FTE 2005 Importer

Production primaire à partir de cinabre

L'écorce terrestre contient en moyenne environ 0,02 ppm de mercure. Le cinabre (HgS) est le minéral mercuriel le plus largement répandu et exploité. Il provient de gisements souterrains ou a ciel ouvert. Le minerai exploité se localise à des profondeurs comprises entre quelques mètres et 700 mètres. Celui-ci est extrait par des techniques minières classiques, puis broyé et grillé dans un four. Le mercure, libéré sous forme vapeur, est recueilli par condensation.

En France, on ne recense aucune activité minière ni métallurgique concernant le mercure. La production mondiale est en constante diminution depuis une vingtaine d'année : 10000 t en 1970 ; 6500 t en 1986 ; 3260 t en 1996, 1600 t en 2003 et 1100 t en 2005 (cf. figure 2.1. ci après d'après Vignes et al., 1997 ; Quid 2006, 2008).

Figure 2.1. Production mondiale de mercure ; en tonnes (d'après Vignes et al., 1997 ; Quid 2006, 2008).

La production primaire européenne (estimée à 500 t en 2003) est uniquement réalisée en Espagne16. A ce chiffre s'additionne la production secondaire (incluant le recyclage et la régénération industrielle) : en 1991, Maxson et al. estimaient cette production secondaire en Europe à près de 70% de la production primaire. Ainsi, des quantités importantes de mercure ont été mises sur le marché à la suite du remplacement continu de cet élément et de la fermeture d'installations de chlore soude à base de mercure en Europe. Une analyse du marché montre qu'entre 700 et 900 tonnes de mercure recyclé (correspondant à environ 30% de la production primaire recensée) ont été mises sur le marché dans le monde depuis le milieu des années 90, dont la majorité avait comme origine les installations chlore soude. (UNEP, 2002)

[16] Production primaire européenne de mercure assurée par la société Minas de Almaden (Espagne).

Production primaire à partir de minerais d'autres métaux

Les procédés de récupération du mercure exposés ci dessous sont tirés de Vignes et al. (1997). Néanmoins, aucun chiffre français n'a été identifié au cours de cette étude.

Le mercure est parfois associé à divers minerais sulfurés, par exemple la blende (les concentrés de zinc contiennent de 5 à 350 ppm de Hg). De même, le mercure est souvent présent dans les gisements d'or et d'argent.

• Métallurgie de l'or et de l'argent : lors du traitement du minerai par cyanuration, le mercure se comporte comme l'or et l'argent et se retrouve, après électrolyse, avec ces éléments, sur la cathode. Avant fusion de la cathode et obtention du "doré", le mercure est éliminé et récupéré par distillation puis condensation dans des retortes maintenues sous vide. Par exemple, aux Etats Unis, 75 t de Hg.an 1 sont ainsi récupérées.
• Métallurgie du zinc : lors du grillage de la blende, le mercure se retrouve à l'état de vapeur avec le dioxyde de soufre. Afin d'éliminer le mercure, le procédé Norzink est le plus employé. Il consiste à fixer le mercure dans une solution de chlorure mercurique selon la réaction :

Une partie du chlorure mercureux est oxydé par le dichlore afin de régénérer, en solution, le chlorure mercurique, selon la réaction :

Après traitement, le gaz contient moins de 0,05 mg de Hg.m-3 . Le mercure peut être récupéré par électrolyse de la solution de chlorure mercurique. Le mercure ainsi récupéré représente 360 t.an-1 dans le monde.

Production secondaire et recyclage

Les exemples de recyclage du mercure exposés ci dessous sont tirés de Vignes et al., 1997.

• Déchets industriels et domestiques :

  En France, la Société Duclos Environnement (13) recycle le mercure des déchets industriels et domestiques (thermomètres, amalgames dentaires, …). Les déchets sont traités dans un four sous vide (0,01 bar) entre 350 et 700°C. Dans ces conditions, le mercure distillé est récupéré par condensation. En 1992, cette société a ainsi récupéré 150 tonnes de mercure.

• Traitement des piles :

  Euro Dieuze Industrie, à Dieuze (57), a démarré, en 1996, une usine de traitement de piles prévue pour traiter 3 500 t.an 1. Elle fonctionne par hydrométallurgie à l'acide sulfurique.

  La société MBM (49) a une capacité de traitement de piles, par distillation, de 10 t.an 1 .

  Sarp Industrie (Groupe Veolia) a un projet de traitement de 5 000 t.an 1 à Limay (78) et Tulle (19).

  Les principales usines européennes de traitement de piles, exploitées par Batrec et Recymet, sont situées en Suisse. La société Batrec a un projet d'implantation au Havre (76) avec une capacité de 200 000 t.an 1 .

• Traitement des lampes fluorescentes :

En France, en 1997, le traitement est effectué par deux camions usines de la société Provalor qui avait comme prévision de traitement, en 1997, 1 million de tubes (chiffre à rapprocher des 50 millions d'unités vendues annuellement en France). Précisons que la directive 2002/96/CE impose à partir du 13 août 2005, la collecte et le recyclage de ces lampes (avec prise en charge des coûts de traitement par les producteurs).

Selon le site internet de l'Agence Poitou Charentes Energie Déchets Eau, SARP Industries et Philips ont également développé un procédé qui consiste à couper les extrémités des tubes par choc thermique et souffler la poudre fluorescente qu'ils contiennent. Les différentes parties collectées séparément sont ensuite orientées vers des unités de traitement qui assureront, entre autre, leur démercurisation.

Sitons par exemple, la société Lumiver Optim (http://www.lumiver.fr/) qui assure, en France, la collecte et le recyclage des lampes fluorescentes avec une valorisation atteignant 98% du tube. Selon cette source, la valorisation conduit à la réutilisation du verre dans l'industrie du tube, les métaux ferreux et non ferreux dans l'affinage des métaux alors que les poudres de mercure sont distillées et retournées à l'industrie.

Vente

En France, les chiffres du commerce extérieur concernant le mercure sont fournis sur le site internet de la Direction générale des douanes (tableau 2.1).

Tableau 2.1. Chiffres du commerce extérieur français concernant le mercure (d'après Direction générale des douanes)

Place de la substance dans l'économie française

Comme indiqué au §0, en France, le prix du mercure est estimé à ~ 6 €.kg 1. De même, le marché français du mercure est estimé à ~ 60 k€ en 2005 (importations et exportations). Au niveau européen, le prix du mercure est estimé à 5 €.kg 1 (Commission européenne, 2005a).

Ce chiffre est a comparer avec le chiffre total du marché français « de la métallurgie et de la transformation de métaux » équivalent à ~ 65 milliards d'euros (site internet du Sessi). Le marché du mercure ne représente donc qu'un millionième du marché français de la métallurgie et de la transformation de métaux.

Néanmoins, le mercure entre dans de nombreux procédés de fabrication et dans de nombreux produits. Mis à part quelques rares exemples, une évaluation exhaustive de la place de cette substance dans l'économie française est donc impossible à mener dans le cadre de cette fiche.

Coût du traitement des déchets et des boues contenant du mercure

Selon INERTEC, le coût d'incinération des déchets contaminés par du mercure ou des composés mercuriques est estimé à 1 000 €.t 1 .

Le prix d'enfouissement en centre technique est estimé entre 150 et 250 €.t 1 (en fonction des teneurs de mercure contenues dans les déchets). Néanmoins, à ce prix doit être ajouté celui de la « neutralisation des déchets » estimée à environ 500 €.t 1 .

