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RÉSUMÉ
Pour la préservation de la santé humaine et de l’environnement, il est nécessaire de traiter les émissions gazeuses dues aux activités humaines. Les polluants cibles sont généralement peu concentrés et en mélange complexe dans l’air ou le gaz. Sont abordés et discutés dans cet article les poussières – aérosols (liquides ou solides) – les pollens, les métaux (Hg, Cd, Pb...), les oxydes de soufre (SO2, SO3), les oxydes d’azote (NO, N2O, NO2), les oxydes de carbone (CO, CO2), les gaz et/ou aérosols acides (HCl, HF, H2SO4, HNO3), les composés organiques volatils (COV), les molécules odorantes, l’ozone (O3), les dioxines et furannes sous l’angle réglementaire et de procédés spécifiques de traitement. Quelques traitements émergents ou en développements industriels sont proposés.
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Pierre LE CLOIREC : Professeur des Universités - Directeur de l'ENSCR, École nationale supérieure de chimie de Rennes, France
INTRODUCTION
La préservation de la santé humaine et de l'environnement passe par un contrôle de la qualité de l'air. En effet, le réchauffement de la planète dû à l'effet de serre ou encore plus précisément l'exemple récurrent des niveaux d'ozone dans nos villes amènent à nous mobiliser pour une réduction de la pollution atmosphérique générée par les activités humaines. Les conférences mondiales des années 1990 ont permis aux pouvoirs publics de prendre conscience des problèmes et de ratifier des traités internationaux pour une diminution drastique des rejets polluants gazeux atmosphériques. En fin d'année 2015, la 21e Conférence des Parties (COP21) à la Convention cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC) nous rappelle l'importance d'une relation raisonnée entre les activités humaines et notre environnement.
Différents engagements internationaux d'États ont été déclinés en directives européennes qui ont été elles-mêmes retranscrites en droit français sous la forme d'arrêtés. Ces obligations réglementaires ne doivent pas nous faire oublier une démarche plus volontariste de réduction des pollutions atmosphériques pour la préservation de la santé humaine et en particulier celle des personnes les plus sensibles. Au-delà de la toxicité des rejets, il convient aussi d'intégrer la notion de confort par une élimination des nuisances dues à la pollution de l'air pour une meilleure qualité de vie.
Cet article présente synthétiquement les procédés de traitement des émissions gazeuses industrielles canalisées. Aussi, il est divisé en cinq paragraphes présentant les polluants en présence, la réglementation, les principales technologies disponibles de dépollution, des applications industrielles spécifiques aux grandes classes de polluants et enfin quelques procédés émergents ou en cours de développement.
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- Version archivée 1 de juin 2005 par Pierre LE CLOIREC
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5. Technologies émergentes
Quelques traitements qui sont actuellement en phase de recherche/développement ou ayant quelques unités industrielles en activité peuvent présenter à terme un intérêt particulier. On peut citer par exemple :
-
la filtration des poussières à haute température qui a de nombreuses applications, mais dont les développements technologiques sont difficiles ;
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le développement de nouveaux catalyseurs pour l'élimination des NO x présents dans les fumées issues de la combustion ;
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la photocatalyse : dans ce cas, on oxyde le polluant sur un catalyseur en présence d'un rayonnement UV. Les catalyseurs sont constitués d'oxyde métallique comme l'oxyde de titane supporté sur des matériaux inertes (alumino-silicate, papier, verre…). Ce procédé doit être validé par rapport à la génération de sous-produits. Des travaux sont réalisés pour trouver de nouveaux matériaux (azotés en particulier) pouvant oxyder les molécules par photocatalyse avec un rayonnement visible, ce qui laisse présager des développements intéressants ;
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l'oxydation par plasma froid : le plasma est produit par décharges électriques à très fort voltage de façons inhomogènes (densité naturelle d'électrons) ou homogènes (densité provoquée d'un grand nombre d'électrons). Ce plasma joue un triple rôle :
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précipitateur du fait des phénomènes électrostatiques,
-
producteur de rayonnement UV,
-
producteur de radicaux libres.
Les effets induits en particulier de ces espèces oxydantes sont la cassure de liaisons C—H et donc la transformation des COV en CO2 et eau. La présence de sous-produits de réaction est à vérifier ;
Le couplage de plasma froid et de photocatalyse est développé pour l'élimination de traces.
-
-
le biolavage des composés hydrophobes : les molécules odorantes hydrophiles sont solubilisées dans l'eau avant leur dégradation chimique ou biologique. Les molécules hydrophobes (styrènes, mercaptans…) ne sont généralement pas éliminées et posent donc un problème de nuisances olfactives. Des laveurs multiphasiques sont actuellement testés. Ils consistent en une absorption dans une huile (huile de silicone). Celle-ci est régénérée...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CITEPA - Centre Interprofessionnel techniques d'études de la pollution atmosphérique, inventaire des émissions de polluants atmosphériques en France. - CITEPA/CORALIE/Format SECTEN, mise à jour février 2004 (2004) http://www.citepa.org
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(2) - LIU (D.H.F.), LIPTAK (B.G.) - Environmental engineers' handbook. - 2nd Ed., Lewis Publishers, Boca Raton, États-Unis (2000).
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(3) - CHOVIN (P.), ROUSSEL (A.) - Physico-chimie et physiopathologie des polluants atmosphériques. - Masson, Paris (1973).
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(4) - INRS - * - Fiches Toxicologiques, Paris http://www.inrs.fr/publications/bdd/recherche-fichetox-criteres.html
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(5) - INRS - Aération et assainissement des lieux de travail. - Collection Aide-mémoire juridique http://www.inrs.fr
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(6) - GODISH (T.) - Air...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Ministère du développement durable et de l'énergie http://www.developpement-durable.gouv.fr/Bases-de-donnees,20745.html
Environmental Protection Agency (EPA) http://www3.epa.gov/enviro/facts/
Citepa – Inventaire SECTEN http://www.citepa.org/fr/activites/inventaires-des-emissions/secten
HAUT DE PAGE
ADEME – Agence de l'environnement et de la maitrise de l'énergie http://www.ademe.fr/
CITEPA – Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique http://www.citepa.org/fr/
EUR-lex – Réglementation de l'Union européenne http://eur-lex.europa.eu/homepage.html?locale=fr
INRS – Institut National de Sécurité http://www.inrs.fr/
Legifrance – Réglementation française http://www.legifrance.gouv.fr/
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