Your browser does not support JavaScript!

Le traitement des odeurs : une palette de solutions

30 mai 2007 Paru dans le N°302 à la page 33 ( mots)
Rédigé par : Christophe BOUCHET

Il y a trois manières de lutter contre les nuisances olfactives. La première consiste à agir en amont de l'apparition d'un effluent gazeux susceptible de provoquer des nuisances olfactives. Il s'agit d'empêcher l'apparition d'une mauvaise odeur. La seconde consiste à traiter ces émissions via une palette de procédés thermiques, biologiques ou physico-chimiques qui ont largement fait leurs preuves. Une autre possibilité consiste à réduire non pas les émissions odorantes mais la nuisance elle-même, permettant ainsi l'acceptabilité de nombreux sites par les riverains. Explications.

Il y a trois manières de lutter contre les nuisances olfactives. La première consiste à agir en amont de l’apparition d’un effluent gazeux susceptible de provoquer des nuisances olfactives. Il s’agit d’empêcher l’apparition d’une mauvaise odeur. La seconde consiste à traiter ces émissions via une palette de procédés thermiques, biologiques ou physico-chimiques qui ont largement fait leurs preuves. Une autre possibilité consiste à réduire non pas les émissions odorantes mais la nuisance elle-même, permettant ainsi l’acceptabilité de nombreux sites par les riverains. Explications.

Réalisé par

[Photo : (pas de légende)]

Même si elles ne sont ni systématiques ni permanentes, le traitement des eaux usées urbaines ou industrielles génère des odeurs malodorantes qui sont désormais systématiquement perçues comme une nuisance inacceptable par les riverains des stations d'épuration. Et les temps ont changé : ces derniers n’hésitent plus à s'organiser pour mettre fin à ce qu’ils considèrent désormais comme un désordre, ce qui peut conduire, dans les cas les plus extrêmes, à la fermeture provisoire de l’exploitation. Il est donc devenu stratégique, pour les exploitants de stations d'épuration, de réseaux d’assainissement ou d’unités de stockage de boues, de parvenir à limiter, voire à annihiler complètement, les odeurs générées par les traitements qu'ils mettent en œuvre.

En stations d’épuration, les principales sources de ces nuisances sont clairement identifiées : le poste de relevage, le dessablage-dégrillage, le bassin d'aération, l’épaississeur de boues, la déshydratation des boues, le stockage des boues et des sous-produits et le poste de dépotage des matières de vidange en sont bien souvent à l’origine. En réseaux d’assainissement, la majorité des problèmes d’odeurs se situe au niveau des regards de passage recevant un effluent d'une conduite en charge, dont le temps de séjour est trop long, des postes de

[Photo : Les nez électroniques composés de capteurs spécifiques permettent d’assurer un suivi des odeurs en continu et sur l'ensemble d'un site et de ses environs, en mode automatisé.]

Dégrillage et de la fermentation des refus, et des collecteurs gravitaires au débouché de refoulement.

Dans la plupart des cas, c'est la décomposition biologique des matières organiques (protéines, acides aminés) présentes dans les effluents traités qui est à l’origine des odeurs désagréables. Mais pour traiter correctement les composés malodorants, il est indispensable de les caractériser préalablement avec précision.

Un préalable : caractériser les odeurs avec précision

La maîtrise des émissions d'odeurs commence par une meilleure connaissance de la façon dont elles sont perçues. L’odeur étant la résultante d’un mélange de différentes molécules, cela ne facilite ni la localisation de la source, ni sa mesure. L'olfactométrie, c’est la métrologie des odeurs. Elle a pour finalité de mesurer et d'évaluer ponctuellement les odeurs en utilisant un panel sensoriel (analyse sensorielle) soumis à des dilutions successives d'un échantillon. En associant l'olfactométrie à l'utilisation de la mesure en continu avec les nez électroniques, on peut non seulement caractériser les mesures à l'émission selon deux grandeurs, le débit d'odeurs et l'intensité d'odeur à la source, mais également qualifier les sources odorantes par la mesure instrumentale.

