BREF forge et fonderie - meilleures technologies disponibles
Le BREF Forge et Fonderie a été publié en mai 2005. Ce document est important et sensible pour la profession car il permet en effet de définir ce que l’on appelle les Meilleures Techniques Disponibles (MTD). Ces MTD servent notamment de bases à l’élaboration et la révision des arrêtés préfectoraux d’autorisation d’exploiter des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE). Pour les fonderies, les rubriques ICPE standards sont les 2550 (fonderie de produits moulés … contenant du plomb), 2551 (fonderie de métaux et alliages ferreux) et 2552 (fonderie de métaux et alliages non ferreux).
De plus, pour les fonderies qui dépassent les seuils IED (Industrial Emissions Directive) de la fonderie et qui répondent donc aux rubriques ICPE 3240 (exploitation de fonderie de métaux ferreux) et 3250 b) (transformation de métaux non ferreux – fusion), lors de la révision du BREF fonderie, ces installations auront 4 ans pour se mettre en conformité avec les nouvelles MTD et avoir un arrêté d’autorisation révisé et aligné lui aussi sur ces nouvelles techniques. Une révision de ce BREF est prévue pour débuter en 2019 et peut donc impacter un certain nombre de fonderies.
Les origines du BREF Forge Fonderie
Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE)
Les BREF ont été créés suite à la directive européenne 96/61/CE du 24/09/96 dite directive IPPC (en français : PRIP ou Prévention et Réduction Intégrée de la Pollution). Cette directive a depuis évolué et été révisée par la directive dite IED n°2010/75/UE du 24/11/2010.
Ces directives ont un but d’atteindre un haut niveau de performance environnementale par une approche intégrée de la prévention et de la réduction des pollutions. Ces directives vont imposer deux choses. Premièrement que l’élaboration des APAE (Arrêté Préfectoral d’Autorisation d’Exploité une ICPE) se fasse en conformité avec des MTD et les NEA-MTD associés. Puis, lorsque les circonstances ci-dessous sont rencontrées, elles donnent lieu à une révision des APAE lors des évolutions de MTD, lors de pollution accidentelle ou enfin lors d’une modification substantielle de l’exploitation d’une ICPE.
Malaxeur intensif de fonderie
En annexe 1 de la directive IED figure la liste des industries soumises à cette directive. On trouve ainsi la forge (2.3.b) avec un seuil minimum d’énergie de frappe à 50 kilojoule par marteau et lorsque l’énergie calorifique est supérieure à 20 MW, la fonderie (2.4.) des métaux ferreux d’une capacité de production supérieure à 20 t/jour et enfin la fonderie des métaux et alliages non ferreux (2.5.b) pour une capacité de fusion supérieure à 4 t/jour pour le plomb et le cadmium et à 20 t/jour pour les autres métaux.
Suite à cette directive, l’Union Européenne a élaboré avec la participation des branches professionnelles respectives, des BREF, référentiels listant et définissant les MTD et les NEA-MTD associés. En tout, il existe donc 27 BREF dits verticaux (par secteur) et 5 BREF dits horizontaux (communs à tous les secteurs comme par exemple l’efficacité énergétique, le système de production de froid, …). Parmi ces 27 BREF, celui concernant la fonderie est le BREF SF Forge Fonderie de mai 2005 (SF pour smitheries foundries). A noter que lors de la rédaction de ce BREF, aucune installation de forge en Union Européenne ne dépassait le seuil IED, d’où un BREF exclusivement orienté vers la fonderie.
Le BREF SF Forge Fonderie de mai 2005
107 MTD (Meilleures Techniques Disponibles) définies dans le BREF
Le BREF SF Forge Fonderie de 2005 est un document de 372 pages réparties en 7 chapitres : des informations générales sur la fonderie, les procédés et techniques appliqués dans les fonderies, les émissions et nivaux de consommation courants dans les fonderies, les techniques à prendre en considération lors de la détermination de la MTD pour les fonderies, les MTD, les techniques émergeantes pour fonderies et enfin les remarques finales.
Régénération thermique des sables – MTD
Dans ce BREF SF de 2005, les 2 paragraphes utiles pour les fonderies sont les chapitres 5 à savoir les MTD proprement dites et le 6 qui concerne les techniques qui sont encore en phase de développement mais sont susceptibles de devenir de futures MTD.
Ce sont en tout 107 MTD qui sont définies dans ce BREF. On a ainsi environ 30% de MTD génériques, 30% liées à la fusion des métaux ferreux et 10% à celle des non ferreux, 20% de MTD pour la coulée en moule non permanent et enfin 5% pour celle en moule permanent.
