ARTICLE
La prise en compte des aspects environnementaux dans le
domaine industriel n'est pas récente mais tend à s'accentuer
sous la pression conjointe du législateur et de l'opinion publique.
Aucune entreprise ne peut désormais se permettre de négliger
cette dimension dans sa stratégie à long terme, mais surtout
dans sa gestion quotidienne, sans prendre le risque d'en subir des conséquences
financières importantes.
Dans l'industrie des corps gras, l'évolution environnementale
est principalement rythmée par le renforcement des contraintes
réglementaires, issues principalement de la transcription des directives
communautaires, concernant tous les aspects : effluents gazeux et aqueux,
déchets, management, énergie.
Ces préoccupations environnementales sont inégalement
présentes dans les différents secteurs de l'industrie des
corps gras comme nous le verrons à travers ce panorama réalisé
à partir des études menées par l'Iterg. Nous aborderons
tour à tour les problématiques liées à l'air,
à travers la réduction des émissions de COV (composés
organiques volatils) et les nuisances olfactives, la gestion des déchets
liés aux process, l'aspect énergétique et enfin le
cas plus spécifique de l'utilisation des fluides frigorigènes.
La réduction des émissions de COV
: l'utilisation de l'hexane comme solvant d'extraction
Depuis le développement industriel de la technique d'extraction
au sulfure de carbone d'huile d'olive à partir de grignons, mis
au point par Deiss à Marseille en 1855 [1], de nombreux solvants
d'extraction ont pu être utilisés en trituration de graines
oléagineuses et dans la production de corps gras animaux. La situation
actuelle est beaucoup plus fermée : de nombreux solvants ne sont
plus utilisables pour des raisons de sécurité industrielle
ou de toxicité.
Sous l'angle de la sécurité alimentaire, l'utilisation
industrielle de solvants est réglementée par la directive
européenne n° 88/344 du 13 juin 1988, portant sur la «
fabrication des denrées alimentaires et leurs ingrédients
», transcrite dans le droit français par l'arrêté
du 19 novembre 1990, dont l'arrêté du 22 juin 1998 constitue
la dernière modification à ce jour. Dans ce cadre, l'emploi
de l'hexane est possible en extraction et en fractionnement des corps
gras.
Sous l'angle environnemental se sont rajoutées plus récemment
des dispositions issues de la directive n° 99/13, dite directive
COV, relative à la réduction des émissions de composés
organiques, transcrite dans le droit français par l'arrêté
du 29 mai 2000. Ces dispositions imposent notamment à l'industriel
une surveillance des émissions, la mise en place d'un plan de gestion
de solvants et définissent des valeurs limites d'émission.
Pour les corps gras, des valeurs spécifiques de consommation sont
instaurées par tonne de graine triturée ou produit traité.
Les valeurs à respecter en extraction et raffinage sont reportées
dans le tableau 1.
Rappelons, à titre de comparaison que les valeurs de consommation
en 1967 étaient de 10 litres par tonne de graine traitée
[2].
L'impact industriel et économique de ces dispositions n'est pas
anodin : les installations de trituration récentes et de grande
capacité respectent facilement ces valeurs ; en revanche, pour
les quelques unités de plus faible capacité, des investissements
importants sont à prévoir et peuvent remettre en question
la viabilité économique de cette activé.
En fin et en marge de notre propos, mais à intégrer à
la réflexion actuellement menée sur l'avenir de la technologie
d'extraction par solvant [3, 4], citons le récent classement du
n-hexane en R62 (classement européenne risk and safety)
: substance toxique pour la reproduction de catégorie 3 (catégorie
des substances préoccupantes pour la fertilité dans l'espèce
humaine et des substances préoccupantes pour l'homme en raison
d'effets toxiques possibles sur le développement). Ce nouveau code
vient s'ajouter à ceux dont est déjà affublé
le n-hexane, ce qui ne peut à l'avenir qu'accentuer les contraintes
liées à l'utilisation de ce solvant.
Les nuisances olfactives
Deux types d'activités génèrent principalement
des nuisances olfactives : la production d'huile de colza par trituration,
mais surtout la fonte de corps gras animaux.
L'impact de ces nuisances sur le voisinage est un paramètre pris
en compte dans le choix de l'implantation des sites récents. Cependant,
les sites plus anciens sont le plus souvent implantés en zone urbaine
et peuvent provoquer une réelle gêne pour le voisinage.