Les deux estimations citées ci dessus ne concernent que le coût de traitement/stockage, le transport des déchets (considérés comme dangereux) doit être considéré en supplément.

L'épandage des boues contenant du mercure reste une solution infiniment moins coûteuse que toutes les autres solutions (incinération, séchage ou mise en décharge) mais cette solution entraîne un transfert de pollution (Miquel, 2001).

Coût économique des mesures prises en dentisterie

Dans un article récent, Vandeven et McGinnis (2005) estiment le coût des installations à mettre en place pour traiter les rejets de mercure issus de l'activité professionnelle des dentistes à 700 1 400 € + 500 à 750 €.an 1 d'entretien (soit environ 730 €.an 1 en considérant une durée de vie moyenne de 10 ans pour ces matériels).

A l'échelle de la France (soit 42 194 dentistes en 1997 selon le site internet de la santé bucco dentaire), la systématisation de ces équipements représente environ 44 M€ d'investissement et 26 M€ d'entretien annuel (soit environ 31 M€.an 1 en considérant une durée de vie moyenne de 10 ans pour ces matériels).

Coût de l'impact sur la santé humaine des émissions

Une première estimation des coûts globaux de l'impact sur la santé des émissions atmosphériques de mercure a été effectuée par Rabl et Spadaro (non publié) : 4 900$ (~4 100€) par kg de mercure émis48. Néanmoins, précisons que l'écart type géométrique sur cette estimation est de 6,5.

Impact économique des mesures de réduction

Industrie du chlore

La société Euro Chlore indique que le marché mondial du chlore est actuellement stable dans le temps. De plus, tous les producteurs de chlore de l'Europe de l'Ouest utilisant la filière « mercure » se sont engagés à fermer ou modifier leurs installations au plus vite, soit avant 2020 (Euro Chlor, 2005). Néanmoins ces industriels insistent sur la nécessité de conserver ce délai afin que les 3 000 M€ nécessaires à la conversion puissent être financés (site internet d'Euro Chlor)49 .

Selon le nombre d'usines présentes sur le territoire français, à l'échelle de la nation, cette modification de mode de production coûterait environ 400 M€.

L'amélioration de la filière « mercure » est difficilement chiffrable du fait de la multiplicité des techniques à mettre en œuvre (utilisation de rayons ultraviolets pour détecter la présence de fuites de mercure ; contrôle et filtration de la

[48] Les modalités de calcul de cette estimation sont abordées dans Rabl (2005).

[49] En Europe, de 1999 à 2004, huit installations utilisant la technologie « mercure « ont été converties à des technologies non mercuriques et quatre installations ont été définitivement fermées. Ces 12 usines représentaient une capacité annuelle de 1 145 000 tonnes de chlore.

qualité de l'atmosphère dans la salle des cellule, refroidissement des cellules avant leur ouverture, …).

Grandes installations de combustion

Le paragraphe 0 présente des données concernant les techniques de réduction des émissions de mercure issues des grandes installations de combustion (GIC). Pour chacune de ces techniques, des estimations de l'investissement nécessaire ainsi que du coût de fonctionnement sont également présentées.

Néanmoins, dans un contexte de multi pollution, du fait d'un manque de données fiables à la fois sur la teneur en mercure des rejets des GIC (avant traitement) et sur les techniques déjà mises en œuvre dans ces installations, nous ne pouvons pousser plus avant l'estimation économique du coûts de la mise en place des meilleurs techniques disponible de traitement des rejets atmosphériques de mercure.

Lampes fluorescentes

Comme précisé au §0, la substitution des lampes fluorescentes à haut rendement énergétique contenant du mercure par des lampes à incandescence sans mercure (et à moins bon rendement énergétique) n'est pas pertinent du point de vue environnemental dans le contexte des pratiques actuelles de production de l'électricité.

Interrupteurs électriques

Le marché européen des interrupteurs électriques contenant du mercure (0,1 g. par interrupteur) est estimé à plus de 1% du marché total des interrupteurs, soit 1% d'un milliard d'euros (Floyd et al., 2002).Néanmoins, ce marché diminue depuis l'apparition d'alternatives technologiques aux interrupteurs à mercure.

De plus, Floyd et al. (2002) estiment que la durée moyenne de vie de tels biens est comprise entre 5 et 10 ans. Cette donnée est à prendre en compte pour évaluer les futurs flux de mercure dans l'environnement suite à l'élimination de ces déchets.

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Le mercure est utilisé dans diverses activités industrielles (cf. Tableau 2.2). Le rapport publié par Floyd et al. (2002) propose une estimation des quantités de mercure annuellement dédiées à chacun de ces usages en Europe.

Les paragraphes ci-après (§0 à 2.2.4) apporteront plus de détails pour les activités représentant les plus fortes consommations de mercure : l'industrie du chlore et l'usage du mercure dans les amalgames dentaires.

Tableau 2.2. Utilisation de mercure en France en 1990-1992 (d'après EOCD, 1995).

1. Batteries : la consommation annuelle française de piles et batteries est estimée à 600 millions de piles, soit ~22 000 t.

-Piles salines  : contenaient 0,6% de Hg qui formait un amalgame avec le zinc et permettait ainsi d'éviter l'oxydation du zinc par l'eau avec dégagement de dihydrogène. En France, chaque année, de 10 à 20 t de mercure contenu dans les piles usées étaient rejetées. Actuellement les piles salines ne contiennent plus de mercure, il est substitué par un produit fluoré polyéthoxylé placé dans le séparateur.

-Piles alcalines : la teneur en Hg est de 0,025%.

-Piles bouton  : 10% de ces piles ont une cathode constituée d'un mélange HgO C (par exemple utilisées pour les appareils auditifs). Elles contiennent 30% de Hg. Les piles à oxyde d'argent et zinc air contiennent 0,5% de Hg. Tous types de piles bouton confondus, la France, consomme annuellement 40 t de piles bouton.

2. Thermomètres  : en 1998, la vente de thermomètres à mercure a été interdite. Néanmoins, il en existe un important stock en circulation. A titre d'exemple, un thermomètre médical représente ~ 2 g de mercure, en France, avant 1998 il s'en cassait 5 millions par an, soit une dispersion de 10 tonnes de mercure par an.

3. Amalgames dentaires : ils contiennent environ 50% de Hg (0,6 g de Hg par amalgame) et sont obtenus par trituration (mélange) à froid d'une poudre (par exemple : Ag : 70%, Sn : 25%, Cu : 4%, Zn : 1%) avec le mercure. On estime, en France, que les dentistes seraient responsables des 3/4 de la pollution des particuliers. Il convient également de prendre en compte la pollution atmosphérique en mercure provenant des amalgames dentaires depuis les crématoriums.

1. Pesticides : secteur d'activité où l'usage du mercure est prohibé.
2. Lampes fluorescentes  : un total de près de 50 millions de lampes et de tubes fluorescents est vendu annuellement en France (site internet de l'Agence Poitou Charentes Energie Déchets Eau). Elles contiennent, en moyenne, 15 mg de Hg. Plus en détail, selon Vignes et al. ; 1997), en 1996 , en France, on estimait la consommation de lampes fluorescentes à 40 millions d'unités, de lampes fluocompactes (3 à 10 mg de Hg par lampe) à 5 millions, de lampes luminescentes (30 mg de Hg par lampe) à 3,6 millions, soit, au total, 1 t de Hg.an 1 .
3. 6Industrie du chlore : Un ordre d'idée peut être obtenu à partir de l'exemple des cellules à cathode de mercure pour la production de Cl2 – NaOH. 3 à 4 t de Hg sont nécessaires par cellule. Les rejets de Hg dans l'air sont traités ci après (cf. §0).

