes de détermination de la teneur des élements (Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, Ti, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Tl, V, Zn)
  • Détermination de l’auto-échauffement — Partie 1 : Calorimètrie isothermale

Détermination de la densité en vrac

Les normes d’échantillonnage et de préparation des CSR ont peu évolué entre les publications des années 2010 et 2020. Il en est de même au niveau de la norme relative au contenu de la biomasse (carbone biogénique). Des normes nouvelles à savoir les ISO 21911 et 21912 abordent désormais les questions de stockage du point de vue sécurité des CSR.

Caractérisation des CSR, photo Socor

Dans les normes de détermination des cendres, des matières volatiles, du carbone, de l’hydrogène, de l’azote, du pouvoir calorifique supérieur et de l’inférieur, la notion d’imbroyables a été introduite et prise en compte dans l’expression des résultats. Les imbroyables tels les morceaux éventuels de métaux ou de pierres sont enlevés, quantifiés en masse avant l’étape de broyage à plusieurs centaines de micromètres pour préparation de l’échantillon soumis à analyse. En effet, les éléments métalliques et pierreux pourraient sérieusement détériorer les broyeurs. Les résultats pour ces paramètres englobent désormais les imbroyables, ce qui n’était pas le cas des normes apparues dans les années 2010.

Évolution de la notion de CSR

Claude Lambre, directeur du laboratoire Socor, photo Socor

De plus en plus, Socor est amené à caractériser des pré-CSR dont les tailles nominales peuvent atteindre plusieurs dizaines de centimètres. Ces CSR grossiers proviennent généralement de déchets résiduels (triés à la source) des industries et des collectivités ou de DEA (Déchets d’Eléments d’ameublement) ou de DAE (Déchets d’Activité Economique).

Plus la taille des constituants des pré-CSR est importante, plus le volume à traiter est important. Ainsi, Socor traite des échantillons de volume de matière atteignant 1000 litres. La totalité de l’échantillon est homogénéisée au sein des ateliers Socor et broyée dans un déchiqueteur de type industriel. Cet investissement nouveau permet de garantir une très bonne représentativité des échantillons analysés et de la pertinence des paramètres analytiques.

Claude Lambre, directeur du laboratoire Socor : +33 327 943 370 – 
commercial@socor.fr
 – socor.fr