L’incinération est une technique de transformation par l’action du feu. Incinérer signifie « réduire en cendres » ou, dit autrement, qu’on brûle complètement les matières à incinérer.

L'incinération est utilisée dans deux principaux domaines :

funéraire ; on parle alors plutôt de crémation quand le cadavre humain est complètement réduit en cendres (les ossuaires villanoviens contiennent des restes de l’incinération mélangeant cendres et os incomplètement brûlés). comme technique pour le traitement de déchets au moyen d’un incinérateur de déchets. C’est une technique de gestion des déchets.

Incinération des ordures ménagères et des résidus urbains

L'incinération s’est développée 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 décharge.

Aspects environnementaux, sociétaux et économiques

Impacts écologiques

L’incinération ne fait pas « disparaître » les déchets, elle les transforme en :

mâchefers (tout ce qui ne brûle pas) : environ 30 % du poids des déchets. Ils peuvent être utilisés comme matériaux de construction ou de terrassement ;

cendres et REFIOM (résidus d’épuration des fumées d’incinération d’ordures ménagères) : environ 3 % du poids des déchets. Leur toxicité, qui dépend du traitement des fumées choisi, est mesurée, ce qui détermine en quelle classe de décharge sont dirigées les cendres.

fumées.

La composition des fumées dépend directement de la composition des déchets. On retrouve principalement les éléments suivants :

N2, vapeur d'H2O, CO2, O2 comme dans toute combustion classique ;

CO si la combustion est incomplète. Un bon réglage permet de s’en affranchir ;

oxydes d’azote : NO, NO2 (gaz notamment responsables des pluies acides) ;

gaz acides : HCl, SO2, HF ;

dioxines, furanes, métaux lourds (plomb, mercure…).

Dans les installations modernes d'incinération, hormis les polluants cités dans la dernière ligne ci-dessus, le reste des gaz est souvent mesuré en continu en amont et en aval du traitement des fumées.

L’efficacité est donc directement mesurable. En revanche, et en l’absence de décrets plus contraignants et d’une technologie fiable, les autres polluants ne sont pas mesurés en continu. Ils sont donc traités par l’injection de charbon actif, et, régulièrement, une mesure est effectuée par un organisme de contrôle.

Après que l’on ait montré dans les années 1970-1990 une large contamination de l’environnement par les métaux lourds et les dioxines émis par les premières générations d’incinérateurs, la réglementation, au moins dans les pays développés, a imposé des normes et des contrôles de plus en plus contraignants. Aujourd’hui, l’incinération (tous procédés confondus) ne représente plus qu’environ 3 % des émissions de dioxines.

Chaque nouveau projet d’installation doit maintenant comporter une étude d’impact du projet sur l’environnement avant l'autorisation d'exploitation. De plus, de nombreuses unités en fonctionnement affichent sur internet leurs résultats de mesures de polluants. On a peu à peu pris conscience de la toxicité des fumées des incinérateurs contenant des dioxines et des furanes et interdit, par exemple, le mélange des cendres avec les résidus solides après combustion (mâchefers) dont la réutilisation est dans un nombre croissant de pays désormais soumise à des conditions plus ou moins contraignantes et respectées.

Acceptabilité

La construction d’incinérateurs, tout comme l’implantation de décharges ou même parfois d’une déchèterie, fait presque toujours l’objet de vives polémiques. Elle est de plus en plus mal acceptée, non seulement par les riverains, mais par le monde agricole et certaines entreprises agroalimentaires (la conserverie Bonduelle par exemple dans le Nord de la France, qui proteste contre l’installation d’un grand incinérateur (« Flamoval ») « au vent » de ses principales zones de production légumière). L’incinération permet de limiter le recours à la décharge, mais faute de réduction des déchets à la source, le tonnage incinéré ne cesse d’augmenter, ainsi donc que le volume de résidus, d’autant plus toxiques que l’efficacité de la filtration a été améliorée. Dans les années 1980 et 1990, les pouvoirs publics, dans les pays riches ont souvent mis l’incinération sur le même plan que la décharge, laissant les pouvoirs locaux se déterminer pour l’une ou l’autre de ces solutions, tout en encourageant de plus en plus le tri sélectif des déchets pour diminuer les tonnages incinérés, et en limiter la teneur en eau (déchets alimentaires, bouteilles non vidées…).

Certaines collectivités évitent toute incinération, mais au prix du recours à l’enfouissement (ou stockage) d’une partie des déchets, même après un tri poussé. Le développement d’écoproduits pourrait à l’avenir permettre un taux bien plus élevé de recyclage ou réutilisation.