• 7Divers : Il existe de nombreuses utilisations industrielles minoritaires du mercure17 : fabrication de matières plastiques, chlorure de vynil, en tant que catalyseurs, fabrication de médicaments (vaccins18 et antiseptiques19), fabrication automobile de commutateurs électriques, de phares et des systèmes ABS, industrie pyrotechnique20, peintures pour bateaux, pigments21 , extraction des métaux précieux, lentilles des phares (sémaphores), …

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Utilisation du mercure par l'industrie du chlore

[17] Des estimations de teneurs en mercure de certains de ces usages du mercure sont synthétisées dans les rapports rédigés par Floyd et al. (2002) et Environnement Canada (site internet d'environnement Canada).

[18] L'Agence européenne d'évaluation des médicaments a recommandé le 04/07/2000 que les vaccins contenant des composés de mercure (thiomersal) ne soient plus utilisés chez les nourrissons et les jeunes enfants. D'après le site internet du Vidal et une communication personnelle de Mosqueron, en 2005, des vaccins contenant du thiomersal étaient encore disponibles sur le marché français.

[19] Une note (disponible sur internet sur le site Pharmacorama) fait état, sauf erreur ou omission, de la situation actuelle en France en matière de commercialisation d'antiseptiques mercuriels.

[20] Usage abandonné en France depuis une vingtaine d'années (R. Branka, communication personnelle).

[21] Floyd et al. (2002) estiment que l'usage commercial du mercure dans les pigments (vermilon) a pratiquement disparu.

Cette industrie produit du chlore (Cl2) par électrolyse d'une solution de sel. En 2002, la production française atteignait 1,7 Mt (SHD, 2004). Les principales techniques utilisées pour produire du chlore sont l'électrolyse dans des cellules à cathode de mercure (figure 2.2) pour 51% de la production Française en 2002, l'électrolyse à diaphragme pour 33% ou à membrane pour 14% (SHD, 2004 ; Commission Européenne, 2001b).

Figure 2.2. Electrolyseur à cathode de mercure (d'après le site internet de l'IUPAC ; schéma modifié).

Le tableau 2.3 présente, selon Euro Chlor (2005), les sites industriels français ayant recours (au moins en partie) à la technologie « mercure » pour fabriquer du chlore.

Tableau 2.3.Sites industriels français ayant recours (au moins en partie) à la technologie « mercure » pour fabriquer du chlore (d'après Euro Chlor, 2008).

Devenir du mercure provenant des sites de fabrication du chlore

Actuellement, les cellules à mercure utilisées pour la production de chlore dans l'Union européenne contiennent quelques 12 000 tonnes de mercure (BelgoChlore, 2004 ; Commission Européenne, 2001b). Lors de la conversion ou de la mise à l'arrêt de ces installations, le mercure peut, potentiellement, être rejeté dans

l'environnement. Actuellement, il n'existe aucune politique ou législation à l'échelle de l'Union européenne sur la façon de traiter cette énorme quantité de mercure pur (Commission Européenne, 2001b). Néanmoins, les producteurs de chlore ont conclu un accord avec le seul producteur européen de mercure, Minas de Almaden en Espagne, en vue de lui retourner cette quantité de mercure. Minas de Almaden adaptera sa capacité de production afin de prévenir toute distorsion du marché22 (BelgoChlore, 2004).

Le document européen de référence sur les Meilleures Techniques Disponibles pour la production de chlore (IPPC, 2001b) indique que l'électrolyse à mercure n'est pas une MTD, ce qui explique l'annonce de son abandon par l'industrie.

Ainsi, aucune nouvelle installation utilisant le procédé d'électrolyse à mercure ne sera plus construite : des technologies alternatives seront appliquées pour chaque nouvelle unité d'électrolyse à construire (BelgoChlore, 2004).

Les installations européennes de fabrication de chlore par électrolyse à mercure existantes seront démantelées à l'expiration de leur durée de vie (BelgoChlore, 2004). Ainsi, on considère que la technologie « mercure » sera totalement abandonnée en 2020 (BelgoChlore, 2004 ; SHD, 2004 ; communication personnelle de Moulet).

A titre d'exemple, la figure 2.3 illustre l'évolution des procédés de fabrication de chlore depuis 1997.

[22] A ce jour, plus de 1.000 tonnes de mercure ont déjà été expédiées vers l'Espagne.

Figure 2.3. Evolution des procédés de fabrication du chlore en Europe de l'ouest (graphique extrait de Euro Chlor, 2005).

Pollutions historiques liées à l'exploitation de la filière « mercure »

Selon Euro Chlor (1998) la production de chlore par electrolyseur à cathode de mercure s'est développée au milieu des années 70 (la durée de vie d'une telle installation se situant entre 40 et 60 ans).

Il est admis que la plus grande partie de pertes de mercure se trouvent dans les différents déchets provenant du procédé (Commission Européenne, 2001b). Selon Euro Chlor (1998) De façon optimisée, le mercure est récupéré et réutilisé par une variété de techniques (recyclage, lavage, …). Néanmoins, d'importantes émissions de mercure peuvent également se produire au niveau des eaux d'écoulement.

En de nombreux endroits, le sol des sites est contaminé par du mercure résultant du dépôt d'émissions diffuses et/ou de décharges anciennes de déchets contaminés par du mercure (Commission Européenne, 2001b). De nos jours, les déchets solides résiduels souillés sont entreposés de façon non émissive par encapsulation et stockage souterrain profond (Euro Chlor, 1998).

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Utilisation du mercure par les chirurgiens dentistes

Concernant le mercure des amalgames dentaires, la Commission européenne (2005a) écrit : « Dans la mesure où l'industrie du chlore et de la soude abandonne progressivement l'usage du mercure, les amalgames dentaires sont appelés à devenir la principale utilisation du mercure dans l'Union européenne. Il convient, dès lors, de réexaminer la question des substituts possibles. La question est d'autant plus importante que les États membres peuvent encourager les

substituts, mais que les dispositions relatives aux amalgames dentaires dans la directive concernant les dispositifs médicaux limitent la possibilité d'adopter des mesures restrictives à l'échelon national. »

En France, jusqu'à très récemment, la réglementation sur l'usage du mercure ne portait pas sur l'amalgame dentaire. L'arrêté du 30 mars 1998 ne réglemente pas l'usage de l'amalgame, mais seulement les déchets d'amalgame en imposant aux cabinets dentaires de se doter d'un séparateur destiné à collecter de tels déchets. La première réglementation spécifique a été adoptée par décision de l'Afssaps du 14 décembre 2000 (2001) qui impose l'utilisation des amalgames conditionnés en capsules prédosées.

Selon le site internet de l'AFSSAPS les amalgames dentaires sont disponibles et employés dans tous les pays du monde. Leur utilisation ne fait l'objet d'aucune interdiction formelle. Cependant, l'Allemagne, le Danemark, la Norvège et la Suède ont pris des dispositions qui limitent leur utilisation. Ces encouragements à la réduction de l'utilisation des amalgames en Norvège et leur déremboursement en Suède sont surtout motivés par la protection de l'environnement.