[Encart : Créer ou renforcer une cohabitation sereine entre l’exploitation et les riverains Le principe de la mesure de la gêne est d’analyser les effets réels de perception des odeurs par les riverains pour remonter aux causes, alors que les autres types de mesure d’odeurs partent des causes pour imaginer les effets. Expoll est un dispositif de collecte et de transmission de données (plaintes riverains, messager environnement, météo, production, désodorisation) qui assure pour l'exploitant sur son PC, une veille permanente en générant des analyses odeur (cartographies, tableaux, graphes), afin de visualiser l'impact odeur de ses installations. « C'est un film dans lequel les acteurs principaux sont les riverains » explique-t-on chez Airpoll qui commercialise ce dispositif. Dans ce film, les “caméras” sont placées dans le milieu émetteur (données productions et désodorisations, météo) et dans le milieu récepteur (informations riverains, messagers environnement, nez-experts). Le logiciel Expoll permet de mettre en scène ce film et contribue à créer ou renforcer une cohabitation sereine entre l'exploitation et les riverains.]

Même si la caractérisation et la mesure des odeurs sont un domaine nouveau, les progrès effectués ces dernières années sont considérables. Plusieurs prestataires tels que EOG, société du groupe GED, ou encore SODAE, IRSN, Alpha MOS, se sont spécialisés dans l'olfactométrie et les risques sanitaires pour être en mesure de caractériser les émissions malodorantes et hiérarchiser leurs impacts sur la nuisance olfactive globale. En s'appuyant sur des techniques d'analyse sensorielles, des enquêtes d’opinions et des études avec des nez experts, EOG développe depuis 15 ans un ensemble d'outils adaptés aux différentes questions des industriels. « L’analyse de conflit per-

[Photo : Le chromatographe GC 301 C commercialisé par Environnement Process & Analyse (E.P.A) permet de quantifier les composés responsables des odeurs (H2S et mercaptans… mais également NH3) avec un seuil de détection compris entre 1 et 5 ppb en direct et sans concentration. De nombreux exploitants l'utilisent pour obtenir des quantifications fiables et ainsi caractériser les systèmes de traitement et d’épuration installés en amont. Cette solution représente un coût d'investissement de l'ordre de 25 à 30 K€ ce constitue un excellent rapport qualité/prix.]
[Encart : Eolage®, un procédé dans le vent Eolage®, proposé par Delamet Environnement, permet d'éliminer les nuisances olfactives ou les rejets gazeux industriels sur sites à ciel ouvert ainsi que sur des sources canalisées et se positionne comme l'ultime solution technologique lorsque les autres traitements s’avèrent inefficaces. Associant la propulsion aérodynamique forcée et la dispersion par le vent, elle consiste à capter l'air pollué au niveau du sol et à le propulser en altitude pour qu'il se dilue dans l’air ambiant. Directement inspiré de la technologie des tours de ventilation installées dans les vignes pour lutter contre le gel, ce procédé se compose d'un ensemble de turbomachines électriques à hélice tripale carénée, fixes ou mobiles, qui assurent le captage et la propulsion de l'air pollué à haute altitude, entre 100 et 200 mètres, où le vent assure sa dispersion. Un automate pilote le système en fonction des conditions climatiques. Chaque pulseur est doté d’un moteur électrique spécifique d'une puissance installée de 45 kW (vitesse de rotation : 1 000 tours/min) ventilé par le flux d’air du pulseur. D’un encombrement réduit, le pulseur offre un rayon de captage au sol de 20 à 80 mètres suivant la force du vent. Fonctionnant en continu mais programmable suivant cette dernière, il est doté d'une hélice carénée de 2 m de diamètre sur 2 m de hauteur qui permet un débit de 300 000 m³/heure. Notre technologie d’Eolage® permet d’éviter le surdimensionnement des solutions de traitement (lavage, biofiltre et charbon). Cette technologie permet de traiter l'ensemble des molécules présentes dans les composés gazeux. Seul bémol, le rejet doit respecter les réglementations, lorsqu'elles existent, car la dilution n'est pas un moyen de traitement proprement dit.]
[Publicité : YARA]