La production des huiles végétales
Lors du procédé d'obtention de l'huile de colza à
partir des graines, différentes étapes sont susceptibles
de générer des odeurs : cuisson et pression des graines,
séchage et refroidissement des tourteaux. De plus, lors de l'étape
d'extraction à l'hexane de l'huile à partir des tourteaux,
les effluents gazeux provenant de la désolvantisation et de la
distillation sont, après condensation, introduits dans une colonne
de lavage d'huile minérale destinée à diminuer leur
teneur en hexane (étape d'absorption). On constate une émission
d'odeur en sortie de cette colonne de lavage.
La trituration du colza est caractérisée par la présence
de nitriles et d'isothiocyanates dans les effluents gazeux. Les effluents
de cuisson et pression de la graine de colza contiennent des faibles teneurs
de mercaptans, de dioxyde de soufre et des traces d'hydrogène sulfuré.
L'acétaldéhyde est présent en quantités non
négligeables dans les incondensables provenant du système
d'absorption du process, qui sont également chargés en hydrogène
sulfuré, méthyl-mercaptans et dioxyde de soufre [5].
Bien que les composés chimiques identifiés au niveau des
différents effluents soient les mêmes, on constate une variation
de la composition chimique, non seulement en fonction de l'étape
du process, mais également suivant le site de production.
En termes d'émission d'odeur, on observe une prédominance
de l'effluent provenant de l'absorption. Les différentes étapes
du process ont pu être classées par ordre croissant de débit
d'émission : absorption, refroidissement des tourteaux, cuisson
des graines, pression des graines.
Les producteurs d'huiles végétales ne sont généralement
pas équipés de traitement d'odeurs. Seul un site en France,
ayant une capacité de production importante, dispose d'un système
spécifique de traitement des odeurs (incinération et biofiltration),
ce qui permet une réduction notable du débit d'odeur. Un
suivi des nuisances, avec la participation active de la population, a
été mis en place.
Les pertes en hexane, traceur indirect de certaines nuisances olfactives,
peuvent être limitées par l'utilisation d'équipements
récents (désolvanteur du type Schumacher).
L'activité spécifique du raffinage des graines oléagineuses,
quand celle-ci est exercée en milieu urbain, peut parfois générer
une nuisance pour le voisinage. Un diagnostic peut alors s'avérer
nécessaire pour identifier les sources d'émission olfactive.
Les nuisances éventuellement générées à
l'étape de désodorisation par les tours de refroidissement
peuvent être réduites par la mise en place d'une réfrigération
indirecte. L'activité de cassage des pâtes de neutralisation
peut également être une source d'odeurs irritantes. En ce
qui concerne les eaux résiduaires issues du raffinage, il est nécessaire
de procéder à leur traitement rapide, afin d'éviter
une dégradation trop importante lors du stockage. Les bacs peuvent
être couverts afin d'éviter une dispersion des odeurs.
La production des corps gras animaux
Dans le domaine de la production de corps gras animaux, la nuisance
est principalement due à la spécificité de la matière
première d'origine organique utilisée, subissant une dégradation
biologique et pouvant être altérée avant la réception,
et à la spécificité du process utilisé (traitement
thermique, notamment le séchage, produisant un gaz chaud et humide).
Les sources d'émission identifiées sont : la réception
des matières premières (tissus adipeux), le lavage des camions
de réception des matières, la fonte de ces matières
premières, l'unité de traitement des effluents aqueux, l'unité
de traitement des effluents gazeux (quand celle-ci subit des dysfonctionnements)
et éventuellement le raffinage de la graisse [6].
L'effluent est très majoritairement composé d'ammoniac,
puis d'hydrogène sulfuré, d'acétaldéhyde,
de triméthylamine, de mercaptans, et de divers aldéhydes
et acides.
Des actions simples peuvent être mises en œuvre pour limiter
ces nuisances à la source : sensibilisation du personnel à
l'hygiène, sélection des matières premières,
réduction des temps de stockage, mise en dépression ou couverture
de certains équipements (trémies, bacs), optimisation du
fonctionnement des biofiltres...
Compte tenu des débits importants et de la nature des composés
présents à des concentrations relativement faibles (comparativement
à d'autres secteurs d'activités industrielles), le traitement
privilégié pour les effluents gazeux issus de la production
des corps gras animaux est la biofiltration. À ce jour, presque
tous les sites sont équipés de systèmes élaborés
(capotage des équipements, régulation hygrométrique).