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La place des équipements de mesure et de contrôle contenant du mercure et/ou des composés mercuriels est difficilement quantifiable. Néanmoins, Floyd et al. (2002) estiment que la durée moyenne de vie de tels instruments est de 10 ans. Cette donnée est à prendre en compte pour évaluer les futurs flux de mercure dans l'environnement suite à l'élimination de ces déchets23 .

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Selon le PNUE (2005), cette mesure préventive vise le plus souvent les produits et procédés à base de mercure mais peut également résulter d'une meilleure efficacité de la consommation des matières premières ou de la consommation des combustibles aux fins de production d'électricité.

Choix, utilisation et traitement des matières premières

Selon le PNUE (2005), le choix d'une matière première alternative, comme par exemple, le passage au gaz naturel pour produire de l'électricité (en remplacement du charbon) peut permettre la réduction des émissions de

[38] Base de données BASOL sur les sites et sols pollués (ou potentiellement pollués) appelant une action des pouvoirs publics, à titre préventif ou curatif.

mercure39. Une autre solution pourrait consister à utiliser du charbon ayant une plus faible teneur en mercure à l'état de trace40. Selon le PNUE (2002), ces mesures préventives ont généralement un bon rapport coût efficacité.

Le problème des émissions de mercure provenant des chaudières (surtout celles fonctionnant au charbon), peut être traité efficacement au moyen de différentes approches :

• épuration préalable du charbon ;
• réduction des quantités de charbon consommées par une augmentation de l'efficacité énergétique ;
• utilisation de combustibles autres que le charbon.

Exploitations artisanales de métaux précieux

Hormis certains territoires d'Outre mer, l'exploitation artisanale (autorisée ou non) de métaux précieux (minerais aurifères) ne concerne pas de façon sensible la France métropolitaine, selon le PNUE (2005), il est possible de réduire les émissions de mercure associées à ces exploitations :

• faisant appel à des programmes de formation des mineurs et de leurs familles sur les dangers auxquels ils s'exposent ;
• en favorisant des techniques qui sont plus sûres et qui n'utilisent pas ou qui utilisent peu de mercure ;
• en créant des ateliers où les mineurs peuvent apporter leurs minerais concentrés pour les soumettre à un procédé final de raffinage.

Certains pays ont essayé d'interdire l'utilisation du mercure par des mineurs artisanaux. Cette interdiction pourrait favoriser l'utilisation d'installations de traitement centralisées, mais son application pourrait se révéler difficile.

Réduction de la Production d'électricité

En France la production d'électricité à partir des énergies fossiles (gaz, pétrole et charbon combinés) n'atteint que 3% de la production totale (site internet d'EDF). Les mesures visant à réduire la consommation d'électricité au niveau national n'auront donc que peu d'impact sur les rejets français de mercure.

[39] Le mercure est typiquement présent dans le charbon et le pétrole selon des concentrations s'étalant respectivement de 0,1 à 1 et de 0,01 à 1 ppm (Floyd et al., 2002).

[40] Cependant, il est probable que certains producteurs d'électricité soient prêts à payer plus cher pour du charbon à faible teneur en mercure, ce qui pourrait, à son tour, conduire à une consommation plus importantes de charbon à forte teneur en mercure dans des régions où les contrôles d'émissions sont moins rigoureux.

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Selon l'UNEP (2005), la gestion des déchets contenant du mercure gagne en complexité à mesure qu'augmentent les quantités de mercure récupérées et que se diversifient les sources de mercure, notamment : les équipements de filtration d'effluents industriels atmosphériques usagés , les boues provenant des fabriques de chlore, les cendres, les scories et les résidus minéraux inertes ainsi que les tubes fluorescents usagés, les piles et d'autres produits qui sont rarement recyclés.

La gestion des déchets contenant du mercure, telle que pratiquée le plus couramment aujourd'hui, c'est à dire en respectant la réglementation nationale et locale, demande de plus en plus une vision et des investissements à long terme. Une gestion adéquate des déchets contenant du mercure est importante si l'on veut limiter les rejets provenant notamment de thermomètres et de manomètres cassés ou, encore, les rejets graduels dus à certaines applications (par exemple les autocommutateurs et amalgames dentaires). En outre, comme il existe une demande du marché pour le mercure, la collecte de produits contenant du mercure en vue de leur recyclage limite le besoin de nouvelles exploitations minières de mercure.

Campagnes de collectes exceptionnelles

Selon le PNUE (2002), les émissions des installations d'incinération des ordures ménagères et des déchets des activités de soins peuvent être réduites en séparant la petite fraction des déchets qui contient du mercure avant incinération, par exemple par la mise ne place d'un tri sélectif en milieu hospitalier. Néanmoins, la généralisation à l'ensemble de la population d'un tel dispositif aurait un coût prohibitif. Pour contourner ce problème, le PNUE (2002) suggère la mise en place d'une période limitée de collecte volontaire de l'ensemble des produits contenant du mercure ou des dérivés mercuriques.

Accroissement du recyclage des piles et batteries

En 2003, on estime que seuls 27% des piles et batteries mises sur le marché français (775 millions de piles et accumulateurs, soit plus de 7 000 tonnes) étaient recyclés (ADEME, 2004). De plus, l'ADEME (2004) affiche des objectifs de collecte compris entre 40 et 50% des piles et accumulateurs portables mis sur le marché en 2006.

De même, la capacité française de recyclage couvre largement l'ensemble des piles mises sur le marché (ADEME, 2004). Quantitativement, une entreprise du secteur du recyclage estime que le recyclage des piles pourrait générer une « économie » pouvant atteindre 10 tonnes de mercure par an (Onyx, 2003).

Un accroissement de la collecte des piles et batteries est donc nécessaire : un système de consigne pourrait être imaginé afin d'accroître la participation des particuliers à cet effort.

Stockage et destruction des véhicules en fin de vie

Selon l'UNEP (2002), les émissions de mercure dues aux procédés de traitement de la ferraille ou celles provenant de parcs à ferrailles, de déchiqueteurs et d'aciéries secondaires, résultent surtout de la présence de commutateurs électriques, des phares et des systèmes ABS (systèmes de freinage anti blocage) dans les véhicules automobiles. Une solution pourrait consister en la mise en place de programmes efficaces de démontage et de collecte des matériels contenant du mercure.

Application en dentisterie du mercure

Selon l'UNEP (2005), il est possible de réduire les rejets de mercure provenant des cabinets dentaires en préparant les amalgames au mercure d'une manière plus efficace, en remplaçant ces amalgames par d'autres produits (composites) et en installant des siphons/mode de récupération des déchets appropriés dans les systèmes d'évacuation des eaux. Néanmoins, il faut préciser que mis à part la généralisation des composites non mercuriels, les autres préconisations sont déjà mises en œuvre en France.

Selon l'UNEP(2005), la meilleure manière de réduire les émissions de mercure produites par les amalgames dentaires pendant la crémation consiste à filtrer les émissions. Comme les systèmes d'épuration des fumées coûtent cher, l'approche à privilégier consiste en une politique dynamique de prévention, c'est à dire l'utilisation de matériaux autres que des amalgames de mercure pour les traitements dentaires courants.

Mise en décharge « sauvage »

Selon l'UNEP (2005), afin de contrer l'élimination « sauvage » de produits ou de déchets contenant du mercure, il convient de combiner une stricte application de la loi à une facilitation de l'accès aux installations de traitement de déchets toxiques. A plus long terme, la réduction/disparition des quantités de mercure utilisées dans les produits de grande consommation est une piste à suivre.