Notamment pour respecter le protocole de Kyoto, les autorités tendent à encourager le tri-recyclage, mais aussi parfois à renforcer les filières de valorisation énergétique ; méthanisation (encore très marginale en France) et/ou incinération, la méthanisation permettant aussi la valorisation de la matière organique, comme le compostage, mais nécessitant des déchets exempts de contaminants non biodégradables ou biocides. La valorisation-matière permet de fortement limiter les quantités de déchets à mettre en décharge ou à incinérer.

L’incinération reste promue en cas de crise sanitaire (cf. élimination de déchets à risque, contaminés (vaches folles, grippe aviaire…) ou pour le traitement de certains déchets hospitaliers, avec les précautions adéquates. Cette méthode ne convient pas pour les crises de type Tchernobyl.

La crémation des cadavres jouit d’une forte acceptabilité dans le public, mais semble également pouvoir poser des problèmes environnementaux que ses promoteurs n’avaient pas pris en compte. Elle est, de plus, moins normée et moins contrôlée.

Règlementation

Elle varie selon les époques et les pays, avec parfois des dérogations (pour les hôpitaux, de petits industriels ou artisans, les militaires, etc.) mais les rejets atmosphériques des incinérateurs sont globalement de plus en plus règlementés et surveillés, en particulier pour les émissions de dioxines, de poussières, métaux lourds et de gaz acides. La question des impacts des nanoparticules est une question émergente qui ne fait pas encore l’objet de législation pour l’incinération.

Les promoteurs d’une nouvelle génération d’incinérateurs valorisant l’énergie produite par la combustion des déchets (co- ou trigénération) arguent qu’en produisant de la chaleur et/ou de l’électricité, et en valorisant mieux la récupération des métaux ferreux et parfois non ferreux, ils contribuent à limiter les émissions de gaz à effet de serre du secteur déchet.

Leurs détracteurs estiment qu’une politique de réduction des déchets à la source, d’écoconception des produits et de généralisation de la méthanisation des déchets organiques, seraient de ce point de vue plus efficiente. Certains notent aussi qu’une politique de réduction du volume et de la masse des emballages et suremballages et des traitements plus locaux (compostages individuels, recycleries, ressourceries, plate-forme bois, plates-formes de méthanisation, etc.) diminuerait les transports des déchets, également polluants. Cette dernière stratégie est de plus en plus soutenue dans les pays en avance du point de vue de l’environnement (Allemagne, Suède, Danemark…), et en France par l’Ademe.

En France, la loi Grenelle II fixe une limite aux « capacités annuelles d’incinération et d’enfouissement de déchets ultimes » (en fonction de certains objectifs mentionnés dans le texte de la loi). « Cette limite doit être cohérente avec l’objectif d’un dimensionnement des outils de traitement des déchets par stockage ou incinération correspondant à 60 % au plus des déchets produits sur le territoire. Cette limite s’applique lors de la création de toute nouvelle installation d’incinération ou d’enfouissement de déchets ultimes, ainsi que lors de l’extension de capacité d’une installation existante ou lors d’une modification substantielle de la nature des déchets admis dans une telle installation. Cette disposition peut faire l’objet d’adaptations définies par décret pour les départements d’outre-mer et la Corse ».

En Europe en 2016, un accord européen modifie le commerce des matières issues de l'incinération (North Sea Resources Roundabout ou NSSR). Signé le 3 mars 2016 par la France, la Flandre, le Royaume-Uni, les Pays-Bas, des entreprises du secteur des déchets et des ONGE, cet accord doit faciliter et sécuriser le commerce de matières premières issues de l’incinération des déchets et en particulier des métaux recyclables tels que l’aluminium et le plomb. Ces résidus de déchets ayant un statut variant selon le pays, ils étaient en effet difficiles à commercialiser, alors que des méthodes apparaissent qui permettent à cout raisonable d’extraire de l’aluminium, du plomb, du zinc, de l’argent et de l’or dans les scories d’incinération. Alors que la tendance était depuis les années1990-2000 de juridiquement contraindre une valorisation proche du site de production (afin de limiter les exports de déchets toxiques vers les pays pauvres ou à faible législation environnementale), ce nouvel accord NSSR permettra des transferts transfrontalier de déchets toxiques encore valorisables. Grâce au NSSR, les déchets issus de l’incinération dans les pays bordant la mer du Nord pourront donc être mieux valorisés. Ainsi, une entreprise britannique de traitement des déchets pourra également exporter plus facilement les cendres résiduelles de ses incinérateurs vers les Pays-Bas, où les matières premières en seront extraites en vue d'être recyclées.