met aux décideurs de connaître les préoccupations des riverains, l’origine du conflit, les craintes éventuelles, et aux riverains de prendre acte d’une volonté de progrès. Elle contribue également à débloquer des situations de crise, explique Lionel Pourtier, Directeur général d’EOG. Les observations d’un jury de riverains permettent de mesurer l’importance de la gêne olfactive en fonction des différentes conditions d’exploitation et météorologiques, et de faire un suivi des nuisances olfactives. Quant à l’enquête, elle donne une photographie de l’état de la perception des riverains vis-à-vis de l’environnement et des différentes nuisances auxquelles ils sont exposés. Enfin, la description olfactive par un jury d’experts permet d’identifier les différentes origines des odeurs perçues, de caractériser l’impact olfactif de chaque source et de qualifier l’influence des conditions météorologiques et d’exploitation sur la perception des odeurs.

Ce sont ces diagnostics qui permettent d’orienter les recherches de solutions techniques adaptées à chaque problématique de traitement des odeurs et de les dimensionner.

À côté des jurys de nez se sont développés ces dernières années des nez électroniques composés de capteurs non spécifiques et enrichis de détecteurs sélectifs (H₂S, RSH, H₂S et COV totaux pour RQ BOX) qui présentent l’avantage d’être opérationnels 24 h/24.

Avec OdoWatch d’Odotech ou RQ Box d’Alpha MOS on peut assurer un suivi continu des odeurs en temps réel et sur l’ensemble d’un site et de ses environs, en mode automatisé. Ainsi, l’exploitant du site, le prestataire chargé de mettre en œuvre les solutions visant à supprimer les odeurs et les riverains disposent d’un outil de suivi et d’un étalon objectif sur lequel peut se baser le dialogue. En France, une dizaine de sites sont équipés par les nez électroniques OdoWatch d’Odotech ou RQ BOX d’Alpha MOS. Ces derniers ont d’ailleurs fait l’objet, en plus des installations sur site, de projets de validation avec l’Ademe. Ils contribuent également à mieux déterminer l’ampleur des nuisances, ce qui facilitera la recherche de solutions adaptées. Car il n’existe pas de procédés de traitement universels susceptibles d’être utilisés quelle que soit l’application concernée. Il existe en revanche quelques règles simples à respecter.

Neutralisation des odeurs : un procédé à ne pas négliger

La réduction du niveau d’émission de nuisances olfactives peut se faire en agissant à la source, c’est-à-dire en amont de l’émission de l’effluent gazeux provoquant les nuisances olfactives à l’extérieur du site. Il s’agit alors d’empêcher l’apparition d’une mauvaise odeur. Nutriox® de Yara International est une solution biologique préventive de ce type dont le principe d’action est basé sur l’injection de nitrates dans les effluents, ce qui permet d’éviter la formation de sulfures et donc d’hydrogène sulfuré. Nutriox® peut être utilisé en stations d’épuration comme en réseaux d’assainissement ou en stations de pompage.

Une autre catégorie de techniques vise à réduire non pas les émissions odorantes mais la nuisance elle-même, permettant ainsi l’acceptabilité de nombreux sites par les riverains : il s’agit des produits neutralisants (à ne pas confondre avec les masquants) qui consistent à éliminer une odeur sans la remplacer par une autre en agissant sur les composés ammoniaqués (NH₃, amines…), les composés soufrés (mercaptans, H₂S…) et certains solvants ou hydrocarbures. ODO-RAM® de RAM Environnement est un produit destructeur d’odeur qui rentre dans cette catégorie en procédant à une destruction des principales nuisances sans créer de surodorisation. ODO-RAM est efficace sur les molécules oxydées, soufrées, AGV, mercaptans et ammoniaque provenant de la dégradation organique de la matière.

Westrand propose des techniques similaires reposant notamment sur des rampes de pulvérisation haute pression pilotées par station météo avec des logiciels adaptés permettant une mise hors odeurs de liquides malodorants (lixiviats, eaux usées, effluents agro-alimentaires). Les techniques de mise en œuvre de Westrand reposent sur une gamme complète de réactifs agissant sur la plupart des composés gazeux posant problème.