Le biofiltre est souvent précédé d'un traitement
constitué d'un aérocondenseur et d'une tour de lavage.
On observe une amélioration de l'entretien des équipements
actuels (biofiltres traditionnels) et des projets d'équipement
en biofiltre avec support minéral sont en cours. Les nuisances
olfactives générées par les effluents aqueux sont
également prises en compte.
Notons qu'un projet d'arrêté relatif aux usines d'équarrissage
soumises à autorisation sous la rubrique 2730 de la nomenclature
des installations classées pour la protection de l'environnement
(traitement des cadavres, des déchets ou des sous-produits d'origine
animale) risque d'imposer des prescriptions précises relatives
aux nuisances olfactives.
Pour répondre également à d'autres exigences que
la réduction des nuisances olfactives (destruction de co-produits,
production d'énergie), les industriels s'équipent actuellement
d'oxydeurs de buées.
La gestion des déchets liés au
process et le traitement des effluents aqueux
La gestion des déchets est une des préoccupations majeures
du secteur des corps gras, notamment pour le raffinage et pour la lipochimie,
du fait des tonnages en sous-produits que ces activités génèrent.
La nature des déchets est diverse : déchets non spécifiques,
constitués de DIB (déchets industriels banals) en mélange,
déchets d'emballage, big bags, ferrailles, solvants, mais
surtout déchets de process, et plus particulièrement
les déchets dits « graisseux », sur lesquels nous porterons
notre attention.
La trituration des graines oléagineuses
Dans le cas de la trituration des graines oléagineuses, les seuls
déchets de process identifiés sont un mélange de
tourteaux humides, pailles et poussières avec éventuellement
des graines étrangères et d'autres produits divers. Ils
trouvent leur origine au cours des différentes étapes de
manutention des graines et tourteaux. Ces déchets sont valorisés
en alimentation animale dans les tourteaux, qui ne doivent pas contenir
plus de 1 % de poussières, mais aussi en incinération. Le
gisement annuel est de l'ordre de 850 tonnes [7]. Les sous-produits de
la pression sont directement réintroduits dans le circuit de fabrication
: pieds de presse au niveau des presses, résidus du tamisage au
niveau du cuiseur.
Le raffinage
Le raffinage des huiles végétales génère
des déchets à différentes étapes (figure
1). Le gisement national est présenté tableau
2. Dans le cas du raffinage physique, les mucilages séparés
au niveau de la centrifugeuse sont réincorporés dans les
tourteaux lorsque les unités de trituration et de raffinage se
situent sur le même site. Les mucilages peuvent être séchés
sous vide et purifiés afin d'obtenir des lécithines valorisables
(entre 50 et 90 % du prix de l'huile brute). Dans le cas du raffinage
chimique, les mucilages font partie intégrante des pâtes
de neutralisation et suivent ainsi la même filière de valorisation
que ces dernières.
Le tonnage de pâtes de neutralisation généré
varie en fonction de la qualité des huiles brutes. Le traitement
généralement suivi consiste en la production d'huile acide
par hydrolyse sulfurique.
Les terres minérales activées sont utilisées pour
le raffinage des corps gras lors de la décoloration et dans certains
cas lors de la wintérisation (décirage des huiles de tournesol
et de maïs). Après usage, elles sont composées essentiellement
de matière minérale (entre 30 et 60 %), de matière
grasse (environ 50 %) et d'eau (jusqu'à 10 %). La matière
grasse est altérée, ce qui confère à ces terres
un caractère d'inflammabilité spontanée que l'industriel
doit considérer lors du stockage (nécessité d'arroser
les terres et de les conditionner, en big bag par exemple, pour limiter
le contact avec l'oxygène de l'air).
Le gisement français est estimé à environ 10 000
tonnes par an [8], mais les quantités générées
par site sont très variables (de 20 à plus de 2 000 t/an).
La méthanisation est la filière la plus répandue
actuellement pour ce déchet, mais génère des coûts
de transport très élevés, les unités de traitement
étant situées au Danemark. Nous étudions actuellement
les possibilités de développer une filière en France.
Parallèlement à la valorisation énergétique,
la faisabilité de valorisation matière est explorée,
telle que l'utilisation de ces terres en tant que savon abrasif par exemple
[9].
