Un incinérateur est un dispositif visant à réduire ou détruire des objets par incinération, c’est-à-dire par une combustion aussi complète que possible. Il se présente en général comme un four où la chaleur dégagée par les matériaux en cours de combustion est suffisante pour enflammer les matériaux ajoutés. Le mot désigne souvent, en France, une usine d'incinération des ordures ménagères (UIOM).

La législation impose de plus en plus aux grands incinérateurs que la chaleur soit récupérée. On parle alors d'« unité de valorisation énergétique » (UVE), de « centre de valorisation thermique », d'« usine de valorisation énergétique » ou encore de « centre de valorisation énergétique », ou simplement d'« usine d'incinération ».

Les polémiques autour des incinérateurs sont nombreuses, ainsi que les associations de défense créées par les riverains de ces usines. Par le passé, ces installations étaient source de pollutions importantes faute de systèmes de traitement des rejets efficaces.

vignette|Première usine allemande d’incinération (Hamburg-Hammerbrook), ici, en 1895. vignette|Durant plusieurs décennies, des produits chimiques toxiques ou dangereux ont été incinérés en mer, loin du rivage, sur des navires-incinérateurs. Ici, en 1977, le M/T Vulcanus incinère le contenu de bidons d'agent orange n'ayant pas été utilisés par l'armée américaine lors de la guerre du Viet-Nam (opération Pacer HO). Ces pratiques, de même que l'immersion de déchets en mer, ont depuis été interdites, en raison de la pollution associée.

Histoire

Les premières usines d’incinération de déchets urbains et ménagers apparaissent à la fin du .

L'incinération est alors une alternative à la décharge sauvage ou contrôlée. Elle vise notamment à résoudre des problèmes créés par un nombre croissant de déchets pas, peu, difficilement ou coûteusement recyclables ou réparables. Après avoir été présenté comme un procédé d'élimination répondant aux préceptes hygiénistes (les hôpitaux ou structures vétérinaires importantes possèdent encore parfois des incinérateurs adaptés au traitement de déchets médicaux biologiquement dangereux, mais pas toujours prévus pour traiter les déchets toxiques résultant de la présence de chlore ou de métaux toxiques et de radionucléïdes dans ces déchets.

Au début du la vapeur issue de l'incinération des ordures ménagères de Liverpool est déjà utilisée pour produire l'électricité nécessaire aux tramways de la ville (près de 10 millions de kilowatts-heures en 1907) ; Paris produit ensuite de l'électricité pour, un temps, alimenter les camions de ramassage.

L'incinération apparaît progressivement comme une nouvelle et grave source de pollution de l'air, des sols, de l'eau et de la biosphère, par ses gaz, fumées, particules ainsi que par ses cendres et résidus d'épuration, alors même qu'augmente rapidement la quantité de déchets produits (augmentation des biens de consommation et de leur obsolescence programmée). Ce sujet (traitement des déchets, pollutions directement et indirectement induites et risque sanitaire induit, particulièrement pour les riverains) devient un sujet politique à partir des années 1970..

Selon la Banque mondiale, vers 2015, le monde produisait environ de tonnes de déchets municipaux par an..

Les grands pays se dotent de lois et de stratégie de gestion des déchets, souvent vers le milieu des années 1970, alors que les Trente Glorieuses ont généré un afflux de déchets plus complexes et difficiles à gérer, et alors que le monde est touché par une grande crise pétrolière (moment de la loi-cadre du en France). La dépendance énergétique des pays non-pétroliers est perçue par eux comme une grave menace ; on commence alors à considérer que les déchets sont aussi une potentielle « matière première secondaire » éventuelle source alternative d'énergie (Bertolini, 1998).

En Europe, la France et l’Allemagne ont été les pays qui au ont le plus développé l'incinération, tout en développant aussi des modes particuliers d'incinération (thermolyse, et plus récemment carbonisation hydrothermale...), généralement conçus pour des déchets particuliers.

La thermolyse peut ainsi être utilisée pour traiter divers types de déchets organiques.

Une tendance a été d'éloigner les incinérateurs des centre-ville ou des villes. Le Royaume-Uni a même autrefois utilisé des « navires incinérateurs », avant de les supprimer à la suite de conventions internationales interdisant le rejet de déchets en mer. Des navires, militaires notamment, peuvent disposer d'incinérateurs à bord. Une autre tendance a été d'en valoriser les calories avec une bonne récupération d’énergie et une cogénération associée, l'incinération peut rapporter des revenus qui diminuent d'autant le coût du traitement des déchets plus du tiers du coût de l’incinération dans les cas les plus favorables. » selon Prévost (2000)H. Prévost, La récupération de l’énergie issue du traitement des déchets, Conseil général des Mines-Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie, 2000, p. 18.

France Depuis 1975, plusieurs lois sur le tri et la valorisation des déchets sont votées.

Le une loi nouvelle précise que « L’élimination des déchets doit être assurée (…) dans des conditions propres à faciliter la récupération des matériaux, éléments ou formes d’énergie réutilisables »Loi du relative à l'élimination des déchets et à la récupération des matériaux, sur legifrance.gouv.fr (consulté le ), titre V, article 15.. Cette loi pousse les communes à éradiquer l'envoi des déchets des ménages en décharge et à recycler les métaux, le verre, le papier…

En 1992, la loi proscrit officiellement tout envoi de déchets bruts en décharge à compter du , au profit du réemploi, du recyclage ou d'autre moyens d'obtenir des matériaux réutilisables, ou de l’énergie, à partir des déchetsLoi , article , alinéa., avec une volonté de mieux diminuer et gérer les pollutions induites par les déchets et leur gestionLOI du relative à l'élimination des déchets ainsi qu'aux installations classées pour la protection de l'environnement, sur legifrance.gouv.fr (consulté le 26 janvier 2017).. Seuls les déchets ultimes pourront encore être envoyés en décharge.

