Table des
mati�res - Pr�c�dente
- Suivante
En ce qui concerne la pollution sonore, les exigences impos�es � la centrale peuvent varier �norm�ment selon les conditions locales. Les Instructions Techniques allemandes sur la protection contre le bruit (TA-L�rm) �noncent les seuils indicatifs suivants:
| la journ�e | la nuit | |
| dB (A) | dB (A) | |
| Zones exclusivement industrielles | 70 | 70 |
| Zones essentiellement industrielles | 65 | 50 |
| Zones industrielles et r�sidentielles | 60 | 45 |
| Zones essentiellement r�sidentielles | 55 | 40 |
| Zones exclusivement r�sidentielles | 50 | 35 |
| Etablissements de cure, complexes | ||
| Hospitaliers, �tablissements de soins | 45 | 35 |
Dans le cas d'un projet concret, les seuils � respecter sont d�finis �galement en fonction du bruit ambiant pr�existant.
D'une fa�on g�n�rale, une centrale �lectrique devrait �tre � bonne distance des zones d'habitation. D'apr�s le d�cret sur l'�loignement des �tablissements industriels promulgu� en Rh�nanie du Nord-Westphalie, un �loignement de 800 m de la centrale signifie qu'il n'y a plus de nuisances acoustiques en provenance de cette centrale. N�anmoins on rencontre, dans des villes d'Allemagne, des centrales qui sont implant�es � des distances beaucoup plus faibles des zones d'habitations les plus proches. Cela est souvent le cas notamment lorsqu'il s'agit de centrales mixtes produisant � la fois du courant �lectrique et de la vapeur pour le chauffage, la centrale ne pouvant �tre trop �loign�e de la zone desservie en raison des pertes dues au transport.
La distance entre une centrale �lectrique et les habitations les plus proches doit �tre essentiellement fonction des nuisances acoustiques aux lieux d'�mergence. Les bruits �mis par le g�n�rateur de vapeur et les turbines pourront �tre att�nu�s en recourant � des mesures d'insonorisation en fa�ade.
L'approvisionnement en combustibles et autres fournitures de m�me que l'�vacuation des r�sidus, y compris le chargement et le d�chargement des camions, wagons ou navires, constituent une source importante d'�missions sonores. Dans le cas d'une centrale fonctionnant au charbon, il faut �galement tenir compte des bruits provenant de l'installation de manutention du charbon. C'est pourquoi, les op�rations de livraison et d'�vacuation des mat�riaux de m�me que le fonctionnement des �quipements de manutention du charbon sont souvent limit�s aux heures de la journ�e.
4. Interactions avec d'autres domaines d'intervention
L'exploitation d'une centrale thermique entra�ne in�vitablement la diffusion de certains polluants dans l'atmosph�re, dans les cours d'eau et dans les sols. N�anmoins l� o� une centrale thermique a pour effet de remplacer de multiples petites installations de combustion industrielles qui �mettent des polluants en bien plus grandes quantit�s ou sert � approvisionner en chaleur de processus un �tablissement industriel, on pourra, du fait de l'am�lioration du rendement et de la mise en oeuvre de techniques plus respectueuses de l'environnement, parvenir � un bilan plus favorable au niveau des �missions et immissions de polluants. La production mixte de chaleur et d'�lectricit� pr�sente surtout un grand int�r�t lorsque la centrale est implant�e dans une zone industrielle ou est associ�e � un complexe industriel consommant des quantit�s importantes d'�nergie calorifique.
Pour son fonctionnement, une centrale thermique a besoin d'un certain nombre de fournitures et surtout de combustible. Dans le cas d'une centrale � charbon, en particulier, les interactions avec d'autres secteurs de l'industrie sont nombreuses. A ce titre, il faut surtout citer les industries extractives pour l'approvisionnement en charbon ainsi que le domaine des carri�res pour la fourniture des produits calcaires n�cessaires � la d�sulfuration des fum�es. Si l'on consid�re les centrales fonctionnant au gaz, on note une �troite relation avec la production du gaz, alors que les centrales br�lant du p�trole sont tributaires de la production p�troli�re, du raffinage ainsi que du stockage et du transport des produits p�troliers.
