Dans l’industrie, de nombreuses opérations produisent une atmosphère chargée de poussières et de Composés Organiques Volatils (COV). Soit parce que l’opération émet simultanément ces poussières et ces COV. Soit parce que l’atelier, ou le hangar industriel, héberge des opérations parallèles qui génèrent indépendamment des poussières ou des COV ; ceux-ci se mélangeant ensuite dans l’air ambiant.
De plus certaines opérations produisent des nuisances olfactives liées à l’émission de COV ou de poussières. Par ailleurs, une grande partie des COV émis dans l’air de l’atelier provient des solvants utilisés dans ces opérations. Or, la plupart des solvants sont inflammables, et engendrent une atmosphère explosible (ATEX). Les particules fines mises en suspension dans l’air possèdent un potentiel combustible. Le mélange gazeux COV poussières augmente le risque ATEX.
Dès lors il s’agit pour l’industriel de traiter à la fois les COV et les poussières. En effet, la réglementation l’oblige à prévenir les risques de santé et de sécurité qu’implique leur présence dans l’atmosphère du bâtiment.
Selon le contexte de production, l’industriel choisira de faire appel à un assemblage d’appareils de traitement, ou optera pour un filtre qui combine en interne les technologies de traitement des poussières et des COV. En général le traitement des COV permet aussi d’éliminer les odeurs. Par ailleurs, pour répondre au risque ATEX, l’industriel s’équipera d’appareils conformes à la zone ATEX dans laquelle on les placera.
Après un tour d’horizon sur quelques secteurs et activités industriels produisant des atmosphères combinant COV et poussières, souvent odorantes ou explosibles, nous présenterons les techniques de traitement possibles. Puis nous aborderons en détail les émissions de COV et de poussière par industrie, ainsi que les nuisances olfactives et risque ATEX qu’ils engendrent.
Sommaire
Quelques exemples de procédés industriels émettant des poussières et des COV
Plusieurs procédés industriels peuvent émettre à la fois des particules en suspension dans l’air (poussières) et des composés organiques volatils (COV). Il peut s’agir d’une émission simultanée de COV et de poussières, soit d’émissions associées lors de tâches en parallèle ou successives exécutées dans un même volume. Voici quelques exemples :
Industrie chimique
Les usines chimiques fabricant des produits chimiques organiques peuvent émettre des COV lors des processus de synthèse, de polymérisation, de manipulation et de stockage. De plus, des particules peuvent être générées lors de la manipulation de matières premières solides ou de la production de produits en poudre.
Industrie automobile
Les activités telles que l’application de peintures, le soudage et le meulage dans la production automobile peuvent générer à la fois des poussières fines métalliques ou plastiques et des COV provenant des peintures, des solvants et des adhésifs utilisés.
Industrie du bois
Les opérations de sciage, de ponçage et de traitement du bois peuvent libérer des particules de bois ainsi que des COV provenant des produits chimiques employés lors du traitement et la finition du bois.
Industrie des plastiques
La production de plastiques, notamment par moulage par injection ou thermoformage, peut entraîner des émissions de particules plastiques et de COV provenant des matériaux de base et des agents de traitement.
Industrie de la peinture et des revêtements
Les procédés de peinture, de revêtement et de finition dans divers secteurs tels que l’industrie de la construction, de l’aérospatiale et de la marine peuvent libérer à la fois des particules et des COV provenant des peintures, des solvants et des diluants.
Industrie agroalimentaire
Certaines activités de transformation des aliments, la torréfaction, le séchage et la friture par exemples, peuvent générer des particules alimentaires ainsi que des COV provenant des procédés de cuisson et de traitement.
Ces exemples illustrent comment certains volumes industriels peuvent se trouver en présence à la fois de poussières et des COV ; ce qui souligne l’importance de contrôler et de réduire ces émissions pour protéger la santé humaine et l’environnement.
Quelles technologies pour traiter les poussières et les COV?
Pour traiter en commun les poussières et les composés organiques volatils (COV), il existe plusieurs types de technologies. En voici quelques-unes souvent utilisées.
Adsorption sur charbon actif
Les systèmes d’adsorption sur charbon actif sont conçus pour piéger les COV, en les faisant adhérer sur une surface structurée de charbon actif. Ces systèmes peuvent se combiner avec d’autres technologies de filtration pour traiter à la fois les poussières et les COV.