[Photo : Les lavages de gaz sont basés sur un transfert des composés odorants de la phase gaz à une phase liquide aqueuse. Ils sont recommandés pour les volumes importants.]
[Photo : Ciffa Systèmes fabrique des produits variés, adaptés aux besoins les plus divers : eau potable, effluents urbains, industriels, chimiques. Les matériaux utilisés sont choisis en fonction de l’agressivité du ciel gazeux.]
[Publicité : Guide de l'eau]
[Publicité : Cap Environnement]
[Publicité : Alpha MOS]
[Schéma : Schéma de principe de la photocatalyse]

…ter pourqu qu’elles soient mises en œuvre très en amont ; qui faciliteront leur traitement.

La première d’entre elles consiste à prendre en compte la problématique odeurs dès la conception de la station pour limiter l’émission de composés malodorants : regroupement des process les plus odorants pour concentrer l’émission des odeurs et limiter au maximum les surfaces d’échanges entre les eaux usées et l’air.

Une solution efficace consiste également à couvrir les bassins, soit avec des couvertures souples proposées par Ciffa Systèmes soit avec des couvertures rigides, commercialisées par Trioplast. Ceci permet d’assurer un confinement total des bassins.

Ces couvertures rapprochées assurent le confinement d’un volume d’air réduit et permettent de traiter cet air sur filtres à charbon actif ou biofiltres. Ciffa Systèmes fabrique des produits variés, adaptés aux besoins les plus divers : eau potable, effluents urbains, industriels, chimiques. Les matériaux utilisés sont choisis en fonction de l’agressivité du ciel gazeux. La gamme s’étend donc du PVC Alimentaire ACS au Terpolymère d’éthylène résistant aux ciels gazeux les plus corrosifs, en passant par des polypropylènes résistants au biogaz. Ciffa Systèmes sait également adapter sa technologie au type de bassin à traiter : couvertures souples, semi-rigides, fixes, coulissantes ou flottantes. La manutention simple et rapide facilite l’entretien des bassins et permet ainsi un précieux gain de temps. Les couvertures flottantes sont économiques pour les lagunes de grandes dimensions. Anaérobiques, elles permettent le traitement des gaz émis par les lagunes sans dilution ni apport d’air extérieur et permettent l’optimisation totale du process et la possibilité de valorisation.

Ces précautions prises, lorsque des nuisances olfactives se déclarent et que leur origine est établie, il faut choisir un traitement adapté à la problématique considérée sachant que, dans bien des cas, le couplage de plusieurs procédés s’imposera avantageusement.

Choisir un traitement adapté à la problématique considérée

Le choix d’un type de traitement doit prendre en compte trois données essentielles : le type et les propriétés des polluants à éliminer, le débit et la concentration des flux gazeux à traiter et enfin le critère économique, c’est-à-dire le coût global du traitement envisagé. À ces données liées au process lui-même devront être également intégrées les caractéristiques de l’exploitation considérée : situation du site, lieu d’implantation du procédé, technicité du personnel d’exploitation, etc.

Les procédés biologiques mis en œuvre pour traiter les nuisances olfactives ont connu d’importants développements ces dernières années. Ils consistent à oxyder les composés organiques par le biais de micro-organismes. Ils peuvent être mis en œuvre via des biofiltres, des biolaveurs ou des lits bactériens. Les biofiltres, que l’on trouve sur de petites et moyennes installations, sont adaptés aux débits élevés et aux concentrations faibles. En revanche, ils s’adaptent difficilement aux fluctuations importantes de charges d’odeurs. Le principe du biofiltre consiste à…

[Encart : Lutter contre la formation des odeurs grâce à l’aération Les émanations d’odeurs ne sont pas toujours inévitables. Parfois, la présence d’odeurs résulte des anomalies de fonctionnement des installations d’aération. Il faut donc avant tout étudier en détail le fonctionnement d’une installation, afin de limiter au strict minimum les émanations de gaz odorants. Cela réduit d’autant le coût de traitement. Pour les bassins et les lagunes, l’aération joue un rôle important. L’implantation d’aérateurs submersibles de surface peut permettre la disparition totale de toute nuisance olfactive en quelques jours à peine. De nombreux prestataires, d’ABS France à Landia en passant par Europésep, l’Insa, Favre et bien d’autres encore, proposent des solutions en matière d’aération et/ou de brassage des effluents. Ovivo propose de son côté un service d’oxygénation de dépannage, livré et installé en 48 heures, susceptible d’oxygéner en urgence tous types d’effluents. ]
[Photo : Combinaison de pompes dilacératrices Landia avec le système AirJet sur les eaux usées d’une tannerie]
[Photo : À Pont-Évêque (38), Ahlstrom a conçu avec le concours d’Epurair un bâtiment complet dédié au stockage de boues papetières, constitué de panneaux revêtus de dioxyde de titane associé au charbon actif. Ce bâtiment ne génère aucune nuisance olfactive.]
[Publicité : AIREPUR Industries]
[Publicité : Airpoll]
[Publicité : ALCION Environnement]
[Publicité : Landia]