En ce qui concerne les interactions d'une centrale thermique avec les autres secteurs industriels, il importe de tenir compte de tous les maillons de la cha�ne de production, de l'extraction du combustible � l'�vacuation des d�chets (cf. Point 5). Par ailleurs, l'approvisionnement en eau de la centrale se trouve imbriqu� avec le r�seau public d'alimentation en eau lorsque les deux syst�mes utilisent les m�mes ressources hydriques et que celles-ci sont limit�es.
Au niveau de l'�vacuation des r�sidus, on peut �galement voir appara�tre des liens avec d'autres branches industrielles. Les cendres volantes et les m�chefers peuvent trouver un emploi dans l'industrie du ciment en tant qu'additifs. Selon leur nature et leur degr� de puret�, les sous-produits de la d�sulfuration (pl�tre, stabilisant ou compos�s soufr�s) peuvent �tre utilis�s dans l'industrie du ciment et du pl�tre ou dans l'industrie chimique (engrais par ex.). Par voie de cons�quence, l'extraction de produits naturels tel le gypse peut s'en trouver r�duite. Les cendres volantes et les produits de la d�sulfuration (pl�tre, sulfites-sulfates) peuvent �galement �tre utilis�s tels quels pour la construction de routes ou de digues ou en tant que mat�riau de remplissage (remblayage de fosses) pour la remise en culture des terrains d'anciennes mines � ciel ouvert.
5. Appr�ciation r�capitulative de l'impact sur l'environnement
Comme nous l'avons vu aux chapitres 2 et 3, les centrales thermiques �mettent des poussi�res, des gaz nocifs SOx, NOx, CO, CO2, HCl et HF ainsi que des chaleurs perdues et du bruit, qui sont autant de facteurs ayant des effets n�gatifs sur l'environnement. Gr�ce � diff�rentes mesures, telles que le choix d'un site appropri�, la mise en oeuvre de technologies respectueuses de l'environnement et permettant d'obtenir des rendements �lev�s (production mixte de chaleur et d'�lectricit�) ainsi qu'� des dispositions visant � �viter ou � r�duire les rejets de polluants, on parvient � att�nuer ces effets n�gatifs dans une large mesure. Toutefois, il n'est pas toujours possible de r�duire l'impact sur l'environnement au point de le rendre vraiment acceptable, surtout lorsque l'on utilise des combustibles de mauvaise qualit�, que la centrale est de taille importante et que les zones d'habitation ainsi que la v�g�tation au voisinage des installations sont particuli�rement sensibles.
Dans l'�tude d'impact sur l'environnement, il faut inclure tous les maillons de la cha�ne de production, � savoir de l'extraction des combustibles/production des r�actifs chimiques au processus de combustion, en passant par les transports, sans oublier l'�vacuation des r�sidus et la consommation d'�nergie des autres unit�s impliqu�es, comme dans le cas d'un �tablissement industriel rattach� � la centrale. Une telle analyse globale peut faire ressortir des pollutions suppl�mentaires, par exemple lors du transport par camions du combustible ou des r�sidus, mais aussi une minoration des �missions globales, par exemple du fait de la disparition de multiples petites installations de combustion plus polluantes auxquelles la centrale thermique s'est substitu�e.
La r�duction des nuisances �tant l'objectif primordial lors de la mise en place d'une centrale �lectrique respectant l'environnement, le choix du site et l'appr�ciation du niveau initial de pollution, imputable � des rejets d'autre provenance, rev�tent la plus grande importance. Ici, on notera l'�ventualit� d'un antagonisme des objectifs, lorsque par exemple l'effet de r�duction des �missions par le recours � une production mixte de chaleur et d'�lectricit� se trouve en partie compromis, ou m�me annihil�, du fait qu'un tel concept ne peut pratiquement �tre mis en oeuvre qu'� proximit� d'un complexe industriel, lui-m�me � l'origine d'une importante pollution.
