• Coulée dans une fonderie

Il y a 2 semaines 3 jours

Sujet d’intérêt pour l’UIMM Champagne-Ardenne et ses fonderies adhérentes depuis plus de dix ans, la valorisation des sables de fonderies a été reprise dans le cadre de la démarche d’EIT portée par ACAPPI. Ainsi, plusieurs solutions de valorisation ont été étudiées et mises en œuvre sur les territoires de la Haute-Marne et des Ardennes.

L’UIMM Champagne-Ardenne (CA), via son porteur de projets ACAPPI (Association ChampArdennaise pour la Promotion et la Performance de l’Industrie) anime depuis septembre 2017 une démarche d’écologie industrielle et territoriale (EIT) pour la filière métallurgie. En effet, l’association a été lauréate en 2017 de l’appel à projet économie circulaire de l’ADEME, l’Agence de l’eau Rhin-Meuse et la Région Grand Est.

Sujet d’intérêt collectif pour l’UIMM Champagne-Ardenne et ses fonderies adhérentes depuis plus de dix ans, la valorisation des sables de fonderies a été reprise dans le cadre de la démarche d’EIT portée par ACAPPI.

En octobre 2013, une étude portant sur les filières consommatrices de sables permettant de limiter la mise en décharge des sables usés de fonderie avait été commanditée en Haute-Marne par les acteurs locaux et la DREAL au cabinet conseil OTE Ingénierie. Cette étude a permis d’appréhender l’intérêt de sept fonderies productrices pour trouver des solutions de valorisation de leurs sables et d’identifier la valorisation béton comme solution locale potentielle.

Par ailleurs, une étude nationale de décembre 2016, financée par l’ADEME et soutenue par le réseau des Centres Techniques Industriels (CTI), a permis de valider la faisabilité technique de la valorisation des sables de fonderies. Ce projet de valorisation croisée a notamment identifié le Centre d’Étude et de Recherches de l’Industrie du Béton (CERIB) et le Centre Technique des Matériaux Naturels de Construction (CTMNC) comme acteurs compétents dans ce domaine.

Forte des conclusions prometteuses de ces deux études, ACAPPI a monté un groupe de travail thématique dédié aux sables de fonderie avec les entreprises situées dans le bassin industriel de Saint-Dizier (nord Haute-Marne). Dans le cadre de ce groupe de travail, le CERIB a été invité à présenter les conclusions de l’étude de 2016 permettant d’ouvrir la voie à une étude de faisabilité sur le territoire.

Photo Jimmy DELPIRE / ACAPPI

A l’occasion de ce groupe de travail, deux solutions de valorisation ont été priorisées par les entreprises concernées :

  • En régénérant dans un objectif de réutilisation comme matière première ;
  • En constituant pour béton.

Profitant de l’engouement des parties prenantes et de l’opportunité technique de valorisation, ACAPPI a été lauréat d’un second appel à projet économie circulaire en 2018, porté par l’ADEME, l’Agence de l’Eau Rhin Meuse et la Région Grand Est, initiant deux études de faisabilité.

1. Régénération des sables de fonderies :

Cette première étude porte sur la régénération des sables de fonderie usagés afin de les réemployer directement en sablerie. Ainsi, le sable régénéré vient se substituer directement au sable neuf utilisé pour réaliser les moules et noyaux.

Deux cabinets de conseil (IES et MAZARS) ont été missionnés pour réaliser l’analyse réglementaire, environnementale et économique ainsi que la formalisation du business plan de l’étude. Parallèlement, les essais de régénérations ont été réalisés par les fonderies en partenariat avec PSA sur le site de Sept Fons (03).

A date, deux produits sont issus de la solution de régénération :

  • les sables régénérés pouvant être réutilisés par les fonderies (70%) ;
  • ainsi qu’une part non réutilisable de déchets dits « ultimes » (30%) sur lesquels une étude de caractérisation et de débouchés est en cours par le cabinet IES.

2. Valorisation en constituant pour béton

Concernant la seconde solution de valorisation retenue, le CERIB a été mandaté pour réaliser une analyse et caractérisation des sables de fonderie. Cette analyse a permis de valider l’incorporation des sables de fonderie dans la fabrication du béton. Cette solution induit la réduction du coût de traitement du sable et des coûts de transport pour les sept entreprises partenaires. Grâce à l’identification d’un fabricant de béton local et volontaire, la mise en œuvre de cette solution permettra la remise en fonctionnement d’une ligne de production d’éléments préfabriqués en béton ainsi que la réduction du volume de sable brut extrait de carrières et du volume de sable usagés enfouis.

Photo Jimmy DELPIRE / ACAPPI

Face à une demande accrue de cette ressource naturelle et une réduction des gisements, ces solutions permettront de réduire les 50 000 tonnes de sable brut achetées annuellement par les 7 fonderies partenaires de l’étude tout en optimisant la valorisation des déchets.

En termes de méthodologie, dix réunions ont été organisées sur le sujet des sables de fonderie avec l’ensemble des parties prenantes entre septembre 2017 et juin 2019.

Par ailleurs, l’association a été confrontée à deux freins :

  • le constructeur historique de la machine de régénération des sables a été racheté par son concurrent avec pour conséquence une perte de continuité dans les négociations ;
  • par ailleurs, le brevet étant tombé dans le domaine public, l’installateur de la machine de régénération a développé sa propre machine. Un dilemme s’est alors présenté sur le choix du constructeur à privilégier.

Par ailleurs, dans les Ardennes, une entreprise récemment installée sur le territoire propose également un procédé organique permettant d’inerter[1] les sables usagés, ouvrant la voie à une valorisation plus large des sables de fonderie. Cette innovation sur le territoire permet aux sables de fonderie ainsi inertés d’être valorisés plus facilement, par exemple en remblais pour la remise en état des carrières. Ainsi, les sables de fonderie usagés remplacent les terres excavées provenant du Grand Paris ou de Belgique utilisées jusque-là.

Grâce à ces diverses solutions de valorisation, les fonderies réduisent considérablement le coût de traitement du sable et son transport, tout en bénéficiant d’une alternative à l’enfouissement.

En conclusion, à l’échelle d’une filière, d’un territoire ou d’une zone d’activité, la mise en commun des informations et des problématiques permet de traiter collectivement des sujets et d’apporter des solutions complexes de valorisation via une gestion mutualisée.

 

[1] Inerter : Passer du statut de déchet non inerte à inerte par accélération de la dégradation naturelle des éléments présents dans les sables.