Les graisses d'effluents peuvent être valorisées de différentes
manières :
- l'industriel dispose d'un atelier de cassage des pâtes de neutralisation
; il traite alors ses graisses d'effluents avec les sous-produits du raffinage
pour obtenir des huiles acides ;
- l'atelier de raffinage est implanté sur le même site
que l'atelier de trituration, permettant ainsi un recyclage dans les tourteaux
;
- les graisses d'effluents peuvent aussi faire l'objet d'un épandage.
La très grande majorité des graisses d'effluents est valorisée
avec les soapstocks. L'incorporation dans les tourteaux et l'épandage
(lors des arrêts techniques de la trituration) sont deux filières
relativement marginales et concernent les graisses d'effluents constituées
des eaux cireuses. Le recyclage dans les tourteaux, au niveau de la pelletisation,
permet un apport en eau améliorant l'efficacité de cette
étape.
Les volumes d'effluents aqueux générés sur les
sites de raffinage sont très variables et dépendent de la
mise en place du recyclage des eaux de refroidissement (de plus en plus
pratiqué) et des eaux traitées, mais aussi du type de raffinage
(physique ou chimique).
La totalité des installations de raffinage est équipée
de procédés de traitement, plus ou moins performants, de
leurs eaux polluées. Ces dernières subissent en règle
générale un traitement physico-chimique, très occasionnellement
complété par un traitement biologique, avant d'être
rejetées dans une station communale ou dans le milieu naturel.
Dans certains cas, le respect des contraintes réglementaires pose
de réelles difficultés aux industriels (par exemple : élimination
des boues issues d'un traitement biologique).
La production des corps gras animaux
Les principaux déchets résultant de ce secteur sont liés
à l'activité éventuelle de raffinage (tableau
3). Le gisement d'eaux gélatineuses issues de l'épuration
des effluents aqueux varie en fonction du type de traitement retenu par
les industriels : le procédé de fonte humide, principalement
utilisé, est fortement consommateur d'eau ; le procédé
de fonte à sec permet un recyclage de l'eau utilisée comme
fluide thermique.
Les eaux gélatineuses, représentant environ 35 % de la
matière première traitée, sont concentrées
et peuvent être incorporées dans le process. Nous étudions
actuellement les possibilités de leur valorisation en méthanisation.
Les effluents aqueux subissent une épuration biologique ou un pré-traitement
physico-chimique avant raccordement à la station d'épuration
communale, rejet en rivière ou épandage. Les boues générées
sont le plus souvent incinérées, mais peuvent également
être épandues.
Les graisses d'effluent récupérées au niveau des
dégraisseurs statiques ou des aéroflottateurs sont principalement
incinérées. Le gisement national peut être évalué
à 10 000 tonnes/an [10].
Ce secteur est confronté à d'incessantes mutations en
ce qui concerne la gestion de ces rejets, de part l'évolution des
contraintes réglementaires consécutives à la crise
de l'ESB (encéphalopathie spongiforme bovine).
Le projet d'arrêté concernant l'activité de traitement
de cadavres, des déchets ou des sous-produits d'origine animale
impose pour les nouvelles installations le principe du « rejet zéro
» pour tout effluent liquide autre que les eaux pluviales. Les installations
existantes doivent être équipées d'un dispositif permettant
de garantir l'absence de rejet liquide et l'innocuité des rejets
gazeux ou alors respecter des normes de rejets fixées par l'arrêté
et garantir l'innocuité de leurs rejets liquides, par la mise en
place d'un dispositif scientifiquement validé et faisant l'objet
d'une diffusion par instruction ministérielle.
Pour les installations dont la destruction des déchets est réglementairement
obligatoire, les effluents liquides devront faire l'objet d'un autoclavage
à 133 °C pendant 20 min sous une pression de 3 bars et/ou
d'un traitement par tout dispositif scientifiquement validé d'efficacité
équivalente.
La margarinerie
Les seuls déchets de process rencontrés sont issus des
loupés de fabrication après recyclage (500 tonnes par an)
et les retours de date limite de consommation (tableau
4). Ils subissent une opération de refonte avant d'être
valorisés. Les graisses d'effluents (1 700 tonnes/an) étaient
encore valorisées en alimentation animale récemment.
L'eau est principalement utilisée pour la production de vapeur,
le nettoyage des circuits des lignes de production et en fabrication (constitution
de la phase aqueuse). L'effluent aqueux est essentiellement constitué
des eaux de lavage. Les installations de traitement en place sont le plus
souvent de simples décanteurs statiques, avant rejet dans une station
communale.