Cette loi encourage l'incinération ainsi que la loi de transition écologique modifiant le code de l'environnement.. La loi de transition énergétique, sans soutenir expressément l’incinération, prévoit qu’il faut . En réalité, l’incinération bénéficie de nombreuses dispositions réglementaires et fiscales favorables..

Ainsi, en 2013 selon l'ADEME, plus de 62 % des ordures ménagères résiduelles de France sont encore incinérées..

Principe de fonctionnement Les incinérateurs se sont développés dans les agglomérations urbaines à partir des années 1960, en l’absence de politique de tri des déchets, de compostage et de recyclage des matériaux, et en raison d’une offre nouvelle de matériel d’incinération capable de traiter des quantités importantes de déchets, et de la difficulté croissante de trouver des sites de déchargeLaurence Rocher, Les contradictions de la gestion intégrée des déchets urbains : l'incinération entre valorisation énergétique et refus social, Flux, 2008/4, , p. 22-29..

France Depuis 1994, la loi interdit d’incinérer des déchets sans valoriser l’énergie et les rejets à l’atmosphère sont soumis aux limitations imposées par la directive Directive /67/CE du 16 décembre 1994 concernant l'incinération de déchets dangereux, sur ineris.fr., plus stricte depuis 2005.

Depuis 2009, un « incinérateur » ou une UIOM (usine d’incinération d’ordures ménagères) doit comprendre au minimum : un four (lieu de la combustion du déchet), une chaudière pour récupérer l’énergie, un traitement des fumées avec captage des polluants avant rejet dans l’atmosphère.

Installation classée pour la protection de l'environnement

Selon la législation française, les incinérateurs de déchets dangereux ou de déchets non dangereux sont des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) soumises à autorisation préfectorale. En effet, ils sont concernés par les rubriques suivantes de la nomenclature des installations classées : rubrique : . ; rubrique : ..

Les autorisations préfectorales sont délivrées sous la forme d'arrêtés préfectoraux afin d'imposer aux exploitants le respect d'un certain nombre de prescriptions techniques et de seuils d'émissions de polluants en vue de limiter leur impacts environnementaux et sanitaires.

L'instruction des demandes d'autorisation d'exploiter ainsi que le contrôle du respect des prescriptions techniques par les exploitants sont réalisés par l'inspection des installations classées..

Incinération La combustion des déchets est auto-alimentée, c’est-à-dire qu’aucun autre combustible n’est nécessaire au maintien de la combustion. Toutefois, un brûleur (alimenté au gaz ou au fioul la plupart du temps) est toujours nécessaire pour assurer trois fonctions : montée en température jusqu’aux conditions d’incinération (la température du gaz émis par la combustion doit atteindre pendant au moins deux secondes après la dernière injection d’air ; et pendant au moins deux secondes s'il s'agit de déchets dangereux avec une teneur en substances organiques halogénées, exprimée en chlore, supérieure à 1 % ; c'est une obligation européenne) ; maintien des conditions d’incinération au cas où les déchets seuls ne le permettent pas (rare en France) ; arrêt du four et descente en température (qui doit être progressive).

Quant à l'installation, elle comporte trois zones principales : un hall de réception : fosse permettant d’homogénéiser les produits et d’alimenter, éventuellement en continu (si les quantités à traiter sont importantes) l’installation. Dans ce dernier cas, les fours fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, tandis que la collecte ne s’effectue que six demi-journées par semaine ; la reprise se fait au moyen d’un grappin, sous un pont roulant au-dessus de la fosse de réception ; le four en continu : si la nature des déchets le permet, il utilise le seul pouvoir calorifique (inférieur) des déchets pour fonctionner ; un brûleur à mazout ou plus souvent au gaz de ville ou au propane permet le démarrage et occasionnellement un apport calorifique complémentaire (lors de l’allumage et pour réduire les imbrûlés ou la formation de composés toxiques (furanes, PCB, goudrons ou diverses formes de dioxines) si la température tombe au-dessous de ). Il existe des incinérateurs à lit fluidisé, à four rotatif ainsi que de nombreuses variantes permettant l’incinération des déchets industriels ou spéciaux (DASRIA, farines animales) ; une chaudière : qui peut récupérer la chaleur et la valoriser, éventuellement sous forme d’énergie électrique ou pour le chauffage (cogénération)..

Récupération d’énergie La chaleur des gaz et fumées issues de la combustion (température entre et ) est transférée à un fluide caloporteur (en général de l’eau) circulant dans une chaudière. Dans les UIOM, le plus souvent, l’eau est transformée en vapeur et distribuée à un réseau de chaleur (chauffage urbain) et/ou à une turbine générant de l’électricitéLa récupération de l'énergie issue du traitement des déchets, La Documentation française (consulté le ) , ..

La récupération d'énergie ne pourra représenter qu'une infime partie de l'énergie grise que recèlent les déchets.

Si la partie incinérée comporte une forte proportion de biodéchets à forte teneur en humidité, alors la chaleur récupérée sera encore plus faible. Si les déchets comportent une part trop élevée de « CSR » ou d'autres produits à forte capacité énergétique le four peut être endommagé.

Traitement des vapeurs et fumées vignette|redresse|Le , incinérateur de Malmö (Suède). thumb|left|L’incinérateur de Vienne, en Autriche, qui assure aussi le chauffage d’eau pour un réseau de chaleur, décoré par Hundertwasser.