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Le recyclage des bardeaux d’asphalte s’avère une aubaine pour un recycleur de déchets de construction et de démolition

janv.-2013

Le Northeast Recycling Council estime que plus de 10 millions de tonnes de bardeaux d’asphalte sont mises au rebut chaque année, 9 millions de tonnes provenant des travaux de réfection des toitures et un million de tonnes mises au rebut par les fabricants. L’Agence de protection de l’environnement des États-Unis estime que les déchets de bardeaux d’asphalte constituent 8 % du flux de déchets lié à la construction et de 1 à 10 % des débris annuels de construction et de démolition, ce qui représente une énorme charge pour les décharges du pays.

À cause de leur composition matérielle (de l’asphalte plutôt que du bois, du métal ou d’autres matériaux de construction), les bardeaux d’asphalte sont généralement séparés des autres déchets liés à la construction, ce qui fait de ce revêtement de toiture mis au rebut un candidat de choix pour un flux de recyclage. Les filières de recyclage ont répondu présent, et une nouvelle technologie a créé des opportunités pour le marché des bardeaux d’asphalte recyclés, principalement comme additif aux préparations du goudron de revêtement de chaussée. L’utilisation d’asphalte mélangé à chaud avec seulement 5 % de bardeaux d’asphalte peut faire économiser de 1 $ à près de 3 $ par tonne d’asphalte mélangé à chaud utilisé pour le revêtement de chaussée.

Préoccupé par la quantité de déchets de construction qui terminait dans les décharges du pays, et sachant qu’une grande part pouvait être réutilisée, Mark Pahl a vu une opportunité et a fondé Dem-Con Shingle Processing. Dem-Con Companies, LLC, basée à Shakopee, dans le Minnesota, a été fondée en 1985, ses activités consistaient au départ principalement en une décharge pour déchets de construction et de démolition. Au fil des ans, la décharge a évolué pour prendre en charge, en plus des déchets de démolition et de construction, certains types de déchets industriels et de sols pollués.

« De manière générale, nous prenons en charge tous les déchets non dangereux, à l’exception des ordures ménagères », explique M. Pahl. « Les matériaux de construction et de démolition sont toujours notre activité principale. Nous couvrons une zone qui inclut la métropole de Minneapolis/St. Paul et les communautés rurales environnantes. Nous traitons de nombreux types de déchets de construction différents avant qu’ils entrent à la décharge. Cela inclut le retrait du bois, du métal, du carton, du béton, de l’asphalte, etc. Le retrait de ces matériaux avant l’enfouissement en décharge génère beaucoup de valeur. »

Les chercheurs ont découvert que l’utilisation des bardeaux d’asphalte recyclés dans l’asphalte mélangé à chaud pouvait en fait améliorer les performances du revêtement de la chaussée, et notamment sa résistance à l’usure, à l’humidité, à la déformation, à la formation d’ornières, à la fatigue thermique et à la fissuration. Actuellement, une partie substantielle des bardeaux d’asphalte recyclés est ajoutée à un taux de 5 % dans l’asphalte mélangé à chaud utilisé pour le revêtement et la réparation des chaussées. M. Pahl est très enthousiaste de ne plus avoir à enfouir les bardeaux d’asphalte.

« À notre niveau local, nous traitons environ 9000 tonnes de déchets de fabrication », commente M. Pahl. « Ce sont les matériaux qui proviennent directement du fabricant de bardeaux : les déchets ou les fins de lots. Ajoutez à cela les déchets issus de la réfection des toitures, des tempêtes de grêle, de la démolition, etc. : la quantité grimpe à 22 000 à 35 000 tonnes, qui allaient auparavant directement à la décharge. Et ceci ne concerne que notre site de Shakopee. Imaginez l’impact au niveau du pays. »

Recours à un trommel de traitement du bois
Selon M. Pahl, les matériaux reçus par Dem-Con comme déchets d’usine sont prêts à être traités sans préparation particulière, car ils sont exempts de tout contaminant ou de débris de construction. Les bardeaux provenant de projets de réfection de toiture posent un peu plus de problèmes et demandent le nettoyage et le filtrage d’autres matériaux, étant donné que ces débris arrivent souvent à l’installation mélangés à une variété d’autres substances, et notamment de l’étain, du métal, des aérations de toiture, des planches, etc.

