Le matériau trié qui entre directement dans la production ne tolère aucune marge. Tout matériau qui traverse l’étape du tri se retrouve dans le produit. D’où le caractère très concret de l’exigence de qualité à laquelle doit satisfaire SORTAG : l’installation doit effectuer le tri de manière à ce que la fraction minérale réponde aux normes suisses régissant le béton recyclé qui comptent parmi les plus strictes au monde.
C’est exactement ce qui se passe chez SORTAG à Rümlang, près de Zurich. SORTAG fait partie du groupe KIBAG. La société KIBAG est l’un des plus grands producteurs de matériaux de construction de Suisse. Elle exploite 25 centrales à béton et couvre l’ensemble du cycle des matériaux de construction : du projet de construction à la production de béton dans ses propres installations, en passant par la démolition et le recyclage. L’installation trie chaque année entre 35 000 et 40 000 tonnes de déchets de chantier mélangés et d’encombrants. L’objectif : des granulats minéraux recyclés qui répondent aux exigences des normes suisses relatives au béton. Il ne s’agit pas d’obtenir un produit décyclé qui servira de couche de fondation pour les routes, mais plutôt un matériau qui sera réintroduit dans la production de béton du groupe.
« KIBAG est un très grand producteur de béton, raison pour laquelle nous avons besoin de matériaux de construction recyclés », explique Benjamin Rickli, responsable Gestion des déchets chez KIBAG et SORTAG. « SORTAG est en mesure de fournir de tels matériaux dans une qualité parfaite. »
Intrants et produit final
Les intrants consistent en un mélange de minéraux, bois, plastiques, isolants, matériaux composites, acier, ferrailles et métaux non ferreux. Il doit en résulter une fraction minérale d’une pureté d’environ 98 %. Les métaux sont relativement faciles à séparer. Le véritable problème est plus profond, à savoir le gypse.
Le gypse est utilisé dans la construction de pratiquement tous les bâtiments sous forme d’enduit ou de panneaux de cloison sèche. Il y en a partout dans les gravats. D’une densité similaire à celle du béton et de la brique, il n’est pas possible de le séparer dans un séparateur aéraulique et, lors du concassage, il se désagrège en fines qui se dispersent dans la fraction minérale. Dans le béton, le gypse déclenche des réactions de sulfate qui endommagent le matériau à long terme. Les normes suisses sont par conséquent strictes en la matière : le granulat de béton renferme un taux maximal de matières indésirables de 0,3 % en masse.
« Les composants recyclés étaient jadis encore mélangés à du gypse », explique Rickli. « Aujourd’hui, nous pouvons affirmer avec certitude que notre produit final est complètement exempt de gypse. »
Le gypse n’est cependant pas le seul défi. La composition des déchets de chantier varie en fonction de la saison, de la conjoncture dans le bâtiment et du projet de démolition. Les déchets qui, aujourd’hui, sont principalement constitués de béton de démolition peuvent, demain, être un mélange de déchets de démolition à forte teneur en bois et en matériaux d’isolation. Une installation de tri optimisée pour résoudre un seul problème va ainsi se heurter à ses limites.
Six machines, un concept de tri flexible
SORTAG a opté pour un concept de tri intégré de STEINERT qui combine séparation magnétique et tri assisté par capteurs dans un même process. Six machines STEINERT couvrent l’ensemble du process de tri.
Après le tri préliminaire mécanique et le criblage en fonction de la granulométrie commence la séparation des métaux : un séparateur électromagnétique de type « overband » STEINERT UME et une poulie magnétique STEINERT MOR extraient les métaux ferreux du flux de matière, tandis que le STEINERT EddyC sépare les métaux non ferreux. Les métaux sont ainsi extraits et les installations de traitement en aval protégées.
Dans l’étape suivante, le système UniSort PR EVO 5.0 effectue le tri avec la technologie proche infrarouge : il sépare le bois, les plastiques et d’autres composants non minéraux des minéraux. Le système UniSort PR EVO 5.0 utilise une caméra proche infrarouge hyperspectrale qui rend également la détection de matériaux complexes plus fiable.
L’étape décisive est assurée par deux systèmes de tri combiné STEINERT KSS XT | CLI. Ils combinent les technologies de caméra, de laser, d’induction et de rayons X pour conférer à la fraction minérale sa pureté finale. C’est à ce niveau que le gypse est trié et que les matériaux indésirables ne pouvant pas être identifiés fiablement par chaque capteur seul sont détectés. La combinaison de plusieurs capteurs dans une machine explique également la capacité de l’installation de réagir avec flexibilité aux changements de composition des intrants sans qu’il soit nécessaire de changer de matériel informatique.
« Nous pouvons ainsi nous concentrer sur la qualité du produit », explique Rickli. « Le résultat est un produit final de bonne qualité. »
Aujourd’hui béton de démolition, demain mélange de déchets de démolition
Benjamin Rickli décrit sommairement le fonctionnement au quotidien : « Nous utilisons essentiellement deux à trois programmes de tri standard au quotidien qui nous permettent de produire à des niveaux de qualité élevés. Dans des cas spécifiques, la technologie de tri de STEINERT peut être utilisée pour modifier les flux de déchets ou pour séparer d’autres produits. »
Cela peut paraître banal, mais dans la pratique, cela fait toute la différence. La plupart des installations de tri des déchets de démolition sont calibrées pour un flux de matière spécifique. Si la composition change, la qualité du tri diminue ou alors des retouches manuelles deviennent nécessaires. Chez SORTAG, le programme de tri peut être adapté. Benjamin Rickli y voit un avantage concret par rapport à ce qui était possible auparavant : « C’est la flexibilité qui manquait auparavant, mais dont nous disposons aujourd’hui. »
Niveau d’exigence suisse, problème international
La Suisse fait partie des pays ayant des exigences les plus strictes en matière de matériaux de construction de recyclage. Le Cahier technique SIA 2030 et la directive de l’Office fédéral de l’environnement suisse (OFEV) définissent des valeurs limites précises, et les donneurs d’ordre publics exigent de plus en plus de béton recyclé et contrôlent la qualité en conséquence. Parallèlement, les espaces d’enfouissement sont plus rares et plus onéreux, et les gisements de gravier naturel diminuent.
« Nous sommes très avancés dans le classement international », affirme Rickli. « Parce que la Suisse a instauré une norme très élevée relative à la qualité du béton. Une qualité supérieure est tout simplement impérative pour garantir la vente. »
La problématique du gypse n’est cependant pas propre à la Suisse. La norme européenne EN 206 limite la teneur en sulfate à 0,2 % dans les granulats de recyclage. Des études conduites en Belgique, en France et au Canada montrent que la plupart des agrégats de recyclage industriels disponibles dépassent cette valeur. Le gypse ne peut pas être séparé efficacement avec une technologie de tri mécanique conventionnelle, car sa densité est trop proche de celle du béton et de la brique. C’est la raison pour laquelle tout exploitant désireux de produire des fractions minérales destinées à des applications composites devrait se tourner vers le tri assisté par capteurs.
« Ce qui importe au final, c’est toujours la fraction produite et la qualité de cette dernière », explique Rickli. « C’est le principal enjeu. »