Les déchets ménagers issus de l'utilisation des matières organiques et inorganiques

La croissance démographique et le nouveau mode de vie ont engendré une augmentation des besoins de l'homme. Cette évolution est accompagnée d'une augmentation et d'une variation des déchets ménagers.
Les déchets ménagers sont tous les résidus issus des activités quotidiennes des ménages. On distingue deux catégories de déchets : déchets organiques et déchets inorganiques.
La caractéristique principale des déchets ménagers au Maroc, c'est qu'elles sont formées essentiellement par de la matière organique.
La collecte des déchets et leur accumulation dans des décharges non contrôlées, est considérée comme problème principal dans notre pays. La gestion anarchique de ces déchets ménagers provoque des dégâts graves sur la santé, l'environnement (eau ; air ; sol) et l'économie.

Les moyens d'élimination des ordures ménagères et leur traitement.

1. La collecte des déchets ménagers :

Dans la plupart des zones urbaines, la collecte des déchets se fait après leurs assemblages dans des poubelles, par camions depuis les quartiers résidentiels vers une décharge située à la périphérie de la ville. Ces déchets sont généralement collectés et transportés vers les décharges publiques sans aucun traitement.
Les décharges anarchiques autour des villes constituent une véritable menace pour la santé et pour l'environnement. Cette menace peut être évitée par gestion raisonnable des déchets ménagers dont le contenu est riche en substances pouvant être réutilisées comme matière première (recyclage), ce qui donne aux déchets ménagers une importance économique.

2. Le tri des déchets ménagers :

Le tri consiste à trier et à récupérer les déchets selon leur nature : métaux, papier, verre, organique... pour faciliter leur recyclage. Le tri nécessite d'abord l'intervention du citoyen lui-même. Ensuite, vient le rôle des services spécialisés des centres de tri où on utilise des machines automatisées.
Après le tri sélectif des déchets ménagers, les matières bien séparées en catégories différentes, sont compactées et mises en balle, puis envoyées dans des unités industrielles de traitement et de recyclage.

Quelques avantages du tri des déchets ménagers :

• La réduction du volume des déchets.
• La réduction des risques d'interactions possibles entre les composants des déchets.
• La préservation des réserves naturelles.
• Valorisation des déchets en classant ses composants en fonction de leurs natures.

3. Les techniques de traitement et de valorisation des déchets ménagers :

Le recyclage des déchets ménagers, consiste à réutiliser les matériaux tels quels ou à les réintroduire dans un nouveau cycle de production.
Le recyclage des déchets ménagers permet :

• La réduction du volume des déchets, et limitation de la pollution dont ils sont responsables.
• Éviter le gaspillage des ressources naturelles et d'énergie.
• Réduire les coûts d'extraction des matières premières...

a) La production des engrais organiques : le compostage.

• Le compostage est la décomposition biologique de matière organique par des microorganismes (Les décomposeurs) sous des conditions aérobies en une matière qu'on appelle compost (engrais organique).
• Le compostage comprend trois phases :
  • Une phase mésophile courte où le milieu se réorganise après brassage de constitution et où les microorganismes commencent à le coloniser.
  • Une phase thermophile où le milieu est envahi de microorganismes qui se nourrissent du carbone le plus biodégradable. Cette phase se caractérise par des élévations de température.
  • Une phase de mûrissement, où la température a tendance à être plus faible que durant la deuxième phase. Durant cette troisième phase, le milieu est colonisé par des champignons qui vont s'attaquer aux formes de carbone les plus résistantes comme la lignine.
• L'engrais organique obtenus à la fin du processus est un mélange homogène de substances organiques en décomposition, de substances minérales et de micro-organismes.

Le compost remplace les engrais chimiques qui sont nuisibles et peuvent polluer les sols et les eaux. Donc on peut améliorer le rendement agricole avec un coût faible. En plus le compostage permet la réduction du volume des déchets ménagers.

b) La production du méthane (La méthanisation) :

Les déchets ménagers sont stockés dans une cuve de fermentation (digesteur) dans laquelle la matière organique subit une décomposition anaérobique sous l'action de Methanobacterium. Un brassage de la matière organique, un apport d'eau mais surtout un chauffage, accélèrent la fermentation et la production du biogaz (\(50\) à \(80\%\) de Méthane \(CH_4\), \(20\) à \(50\%\) de \(CO_2\), \(0\) à \(0.5\%\) d'hydrogène sulfuré \(H_2S\)).