Faire circuler l’air vicié à travers un garnissage de type tourbe, copeaux de bois ou écorces. Simples à mettre en œuvre, les biofiltres ne nécessitent qu’un faible entretien et sont avantageux d’un point de vue économique : le prix du m³ traité oscille entre 8 et 10 €. Ils sont proposés par des sociétés telles qu’Europe Environnement, Airepur Industries, Greenpro ou encore Waterleau. Les biolaveurs permettent de leur côté un transfert de polluants odorants gaz-liquide dans une colonne qui peut être de type colonne à pulvérisation ou à garnissage. La phase liquide peut être recyclée dans la colonne.

La société VÉRITÉ propose ce type de biolaveur en colonne vide à pulvérisation (procédé Avelbio®). La phase liquide est régénérée dans des bassins d’oxydation biologique, ce qui permet une consommation réduite en eau et en produits chimiques (nutriments, ajustement pH). Les purges liquides limitées pourront être rejetées en réseau ou vers un système de post-traitement de l’eau intégré à Avelbio® avant rejet vers le milieu naturel. Cette technologie permet de traiter de très gros débits (de 10 000 à plus de 100 000 m³/h) pour des concentrations en polluants variables et appliquée à des secteurs d’activité divers (station d’épuration, site de compostage, industrie agroalimentaire…). La surface au sol est limitée par rapport au volume traité. Cette technologie est efficace sur les COV solubles, composés soufrés et composés azotés. Le coût d’investissement pour une unité de 100 000 m³/h est de l’ordre de 5 à 7 €/m³.

Les lavages de gaz ou lavages acidobasiques, proposés par des sociétés telles que Veolia Eau, Europe Environnement, Greenpro, Sidac ou Waterleau, sont basés sur un transfert des composés odorants de la phase gaz à une phase liquide aqueuse. Ils sont recommandés pour les volumes importants. Les oxydants utilisés sont le chlore, l’ozone (produit in situ) et le peroxyde d’hydrogène. Ils sont adaptés aux débits élevés et aux concentrations faibles à moyennes. C’est une technique souple, facilement adaptable aux variations de charge et de débits, mais qui demande la mise en œuvre de savoir-faire spécifiques. Le coût du traitement pour un débit moyen de 2 000 m³/h se situe entre 13 et 16 € le m³.

L’adsorption est une autre méthode de traitement des odeurs qui repose sur le transfert d’une molécule de la phase gazeuse sur la surface d’un solide. Il existe de nombreux matériaux adsorbants mais, en traitement des odeurs, c’est le charbon actif qui est le plus répandu. Sa mise en œuvre est très simple ; l’adsorbeur est constitué d’un container garni d’adsorbant, en général du charbon actif en grains, au travers duquel passe de manière ascendante ou descendante le flux d’air à purifier. Le procédé tolère bien les variations de flux. Il est adapté à des débits allant jusqu’à 5 000 m³/h. Son coût se situe entre 4 et 6 € le m³ traité. Nombreux sont ceux qui le proposent. Greenpro réalise par exemple des filtres à charbon actif standards de diamètre 200 à 3 000 mm. Ces filtres peuvent être réalisés de manière mono-étagée pour traiter un seul polluant et bi ou tri-étagée, ce qui permet d’optimiser la captation des molécules ne réagissant pas avec certains charbons.