Il serait trop long de citer toutes les MTD du BREF forge et fonderie mais on trouve ainsi une MTD (5.1.) relative aux matières premières (effectuer un stockage couvert ou équipé d’un système de collecte et de traitement des eaux de ruissellement) ou encore une MTD (4.8.7) relative aux sables à prise chimique et à sa régénération thermique. Comme évoqué précédemment, un certain nombre de MTD (ou de groupe de MTD) sont aussi accompagnées de NEA-MTD. Par exemple, pour l’utilisation d’une MTD pour le traitement et la fusion de métaux ferreux (5.2.), on a une NEA-MTD (Niveau d’Emission Associé à une MTD) de poussière fixé entre 5 et 20 mg/Nm3 et de PCDD/PCDF (dioxine et furane) ≤ 0,1 ng I-TEQ/Nm3.
Ces NEA-MTD impliquent que les textes réglementaires de chaque pays devront a minima respecter ces valeurs d’émission cibles (mais peuvent aussi être plus restrictifs si le pays le souhaite). Pour la France, ces valeurs d’émission se retrouvent dans la version actualisée de l’arrêté du 2 février 1998, bien que la France ait souvent été au-delà de l’exigence du BREF.
La révision du BREF forge et fonderie : quels impacts ?
Fonderie de ferreux
La révision du BREF forge et fonderie a été planifiée pour débuter en 2019 (après de nombreux reports). La Commission Européenne va alors réunir un certain nombre de groupes de travail composés d’institutionnels, de représentants de la profession ainsi qu’un certain nombre d’autres parties prenantes de manière à élaborer une nouvelle liste de MTD et de NEA-MTD. De plus, un questionnaire sera envoyé à un certain nombre de fonderies représentatives pour étayer et enrichir les techniques ainsi identifiées. Ce travail devrait prendre de l’ordre de 3 ans pour aboutir à une nouvelle version du BREF SF qui sera ensuite votée et publiée par la Commission Européenne. A la date de publication de la nouvelle version du BREF SF, les fonderies dépassant le seuil IED (des rubriques 3240 et 3250.b) auront un an pour rédiger un dossier de réexamen et le transmettre au préfet.
Ce dossier devra conclure pour chaque MTD/NEA-MTD s’ils sont mis en œuvre et respectés. Dans le cas contraire, un argumentaire devra être produit pour justifier soit du fait que la MTD n’est pas applicable, soit de l’existence d’un coup de mise en conformité à la MTD/NEA-MTD disproportionné par rapport au bénéfice attendu. Dans ce cas, la demande devra s’accompagner d’une demande de dérogation.
Concernant les NEA-MTD : si des dérogations pourront être demandées, elles ne pourront cependant pas dépasser les éventuels maximums dérogatoires fixés par l’arrêté consolidé du 2 février 1998. De plus, le Ministère de l’Environnement rédigera sans doute une ou plusieurs circulaires à destination des DREAL/DRIEE pour encadrer les demandes de dérogation. Suite à ce rapport de réexamen, les fonderies IED auront 4 ans à compter de la publication du BREF pour se mettre en conformité. A la fin de ce délai, l’ensemble des APAE devront avoir été révisés pour être en cohérence avec le BREF forge et fonderie et entériner les éventuelles dérogations accordées.
Se préparer à la révision du BREF
Il semble important que les industriels soumis à autorisation vis-à-vis des rubriques IED fonderies (3240 et 3250.b ) se tiennent au courant du BREF et de ses évolutions vis-à-vis de l’état actuel de leurs installations. Cela leur permettra d’identifier le plus tôt possible les éventuelles investigations ou investissements (remplacement de matériel ou nouveau matériel) qui seront nécessaires pour la mise en conformité de leurs sites ou de préparer si nécessaire l’argumentaire à des demandes de dérogation.
Liste des abréviations en lien avec le sujet
ICPE = Installation Classée pour la Protection de l’Environnement, créée par la loi 76-663 du 19 juillet 1976 codifiée dans le code de l’environnement aux articles L512-1 et suivant.
IED = Industrial Emissions Directive – directive IED n° 2010/75/CE. Par extrapolation, le terme IED fait aussi référence aux rubriques de la nomenclature ICPE comprises entre les numéros 3000 et 3999 qui ont été créées suite à la directive IED.
BREF = abréviation anglaise de Best REFerence Documents. Il s’agit d’un guide de référence définissant les MTD
MTD = Meilleurs Techniques Disponibles
BAT = Best Available Techniques – traduction anglaise des MTD
VLE = Valeur Limite d’Emission. Valeur limite en sortie d’un émissaire dans l’environnement (eau, air, sol…). En France les VLE sont généralement issue de l’arrêté ministériel du 2 février 1998 (ou d’arrêtés ministériels sectoriels) et repris dans l’APAE
NEA-MTD = Niveau d’Emission Associé à une MTD (équivalant à une VLE recommandée pour l’application d’une MTD particulière)
APAE = Arrêté Préfectoral d’Autorisation d’Exploité une ICPE. Autorisation délivrée au regard de l’arrêté L512-1 du code de l’environnement. Il s’agit du terme propre à la réglementation française mais peut prendre une autre appellation ou forme dans les autres pays de l’Union Européenne.