La lipochimie
La lipochimie peut générer des déchets spécifiques
des matières premières et des process utilisés. La
figure 2 permet de visualiser
de manière synthétique l'origine de ces déchets.
Concernant les résidus de filtration, les quantités produites
sont très variables suivant les procédés utilisés
: de 0,1 à 20 kg/t de produits finis [11]. Ils sont récupérés
par des sociétés extérieures pour une mise en décharge,
une valorisation matière ou énergétique (tableau
5). Cette catégorie de déchets comprend notamment les
charbons actifs et les terres de décoloration usagées. Les
coûts d'élimination varient considérablement en fonction
du mode de traitement : l'incinération est le mode générant
les coûts les plus importants.
La filière de traitement des résidus de distillation est
l'incinération en externe. Un site cependant procède pour
environ 50 % de ces résidus de distillation à l'incinération
en interne avec récupération de chaleur, le PCI (pouvoir
calorifique inférieur) du produit étant d'environ 8 000
kcal/kg. Les coûts de traitement s'élèvent d'environ
230 à 410 euros par tonne de produit fini. Une entreprise se distingue
en ayant négocié la reprise de ses résidus à
coût nul.
Concernant les mélanges de résidus d'esters, d'eau et
de glycérine (dans le cas de la production d'esters méthyliques)
ou d'huiles acides, les principales filières sont l'incinération
en cimenterie ou la valorisation matière en savonnerie (huiles
acides). Les quantités produites sont très variables d'un
site à l'autre : de 0,2 à 33 kg/t de produit fini. La valorisation
matière permet d'éliminer le produit sans frais. Les coûts
de l'incinération en cimenterie sont très variables (de
107 à 305 euros/t de déchets).
Les eaux à traiter ont principalement pour origine le lavage
(réacteurs et sol), le process, la production de vide, le refroidissement,
les chaudières.
Les traitements mis en place vont de la simple décantation au
traitement physico-chimique ou anaérobie. Les matières grasses
résultant de la décantation sont parfois réincorporées
dans le process. Les eaux traitées sont rejetées dans le
milieu naturel ou dirigée vers une station communale de traitement.
Les volumes d'effluent à traiter sont très variables (de
8 000 à 1 300 000 m3) et sont davantage liés
au type de process mis en œuvre plutôt qu'à la quantité
produite. Les débits vont de 3,8 à 53,3 m3 par
tonne de produit fini. Des activités telles que le raffinage (nécessitant
des lavages et la production de vide) sont très consommatrices
d'eau.
Si les sites industriels les plus importants ont mis en place une politique
de gestion satisfaisante, un accompagnement doit être proposé
aux structures moins importantes qui ne disposent pas encore à
l'heure actuelle des moyens, en termes de temps et de compétences,
pour optimiser les filières. Un des points critique du secteur
reste le traitement des eaux et impose la mise en place à court
terme de systèmes assez lourds (station de traitement biologique
par voie anaérobie suivi d'un épandage des boues).
L'énergie
La trituration des graines oléagineuses
L'énergie est un élément stratégique pour
la trituration des graines oléagineuses. L'étude réalisée
par l'Iterg [12] fait apparaître que ce secteur a consommé
au total 83 500 tep (tonne équivalent pétrole) durant l'année
1995, pour 2 820 000 de tonnes de graines triturées. L'énergie
électrique, sous forme d'énergie motrice, représente
30 % de l'énergie totale facturée (soit 25 000 tep). L'énergie
thermique, utilisée en grande partie pour produire de la vapeur,
représente 70 % (soit 58 500 tep) de l'énergie totale.
La vapeur est consommée massivement lors de la cuisson de la
graine et en désolvantation des tourteaux. Le tableau
6 présente une estimation des répartitions d'énergie
consommée par poste en fonction des puissances électriques
installées et de l'usage de la vapeur.
Des efforts de recherche pour diminuer la consommation énergétique
ont été réalisés ces dernières années
: utilisation de presse de plus grande capacité, de broyeur ou
aplatisseur plus résistants, de Désolvantisateur Toas-teur
Dryer Cooler (DTDC) du type Schumacher plus performant, de pré-désolvantiseur
pour minimiser la consommation de vapeur.