[Photo : Le procédé PhoCatOx de Fuchs commercialisé en France par Ismo est basé sur l’utilisation de rayons UV en associant la photo-oxydation et l’oxydation catalytique.]
[Encart : texte : Une solution émergente de destruction d’odeurs Contrairement aux produits masquants qui saturent les récepteurs de la muqueuse olfactive et qui agissent généralement par simple surodorisation, la solution Norasystem®, commercialisée par Phodé, élimine et abat la pollution olfactive. Les principes actifs Norasystem® sont extraits et dérivés du monde végétal. Leur mode d’action consiste à accélérer le processus de biodégradation et de minéralisation des polluants olfactifs tels que l’ammoniac, l’hydrogène sulfuré, … et ainsi de rendre les sels formés plus rapidement biodisponibles au niveau des écosystèmes terrestres et aquatiques. Cette solution permet aux cycles biogéochimiques de l’azote et du soufre de se dérouler plus rapidement. Les composés formés retrouvent leur état naturel, stable, et/ou non toxique. Il est intéressant de rapprocher cette solution de traitement des nuisances olfactives des techniques de lavage physico-chimique et de biofiltration : les produits formés sont identiques (formation de sels, dégradation des composés aminés et soufrés respectivement en azote et soufre organiques, éléments essentiels des protéines et constituants universels de toute matière vivante). La solution Norasystem® a été mise en œuvre sur une unité de séchage solaire de boues, d’une station d’épuration. Le produit est dilué dans l’eau (prédilution au 1/16 et injection de 0,2 % de solution diluée par une pompe doseuse) et diffusé par brumisation haute pression, à l’aide de buses (84 au total, de débit égal à 6 L/h chacune) disposées sur une rampe de diffusion au niveau des plénums recevant l’air vicié, et au niveau de la faîtière du bâtiment de désodorisation. Les caractéristiques de la station sont les suivantes : – séchage solaire de 5 000 m² correspondant à une serre de type horticole double vitrage, placée sur une dalle bétonnée ; – ventilation par 6 extracteurs de 40 000 m³/h chacun, assurant 8 à 10 renouvellements d’atmosphère par heure ; – serre alimentée avec la boue déshydratée chaulée à une siccité de l’ordre de 28 % à 30 %, produite par la STEP ; – volume annuel de boue stockée = 6 400 t en poids brut. Les performances du traitement mis en place sont les suivantes : * Réduction de NH₃ de 78,3 % * Réduction de H₂S de 100 % * Réduction de l’intensité odorante globale (évaluée par olfactométrie) d’environ 95,5 % (réduction de 970 UO/m³ à 44 UO/m³). La solution Norasystem® est venue en remplacement de l’installation de désodorisation initialement conçue qui fonctionnait avec un biofiltre de 400 m³ constitué d’écorce et de pouzzolane dont l’efficacité était insuffisante. À noter que les produits Norasystem® ont fait l’objet d’une étude toxicologique complète concluant à une non-toxicité pour l’homme ou pour l’environnement aux taux d’utilisation préconisés et même au-delà.]

La biofiltration a le vent en poupe

DMT Environmental Technology possède une large expérience dans la conception et la livraison d'unités modernes de contrôle des odeurs pour les industries et les stations d'épuration. Elle propose une vaste gamme de technologies parmi lesquelles la biofiltration, ou la filtration par roche volcanique, une technologie développée ces dernières années et dont la popularité augmente.

Un biofiltre est composé d'une cuve remplie de garnissage, lequel est arrosé d'eau de manière continue ou périodique. Après absorption de la fine couche d'eau, les polluants sont dégradés par les micro-organismes fixés au garnissage (au biofiltre, ainsi nommé). Les polluants dégradés seront déchargés hors du filtre par la même couche d'eau. Grâce à cette couche d'eau mobile, le déchargement d'acidifiants est supérieur à la biofiltration classique dans laquelle nous trouvons des couches d'eau stationnaires. Les niveaux de pH doivent être contrôlés en dosant l'eau, l'hydroxyde de sodium ou la soude.

Les filtres peuvent être inoculés en utilisant les boues activées ou les cultures d'inoculation. Il est essentiel que le biofilm reste intact sur le garnissage : une croissance extensive peut conduire à des obstructions (locales), qui peuvent réduire la surface de contact et, à la suite de cela, réduire l'efficacité du filtre. L'épaisseur du biofilm peut être influencée par la variation de l'écoulement de l'eau, ou en créant des variations dans la valeur du pH rencontrée et/ou dans la quantité de sulfate. En biofiltration, les filtres contenant des quantités élevées de sulfure d'hydrogène (> 500 ppm) doivent être traités, le soufre élémentaire se formera probablement à la suite d'une oxydation biologique incomplète.

