Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Cet article est consacré au traitement des composés volatils (COV) présents dans l’air, en englobant tous les arguments d’une approche environnementale. Après une présentation des sources et des impacts des COV, il expose les méthodes d’échantillonnage et d’analyse ponctuelle, ainsi que les analyses en continu dans l’air ambiant. Il s’attarde ensuite sur les procédés de traitement classiques des émissions COV (ventilation et confinement) et de quelques traitements en émergence.
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Pierre LE CLOIREC : Professeur - Directeur du département Systèmes énergétiques et environnement École des mines de Nantes
INTRODUCTION
Si l’on se pose la question « Pourquoi traiter les composés organiques volatils présents dans l’air ? », deux types d’arguments peuvent être développés en fonction de la sensibilité, des obligations et/ou des contraintes de chacun.
Dans un premier temps, si l’on se place dans une approche environnementale globale, l’impact sur la santé humaine et sur les écosystèmes, l’effet de serre et le réchauffement de la planète, la production anarchique d’ozone dans les villes… sont autant de bonnes raisons pour limiter drastiquement les rejets de COV soit à la source par une approche « procédés propres », soit à l’émission par des procédés curatifs. La communauté internationale s’est mobilisée, avec plus ou moins de volonté, comme l’ont rappelé les événements de la conférence de New York en 1997, pour lutter contre l’augmentation des émissions anthropiques de gaz à effet de serre au travers de la convention signée en juin 1992 à Rio.
Dans un deuxième temps, la discussion peut se situer sur un plan réglementaire. En effet, dans le cadre du protocole de Genève en 1991 sur la limitation des émissions de COV et leurs flux transfrontières, suite à la directive communautaire 99/13/CE du 11 mars 1999, la France s’est engagée à réduire fortement ses émissions. En 1998, les émissions annuelles de COV tous secteurs confondus (industrie, transport, agriculture…) étaient d’environ 2 300 kt ; les objectifs du protocole de Göteborg (1999) demandent une réduction à 1 100 kt en 2010, alors que la directive de l’Union européenne (2001/81/CE) impose un plafond de 1 050 kt pour cette même année. Cette dernière directive concerne environ 400 000 entreprises en Europe qui devront se conformer à la législation en 2005-2007. Les conséquences pratiques de ces directives sont la promulgation en France de divers arrêtés réglementant, pour divers secteurs industriels, les niveaux d’émissions de COV. Ainsi, on peut citer les arrêtés du 2 février 1998 et du 29 mai 2000 complétés par des arrêtés par branche d’activité (cf. ).
Ces quelques points tentent de montrer la nécessité de réduire les composés organiques volatils. Aussi cet article se focalisera-t-il pour une grande part sur le traitement des émissions « fin de ligne » avec quelques informations sur les méthodes de ventilation et de confinement. Cependant, les définitions, les sources, les impacts, les méthodes d’analyse seront aussi abordés afin de donner une vue plus globale du domaine des COV.
Pour plus de renseignements concernant les composées organiques volatils dans l’environnement, le lecteur pourra consulter la référence [1].
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- Version courante de juil. 2024 par Pierre LE CLOIREC
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Traitements
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4. Ventilation et confinement des COV
Dans le cadre des émanations de COV d’une source fixe ou encore du fait des émissions diffuses, dans un atelier par exemple, il convient dans un premier temps de limiter la concentration dans l’air ambiant afin de préserver la santé des opérateurs tout en se conformant aux valeurs maximales ou limites d’exposition imposées par la réglementation. Cela entraîne la nécessité de ventiler puis de canaliser les effluents chargés en composés organiques volatils. Afin de réduire les volumes à ventiler et donc les débits d’air, le confinement de certaines zones d’émission peut s’avérer être une opération intéressante.
4.1 Ventilation et canalisation des émissions
Afin de diminuer fortement les concentrations des COV dans un volume donné (atelier, aire de stockage…), un système de ventilation est très souvent mis en œuvre [13] [14] [15] [30]. Les taux de ventilation (n en h−1) sont définis par la relation :
avec :
- QV :
- débit de ventilation (m3 · h-1)
- V :
- volume à ventiler (m3).
Les valeurs de n applicables dans un atelier ou un endroit confiné sont fonction des concentrations initiales (C t = 0) et finales désirées (C).
Pour déterminer n, on établit un bilan massique (en supposant que l’air extérieur insufflé dans le volume ne contient pas de polluant) qui s’écrit selon l’équation [14] :
avec :
- t :
- temps.
Une gamme assez large de taux de ventilation (n) est proposée entre 2 et 20 V/V · h en fonction des applications ; cette valeur peut atteindre 50 V/V · h dans le domaine de l’agroalimentaire....
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Ventilation et confinement des COV
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LE CLOIREC (P.) - Les composés organiques volatils (COV) dans l’environnement - . 734 p., Tec & Doc Lavoisier, Paris, ISBN 2-7430-0232-8 (1998).
-
(2) - CITEPA - Émissions dans l’air en France - . Site web : http://www.citepa.org (2003).
-
(3) - LIU (D.H.F.), LIPTAK (B.G.) - Environmental Engineers’ handbook - . 2nd ed., Lewis Publishers, Boca Raton, USA.
-
(4) - INRS - Fiches toxicologiques, Cahier des Notes documentaires - . Hygiène et sécurité du travail, Paris.
-
(5) - FISK (D.J.) - Volatile organic compounds, a european overview - . Proceeding Conference VOC’s in the Environment, Londres (1995).
-
(6) - OZKAYNAK (H.), SPENGLER (J.), WARE (J.), SAMET (J.), WAGNER (G.), SCHWAB (M.) - Association between children’s daily health symptoms and ambient volatile organic compounds :...
ANNEXES
MACHALA (Z.) - Les décharges électriques continues et transitoires, induites par streamer, sous pression atmosphérique, pour la destruction des composés organiques volatils (COV) - . Université de Paris XI – Orsay (2000).
BROSILLON (S.) - Traitement des composés organiques volatils (COV) par adsorption sur zéolithe. Étude du couplage absorption/adsorption appliqué au traitement de l’air - . INSA – Toulouse (2000).
TIFFONNET (A.L.) - Contribution à l’analyse de la qualité de l’air intérieur : influence des transports de composés organiques volatils (COV) entre les parois et l’ambiance - . Université de la Rochelle (2000).
BOSC (Fl.) - Mesure de la solubilité de composés organiques volatils (COV) dans des membranes polysiloxanes plasma - . Université de Montpellier II – Sciences et Techniques du Languedoc (2001).
RAMIREZ-LOPEZ (E.M.) - Élimination de composés organiques volatils (COV) présents dans l’air par un biofiltre à garnissage naturel structuré - . Université de Poitiers – École des mines de Nantes (2001).
AIZPURU (A.) - Biofiltration d’un mélange de COV - . Université de Pau (2001).
POULLET (E.) - Analyse et quantification de composés organiques volatils (COV) par spectroscopie...
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