Identifier et séparer les batteries et cartouches de gaz dans les filières de gestion des déchets

Identify and separate batteries and gas cartridges in waste management streams

A. DEPROUW, M. TONDENIER, B. COUFFIGNAL, I. HERESBACH, C. CHEVRON

Améliorer le repérage à la source des éléments à risque dans les déchets pour faciliter leur séparation ultérieure est un des axes de travail relevés par l’IGEDD pour réduire l’accidentologie dans le secteur de la gestion des déchets. Les batteries lithium et les cartouches de protoxyde d’azote sont particulièrement concernées alors même qu’elles ne sont, en principe, pas destinées à rejoindre les flux en mélange. En France, la base ARIA recense ainsi 148 incidents liés aux cartouches de protoxyde d’azote en 2024 dans 29 installations d’incinération, tandis que les retours de terrain témoignent d’une accidentologie plus large encore. Une étude portée par l’Association RECORD et réalisée courant 2026 par IEIC analyse les conditions de présence de ces objets dans les flux et dresse un benchmark critique des solutions permettant leur identification et leur séparation. Les principaux résultats de ce travail sont présentés dans cet article. Les technologies recensées reposent principalement sur la vision optique, l’imagerie par rayons X et l’intelligence artificielle, complétées par des dispositifs d’extraction ou de sécurisation. Si plusieurs solutions présentent des performances élevées dans des conditions favorables, leur efficacité réelle dépend fortement de la configuration des installations, de la nature des flux et de leur intégration dans les procédés. Leur déploiement doit ainsi être articulé avec des actions de prévention, de collecte et de responsabilisation en amont.

Improving the identification of hazardous items at source within waste streams to facilitate their subsequent separation is one of the areas of work highlighted by the General Inspectorate for Environment and Sustainable Development (IGEDD) to reduce accident rates in the waste management sector. Lithium batteries and nitrous oxide cartridges are of particular concern, even though, in principle, they are not intended to enter mixed waste streams. In France, the ARIA database recorded 148 incidents involving nitrous oxide cartridges in 2024 across 29 incineration facilities, while feedback from operators suggests that the actual scale of such incidents is even greater. The study analyses how these items enter waste streams and provides a critical benchmark of solutions for their identification and separation. The technologies identified mainly rely on optical vision, X-ray imaging and artificial intelligence, supplemented by extraction or safety systems. While several solutions achieve high performance under favourable conditions, their actual effectiveness depends heavily on facility configuration, waste-stream characteristics and their integration into existing processes. Their deployment should therefore be combined with upstream measures relating to prevention, collection and stakeholder responsibility.

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Identifier et séparer les batteries et cartouches de gaz dans les filières de gestion des déchets — ©Suez

Introduction

Depuis une quinzaine d’années, les accidents dans les installations de gestion des déchets connaissent une augmentation significative, comme en atteste le Bureau d’analyse des risques et pollutions industriels [BARPI, 2025]. Ce dernier démontre qu’en 2023, une hausse des accidents industriels en France a été observée dans le secteur des déchets qui constituaient ainsi 20 % des événements recensés dans la base de données ARIA.

L’analyse de ces événements sur des installations aux activités variées (centres de collecte, de tri, de recyclage, de traitement thermique ou de stockage) fait transparaître que ces derniers sont fréquemment associés à la présence, dans les flux de déchets, d’objets dont l’orientation vers ces filières est inappropriée. Parmi ces objets, les piles et accumulateurs (PA), notamment lithium, ainsi que les cartouches de gaz (bombonnes de gaz, cartouches de protoxyde d’azote ou d’hélium) apparaissent comme des contributeurs majeurs à l’accroissement des phénomènes accidentels observés (figure 1). Ainsi, la base ARIA recense, en 2024, 148 événements liés aux cartouches de N2O, répartis sur 29 installations d’incinération.

Les départs de feu et les explosions constituent des risques majeurs, tant pour la sécurité des opérateurs que pour l’intégrité des installations et la protection de l’environnement. Ils sont également à l’origine de conséquences économiques importantes pour les exploitants : par exemple, en ce qui concerne les unités de valorisation énergétique (UVE), il est estimé entre 15 et 20 millions d’euros par le Syndicat national de valorisation des déchets urbains (SVDU). Ces surcoûts ont plusieurs origines : opérations de réparation des installations, précautions à déployer pour assurer la sécurité du personnel, dispositifs pour identifier et extraire les cartouches du flux, pertes en lien avec l’arrêt de l’exploitation (tableau I ).

Dans ce contexte, la réduction des risques d’incendie et d’explosion dans les installations de gestion des déchets constitue un enjeu prioritaire. Elle suppose à la fois une évolution du cadre réglementaire et le développement de solutions opérationnelles permettant de limiter la présence de ces déchets dangereux dans les flux traités.

Les travaux récents menés dans le cadre d’études conduites par l’association RECORD [2025, 2026], notamment sur la gestion de la dangerosité des piles et batteries lithium lors de la collecte et du tri des déchets ménagers assimilés, mettent en évidence l’intérêt de dispositifs techniques de caractérisation et de détection Ces dispositifs visent à identifier, en amont des opérations de traitement (tri manuel ou automatisé, broyage, compactage ou incinération), la présence d’objets accidentogènes afin de permettre leur retrait des flux.

Toutefois, si des offres technologiques existent aujourd’hui pour détecter ces éléments dans différents flux de déchets, leur efficacité, leur maturité et leurs conditions de déploiement restent encore à consolider. L’analyse des retours d’expérience apparaît dès lors essentielle pour évaluer leur capacité à répondre aux enjeux opérationnels rencontrés par les filières de gestion des déchets. Les batteries, en particulier au lithium (piles boutons, batteries lithium-ion) et les cartouches de protoxyde d’azote présentent des enjeux communs en matière de sécurité des installations [ADEME et EUWID, 2021, 2024 ; GROS et al., 2024], mais se distinguent par leurs modes de présence dans les flux et par le niveau de structuration de leur prise en charge. Les cartouches de protoxyde d’azote font notamment l’objet d’une attention particulière en raison de risques associés à l’émission diffuse de gaz à fort impact GES, de leur diffusion rapide et souvent hors d’un cadre réglementé, de leur présence croissante dans les déchets collectés et de leur contribution significative aux incidents liés aux contenants sous pression. De tels risques sont accentués par leur petite taille, leur dispersion dans les flux et leurs usages détournés.

Mots clés : Batteries lithium, Cartouches de gaz, Explosions, Filières de gestion des déchets, Incendies, Protoxyde d’azote, Solutions, Technologies