Coûts

Les coûts de l’incinération peuvent varier sensiblement d’un projet à un autre, selon les hypothèses économiques (montage financier de la collectivité pour rembourser l’investissement), choix et performance du mode de valorisation énergétique (la vente d’énergie apporte des recettes significatives, jusqu’à 15-20 euros la tonne de déchets traités), existence ou non d’une valorisation des mâchefers (la mise en décharge des mâchefers coûte souvent plus cher que leur valorisation en technique routière) et les choix techniques.

Les coûts de traitement par incinération sont globalement comparables, voire légèrement supérieurs, à ceux de la mise en décharge. Il existe de très fortes disparités locales, aussi bien pour les installations de stockage (les prix peuvent varier entre 30 et 120 €/t) que pour les incinérateurs (entre 50 et 120 €/t).

La structure du coût de traitement (amortissement de l’investissement, charge d’exploitation, recettes énergétiques) est également différente, l’incinérateur par exemple nécessitant pour le maître d’ouvrage un investissement initial important pouvant représenter selon les cas la moitié du coût de traitement. Le choix du mode de financement de l’investissement (fond propre, emprunt…) et le montant des subventions a enfin un impact direct sur le coût de traitement.

位于瑞典马尔默的焚化炉.

垃圾焚烧，或称垃圾焚化，是一种废物处理的方法，通过焚烧废物中有机物质，以缩减废物体积。焚烧与其他高温垃圾处理系统，皆被称为“热处理”。焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、废气和热力。灰烬大多由废物中的无机物质组成，通常以固体和废气中的微粒等形式呈现。废气在排放到大气中之前，需要去除其中污染气体和微粒。其余残余物则用于堆填。在某些情况，焚化垃圾所产生的热能可用于发电、供暖。

焚化是其中一种将垃圾转换成能源的技术，其它如气化、等离子弧气化、热解和厌氧消化。可是，不是所有焚化系统都配以产生能源和材料的设备。

虽然垃圾焚化有以上的优点，在一些国家仍有专家和地方团体对焚化炉对环境的影响有顾虑。（见反对焚烧垃圾部分）。

在一些国家，尤其是那些兴建焚化炉开始于几十年前，常常没有在焚烧前进行废物分类，以去除有害的、体积庞大的或可再生的原料。这些焚化炉由于没有足够的尾气净化和有效的焚烧流程控制，容易危害焚化炉职员的健康和周围的环境。通常，这类焚化炉是不发电的。

垃圾焚化会减少原来垃圾80-85%的质量和95-96%的体积（垃圾在垃圾车里已经过压缩），减少程度取决于可回收材料的成分和其回收的程度，如灰烬中有可回收的金属。这意味着，尽管焚化不能完全取代堆填，但它却可以大大减少垃圾量。垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前，会以内置压缩机内压缩以减少垃圾的体积。或者，未经压缩运输的垃圾可以在填埋场进行压缩，减少体积近70%。很多国家常在堆填区作简单的垃圾压缩。

另外，垃圾焚烧在处理某些类型的垃圾，如医疗垃圾和一些有害废物时有很大的优势，因为焚烧过程的高温能销毁垃圾中的病原体和毒素。

垃圾焚烧在国土面积小的国家特别常见，如日本等。丹麦和瑞典一直是一百多年来利用焚烧垃圾产生能量的先驱者，其焚化炉连接邻近热电设施，以供应该区的供热系统。 2005年，丹麦的垃圾焚化供应了国内4.8%的电力以及13.7%的取暖消耗。欧洲其它一些国家尤其是荷兰、德国和法国极度依赖焚化来处理城市垃圾。

焚烧技术

争论

反对者的观点 环保人士唤起的最受公众关注的担忧是焚烧城市固体垃圾会产生大量的二恶英和呋喃的排放。二恶英在焚烧炉内的生成来源是石油产品、含氯塑料等。生活垃圾中含大量的氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）等化学物质，而当这些垃圾中的有机物质在含有氯的环境下燃烧，就会产生二恶英辛。 二恶英和呋喃被许多人视为健康危害。老式的焚化炉，因没有配备足够的气体净化技术确实是二恶英排放的重要来源。然而，如今由于气体排放控制设计的提高以及政府新的管制的加强，焚化炉的排放事实上已经没有二恶英了。在2005年，针对当时全国的66座焚化炉，德国环境部估计“...在1990年德国有三分之一的二恶英排放来自垃圾焚化工厂，到2000年，它们只占到全部二恶英排放的1%。其它烟囱和家庭燃气灶合计向环境排放的二恶英是垃圾焚烧工厂的20倍。”据美国环保署，焚烧厂不再是二恶英和呋喃排放的重要来源。在1987年，在政府法例规定要求排放控制之前，总计有10000克（350盎司）的二恶英排放源自美国的垃圾焚烧炉。现在，全美87座焚烧炉仅仅年排放10克（0.35盎司）二恶英，减少达到了99.9%。家庭后院焚烧家居和园林垃圾，在一些农村地区仍然是被允许的，它们每年能产生580克（20盎司）的二恶英。美国环保署1997年的研究表明，一个家庭使用一个大桶焚烧垃圾的的排放比一个垃圾焚烧工厂每天处理200吨垃圾的排放更多。