En ce qui concerne les �missions de poussi�res et de SOx, on dispose de techniques ayant fait leurs preuves � l'�chelle industrielle et qui peuvent contribuer � r�duire notablement les rejets. Etant donn� que dans de nombreux pays, on utilise la plupart du temps, pour des motifs �conomiques, des charbons d'origine locale ayant des fortes teneurs en st�riles et en soufre, il convient d'accorder la plus grande attention � la r�duction de ces substances polluantes. Selon la situation locale et les donn�es d'ensemble, on devrait s'efforcer de ramener les �missions � des valeurs inf�rieures � 150 mg/m� (c. n.) de poussi�res et � 400 mg/m� de SO2. Pour la limitation des �missions de NOx, on devrait d�s la phase d'�tude du projet pr�voir des mesures appropri�es pour obtenir une combustion produisant peu de NOx. Gr�ce � ces mesures primaires, il est possible de limiter les �missions de NOx � des valeurs allant de 200 � 600 mg/m� (c. n.) (sans foyer � cendres fondues) selon la nature du combustible.
D'une fa�on g�n�rale, il conviendra de toujours commencer par appliquer des mesures visant � r�duire la consommation ainsi que des mesures primaires, par exemple l'obtention de rendements �lev�s, qui influencent �galement favorablement les �missions de CO2, et de ne recourir aux mesures secondaires qu'en second lieu.
Les aspects du contr�le jouent �galement un r�le non n�gligeable dans l'appr�ciation de la compatibilit� d'une centrale thermique avec les imp�ratifs de l'environnement, car m�me les mesures de r�duction des pollutions les mieux con�ues ne sont vraiment efficaces que si leur application fait l'objet d'un contr�le. Dans cet ordre d'id�es, on pourrait envisager par exemple la d�signation de pr�pos�s aux questions de l'environnement.
Pour la planification et l'�valuation de l'impact sur l'environnement de centrales thermiques, on devrait s'aider de la liste de contr�le ci-apr�s:
- degr� d'efficacit� au niveau de la production
et de l'utilisation de l'�lectricit� et/ou de l'�nergie
thermique (tarifs subventionn�s ?) ;
- justification de la n�cessit� du projet (taille de
l'installation, interactions avec d'autres domaines) ;
- description et analyse du projet et de ses effets
(conception technique, choix du combustible, sources d'�mission,
syst�mes de contr�le, aspects s�curit�) ;
- examen de sites optionnels et d�termination du niveau
de pollution initial, estimation du niveau de pollution dans
la r�gion apr�s la mise en service de la centrale (immissions,
effets sur l'air, les cours d'eau, les sols, la flore et la
faune, les hommes, le mat�riel et les biens culturels) ;
- d�termination des r�percussions sur l'environnement
�tant donn� le niveau de pollution escompt� et mesures
visant � r�duire les nuisances (choix du site,
consommations �vit�es, mesures primaires et secondaires)
G�n�ralit�s
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Veordnung zur Durchf�hrung des
Bundesimmissions-schutzgesetzes (St�rfall-Verordnung) mit
- Erster Allgemeiner Verwaltungsvorschrift zur
St�rfall-Veordnung und
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St�rfall-Verordnung.
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A-1 Flux d'�nergie et de mati�res d'une centrale thermique (sch�ma)
A-2 Sch�ma d'une centrale thermique �quip�e de diff�rents dispositifs d'�puration des fum�es
A-3 D�tails sur les diff�rents proc�d�s de d�sulfuration
A-4 Valeurs limites d'�mission selon les Instructions Techniques sur le maintien de la puret� de l'air ("TA-Luft")
A-5 Lois et prescriptions allemandes sur la limitation des �missions de centrales thermiques
A-6 Valeurs limites d'�mission pour les polluants atmos-ph�riques d'installations de combustion industrielles en RFA, valeurs limites d'�mission pour nouvelles centrales de grande puissance, aliment�es au charbon, dans diff�rents pays ainsi que normes de la CE, tableau de conversion des �missions de CO2 et de NOx
A-7 Exigences minimales selon l'art. 7a de la loi sur la gestion de l'eau WHG, annexe 47: lavage des fum�es d'installations de combustion, 08-09-1989
Flux d'�nergie et de mati�res d'une centrale thermique (sch�ma)
Schema d'une centrale thermique
La d�sulfuration directe dans l'installation de combustion est utilis�e pour les combustibles solides, par exemple dans les foyers � lit fluidis�. Du calcaire ou de la chaux est alors inject� dans la chaudi�re pour agglom�rer le SO2. La d�sulfuration a lieu simultan�ment � la combustion par une temp�rature d'environ 850� C, cette temp�rature relativement faible autorisant �galement de faibles �missions de NOx de l'ordre de 200 � 400 mg/m� (c. n.). Le taux de d�sulfuration se situe entre 80 et 90%. Les foyers � lit fluidis�, qui ne peuvent �tre mis en oeuvre que dans de nouvelles centrales, fonctionnent selon le principe du lit fluidis� fixe ou circulant, ce dernier permettant d'obtenir, dans des conditions par ailleurs �gales, les taux d'�mission les plus faibles.