La recherche d'une meilleure productivité est un élément
essentiel qui dicte la stratégie des entreprises de ce secteur
: regroupement, intégration de la trituration dans le raffinage
et recherche d'économies de fonctionnement sont notamment des éléments
clairement identifiés de cette stratégie. À ce titre,
l'énergie est en particulier un poste important du coût de
la transformation que le triturateur cherche à minimiser.
Le cas spécifique des petites huileries
Les petits huiliers français traitent, par pression simple, seulement
5 % environ de la totalité des graines triturées en France,
par conséquent la consommation d'énergie de ce secteur est
relativement faible ; elle est estimée à 500 tep.
Dans ce secteur, la part de l'énergie électrique consommée
est légèrement supérieure (environ 45 % de la consommation
totale) à celle de l'énergie thermique. Cela s'explique
par le fait qu'une majorité d'huiliers ne réalisent que
de la pression sans cuisson préalable, d'où une demande
quasi exclusive d'électricité pour le fonctionnement de
l'atelier de pression. La répartition exacte de l'utilisation de
l'énergie en fonction du poste est difficile à établir
du fait de l'absence de compteurs divisionnaires et de données
répertoriées.
Compte tenu de la faible part de l'énergie dans le coût
de la transformation de la graine et de la marge dégagée
par le produit vendu, la sensibilité de l'huilier vis-à-vis
des économies d'énergie est moindre.
Le raffinage des huiles végétales
En 1995, la consommation de l'activité de raffinage s'élève
à 25 394 tep, pour une production de 577 000 tonnes d'huile [12].
L'énergie électrique sous forme d'énergie motrice
représente 27 % de l'énergie totale facturée (soit
6 840 tep). L'énergie thermique, utilisée essentiellement
pour produire de la vapeur, en représente 73 % (soit 18 554 tep).
En règle générale, les consommations spécifiques
diminuent en fonction de l'importance des installations, ce qui s'explique
par les économies d'échelle réalisées par
les installations de grande taille. Il apparaît que la part de l'énergie
électrique est plus importante dans les installations de forte
capacité, les installations de plus faible capacité n'ayant
pas optimisé leur utilisation de vapeur (gaz naturel pour les installations
importantes, fuel lourd pour encore quelques petites unités).
Les répartitions entre les différentes énergies
(électrique et thermique) ne varient pas suivant le type d'huile
raffinée. En revanche, on observe une évolution de la consommation
totale d'énergie suivant le type d'huile mis en œuvre. Il
apparaît que le raffinage de l'huile de tournesol est moins consommateur
que celui des huiles de colza ou d'arachide, ce qui peut être à
priori considéré comme paradoxal, étant donné
que le traitement de l'huile de tournesol intègre l'étape
supplémentaire de décirage. Notons cependant que les huiles
de colza et d'arachide nécessitent généralement un
prétraitement plus poussé avec des temps de contact plus
importants et une désodorisation à température plus
élevée avec un temps de séjour plus long.
La production des corps gras animaux
Suite à une étude que nous avons menée sur des
données de 1998 [7], il apparaît que la consommation totale
d'énergie s'élève à 57 000 tep par an, avec
79 % pour l'énergie thermique (45 000 tep) et 21 % pour l'énergie
motrice (soit 12 000 tep), pour une production de l'ordre de 500 000 tonnes.
Les consommations varient de manière très importantes d'un
site à l'autre, en fonction de la capacité de production
et du procédé de fabrication : la consommation totale des
procédés de fonte humide est supérieure à
celle des procédés de fonte à sec. L'énergie
est un poste important pour ce secteur, mais ne constitue pas une préoccupation
environnementale majeure.
La lipochimie
La production de ce secteur en 1999 est de l'ordre de 750 000 tonnes
de produits finis. La quantité produite est très variable
selon les sites : elle s'étend de moins de 2 000 tonnes à
environ 200 000 tonnes par an. Les plus petites unités de production
ont généralement une large gamme de production. Les réactions
de transformation dans ce secteur sont réalisées dans des
conditions opératoires pouvant être très consommatrices
d'énergie. Par exemple, les alcools gras sont produits à
250 °C sous 300 bars en présence d'un catalyseur.
La consommation en énergie motrice d'un site est très
variable puisqu'elle évolue d'environ 1 800 à 23 000 MWh.