发展趋势

城市固体垃圾（MSW）焚烧（焚化）的历史是和垃圾填埋和其它垃圾处理方式的历史紧密联系在一起的。在判断垃圾焚烧的好处时不可避免的与其它垃圾处理方式做比较。自1970年代起，垃圾回收和其它垃圾处理手段的变化改变了对垃圾焚烧的优缺点的判断。自1990年代起，其它垃圾处理技术也逐渐成熟并可应用到实际中。 在北美 美国第一个焚化炉于1885年建于纽约的总督岛（Governors Island）。到了1949年，Robert C. Ross在美国成立了第一间有害废物管理公司——Robert Ross Industrial Disposal。公司的成立源于他在俄亥俄州看到了市场对有害废物处理的需求。1958年，公司建成了全美第一座处理有害垃圾的焚烧炉。而美国第一座全面的，由政府运作的焚化设施是Arnold O. Chantland资源回收厂（Arnold O. Chantland Resource Recovery Plant），该厂于1975年建于艾奥瓦州的恩慈（Ames），并一直运作至今，和生产垃圾衍生燃料（refuse-derived fuel），然后将其送往当地的发电厂作为发电的燃料。美国第一个在商业取得成功的焚烧厂是于1975年10月建于马萨诸塞州索格斯（Saugus）的Wheelabrator Technologies，该厂也是一直运作到今天。 Robert Ross Industrial Disposal公司的有些环境或废物处理最后是将废物运送到焚化炉或水泥窑处理中心的。现在（2009年），主要经营焚烧垃圾三个业务：Clean Harbours, WTI-Heritage, and Ross Incineration Services。Clean Harbours购买了很多较小的独立运行的设施，渐渐在全美累计有5-7个焚烧炉。WTI-Heritage有一个位于俄亥俄州东南角的一个焚化炉。（横跨Ohio河的West Virginia西弗吉尼亚州）。 美国一些老一代的焚化炉已经关闭，其中186个MSW焚化炉关闭于90年代，到2007年只剩下89个，另外，在1988年仍有6200个医疗废物焚化炉，到2003年只剩下115个。在1996年至2007年，没有建造新的焚化炉，其主要原因主要有： 1.）经济因素：随着大型的低成本的地区性垃圾堆填区的增加，并且现今电力的价格相对较低，焚化炉无法在美国提供燃料（即垃圾）竞争。2.）税收政策：美国在1990年至2004年废除了对由废物发电的发电厂的税收抵免。 在美国和加拿大，对焚烧垃圾和其它垃圾转换为能源的技术又燃起了新的兴趣。2004年，垃圾焚烧在美国获得可再生能源生产的税收抵免资格。增加现有工厂容量的项目正在进行中，并且，市政再一次评估建设焚烧厂，而不是选择继续采用堆填区的方式处理城市垃圾。但是，许多这些项目继续面临着政治上的反对，尽管关于焚烧减少温室气体排放、加强空气污染控制和焚烧灰烬的循环使用等论据已得到了更新。 在欧洲 在欧洲，随着禁止填埋未经处理的垃圾，许多焚化炉在过去十年间建了起来，还有更多正在建设中。近来，一些市政府开始着手承包建设和经营焚化炉。在欧洲，一些垃圾发电被视为“可更新能源（RES）”，如果是私人经营的话，还能因此享受到税收优惠。此外，欧洲一些焚化厂配有垃圾回收设备，他们允许重新利用在堆填区发现黑色金属或有色金属。一个突出的例子就是AEB Waste Fired Power Plant（该厂建于阿姆斯特丹） 在英国 由于其有大量堆填区可供使用，英国废物管理行业内的技术已经大大落后于欧洲其余国家。由欧盟订立的垃圾填满法令（The Landfill Directive）令英国政府实施了对垃圾管理的法例，其中包括垃圾填埋税和垃圾填埋补助交易计划（Landfill Allowance Trading Scheme）。该法例的目的是通过使用其它垃圾处理方式而减少因垃圾填满而产生的温室气体排放。英国政府的立场是，垃圾焚烧将逐渐在处理城市垃圾和能源供应中扮演更重要的角色。2008年，在英国，有接近100多处地方成为未来可建设垃圾焚烧场的地点。这些地点也已被英国的非政府组织标识在地图上。

小型焚化炉