« Nous retirons tous les débris qui ne contiennent pas d’asphalte sur une chaîne de tri », explique M. Pahl. « Essentiellement, les matéraux sont étalés sur un tapis roulant et des employés retirent à la main tous les matériaux qui ne contiennent pas d’asphalte, au fur et à mesure de leur avancée sur la ligne de tri. À partir de là, les bardeaux sont prêts à être broyés. Généralement, le broyeur envoie ensuite directement les matériaux vers un trommel cribleur pour créer le produit final désiré pour l’asphalte mélangé à chaud. »

M. Pahl utilise un broyeur conçu spécifiquement pour traiter les bardeaux d’asphalte. Les bardeaux d’asphalte bruts sont d’abord broyés en fractions de 6 mm, et ce matériau est ensuite envoyé dans un trommel pour le réduire en particules encore plus fines. Pour rationaliser le processus, Dem-Con a acheté un trommel Wildcat 626 construit par Wildcat Manufacturing, une entreprise appartenant à Vermeer. « Les spécifications des usines d’asphalte mélangé à chaud varient d’un endroit à l’autre, mais des particules de moins de 6 mm sont assez standards », précise M. Pahl. Certains états, notamment le Minnesota, requièrent une taille plus fine, et le trommel cribleur est vraiment le seul moyen d’obtenir cela de manière économique. »

Le trommel peut être équipé de cribleurs de différentes tailles pour obtenir les résultats désirés. Par exemple, le Département des transports du Minnesota requiert un produit fini dont la consistance est proche du café grossièrement moulu, selon M. Pahl. Le matériau passe par des tamis de plus en plus fins, jusqu’à obtenir la finesse souhaitée. M. Pahl explique le processus.

« Le tamis numéro quatre correspond à une taille de 3 à 5 mm », explique-t-il. « Les spécifications requièrent que 90 % du matériau passe le tamis numéro quatre et 100 % passe le tamis de 13 mm. Certains états spécifient un matériau plus grossier, ils ont tous des exigences différentes. Nous remarquons que de plus en plus d’états demandent un matériau plus fin, le trommel Wildcat va donc jouer un rôle plus important à l’avenir. Le trommel Wildcat à sections de criblage multiples que nous pouvons ajuster rapidement nous permet de créer avec une grande souplesse un produit final présentant des finesses variées.

Tous les morceaux d’une taille supérieure aux spécifications sont à nouveau recyclés dans le broyeur où ils sont broyés plus finement. Ce processus en boucle fermée permet d’utiliser la totalité du matériau brut, sans aucune perte : aucune quantité d’asphalte n’aboutit à la décharge. Tout est utilisé.

Développer et rationaliser les processus
Dem-Con est entré en contact avec des recycleurs de tout le pays et a travaillé avec les départements des transports des états pour étendre à tout le pays le recyclage des bardeaux d’asphalte. Ceci a nécessité l’acquisition de connaissances approfondies du secteur du revêtement des chaussées et du processus d’asphalte mélangé à chaud pour la construction de route et de parkings.

« Quand nous avons commencé dans cette voie, un grand nombre de départements des transports des états ne disposaient pas de spécifications pour l’utilisation des bardeaux dans l’asphalte mélangé à chaud, mais de plus en plus s’y intéressent », déclare M. Pahl. « Quelles que soient les spécifications du département des transports, nous pouvons les satisfaire. Nous sommes en concurrence avec l’asphalte vierge, car c’est ce que remplace notre asphalte issu de bardeaux recyclés. L’utilisation de bardeaux dans le mélange permet au producteur d’asphalte mélangé à chaud d’utiliser moins d’asphalte vierge, qui est coûteux. C’est donc très économique pour eux, et c’est grâce à cela que ce processus peut être rentable. »

Dem-Con s’efforce de prévendre la plus grande part du produit final, ce qui est nécessaire pour satisfaire les spécifications différentes des nombreux départements des transports et des producteurs d’asphalte. « Nous avons investi beaucoup d’argent dans le processus et nous nous assurons que le produit trouve preneur avant de le transformer », explique M. Pahl. « Nous travaillons également avec des recycleurs locaux impliqués dans la collecte des bardeaux d’asphalte dans tout le pays, que nous aidons également. Il y a donc des fois où nous assistons une entreprise, juste pour essayer de commercialiser le matériau avant de le transformer. Cela bénéficie à tout le monde d’être aussi rentable que possible, et nous fournissons donc une assistance par tous les moyens possibles pour développer le processus. »

Croissance et expansion en vue
Selon M. Pahl, le recyclage des bardeaux d’asphalte se pratique depuis plusieurs années, mais ce processus vient juste d’être affiné, il se généralise et gagne en efficacité. De plus en plus d’états adoptant des spécifications pour l’asphalte mélangé à chaud, M. Pahl est optimiste et pense que le secteur va continuer à se développer.

« La clé de l’expansion est de convaincre de plus en plus de départements des transports », explique M. Pahl. « La plupart des fabricants d’asphalte mélangé à chaud n’ajouteront pas de matériau dans leur mélange, sauf s’il est approuvé par le département des transports. De sorte que si vous n’avez pas l’approbation du département des transports pour l’utilisation du matériau dans leurs projets de routes, les recycleurs et les transformateurs n’investiront pas dans les équipements et dans la technologie nécessaires à en faire un modèle commercial efficace. Ici dans le Minnesota, nous avons joué un rôle important dans l’avancée du processus d’approbation de l’utilisation des bardeaux d’asphalte récupérés et broyés dans tout l’état, en travaillant avec le département des transports, l’Agence du contrôle de la pollution du Minnesota, les producteurs d’asphalte mélangé à chaud et les associations. »