FTE 2005 Importer

Selon le PNUE (2002) et l'IPPC (2005), la réduction des émissions de mercure par la mise en œuvre de technologies de traitement des rejets (telles que la dépollution des gaz de combustion) peut être adaptée aux matières premières génératrices de contamination de mercure à l'état de trace, y compris les centrales de production d'électricité thermiques classiques (à combustibles fossiles), la fabrication du ciment (filière où la chaux contient souvent du mercure), l'extraction et la transformation des matières premières (fer, acier, ferromanganèse, zinc, ou et d'autres métaux non ferreux),la transformation des matières premières secondaires (ferraille) ainsi que l'incinération des déchets (ménagers, industriels ou hospitaliers).

Par exemple, pour les rejets atmosphériques des chaudières à charbon, le niveau de réduction varie de 0 à 96%, en fonction du type de charbon utilisé, de la conception de la chaudière et du dispositif de traitement des émissions. Des techniques de réduction supplémentaires du mercure sont en cours de développement : à long terme, les technologies de réduction multi polluants (SO2, NOx, PM, Mercure, …) pourraient constituer une approche ayant un bon rapport coût efficacité. Cependant, si les techniques de traitement des rejets réduisent les émissions atmosphériques du mercure, elles produisent toujours des déchets contenant du mercure qui sont des sources potentielles d'émissions futures. Par conséquent, ces déchets doivent être éliminés ou valorisés de manière respectueuse de l'environnement (PNUE, 2002).

Comparatif des techniques pour les effluents aqueux

Le tableau 4.2 présente un récapitulatif des différentes techniques de traitement des effluents contenant du mercure et/ou des composés à base de mercure. Ces techniques sont dédiées au traitement des effluents liquides.

Tableau 4.2. Récapitulatif des techniques et de leur efficacité vis à vis de la démercurisation des effluents aqueux ; * : peu d'effet ; ** : effet suffisant pour répondre aux normes en vigueur ; *** : excellent (d'après Degrémont, 1991).

Degrémont (2005) indique que le meilleur procédé d'élimination de mercure des effluents aqueux est la combinaison clarification (coagulation, floculation et décantation) associée à un affinage par filtres à charbon actif granulaire.

Préchloration

D'après le site internet de la société Lenntech, la préchloration permet au chlore de décomposer les complexes organiques qui maintiennent les métaux lourds en solution en les portant à un degré d'oxydation maximum. Une préchloration est souvent recommandable avant la décantation, afin d'obtenir une meilleure qualité.

Degrémont (2005) précise que cette technique ne s'utilise pas seule mais associée à la coagulation décantation et filtration.

Coagulation, floculation, décantation

Le coagulant ajouté à l'eau a pour rôle de transformer les métaux lourds dissous dans l'eau en composés insolubles qui précipiteront. On utilisera alors un procédé de décantation ou de filtration pour finir le traitement.

Les taux de mercure peuvent être réduits de 50 à 90% (Degrémont, 2005). Néanmoins, ce procédé à des limites :

• la présence d'un trop grand nombre d'espèces métalliques peut nuire à l'efficacité ;
• l'efficacité du procédé repose sur l'utilisation des bonnes techniques de séparation (floculation et/ou filtration) ;

• le procédé peut aboutir à la formation de boues toxiques, qu'il faudra traiter par la suite ;
• les eaux traitées nécessitent souvent un réajustement de pH.

D'après US EPA (2007), ce procédé est le plus fréquemment utilisé. De plus, il peut supporter différentes caractéristiques d'effluents ainsi que des débits très importants. In fine, après plusieurs cycles de traitement éventuellement associés à une étape d'adsorption sur charbon actif, ce procédé permet d'atteindre des concentration de l'ordre de 2 Xg.L 1 .

Echangeur d'ions

Les échangeurs d'ions (également appelées résines) sont des substances granuleuses insolubles dont la structure possède un radical acide ou basique. Ces substances sont capables de fixer les cations ou anions minéraux et organiques. Des sociétés proposent des résines spécialement conçues pour la rétention des métaux lourds.

L'usage de ce type de matériel permet une bonne capacité d'adsorption (même en présence d'huiles, solvants et oxydants), une adsorption de tous les métaux lourds, une utilisation dans tout type de matériel et une utilisation immédiate. Ce type de matériel peut être utilisé pour limiter les rejets des incinérateurs (IPPC, 2005). Néanmoins, cette technique semble peu utilisée du fait de son coût économique important.

Filtres à charbon actif

Le phénomène physique à l'œuvre au sein des filtres à charbon actif41 est l'adsorption, c'est à dire l'adhésion des matières à filtrer sur la surface d'un solide, sans réaction chimique. Le charbon actif est le composé le plus adsorbant actuellement connu. Les origines du charbon actif peuvent être minérales ou végétales. L'utilisation de la filtration par charbon actif en poudre permet une adsorption totale du mercure (Degrémont, 2005 ; IPPC, 2005). Cette technologie peut être mise en place en milieu industriel.

D'après US EPA (2007),cette technique de traitement est plus sensible aux caractéristiques de l'effluent à traiter (débit de liquide, nombres de polluant dans la matrice à traiter). Cette source, précise également que cette technique est adaptée pour un petit système ou en complément, pour la finalisation d'un traitement sur un système de grande ampleur.

[41] On dénomme également « filtres CAG » les filtres à charbon actif granulaire.

Filtration par membrane

Le principe de la filtration par membrane est de concentrer les polluants dans un petit volume d'eau (US EPA, 2007). Pour cela, l'effluent à traiter passe au travers d'une membrane semi perméable et microporeuse qui le sépare en deux parties :

• Le perméat, c'est à dire le fluide qui est passé de l'autre coté de la membrane avec un niveau de contamination plus faible ;
• Le concentrat, c'est à dire l'eau et les polluants retenus par la membrane.

In fine, cette technique permet d'atteindre des concentrations de l'ordre de 2 Xg.L 1 dans le perméat.

Selon le site internet de Lenntech, les procédés de filtration par membrane couvrent les domaines de la microfiltration jusqu'à l'hyperfiltration (osmose inverse). De tels procédés ont fait leurs preuves dans le traitement d'effluent spécifiques contenant des métaux lourds

Autres techniques innovantes

Cette technique qui permet la décontamination par voie biologique est en développement. Deux types de procédés sont actuellement testés ; le premier transforme les ions mercure en mercure élémentaire par des bactéries puis l'effluent passe sur du charbon actif pour éliminer le mercure résiduel. Le second procédé est une succession d'étapes de traitement biologiques aérobies et anaérobies (US EPA, 2007).

Soutenu par l'Union européenne, le projet de recherche « mercury » s'intéresse à la chélation42 du mercure par les calixarènes43 en milieu aqueux. Ainsi, un nouveau matériau, de la silice dopée aux calixarènes, a été développé et testé et pourrait permettre de constituer des membranes extractrices filtrant les effluents industriels à faible coût (RDT info, 2005). Néanmoins, à ce jour, aucune application commerciale de cette technologie n'est encore disponible.

[42] Formation ou présence de liaisons ou autres forces attractives entre un atome central unique (ici le mercure) et deux ou plusieurs sites liants distincts d'un même ligand.