Elle n'est pas liée à la quantité de matière
produite, puisque cette consommation varie de 48 à 1 219 kWh/t
(la moyenne étant de 110 kWh/t). Le plus petit site de production
reste cependant celui consommant le plus d'énergie motrice pour
produire une tonne. Au niveau national, la consommation d'énergie
motrice de ce secteur est estimée à 18 375 tep [11].
Le gaz naturel est la principale source d'énergie thermique (98
% de l'ensemble des sources, en tep). Les consommations en énergie
thermique sont très variables et restent indépendantes de
la quantité produite : elles varient de 0,020 à 0,111 tep/t
produite, avec une moyenne à 0,055 tep/tonne produite. Au niveau
national, la consommation d'énergie thermique de ce secteur est
estimée à 40 916 tep.
La production totale de ce secteur est de 59 300 tep, avec 31 % consacrés
à l'énergie motrice et 69 % consacrés à l'énergie
thermique. Le coût de l'énergie représente 12,6 euros
par tonne produite. Cette moyenne cache des écarts importants :
la fourchette s'étend selon les sites de 4,6 euros à 83
euros/t. Les plus petits sites étant, proportionnellement, les
plus gros consommateurs.
Les industriels estiment que leurs consommations en énergie ont
évolué au cours des trois dernières années
et sont justifiées par celles de la production, par des modifications
du process, une diversification des activités, mais aussi parfois
par des exigences en matière de qualité.
Afin de réduire ces consommations, les points à améliorer
sont la récupération des condensats de vapeur, l'installation
d'échangeurs supplémentaires au niveau des installations
de distillation, et le passage au gaz naturel.
Les principales évolutions en termes de consommation d'énergie
dans ce secteur sont, pour les années à venir, l'utilisation
d'unités de cogénération pour les sites industriels
d'une certaine importance. Les sites de moins grande importance doivent
maintenant bénéficier d'actions de sensibilisation visant
à induire une prise de conscience et une réflexion sur les
consommations. Ces actions devront s'accompagner de la réalisation
de diagnostics et de campagne de mesures et la pose systématique
de compteurs divisionnaires.
L'utilisation des fluides frigorigènes
Cette problématique, bien que non spécifique à
notre profession, intéresse néanmoins au premier chef les
industriels de la margarinerie, ceux exerçant une activité
de fractionnement de matière grasse, de stockage en chambre froide
et plus globalement les utilisateurs de groupes de froid. La technique
du froid industriel, telle qu'elle est pratiquée aujourd'hui, demeure
tout entière soumise au développement des fluides frigorigènes
qui en assurent la fonction fondamentale de transfert d'énergie.
George Vrinat [13] dresse un historique très complet de leur évolution,
en distinguant quatre grandes périodes : « la protohistoire
» de 1755 à 1930, « la belle époque » de
1930 à 1987, « les années folles » de 1987 à
nos jours et le retour aux sources aujourd'hui et demain.
Après le temps des découvertes des procédés
de froid industriels, suit une vaste période (1930-1987) de développement
de l'utilisation des CFC (chloro-fluoro carbonés) suite à
la création des fréons par la société Dupont
de Nemours.
En 1987, des actes réglementaires voient le jour à propos
tout d'abord de la réduction de la couche d'ozone, au centre des
préoccupations de la communauté internationale. L'activité
de destruction de la couche d'ozone par un gaz est notamment caractérisée
par son ODP (ozone depletion potential) qui est très élevé
pour les CFC. Il apparaît que ces derniers apportent un effet réverbérant
sur la chaleur ré-émise la nuit par la terre de 100 à
1 000 fois plus important que celui du CO2 produit par l'industrie.
Il en résulte la création des fluides de transition, les
HCFC remplacés plus récemment par des produits de substitution
plus pérennes les HFC ne renfermant plus de chlore.
La réglementation européenne prévoit l'éradication
progressive des CFC et des HCFC selon le calendrier précis : pour
les CFC, l'arrêt de la commercialisation doit être effective
depuis le 1er janvier 2000 et l'arrêt de l'utilisation
en vue de la maintenance et de l'entretien doit l'être depuis le
1er janvier 2001 ; pour les HCFC, l'arrêt de l'utilisation
en vue de la maintenance et de l'entretien devra être effective
au 1er janvier 2010.