Passionné par les problématiques environnementales (air, eau, déchets, sable, ...), je mets mes compétences et mon expertise au service des fonderies pour les assister.
C’est une très bonne nouvelle ! Est-ce qu’un accord avec l’ESFF permettra un partage de connaissances ?
Bonjour Yoann. Le suivi des évolutions du BREF forge et fonderie, en collaboration avec La Fédération forge et fonderie fait l’objet d’une restitution ou d’informations aux fondeurs. Les étudiants de l’ESFF ont dans leur cursus un module de formation environnemental qui intégrera les modifications du BREF dès qu’elles seront connues.
Un grand chantier se profile?
Bonjour Nassim. Oui, un « chantier » que nous suivrons.
Bonjour, pour une fonderie réalisant une fusion hebdomadaire de bronze ou de laiton en quantités <100kg par fusion, est-il nécessaire juridiquement de prévoir une aspiration sur le chantier ?
Cordialement,
Antoine
Bonjour Antoine,
Vous êtes soumis d’une part au code de l’environnement et d’autre part au code du travail (protection des travailleurs). Concernant le code de l’environnement, la captation des fumées n’est pas obligatoire si vous êtes sous le seuil des 100 kg/jour et que vous ne dépassez pas 3 % de plomb. Le code du travail n’impose pas d’aspiration obligatoire, mais impose que les travailleurs ne soient pas exposés aux delà de certaines valeurs limite d’exposition professionnelle (VLEP – moyennée sur 8 heures de travail). Les polluants principaux pour la fusion du bronze et du laiton sont le plomb, le zinc, l’arsenic et l’antimoine avec la VLEP réglementaire du plomb de 0,1 mg/m3 (R4412-149 du code du travail), la VLEP indicative pour le zinc de 5 mg/m3 (INRS), la VLEP indicative pour l’arsenic de 0,01 mg/m3 (INRS) et la VLEP indicative pour l’antimoine de 0,5 mg/m3 (INRS). En dehors de ces obligations réglementaires, attention à l’impact sur les sols en cas d’absence d’aspiration/filtration. Les gaz et poussières d’éléments lourd et notamment ceux du plomb vont se redéposer et risque de s’accumuler sur le sol. Donc, même si elle n’est pas strictement obligatoire, Il nous semble préférable d’avoir une aspiration.
Bonjour
1- Peut on calculer la perte thermique en cas on laisse le couvercle du four à induction ouverte?
2- Peut on récupérer cette perte thermique pour alimenter un générateur électrique (co-génération)?
MERCI
Bonjour et merci de ces 2 intéressantes questions.
1 – Oui les pertes thermiques liées à l’absence d’un couvercle peuvent être calculées en fonction des températures de bain et des coefficients d’isolation thermique des matériaux. Des calculs avaient été fait le CTIF et donnaient entre 1,4 et 5,1 kwh/min pour un four sans couvercle (pour des températures entre 1300 et 1500°C et des diamètres du four de 0,8 à 1,2 m), contre 0,2 à 0,4 kwh/min pour les même fours dans les même conditions mais avec couvercles fermés.
2 – Oui il est possible de récupérer des pertes énergétiques, mais ce n’est pas forcément aussi simple qu’il n’y parait. Les rendements de récupération de ce type d’installation sont liés à la concentration de l’énergie à récupérer. En clair, pour être viable une récupération d’énergie nécessite de concentrer en amont cette énergie, que ce soit dans l’espace et/ou le temps. Par exemple pour les pertes par rayonnement du four, capter et concentrer suffisamment cette énergie seraient trop complexe. Par contre les gaz chauds émis par le four peuvent être facilement collectés (d’où l’utilité d’un couvercle) et il existe des systèmes de récupération énergétique sur les conduits de fumée notamment via des échangeurs qui vont concentrer cette énergie dans un liquide pour la rendre utilisable. Il peut alors servir à alimenter en chaleur un équipement à proximité. Il est aussi possible de faire de la cogénération d’électricité avec ce liquide, mais les rendements et coût d’équipement réservent ce type d’usage à de très grosses installations pour être économiquement viables, et il est rare d’avoir la taille critique en fonderie. Des solutions sont toutefois en train d’émerger pour transférer directement l’énergie des fumées dans un liquide via un filtre en voie humide de nouvelle génération, ou permettre de découpler la récupération énergétique et l’utilisation via l’usage de conteneurs mobile servant de réservoir thermique. Mais ces solutions ne sont pas encore transférables en l’état à la fonderie et nécessitent d’être éprouvées.