[43] Les calixarènes sont des composés cycliques utilisés comme complexants en chimie supra moléculaire. Leur nom vient de leur ressemblance dans leur forme avec les vases grecs nommés en anglais "calix crater".

Le développement d'un nouvel adsorbant spécifique au mercure (substrat de céramique nanoporeuse présentant une importante surface fonctionnalisée par une couche de groupements thiols) semble présenter des perspectives intéressantes pour l'avenir. A l'échelle du laboratoire, cet adsorbant présente une capacité d'adsorption de 635 mg.g 1. De plus, cette capacité ne semble pas être affecté par la présence d'autres cations ou anions complexants dans l'effluent à traiter (US EPA, 2007).

Des essais en laboratoire sont effectués pour évaluer l'efficacité de traitement d'effluents liquides par des plantes (riz génétiquement modifié, peupliers,•). Les résultats de ces essais ne sont pas disponibles.

Cette technique expérimentale, consiste à utiliser du chlorure d'étain pour réduire Hg2+ en Hg0 qui est volatil. Ce mercure élémentaire présent dans l'air au dessus de l'eau est ensuite collecté afin de l'éliminer (US EPA, 2007). Cependant, avant toute recommandation d'utilisation de ce procédé, il sera nécessaire d'évaluer les effets sur l'environnement de l'étain introduit dans l'eau.

Techniques spécifiques aux effluents gazeux

De façon préliminaire, il est utile de préciser que selon l'UNEP (2005), la spéciation revêt une grande importance en ce qui concerne la possibilité de réduire les émissions de mercure dans l'atmosphère. Par exemple, les émissions de composés inorganiques du mercure (tels que le chlorure de mercure) sont capturées avec une relativement bonne efficacité par certains dispositifs anti pollution (comme les dépoussiéreurs par voie humide), tandis que la plupart des dispositifs anti pollution parviennent mal à piéger le mercure élémentaire.

Techniques de traitement des effluents gazeux des grandes installations de combustion

Le document de référence BAT (Best Available Techniques) pour les GIC (Commission Européenne, 2005b) souligne qu'une des particularités du mercure réside dans la forte pression de vapeur que ce métal possède. Contrairement aux autres métaux lourds (mis à part le sélénium) cette caractéristique physico chimique entraîne une forte présence de mercure dans la phase vapeur se dégageant des GIC. Pour cette phase gazeuse, les réductions des émissions ne peuvent être réalisées que par la mise en œuvre de mesures primaires  : substitution de combustibles, utilisation de certains minerais ou brûlage de combustibles moins riches en mercure. En effet, le traitement des effluents gazeux de ces installations par des appareillages destinés au contrôle des particules est donc d'une efficacité extrêmement variable.

Les BREF concernant les grandes installations de combustion ou GIC et les incinérateurs (Commission européenne, 2005b ; IPPC, 2005) préconisent différents appareillages pour minimiser les émissions atmosphèriques de mercure (ESPs : Electrostatic Precipitators ; FFs : Fabrix Filters ; FGD : Flue Gas Desulphurisation ; SCR : Selective Catalytic Reduction ; scrubbers44 ; dry sorbent injection, …). Un synthèse de l'efficacité de capture de ces procédés vis à vis du mercure est présentée dans le tableau 4.3 (ci après).

[44] Afin de maintenir l'efficacité du système, une partie du liquide contenu dans le circuit doit être remplacée et évacuée en tant que déchet (IPPC, 2005). Ce liquide doit être traité vis à vis de son contenu en métaux lourds (dans certains incinérateurs, ce liquide est incinéré).

Tableau 4.3. Coût et efficacité des mesures de control des émissions atmosphériques de mercure pour les centrales électriques, les incinérateurs municipaux et médicaux (d'après Commission européenne, 2001c).

Les chiffres retraçant l'efficacité de capture du mercure selon les systèmes de traitement mis en place sont confirmés par un rapport de l'IPPC (2005). De plus ce document détaille les mesures à mettre en œuvre afin de garantir une efficacité maximale (injection d'un agent fortement oxydant, …).

Selon l'UNEP (2005) et l'IPPC (2005), on peut réduire les émissions de mercure provenant des incinérateurs de déchets urbains et de déchets médicaux en ajoutant du charbon actif à l'équipement de réduction des particules et du SO2 déjà en place. Cependant, cette technique n'est pas totalement efficace.

Techniques de traitement des effluents gazeux dans l'industrie du chlore

Il existe un BREF concernant l'industrie du chlore45 dont la principale recommandation est de passer de la technique utilisant des cellules d'électrolyse à mercure à la technologie des cellules à membrane. Pour la durée de vie restante des installations fonctionnant avec des cellules à mercure (leur arrêt total est prévu pour 2020), il est possible de trouver dans le BREF des recommandations pour réduire au minimum les rejets de mercure dans l'environnement.

Techniques de traitement des effluents gazeux dans l'industrie des métaux non-ferreux

Les techniques reprises ci dessous sont issues du BREF dédié aux métaux non ferreux46. Le mercure est volatil aux températures rencontrées dans la plupart des procédés de dépollution, des techniques additionnelles spécifiques au traitement du mercure gazeux peuvent être nécessaires (OSPARCOM, 1996 ; Finland Zn, 1999 ; VDI 3460, 1997). La production de métaux non ferreux entraîne le dégagement d'acide sulfurique. Les différentes techniques déclarées comme meilleures techniques disponibles pour la réduction des émissions de mercure dans l'industrie des métaux non ferreux sont donc adaptées à ces conditions acides.

• Procédé Boliden/Norzink. Ce procédé est basé sur un laveur humide employant la réaction entre le chlorure mercurique et le mercure pour former du chlorure mercureux (calomel), qui précipite. Le calomel est extrait de la solution de lavage en circulation et partiellement régénéré en HgCl2 par ajout de chlore gazeux. Le mercure métallique issu de cette réaction est récupéré. Le chlorure mercurique est très toxique  ; ce procédé est à réaliser avec la plus grande précaution mais il permet d'atteindre des niveaux d'émissions compris entre 0,05 et 0,1 mg/Nm3 de mercure dans l'air.

[45] BREF Industrie du chlore et de la soude, 2001 (http://aida.ineris.fr/bref/bref_cadres.htm).

[46] BREF Industrie des métaux non ferreux, 2001 (http://aida.ineris.fr/bref/bref_cadres.htm).

• Procédé Bolchem. L'acide sulfurique à 99% oxyde le mercure à température ambiante. Le mercure est précipité comme sulfure avec du thiosulfate. L'acide utilisé est régénéré, par conséquent, aucun acide n'est consommé par le procédé.
• Procédé Outokumpu. Le gaz (à environ à 350°C) est dirigé vers une tour à lit à garnissage où il est lavé à contre courant avec de l'acide sulfurique à 90% à près de 190°C. Le mercure est précipité. La boue de mercure est retirée de l'acide refroidi, filtrée et lavée.
• Procédé au thiocyanate de sodium. Ce procédé est utilisé sur un four de grillage de zinc. Le gaz est lavé avec une solution de thiocyanate de sodium et le mercure est extrait comme sulfure. Le thiocyanate de sodium est régénéré.
• Filtre à charbon actif. Les filtres d'adsorption à charbon actif servent à éliminer les vapeurs de mercure des effluents gazeux. La fraction de mercure qui passe dans le filtrat est difficile à prévoir ; c'est pourquoi on utilise un système de filtration double, le second filtre servant à récupérer cette fraction résiduelle. Lorsque le premier filtre est usé, il est chargé de charbon frais et le second filtre est utilisé en tête du système. Le charbon peut être régénéré dans un four Herreschoff, tandis que le mercure peut être récupéré. Dans les meilleurs conditions d'emploi, les filtres à charbon actif pourraient permettre d'atteindre des concentrations de mercure comprises entre 0,002 et 0,007 mg.m^-3, à condition que l'on opte pour le système à deux filtres.
• Procédé d'échange d'ions Superlig. Ce procédé utilise l'échange d'ions pour retirer le mercure du produit acide et obtient une concentration en mercure < 0,5 ppm.
• Procédé d'ajout de iodure de potassium. Du iodure de potassium est ajouté à l'acide qui doit au moins avoir une puissance de 93% (puissance déterminée à une température d'environ 0°C). L'iodure de mercure, l'HgI2, est alors précipité.