L'injection de calcaire ou de chaux peut �tre employ�e dans le cas de chaudi�res � charbon (chauffe sur grille ou chauffe au pulv�ris�). L'�limination des SO2 est obtenue par injection de produits calcaires, par exemple de la chaux hydrat�e, finement moulus dans le flux de gaz en partie haute du foyer, les temp�ratures �tant inf�rieures � 1000� C. Ce dispositif peut �galement �tre install� apr�s coup dans une installation d�j� en service et permet d'obtenir des taux de d�sulfuration maximum de 60 � 80%.
Les produits r�siduels des lits fluidis�s et de l'injection de calcaire ou de chaux dans le foyer sont �limin�s dans une installation de d�poussi�rage mont�e en aval et se composent d'un m�lange de cendres de charbon, d'additif exc�dentaire p. ex. CaO et de diff�rents sels de calcium (CdSO4, CaCl2, CaF2). Dans chaque cas particulier, il conviendra de v�rifier si ces r�sidus peuvent �tre valoris�s, par ex. dans l'industrie des mat�riaux de construction, ce qui risque d'�tre difficile du fait du m�lange des diff�rents sels, ou s'il faut pr�voir une mise en d�charge.
Les syst�mes de d�sulfuration des fum�es peuvent �tre r�partis en trois groupes:
- les m�thodes par voie humide
- l'absorption par pulv�risation
- les m�thodes par voie s�che.
Dans les grandes installations industrielles, la m�thode par voie humide utilisant du calcaire (ou �ventuellement de la chaux vive ou de la chaux hydrat�e) en tant qu'additif et fournissant du pl�tre comme mati�re r�siduelle est la plus couramment utilis�e. Les s�parateurs par voie humide �tant pr�sents dans la plupart des installations, on dispose d'une vaste exp�rience dans ce domaine. Apr�s un conditionnement appropri�, s�chage et boulettage par ex., le pl�tre r�siduel peut �tre utilis� comme mat�riau de construction ou, apr�s avoir �t� m�lang� � des cendres volantes, �tre mis en d�charge ou encore servir comme mat�riau de remblayage pour gagner des terres sur la mer par exemple (cf. point 2.5).
Dans le cas de l'absorption par pulv�risation, l'additif (chaux vive ou chaux hydrat�e) est pulv�ris� sous forme de suspension aqueuse dans un absorbeur, par une temp�rature de 60 � 70� C. Au cours de l'�vaporation de l'eau introduite avec la suspension, il se produit une r�action du SO2 avec l'additif. Le produit obtenu est un m�lange � fine granulom�trie qui est ensuite capt� par le d�poussi�reur plac� en aval. Il est constitu� d'un m�lange de sels de calcium (CaSO4, CaSO3, CaCl2, CaF), d'additif en exc�dent et de cendres volantes et peut �tre utilis� pour combler des fosses ultimes ou pour gagner des terres en r�gion c�ti�re par ex., ou devra �tre mis en d�charge. L'�ventuelle n�cessit� d'un traitement pr�liminaire des r�sidus et les pr�cautions � prendre par ailleurs pour �viter une contamination de la nappe phr�atique ou des cours d'eau ont �t� �voqu�es au point 2.5.