Le méthane obtenu subit une combustion dans des engins et sert à produire de l'énergie (Électricité ; chauffage ; combustible).

La biométhanisation n'aboutit pas à une dégradation complète des déchets. La matière solide qui reste, appelée digestat est comparable à un compost, elle sera utilisée comme engrais organique (compost).

La production du méthane ou méthanisation, présente aujourd'hui une des principales techniques pour valoriser une part importante des déchets fermentescibles.

Les avantages de cette technique de méthanisation sont :

• Réduction du volume des déchets
• Le biogaz est utilisé comme source d'énergie (production d'électricité, chauffage, biocarburant...) ce qui permet de diminuer l'utilisation de combustibles fossiles (pétrole, charbon).
• En brûlant le biogaz (\(CH_4\)), on limite son action sur l'effet de serre.
• Utilisation des résidus comme engrais organique.

c) L'incinération des ordures ménagères :

L'incinération est une technologie qui implique la combustion de substances organiques contenues dans les déchets ménagers et industriels.

1. Arrivée des déchets à l'usine d'incinération. Ces déchets vont être déversés dans une fosse.
2. Le grappin saisit les déchets au fond de la fosse et les jette dans le four.
3. Les déchets brûlent dans le four, en dégageant une fumée très chargée en cendres volantes. Un ventilateur injecte de l'air pour attiser le feu. La température se situe entre \(800^\circ\text{C}\) et \(1000^\circ\text{C}\).
4. L'incinération produit des mâchefers (résidus solides provenant de la combustion) qui représentent \(10\%\) du volume incinéré. Ils sont déposés dans une décharge contrôlée bioactive. Il est possible d'en extraire certains métaux pour les recycler.
5. La fumée passe d'abord dans la chaudière : les cendres volantes les plus lourdes retombent et sont récupérées. Ensuite, un électrofiltre attire et retient les poussières les plus fines.
6. La fumée qui est brûlante, chauffe un circuit d'eau, dont la vapeur fait tourner une turbine productrice d'électricité. La chaleur est transmise à un réseau de chauffage à distance.

L'incinération est une combustion aérobie des ordures ménagères dans un four, sous une haute température (\(800^\circ\text{C}\) à \(1000^\circ\text{C}\)). La chaleur issue de la combustion chauffe l'eau qui se transforme en vapeur. La vapeur est utilisée pour le chauffage ou fait actionner des alternateurs qui génèrent de l'électricité.

Les avantages de l'incinération :

• Elle permet de réduire le volume des déchets d'un pourcentage qui peut atteindre \(90\%\). Donc réduire l'impact néfaste des déchets pour les sols, les mers et cours d'eaux.
• Elle permet de réduire le taux des maladies dues à la pollution.
• Elle permet de réduire le réchauffement climatique dû aux déchets ménagers.
• Elle permet de produire de l'électricité ou de la chaleur et de fait, réduire la facture énergétique qui pèse lourd dans la balance commerciale.
• Les mâchefers ou résidus solides de l'incinération sont réutilisés dans le recyclage du fer et dans les travaux publics surtout la construction de routes.

Les inconvénients de l'incinération :

• Les fumées rejetées par les usines d'incinération contiennent des métaux lourds, de la dioxine... qui sont une menace pour la santé de l'homme et l'environnement. Mais les nouvelles usines d'incinération sont dotées de nouvelles techniques de dépoussiérage, de lavage et de filtration des fumées. Les résidus toxiques récupérés de ces fumées seront stockés.

d) L'enfouissement des déchets ménagers :

L'enfouissement des déchets est une des méthodes modernes de traitement des déchets ménagers. Il consiste à enterrer les déchets ultimes dans des fosses spécialement aménagés à cet effet, en tenant compte de la nature des déchets, de leur dangerosité et en veillant à bien isoler le site, pour empêcher la pollution des sols et de la nappe phréatique.

Les déchets sont régulièrement compactés pour éviter les trous d'air qui peuvent être source d'oxygène pour des départs de feux spontanés.