  Parmi ces procédés, celui de Boliden/Norzink est le plus couramment utilisé. Néanmoins, d'autres procédés sont disponibles (OSPARCOM 1996) :

• Laveur au sélénium. Ce procédé est basé sur un laveur humide et emploie la réaction entre le sélénium amorphe dans l'acide sulfurique et le mercure. Ceci aboutit à l'élimination des concentrations élevées de vapeur de mercure.
• Filtre à sélénium. Procédé de lavage sec qui emploie du sélénium amorphe pour réagir avec la vapeur de mercure et ainsi former du séléniure de mercure.
• Procédé par sulfure de plomb. Procédé de lavage sec utilisant des nodules de sulfure de plomb afin d'éliminer le mercure du courant des gaz.

A partir de ces éléments, il nous est impossible de prévoir l'évolution des émissions de mercure car nous ne connaissons pas les équipements déjà existants dans les industries du secteur.

Techniques spécifiques aux effluents gazeux des centres d'incinération des déchets

Le tableau 4.4 ci dessous présente des techniques de traitement d'effluents gazeux contenant du mercure. Ces techniques ont été extraites du BREF dédié à l'incinération des déchets47 .

Tableau 4.4. Techniques de traitement d'effluents gazeux contenant du mercure (centre d'incinération des déchets (d'après le BREF dédié à l'incinération des déchets, 2006).

[47] BREF Incinération des déchets, 2006 (http://aida.ineris.fr/bref/bref_cadres.htm).

Techniques spécifiques aux effluents gazeux des centrales à charbon

Techniques actuelles

Une étude du traitement des émissions gazeuses de mercure provenant de centrales électriques alimentées au charbon (Environnement Canada ; 2004) révèle que certaines techniques de traitement des polluants acides servent aussi à capter le mercure, à divers degrés. En général, le taux d'élimination du mercure est le plus élevé dans les centrales alimentées au charbon bitumineux, suivies des centrales alimentées au charbon subbitumineux. Le taux d'élimination le plus faible se retrouve dans les centrales alimentées par de la lignite. De plus, Environnement Cananda (2004) propose également quelques exemples de mesures de lutte contre la pollution qui captent une partie du mercure :

• Le lavage du charbon : On utilise beaucoup le lavage du charbon pour retirer le soufre et la cendre du charbon avant la combustion. On rapporte que les méthodes de lavage employées aux États Unis permettent d'éliminer le mercure dans une proportion qui va de zéro à environ 60%.
• Les précipitateurs électrostatiques (PES) : Les précipitateurs électrostatiques sont conçus pour capter les particules. Le taux d'élimination du mercure des PES varie entre 4 et 27%.
• Les séparateurs à couche filtrante : Les séparateurs à couche filtrante sont aussi destinés à capter les particules. Leur taux d'élimination du mercure est supérieur à celui des précipitateurs électrostatiques, puisqu'il atteint en moyenne 58%.
• La désulfuration des gaz de combustion : La désulfuration des gaz de combustion est destinée à éliminer le dioxyde de soufre, un gaz responsable des précipitations acides. Les systèmes de désulfuration des gaz de combustion secs et humides permettent de retirer de 80 à 90% du mercure gazeux, mais n'affectent aucunement le mercure élémentaire.
• Les chambres de combustion en lit fluidisé équipées de séparateurs à couche filtrante : Destinés à réduire les émissions de soufre, ces systèmes atteignent un niveau moyen d'élimination du mercure de 86%.
• La réduction sélective catalytique (SCR) et la réduction sélective non catalytique (SNCR) : Les procédés de SCR et de SNCR servent à réduire les émissions d'oxydes d'azote. Les résultats des essais d'élimination du mercure par la SCR et la SNCR ne sont pas concluants. De nouveaux essais exhaustifs sont en cours.

Technologies émergentes

Selon Environnement Canada (2004), le Department of Energy (DOE, USA) finance des recherches sur des techniques émergentes de réduction des émissions de mercure provenant des centrales électriques alimentées au charbon. De plus, l'Office of Fossil Energy du DOE annonce des réductions de 90% des émissions de mercure pour cet usage du charbon d'ici 2010 (US DOE OFE, 2001). À cette fin, plusieurs techniques ont fait l'objet d'essais :

• L'injection d'adsorbants : Actuellement, l'injection d'adsorbants est la technologie de réduction du mercure la plus susceptible d'être commercialisée pour les centrales électriques. Elle consiste à injecter du charbon activé ou un autre adsorbant directement dans le flux des gaz de combustion. Le mercure que contiennent les gaz de combustion est adsorbé par l'adsorbant, lequel est recueilli en aval par des dispositifs d'interception des particules. L'élimination du mercure dépend de plusieurs facteurs; les résultats préliminaires indiquent un taux d'élimination supérieur à 90% pour les chaudières alimentées au charbon bitumineux.
• Les lits filtrants au charbon activé : Les lits filtrants au charbon activé peuvent retirer de fortes concentrations de mercure des incinérateurs de déchets. À l'usine de gazéification du charbon de la société Eastman Chemical, à Kingsport (Tennessee), on obtient un taux d'élimination du mercure égal ou supérieur à 90% grâce à cette technique. Toutefois, aucun essai d'élimination du mercure par les lits filtrants au charbon activé n'a été réalisé dans les centrales électriques alimentées au charbon pulvérisé.
• La technique in-situ : La technique in situ consiste à capter le mercure dans les gaz de combustion à l'aide d'un adsorbant thermoactif produit sur place. L'adsorbant se compose de charbon partiellement brûlé, extrait de la chaudière, injecté dans les gaz de combustion en aval du réchauffeur d'air, puis capté dans un dispositif d'interception des particules. Des essais indiquent qu'on peut ainsi atteindre une efficacité d'élimination du mercure de 90%.

On ignore toujours le coût de ces techniques émergentes de réduction du mercure à l'échelle commerciale, néanmoins, l'expérience américaine a démontré que les coûts réels du respect des règlements de lutte contre la pollution atmosphérique s'avèrent souvent inférieurs aux prévisions (Environnement Canada ; 2004).

FTE 2005 Importer

Selon l'UNEP (2005), la substitution de produits et de procédés contenant ou utilisant du mercure par des produits ou procédés exempts de mercure pourrait être l'une des mesures préventives susceptibles d'avoir la plus grande incidence sur tous les flux de mercure dans l'économie et l'environnement. Elle pourrait limiter sensiblement les quantités de mercure présentes dans les maisons, dans l'environnement, dans le flux des déchets, dans les émissions des incinérateurs et

dans les décharges. La substitution présente généralement un bon rapport coût efficacité, d'autant plus qu'elle est de plus en plus exigée par le marché.