D'autres m�thodes de d�sulfuration des fum�es, telle que la m�thode par voie s�che, notamment la m�thode au coke actif ou les proc�d�s � r�g�n�ration utilisant du sulfate de sodium comme additif et fournissant de l'anhydride sulfureux comme sous-produit, que l'on peut alors utiliser pour fabriquer de l'acide sulfurique ou du soufre, ont donn� satisfaction dans certains domaines et peuvent �tre �galement envisag�es dans des conditions particuli�res. N�anmoins, ces m�thodes sont g�n�ralement plus dispendieuses que le proc�d� calcaire/pl�tre et comportent un certain nombre de contraintes au niveau de la fabrication des sous-produits pour lesquels il faut �galement chercher des d�bouch�s, dans l'industrie chimique par exemple.
Dans des conditions de fonctionnement par ailleurs identiques, la quantit� de r�sidus recueillie selon les diff�rentes m�thodes cro�t dans l'ordre: injection de chaux ou de calcaire dans le foyer, absorption par pulv�risation, lavage avec formation de pl�tre, lavage avec formation d'acide sulfurique ou de soufre (cf. point 2.3).
Annexe A-4
Valeurs limites d'�mission selon les Instructions
Techniques sur le maintien de la puret� de l'air
("TA-Luft")
| Valeurs limites � court terme IW1 | Valeurs limites � long terme IW2 | |
| - Poussi�res en suspension mg/m� | 0,15 | 0,30 |
| - Plomb et compos�s inorganiques dans les poussi�res en suspension en tant que Pb �g/m� | 2,0 | |
| - Cadmium et compos�s de cadmium inorganiques dans les poussi�res en suspension en tant que Cd �g/m� | 0,04 | |
| - Acide chlorhydrique en tant que Cl mg/m� | 0,10 | 0,20 |
| - Monoxyde de carbone mg/m� | 10,0 | 30,0 |
| - Anhydride de soufre mg/m� | 0,14 | 0,40 |
| - Oxyde d'azote mg/m� | 0,08 | 0,20 |
Le tableau ci-dessus pr�sente les seuils d'�mission �nonc�s dans les Instructions Techniques sur le maintien de la puret� de l'air ("TA-Luft") pour la protection contre les effets nocifs des polluants sur la sant�. Les valeurs IW1 et IW2 sont les valeurs limites indiqu�es respectivement pour les �missions de longue dur�e et de courte dur�e. Pour l'�valuation de l'impact sur l'environnement de centrales thermiques, le fonctionnement permanent constitue le facteur d�terminant, si bien qu'on devra se r�f�rer � la valeur IW2, pour laquelle les Instructions Techniques sur le maintien de la puret� de l'air ("TA-Luft") se basent sur une p�riode d'observation s'�talant sur une ann�e.
Pour la protection contre les effets nocifs et les nuisances imputables aux immissions de poussi�res, les Instructions Techniques sur le maintien de la puret� de l'air ("TA-Luft") �noncent �galement des seuils d'�mission qui ont �t� repris dans le tableau ci-dessous:
| Valeurs
limites � court terme IW1 |
Valeurs
limites � long terme |
||
| Retomb�es de poussi�res | g(m2d) | 0,35 | 0,65 |
| Plomb | mg/(m2d) | 0,25 | |
| Cadmium | m g/(m2d) | 5,0 | |
| Thallium | m g/(m2d) | 10,0 | |
| Fluor | m g/(m2d) | 1,0 | 3,0 |
Ici, on devra tenir compte des compos�s inorganiques entrant dans la composition des poussi�res, dans le cas du fluor d�sign�s par HF, et les compos�s fluor�s inorganiques apparaissant sous forme gazeuse, d�sign�s par F.
On dispose de relativement peu d'informations sur la combinaison des effets des diff�rents polluants, appel�s effets synergiques, ainsi que sur les interactions des substances polluantes dans l'atmosph�re:
Les effets toxicologiques des diff�rentes substances ont �t� pr�sent�s dans le Catalogue des normes antipollution.
Ci-apr�s, on trouvera une br�ve description des effets des diff�rentes substances polluantes:
- Le plomb a un effet inhibiteur sur les enzymes du
m�tabolisme de l'h�moglobine chez l'homme et chez les
mammif�res, ce qui se traduit par une r�duction du bilan
d'oxyg�ne et du volume respiratoire. Des troubles apparaissent
� partir d'une absorption persistante de moins de 1 mg Pb/jour.