Cependant, même s'il n'est pas menacé à court terme,
l'avenir des HFC reste incertain : si leur l'ODP est nul, leur GWP (global
warming potential, paramètre intervenant dans l'évaluation
de l'effet de serre) est élevé. Cela relance notamment l'intérêt
de l'utilisation de l'ammoniac qui est considéré comme parmi
les meilleurs fluides frigorigènes, et ce malgré une réglementation
spécifique sévère liée à sa toxicité
et son inflammabilité. Par ailleurs de nouveaux challenges sont
à relever afin d'intégrer de nouveaux systèmes économisant
l'énergie (indépendamment du fluide employé), une
application rigoureuse des règles de construction du matériel
mis en œuvre, et une qualification du personnel de maintenance pour
garantir un confinement absolu des circuits, et enfin une gestion économique
adaptée.
CONCLUSION
Nous pouvons hiérarchiser les préoccupations environnementales
de l'industrie des corps gras de la manière suivante :
- la conformité réglementaire,
- la gestion des déchets industriels,
- le traitement des effluents aqueux,
- la maîtrise des effluents gazeux (émissions de COV et
odeurs),
- la maîtrise de l'énergie,
- la mise en place d'un système de management environnemental.
Les contraintes réglementaires dans le domaine environnemental
s'accentuent au fil des ans : la production annuelle de textes réglementaires
relatifs à l'environnement (français et européens)
était inférieure à 50 en 1971, voisine de 350 en
1993 et a dépassé 450 en 2000. La législation des
installations classées s'articule avec le droit de l'urbanisme,
la loi sur l'eau, la loi sur les déchets, les lois de finances
(pour la taxe générale sur les activités polluante),
le Code du travail, la réglementation concernant le transport...
Cela oblige l'exploitant industriel, responsable pénalement, à
vérifier quotidiennement la conformité réglementaire
de son site et à réaliser régulièrement des
modifications de ces installations.
La gestion des déchets reste une préoccupation essentielle,
tout particulièrement pour le secteur des corps gras animaux et
la lipochimie, en raison de la remise en cause des filières d'élimination
due au renforcement des contraintes réglementaires, mais aussi
en raison coûts de traitement. Ce poste ne doit pas être négligé
par les entreprises : réduction à la source, recherche de
filières pérennes, valorisation énergétique
ou matière sont des éléments, certes consommateurs
de temps, mais permettant une réduction significative des coûts.
Notons que dans le secteur de la lipochime, un choix optimisé des
filières de traitement peut permettre de réduire les coûts
d'un facteur 3.
Des avancées notables sont observées dans le domaine du
traitement de l'eau depuis une décennie : des difficultés
persistent, notamment dans les domaines des corps gras animaux et celui
de la lipochimie, que des projets de création de stations d'épuration
devraient résoudre.
Les nuisances olfactives sont maintenant considérées par
les exploitants, avec la mise en place de traitement complexes et efficaces,
notamment dans le secteur de la production des corps gras animaux. Les
autres secteurs ne doivent pas négliger les gênes subies
par un environnement sensible et des actions simples peuvent parfois solutionner
des relations conflictuelles avec le voisinage. Le diagnostic environnemental
trouve ici sa place.
L'aspect énergétique, s'il a été pris en
compte lors des grandes crises pétrolières, est aujourd'hui
négligé. Une stratégie politique d'incitation économique
doit pouvoir remédier à ce manque. L'Iterg entend développer
prochainement des actions de sensibilisation dans ce domaine auprès
des industriels.
La meilleure méthode pour prendre en compte l'ensemble des ces
aspects environnementaux reste bien évidemment la mise en place
d'un système de management environnemental. Si seulement quelques
sites sont certifiés à ce jour, de nombreuses démarches
sont en cours et les industriels prennent peu à peu conscience
de l'intérêt d'une politique basée sur un référentiel.
L'approche globale proposée par les systèmes de management
intégré qualité/sécurité/environnement
reste certainement la voie garantissant une gestion efficace et durable.
Remerciements
Le panorama des préoccupations environnementales de notre profession
a pu être dressé à partir de différentes études
réalisées par l'Iterg depuis 1994, avec l'appui financier
de la profession et de divers organismes. Nous remercions tout particulièrement
Didier Majou, de l'ACTIA (Association de coordination technique pour l'industrie
agro-alimentaire), et Bernard Martelly, de la Direction de l'Agriculture
et des Bioénergies de l'ADEME (Agence de l'environnement et de
la maîtrise de l'énergie) pour leurs soutiens précieux
et constructifs.
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