Industrie du chlore – Minimisation des rejets des installations à cellule à mercure

Selon la Commission européenne (2001b), les installations à cellules à mercure les plus performantes atteignent des pertes totales de mercure dans l'air, dans l'eau et avec les produits, de l'ordre de 0,2 à 0,5 g de mercure par tonne de capacité de chlore, en moyenne annuelle (tableau 4.1) :

Tableau 4.1. Rejet de mercure dans les installations de fabrication de chlore par cellule à mercure (d'après la Commission européenne, 2001b).

Selon la Commission européenne (2001b), la meilleure technique disponible spécifique à la fabrication de chlore consiste au remplacement des installations à cellules à mercure par la technique de la cellule à membrane.

Néanmoins, pendant la durée de vie restante des installations fonctionnant avec des cellules à mercure, il convient de prendre toutes les mesures qui s'imposent pour protéger l'environnement dans son ensemble, notamment des mesures propres à minimiser les pertes de mercure dans l'air, l'eau et les produits, à savoir :

• utilisation d'équipements et de matériels adéquats et, si possible, un aménagement de l'installation (aménagement par exemple des zones consacrées à certaines activités) qui minimisent les pertes de mercure dues à l'évaporation et/ou à du liquide répandu ;
• des méthodes d'entretien adaptées et un personnel motivé pour travailler selon ces bonnes pratiques ;

• des programmes de maintenance adaptés, avec notamment, une planification des travaux périodiques de maintenance et de réparation ;
• collecte et traitement de tous les effluents gazeux contenant du mercure provenant de toutes les sources possibles, y compris l'hydrogène gazeux ;
• mesures pour minimiser la quantité d'eaux usées (effluents liquides) et traitement de tous les effluents liquides contenant du mercure ;
• réduction des teneurs en mercure dans la soude caustique.

  De plus, la majorité des pertes de mercure s'observant via les divers déchets provenant du procédé, il convient de prendre des mesures propres à minimiser les émissions de mercure actuelles et futures provenant de la manutention, du stockage, du traitement et de l'évacuation de ces déchets contenant du mercure :

• mise en œuvre d'un plan de gestion des déchets élaboré après consultation avec les autorités compétentes ;
• mesures propres à minimiser la quantité de déchets mercuriels ;
• recyclage du mercure contenu dans les déchets lorsque cela est possible ;
• traitement des déchets pollués par le mercure pour réduire la teneur en mercure dans ces déchets ;
• stabilisation des déchets résiduels contenant du mercure avant leur évacuation définitive.

  Enfin, il convient de prendre des mesures lors de la mise à l'arrêt définitive des installations industrielles de manière à éviter les impacts sur l'environnement avant et après la procédure de fermeture. Ainsi, avant de procéder à la fermeture les questions à aborder sont les suivantes :

• le nettoyage et la démolition des bâtiments ;
• la récupération du mercure ; le traitement et l'évacuation des matériaux provenant du nettoyage général ; les travaux de démolition de l'installation ; la démolition des bâtiments, des tuyaux, etc... ;
• la planification des activités de transport et de démolition ;
• surveillance des émissions de mercure dans l'air et dans l'eau de même que des contrôles sanitaires pour le personnel concerné ;
• le suivi après l'arrêt de l'installation (étude du risque de contamination de l'ensemble du site et de ses environs, y compris le sol, les anciennes décharges de déchets et les sédiments dans les cours d'eau voisins).

Industrie du chlore – remplacement des installations à cellules à mercure

La Commission européenne (2001b) considère que la meilleure technique disponible spécifique aux installations à cellules à mercure consiste à passer à la technique de la cellule à membrane. De même, la décision 90/3 du 14 juin 1990 de la Commission pour la protection de l'environnement marin de l'atlantique du nord est (PARCOM2) recommande la fermeture progressive des installations existantes de production de chlore par le procédé mercure dès que cela est faisable.

Depuis 1987, la quasi totalité des nouvelles installations de chlore alcali dans le monde utilise ce procédé des cellules à membrane. Le remplacement de la capacité actuelle des procédés au mercure et à diaphragme par les cellules à membrane se fait à un rythme lent qui s'explique par la longue durée de vie des installations et aux investissements en équipement élevés que nécessite ce remplacement. Néanmoins, malgré l'investissement important que représente ce changement de process (Commission Européenne, 2001b), les industriels du chlore se sont engagés à bannir la technologie « mercure » du territoire européen au plus tard en 2020 (SHD, 2004 ; Euro Chlor, 2005).

Substitution des combustibles

Plus extrême que les mesures proposées au §0 (choix de combustibles fossiles moins riches en mercure ou traitement de ce combustible) la substitution des combustibles non fossiles (bois, biogaz, biomasse, …) aux combustibles fossiles est également envisageable pour les centrales électriques, les GIC, les chaudières collectives, ...

De façon plus générale, cette réflexion est également valable pour tous types d'utilisations d'énergies renouvelables (biomasse, énergie éolienne, solaire, hydraulique, …) ou non renouvelable (nucléaire) permettant de diminuer le recours aux énergies fossiles libératrices de mercure.

Alternatives à l'utilisation de tubes fluorescents

Selon l'UNEP (2005), les lampes fluorescentes présentent un haut rendement énergétique. Il est donc généralement préférable d'utiliser ce type de lampe au mercure plutôt qu'une lampe à incandescence sans mercure mais à moins bon rendement énergétique.

Néanmoins, pour remplacer ces lampes fluorescentes au mercure, Asari et al. (2008) suggèrent d'encourager le développement de lampes de haute efficacité exempte de mercure en particulier les LED (diodes électroluminescentes).

FTE 2005 Importer

Bien que les techniques exposées dans ce paragraphe ne soient pas spécifiques à un compartiment particulier de l'environnement, elles sont principalement dédiées au traitement des sols pollués par des rejets de mercure.

Bioremédiation

Le laboratoire de biologie végétale de l'université de Barcelone teste la capacité de certaines plantes à fixer le mercure dans leur tissus (et par conséquent de dépolluer leur environnement). Un crucifère donne actuellement les meilleurs résultats (RDT info, 2005). Néanmoins, à ce jour, aucune application commerciale de cette technologie n'est encore disponible. Plus récemment, des réseaux et projets de recherche ont été lancés par l'Union Européenne sur ce thème.

Désorption et lixiviation

Selon le site internet du ministère de l'économie des finances et de l'industrie, les sols et les déchets solides pollués peuvent être l'objet d'une élimination totale avec récupération du mercure soit par désorption thermique (250 à 900°C), soit par lixiviation (Hg solubilisé et récupéré par électrolyse ou par cémentation). II existe également des traitements de concentration et d'immobilisation temporaire à moyen terme du polluant.

Exemple du traitement du site METALEUROP

En 2004, la société INERTEC a été chargée du traitement des déchets dangereux : sur le site 240 tonnes de catalyseurs souillés au mercure (~250 mg de mercure par kg de catalyseur) étaient à stabiliser/neutraliser avant leur stockage définitif.

Le principe fait appel à une homogénéisation des déchets/réactifs sur un mélangeur. La cadence moyenne de traitement atteint 50 t.j 1. Au final, les déchets sont conformes à la norme NF X30402 2.

Selon INERTEC, le coût d'un tel traitement équivaut à la moitié du coût de l'incinération de déchets mercuriels.