Pour les plantes qui absorbent le plomb � partir du sol, moins
qu'� partir de l'air, le plomb est faiblement toxique. On
constate plut�t une r�duction de la qualit� des plantes qu'une
diminution des rendements.
- Le cadmium se dissout facilement. Chez l'homme et chez
les mammif�res, il est absorb� par les organes du tube digestif
et s'accumule dans le foie et les reins. Le m�tal pur, comme ses
compos�s, pr�sente des propri�t�s carcinog�nes. En Asie, des
concentrations de cadmium dans le riz provoquent des maladies
appel�es itai-itai et aua-aua. Chez les plantes, de faibles
concentrations de cadmium dans le sol entra�nent d�j� des
d�g�ts importants. Le m�tal n'est pas seulement absorb� par
les racines, mais aussi par les pousses et les feuilles. Outre
les pertes de rendement, il faut surtout craindre la
contamination des plantes utiles, le cadmium pouvant s'accumuler
tout au long de la cha�ne alimentaire.
- Le monoxyde de carbone est toxique pour l'homme comme
pour les animaux en raison de sa grande affinit� pour
l'h�moglobine du sang, qui est responsable du transport de
l'oxyg�ne. L'absorption s'effectue uniquement par inhalation. Le
monoxyde de carbone est incolore, inodore, sans saveur et
totalement imperceptible. Pour les plantes, il est absolument
inoffensif, car il s'oxyde rapidement en CO2,
substance utilis�e par les v�g�taux pour la photosynth�se.
- L'anhydride sulfureux entra�ne chez l'homme et chez les
mammif�res une opacification de la corn�e, des dyspn�es, des
inflammations des voies respiratoires, des irritations de l'oeil,
des syncopes et des oed�mes pulmonaires, des bronchites, des
troubles cardio-vasculaires.
Chez les plantes, on note des d�gradations visibles des parties a�riennes par action directe, ainsi que des d�g�ts indirects dues surtout � l'acidification du sol.
- Les oxydes d'azote sont issus de la r�action de l'oxyg�ne et de l'azote de l'air lors des combustions � haute temp�rature. La plupart du temps, ils se pr�sentent sous forme de monoxyde d'azote NO ou de dioxyde d'azote NO2. On les regroupe sous la d�nomination gaz nitreux.
Les gaz nitreux sont la plupart du temps inhal�s par l'homme et par les animaux et p�n�trent ainsi dans les poumons, o� ils irritent les muqueuses. Alors que le NO2 conduit � des oed�mes pulmonaires, le NO agit sur le syst�me nerveux central.
- En pr�sence de smog photochimique, les oxydes d'azote et les hydrocarbures s'associent pour former des compos�s nitreux qui provoquent des irritations des yeux et des muqueuses.
Tous les gaz nitreux provoquent chez les plantes l'apparition de taches et de lisi�res brun fonc� en bordure des feuilles. A la fin du processus, les membranes touch�es sont compl�tement dess�ch�es.
Si l'on compare le monoxyde (NO) et le dioxyde d'azote (NO2), on constate que le NO2 est nettement plus toxique. Mais le NO2 est beaucoup moins nuisible aux animaux et aux plantes qu'� l'homme. Par un ph�nom�ne d'oxydation, le monoxyde d'azote se transforme dans l'atmosph�re en dioxyde d'azote, si bien que le NO pr�domine � proximit� d'une installation de combustion alors que le NO2 pr�vaut lorsqu'on s'en �loigne.
"Lois et prescriptions allemandes sur la limitation"
Annexe A-5 Lois et prescriptions allemandes sur la limitation des �missions de centrales thermiques
- Loi f�d�rale de protection contre les nuisances (BImSchG)
- D�cision de la conf�rence des ministres de l'environnement (n�cessit� de dynamisation du d�cret sur les chaudi�res industrielles en ce qui concerne les �missions d'oxyde d'azote) (UMK)
- Loi sur la gestion de l'eau (WHG)
- D�cret sur l'origine des eaux us�es (AbWHerkV)
- Loi sur les d�chets (AbfG)