Modélisation d’une trajectoire par éléments spécifiques

Afin d’offrir un cadre de modélisation, on propose de décomposer une trajectoire de valorisation selon trois échelles différentes. Chaque échelle constitue un niveau de description, de plus en plus détaillé. Nous avons choisi de créer les trois niveaux suivants :

— Le niveau « Configuration générique » — Le niveau « Traitement générique » — Le niveau « Opération unitaire »

Con guration générique

Traitement générique Opération unitaire

Modélisation

Donné

es indicateur

s

Donné

es pr

ocess

?

Figure 3.1– Modélisation selon plusieurs niveaux

Cette décomposition (Fig. 3.11_{) permet de faciliter la démarche de modélisation de la trajectoire. Ainsi, le} passage d’un niveau supérieur à un niveau suivant se fait par un apport de données sur le processus modélisé. Par conséquent il traduit une plus grande connaissance de ce dernier. Le dernier niveau, « opération unitaire », permet une description fine du procédé. A contrario, dans le cas ou le processus est mal connu du fait, par exemple, que certaines informations soient indisponibles, il est tout à fait possible de ne le décrire qu’à l’aide d’un niveau, garantissant ainsi la modélisation dans tous les cas. De ce fait, ces contraintes devront être prises en compte dans la réalisation d’un outil facilitant la génération de nouvelles trajectoires.

3.3.1

Description des différents niveaux de modélisation

3.3.1.1 Configuration générique

Nous proposons ici le niveau de description le plus haut, c’est-à-dire le plus général. Il contient quatre familles de processus, qui permettent de modéliser l’ensemble des activités de traitement :

— Logistique : regroupe les opérations propres au transport et stockage.

— Pré-traitement : ensemble de processus qui ne sont pas dans la catégorie de valorisation. Par exemple, les processus de désassemblage ou de nettoyage sont dans cette catégorie.

— Valorisation : ce sont les processus propres aux trajectoires de traitement des déchets. — Décisionnel : ajoute des options dans les trajectoires selon des conditions à définir.

1. Images du camion et des rouages sous licence « Libre pour usage commercial »https://pixabay.com/fr/engins-roue-dent%

3.3. MODÉLISATION D’UNE TRAJECTOIRE PAR ÉLÉMENTS SPÉCIFIQUES

3.3.1.2 Traitement générique

Ce niveau de description est le niveau intermédiaire entre la configuration générique et les opérations unitaires. Il permet une définition plus fine du processus sans entrer dans les détails des opérations. Par conséquent, on retrouvera des étapes propres à chacune des configurations génériques. Une illustration est proposée par la modélisation de la trajectoire de valorisation du pneu (Fig. 3.2).

Collecte Séparation Génie civil Incinération Rechapage Broyage Broyage Broyage Séparation Acier -- Textile Objets moulés Poudrette Aggregats Pneus réutilisables

Construction Moulage Traitementbiologique

Caoutchouc recyclé

Trajectoires existantes

Nouvelles trajectoires (en développement)

Figure 3.2– Exemple de modélisation au niveau traitement générique : voies de valorisation du pneu

Logistique La partie logistique regroupe trois opérations propres au transport de matériel. Sont regroupés dans cette catégorie :

— La collecte : étape importante de la logistique inverse qui vise à regrouper dans les centres spécialisés l’ensemble des déchets.

— Le transport : étape de transport d’un point à un autre des déchets, produits intermédiaires et produits finis, comme du centre de tri à l’usine par exemple.

— Le stockage : stockage de l’ensemble des produits (en fin de vie, intermédiaires ou finaux) qui a pour objectif son entreposage dans de bonnes conditions afin de permettre une utilisation ultérieure.

Transformation de valorisation Les transformations primaires regroupent les étapes qui sont propres à la valorisation ou à défaut à l’élimination des déchets. Elles se distinguent par leur finalité :

— Valorisation matière : vise à récupérer la matière qui servira à la fabrication de nouveaux objets. L’objet usé est détruit.

— Valorisation énergétique : a pour objectif la production d’énergie à partir du déchet. Permet la récupération d’énergie mais la matière initiale est perdue.

— Valorisation de type cogénération : combine de type de valorisation comme la valorisation matière et éner- gétique. Durant la même opération, la matière est valorisée tout en produisant un excédant énergétique. — Valorisation chimique : procédé qui permet la récupération d’un ou plusieurs composés chimiques. Par

exemple les solvants utilisés en industrie.

— Valorisation fonctionnelle : ensemble de procédés qui restaurent l’objet usé, afin de lui permettre de retrouver sa fonction initiale.

— Stockage ultime : vise à stocker les déchets dans les meilleures conditions environnementales possibles. Il ne s’agit plus ici de valorisation mais d’élimination du déchet. Il y a perte totale de la matière ou du moins elle reste inutilisable.

Pré-Traitement Les pré-traitements regroupent les processus qui sont indispensables à la description des trajectoires mais qui ne s’inscrivent pas dans les traitements de valorisation.

— Pré-traitement : étape initiale d’un processus par exemple le nettoyage. — Désassemblage : étape qui vise à déconstruire le déchet ou à le décomposer.

— Transformation primaire : ensemble de procédés modifiant l’élément traité mais qui ne sont pas du désas- semblage.

Décisionnelle Ces processus regroupent les étapes qui n’affectent pas le déchet mais qui modifient ses trajec- toires de valorisation.

— Sélection : étape où les déchets sont physiquement séparés en fonction de certains critères. Par exemple le tri constitue une étape de sélection.

— Contrôle : procédé qui permet de vérifier qu’un traitement a bien été réalisé.

3.3.1.3 Opérations unitaires

Le niveau opération unitaire est celui qui décrit le plus finement la trajectoire de valorisation. À ce niveau, cette dernière est représentée par un ensemble d’étape unitaire décrivant la succession des opérations à réaliser afin d’obtenir la valorisation souhaitée. À chaque opération correspond un équipement spécifique, comme l’utilisation d’un appareil. Chaque opération est décrite à l’aide de boîtes grises (Fig.3.3). Ainsi, l’ensemble des flux, matières ou énergétiques, est détaillé. Ceci permet la réalisation de bilans sur l’ensemble de la trajectoire qui serviront à alimenter les indicateurs.

1 2 3 4 5 5 Flux d'entrée Flux de sortie Déchets Entrée chimique Sortie chimique Entrée utilités Sortie utilités Flux de sortie primaire secondaire

Figure 3.3– Description d’une boîte grise utilisée au niveau des opérations unitaires

1 : Mélange 2 : Réaction

3 : Séparation des déchets 4 : Séparation des produits 5 : Transport