Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les émissions d'oxydes de soufre sont connues pour avoir des effets nocifs sur l’homme et sur l’environnement. Bien qu'en diminution régulière, les émissions de ces particules continuent dans les installations de combustion alimentées en combustibles contenant du soufre ainsi que dans d'autres procédés industriels. Des directives européennes limitent les émissions par pays, ce qui a permis le développement de techniques de désulfuration ces dernières décennies. Cet article propose de faire le point sur ces particules. Il présente, en premier lieu, les sources d'émission et les impacts sur l'environnement. Ensuite, il détaille les méthodes de mesure, qu'elles soient manuelles ou automatiques. Enfin, les procédés de traitement existants sont développés ainsi que l’effet des paramètres opératoires sur les techniques de désulfuration.
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It is a known fact that that sulfur oxide emissions can have a negative impact on man and the environment. Although they have been decreasing steadily, these particles are still emitted by combustion plants powered by fuels containing sulfur as well as by other industrial processes. European directives have limited the level of these emissions in European countries, which has allowed for the development of desulfurization techniques over the last few decades. This article deals with these particles. It starts by presenting the sources of emission and impacts on the environment. It then proceeds to detailing manual or automatic measurement methods and concludes on existing treatment processes and on the effect of operation parameters on desulfurization techniques.
Auteur(s)
-
Jacques VANDERSCHUREN : Professeur émérite - Service de génie des procédés chimiques - Faculté Polytechnique, université de Mons, académie universitaire Wallonie-Bruxelles, Belgique
-
Diane THOMAS : Chargée de cours - Service de génie des procédés chimiques - Faculté Polytechnique, université de Mons, académie universitaire Wallonie-Bruxelles, Belgique
INTRODUCTION
Les oxydes de soufre, provenant de sources industrielles, sont émis à l’atmosphère par les installations de combustion alimentées en combustibles contenant du soufre et par bien d’autres activités du secteur manufacturier. Leurs effets nocifs sur l’homme et l’environnement sont bien connus : troubles respiratoires, acidification des eaux de surface et des sols, atteinte au patrimoine architectural.
En premier lieu, cet article fait le point, depuis la dernière publication sur le sujet dans ce traité [J 3924] et le dossier de l’ADEME , sur les émissions de SOx et la réglementation en la matière, en se limitant ici aux directives européennes. Il décrit aussi succinctement les nombreux procédés d’abattement existants, en renvoyant le lecteur, pour plus d’informations, à ces deux contributions précédentes.
Le deuxième objectif du présent article, est d’analyser et d’expliquer de façon détaillée, à la lumière des études publiées dans la littérature et des principes de la physico-chimie et du génie des procédés, l’effet des paramètres opératoires sur les techniques de désulfuration, en traitant surtout le cas des procédés humides et, en particulier, celui du procédé chaux-calcaire-gypse le plus utilisé dans le monde.
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Présentation
Méthodes de mesure
En anglais
2. Réglementation
Étant donné la nocivité que présentent, pour l'homme et l'environnement, tous les polluants gazeux, et en particulier le SO2, les autorités publiques ont fixé des quantités maximales et des valeurs limites maximales de concentration de ces substances dans les gaz rejetés, de façon à préserver la qualité de l'air ambiant. Ces normes d'émission évoluent au cours du temps et deviennent de plus en plus sévères au fur et à mesure de l'avancement des connaissances sur les effets des polluants et des progrès réalisés dans les techniques de traitement des effluents. C'est ainsi que l'Union européenne élabore des directives de plus en plus contraignantes, basées notamment sur le concept de « meilleure technique disponible ». Les directives édictent en plus les méthodes et modalités de mesure permettant d'effectuer le contrôle des émissions. Les États membres doivent transposer ces directives, qui constituent des règles minimales, dans leur propre réglementation nationale.
Comme les nouvelles technologies d'abattement ne sont pas toujours applicables aux installations existantes, les normes d'émission sont souvent moins strictes pour ces installations que pour les nouvelles, et tiennent compte de la date d'octroi de la licence de construction ou d'autorisation d'exploitation. Elles sont, d'autre part, fonction du type d'unités industrielles émettrices et de leur capacité de production ou de traitement, et, pour les installations de combustion, de leur puissance thermique ainsi que de la nature du combustible (solide, liquide ou gazeux) ou du type de déchet (municipal, hospitalier, industriel spécial, toxique ou dangereux, boues de station d'épuration...) à incinérer.
2.1 Expressions des valeurs limites d'émission
Les unités utilisées pour exprimer les concentrations limites des polluants dans les rejets gazeux sont le plus souvent des mg/Nm3 (un Nm3 est un m3 mesuré dans les conditions normales, c'est-à-dire à une température de 0 °C, soit 273,15 K, et une pression absolue de 1 atm, soit 101,3 kPa) et parfois des ppmv (cas du SO3) qui sont des parties par million en volume, ce qui équivaut, si on admet la loi des gaz parfaits, à des ppm en mole. On peut passer facilement d'une unité à l'autre par la relation :
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Réglementation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie) - Les techniques de désulfuration des procédés industriels - Direction de l'industrie (1999).
-
(2) - CITEPA - * - . – Inventaires des émissions de SO2 dans l'Union européenne (www.citepa.org).
-
(3) - POPESCU (M.), BLANCHARD (J.-M.), CARRE (J.) - Analyse et traitement physicochimique des rejets atmosphériques industriels (Émissions, fumées, odeurs et poussières). Ch. 7 : Les oxydes de soufre - 343-446, Lavoisier Technique et Documentation, Paris (1998).
-
(4) - KLINGSPOR (J.S.), COPE (D.R.) - FGD Handbook – Flue gas desulphurisation systems - IEA Coal Research, Londres (1987).
-
(5) - VERNON (J.L.), SOUD (H.N.) - FGD installations on coal-fired plants - 84 p., IEA Coal Research, Londres (1990).
-
(6) - CHEREMISINOFF...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
NOx (Oxydes d'azote)
ANNEXES
Directive 1999/30/CE du Conseil, du 22 avril 1999, relative à la fixation de valeurs limites pour l'anhydride sulfureux, le dioxyde d'azote et les oxydes d'azote, les particules et le plomb dans l'air ambiant, JOCE n° L 163 du 29 juin 1999, p. 41-60.
Directive 1999/32/CE du Conseil, du 26 avril 1999, concernant une réduction de la teneur en soufre de certains combustibles liquides, JOCE n° L 121 du 11 mai 1999, p. 13-18.
Directive 96/61/CE du Conseil du 24 septembre 1996 relative à la prévention et à la réduction intégrées de la pollution, dite directive IPPC, JOCE n° L 257 du 10 octobre 1996, p. 26-40.
Décision du Conseil 2003/507/CE adoptant le protocole (de Göteborg) à la Convention de 1979 sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance, relatif à la réduction de l'acidification, de l'eutrophisation et de l'ozone troposphérique, JOCE n° L 179 du 17 juillet 2003, p. 3-54.
Directive 2000/76/CE du Parlement européen et du Conseil du 4 décembre 2000 sur l'incinération des déchets, JOCE n° L 332 du 28 décembre 2000, p. 91-111.
Directive 2001/80/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2001 relative à la limitation des émissions de certains polluants dans l'atmosphère en provenance des grandes installations de combustion, JOCE n° L 309 du 27 novembre 2001, p. 1-21.
Directive 2001/81/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2001 fixant des plafonds d'émission nationaux pour certains polluants atmosphériques, JOCE n° L 309 du 27 novembre 2001, p. 22-30.
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