II. L'impact des ordures ménagères sur l'environnement, la santé et l'économie :

1. Impacts des ordures ménagères sur l'environnement :

Éléments des déchets	Produits de déchets brûlés	Impacts
Azote	Oxyde d'azote	Destruction de l'ozone, effet de serre, pluies acides.
Carbone	Monoxyde de carbone	Effet de serre
Chlore	Acide chlorhydrique	Effet de serre
Chlore	Dioxine (molécules organochlorées)	Accumulation dans les chaînes alimentaires
Fluor	Acide fluorhydrique	Destruction de l'ozone, effet de serre
Souffre	Dioxyde de soufre	Pluies acides

La fumée dégagée des décharges non contrôlées contient des gaz comme \(CO\), \(CO_2\), \(NO\), \(NO_2\), \(CH_4\)..., dont les principaux impacts sur l'environnement, sont l'effet de serre et la destruction de la couche d'ozone. Les lieux de dépôts et de stockages des déchets deviennent des foyers de prolifération de rongeurs et d'insectes nuisibles (Mouches et moustiques), en plus de l'émanation des odeurs nauséabondes (qui provoquent des nausées). Les matières organiques et minérales (\(Cl\), \(Pb\), \(C\), \(F\), \(N\), \(S\)....) qui s'échappent des décharges d'ordures, réagissent avec le \(CO_2\) et l'eau des pluies pour former des composés toxiques (Dioxine, \(SO_2\), \(HCl\), L'acide fluorhydrique...), formant un jus, connu sous le nom de lixiviat, chargé en polluants chimique, organique et en germe biologique.

Le lixiviat présente un grand risque de contamination des sols, des eaux de surface, des nappes phréatiques et des domaines marins. Ainsi que l'intoxication des chaînes alimentaires et par suite, l'extinction de certains êtres vivants dans des milieux naturels.

2. Impacts des ordures ménagères sur la santé :

Gaz	Effets
Monoxyde de carbone (\(CO\))	À faible dose il empêche l'acheminement de l'\(O_2\) au cerveau, cœur et muscle, et à forte dose il devient toxique pour le système cardio-respiratoire et peut entraîner la mort.
Dioxyde de soufre (\(SO_2\))	Irritation du nez, de la gorge et des yeux. À forte dose peut causer l'œdème des poumons, puis la mort après une exposition prolongée.
Oxydes d'azote (\(NO_x\))	Irritent les voies respiratoires et cause des troubles cardiaque et respiratoire (asthme)
Dioxine (molécules organochlorées)	Trouble des systèmes immunitaire, nerveux et endocrinien (hormonal) même à faibles doses. c'est une substance cancérigène.
Composés organiques volatiles / Aldéhyde	Irritation de la gorge, de la peau, du nez et des yeux
Benzène	Déficience du système respiratoire (asthme). C'est une substance cancérigène avec le toluène et le formol.

Les ordures ménagères représentent une source très diverse de maladies respiratoires et cutanées ainsi que des cancers.

La combustion des déchets ménagers par incendie dans les décharges publiques ou par incinération et leur fermentation, provoquent le dégagement de plusieurs gaz toxiques comme l'hydrogène sulfuré, le méthane, le dioxyde de carbone... qui ont des effets néfastes sur la santé de l'homme.

• L'accumulation des ordures ménagères dans une ville, peut être à l'origine de la prolifération des microbes, des parasites et autres vecteurs de maladies : paludisme (la malaria ou fièvre des marais) ; fièvre typhoïde, choléra...
• La prolifération des déchets ménagers s'accompagne de la prolifération de rongeurs, de bactéries toxiques et d'insectes nuisibles, vecteurs de maladies infectieuses et autres épidémies...

3. Impacts des ordures ménagères sur l'économie :

Poste de dépense	Part du budget
Collecte et exploitation des décharges contrôlées/centre d'enfouissement et de valorisation	\(14.6\%\)
Réalisation et nettoiement	\(72\%\)
Études, suivi et contrôle	\(3.5\%\)
Communication, sensibilisation et formation	\(1.8\%\)
Tri, recyclage et valorisation	\(1.8\%\)
Réhabilitation et fermeture des décharges sauvages	\(6.3\%\)

Source : ministère de l'environnement

• La gestion des ordures ménagères coûte chère, pour le Maroc par exemple le budget s'élève à \(37\) milliards de dirhams par an.
• Les déchets ménagers détériorent les milieux naturels tels que les fleuves, les mers, les sols et les eaux souterraines, limitant ainsi les potentialités de ces milieux comme ressources naturelles exploitables.
• Pour atténuer l'incidence des ordures ménagères sur l'économie, il faut développer des techniques de réutilisation des ordures ménagères.