Filtres à manches
Les dépoussiéreurs à manches utilisent des manches filtrantes en tissu pour capturer les particules en suspension dans l’air. Certains modèles sont également équipés de matériaux absorbants qui peuvent piéger les COV. Ces systèmes peuvent être efficaces pour traiter à la fois les poussières et les COV, mais ils nécessitent parfois des prétraitements pour améliorer l’efficacité de la capture des COV.
Systèmes combinés
Certains systèmes de contrôle de la pollution de l’air combinent plusieurs technologies, telles que les filtres à manches et l’adsorption sur charbon actif, pour traiter à la fois les poussières et les COV de manière efficace.
Électrofiltres
Les électrofiltres utilisent une charge électrique pour capturer les particules en suspension dans l’air. Certains modèles peuvent également être équipés de matériaux adsorbants pour capturer les COV. Les électrofiltres peuvent être efficaces pour traiter à la fois les poussières et les COV, mais ils peuvent nécessiter un entretien régulier pour maintenir leur efficacité.
Systèmes de biofiltration
Les biofiltres utilisent des microorganismes pour décomposer les COV en composés moins nocifs. Certains biofiltres peuvent également être équipés de médias filtrants pour capturer les particules en suspension dans l’air. Les systèmes de biofiltration peuvent être efficaces pour traiter à la fois les poussières et les COV, mais ils peuvent nécessiter des conditions spécifiques pour maintenir l’activité des microorganismes.
Il est important de sélectionner la technologie selon les caractéristiques spécifiques du procédé et de la nature des contaminants présents dans les émissions industrielles.
Les dépoussiéreurs intégrant la filtration de COV
Un dépoussiéreur combinant des filtres à manches et l’adsorption sur charbon actif, traite à la fois les poussières et les composés organiques volatils (COV). C’est un système intégré fonctionnant en suivant plusieurs étapes de traitement. Voici comment ce type de dépoussiéreur fonctionne
Étape de capture des poussières
Le système commence par une étape de filtration des particules en suspension dans l’air à l’aide de filtres à manches. Les manches filtrantes sont constituées généralement d’un tissu ou d’un matériau poreux dont les trous possèdent un diamètre inférieur à la taille des particules de l’effluent gazeux. L’air chargé de poussières traverse les manches filtrantes, où les particules sont piégées à la surface ou dans les fibres du matériau. L’air, filtré des poussières, sort des filtres à manches toujours chargé en COV.
Étape de capture des COV
Après avoir traversé les filtres à manches, l’air filtré des poussières se dirige vers un lit de charbon actif ou un autre matériau adsorbant. Le matériau piège les molécules de COV à sa surface, en agissant comme une sorte d’éponge chimique. Au final, l’air est purifié à la fois des poussières et des COV avant d’être évacué.
Maintenance et entretien de l’appareil
Les filtres à manches seront nettoyés ou remplacés régulièrement pour maintenir leur efficacité. Pour éliminer les particules accumulées le nettoyage des filtres, comme le secouage ou le soufflage à l’air comprimé, se réalise soit de façon manuelle, soit de manière automatique par un module intégré au dépoussiéreur.
Le lit de charbon actif doit également être remplacé ou régénéré périodiquement, car sa capacité d’adsorption diminue avec le temps.
Contrôle et surveillance
En général un dépoussiéreur est équipé de capteurs et de dispositifs de surveillance pour contrôler son efficacité, notamment les niveaux de poussière et de COV dans l’air filtré. Les données recueillies par ces capteurs seront utilisées pour ajuster les paramètres du système et assurer un fonctionnement optimal.
Avantage du filtre combiné poussières et COV
Ce type de dépoussiéreur combiné offre l’avantage de traiter à la fois les poussières et les COV, ce qui en fait une solution efficace pour de nombreuses applications industrielles où les deux types de contaminants sont présents. Les filtres mobiles combinés poussières-COV ont l’avantage de s’adapter facilement aux configurations des volumes de travail et à leurs évolutions.
Conclusion : l’importance de traiter simultanément les émissions de poussières et de COV
Dans l’industrie, il est important d’installer des systèmes de collecte de poussière et de contrôle des COV, tels que des dépoussiéreurs combinant les technologies de capture sur filtres à manche et à charbon actif, ou une combinaison d’appareils indépendants , par exemple: des appareil de filtration à manches et des appareils de filtration à charbon actif, sans oublier des systèmes de ventilation appropriés ; ceci pour gérer simultanément les émissions de poussières et de COV. Cela permet de maintenir un environnement de travail sûr et conforme aux réglementations en matière de qualité de l’air. Les nuisances olfactives se gèrent via la filtration des COV. Le risque ATEX se prévient par le choix d’un appareil estampillé ATEX.