Le principe d'un biofiltre se base sur la recirculation ou sur la pulvérisation à une fine goutte d'eau, dans un milieu solide, en général les pierres volcaniques ou le garnissage plastique. La roche volcanique est généralement utilisée en raison de sa surface spécifique élevée. Les nutriments et minéraux essentiels aux bactéries peuvent être dosés par une station d'injection indépendante ou par le simple ajout d'un effluent provenant d'une station d'épuration des eaux usées.

Un des avantages des biofiltres classiques est l'excellent contrôle du processus du réacteur : le dosage des nutriments est sans cesse possible, le milieu a un cycle de vie de plus de 15 ans, la valeur du pH peut être contrôlée, une pré-humidification n'est pas nécessaire, les rayons d'action sont plus compacts, etc. Tout cela permet une meilleure performance dans de nombreuses situations.

[Publicité : DMT Environmental Technology]
[Publicité : CIFFA Systèmes]
[Photo : Avec Cyclean, Greenpro innove et enrichit sa gamme d’épurateurs d’air. Sa conception permet un contact intime entre le liquide de lavage et l'air vicié, ce qui permet d'obtenir une efficacité d’absorption intéressante pour un encombrement très réduit.]

Son côté, Europe Environnement commercialise des évents au charbon actif réalisés en PEHD (anticorrosion et résistance aux UV) destinés à traiter les odeurs dans le cadre des stations d’épuration, postes de relevage ou pour des cuves de stockage de produits chimiques. Compacts, ils s'adaptent facilement sur un évent de cuve et se posent au sol. Ils sont disponibles en diamètre évolutif de 200 à 1 000 mm et conviennent à des faibles débits. Ils comportent une chambre de stockage du charbon de 200 mm de haut. La sortie des gaz se fait horizontalement via un col-de-cygne. Un ventilateur peut être couplé sur l'entrée des gaz. Pour permettre l'interchangeabilité du charbon actif, l'évent est muni d’un couvercle avec des vis de démontage rapide. Dans le cas d’odeurs différentes, molécules ammoniac et H₂S, la chambre de stockage peut être chargée de deux lits de charbons actifs différents. Les charbons auront alors une imprégnation différente ou des matériaux de base différents.

La plupart de ces procédés peuvent s’utiliser seuls ou être associés les uns aux autres. Ainsi, Airepur Industries ou encore Greenpro associent souvent lavage physico-chimique, biofiltration et filtres à charbon actif. Objectif : optimiser les performances de chacun de ces procédés et répondre ainsi de la manière la plus adaptée possible aux différentes problématiques. Les gains obtenus se situent au niveau des consommations de réactifs chimiques, de la limitation des reports de pollution à l'évacuation des eaux, des faibles coûts énergétiques ou encore par leur capacité à pallier d'éventuels pics de pollution.

Greenpro propose de son côté un caisson qui combine lavage physico-chimique, biofiltration et filtre à charbon actif pour finition. Cette société réalise également des épurations physico-chimiques en trois phases : acide, oxydo-basique et basique. La colonne à garnissage de la phase acide est avantageusement remplacée par le laveur Cyclean de dimension réduite.

À côté des techniques classiques de traitement thermique, biologique, par absorption ou adsorption, des procédés innovants et prometteurs font l'objet de programmes de recherche importants. C’est le cas de la photocatalyse et du traitement par plasma associé à la catalyse ou à la photocatalyse.

La photocatalyse, un procédé prometteur

La photocatalyse est un procédé en plein essor qui ouvre des perspectives très importantes en matière de traitement de polluants dans des effluents gazeux tels que l'air, ou dans l'eau. Elle offre le grand avantage de permettre la minéralisation totale des polluants, tout en respectant l'intégrité de l’environnement. La photocatalyse repose sur un phénomène d’oxydoréduction. Ses effets ne sont donc pas instantanés. Joseph Dussaud, directeur des recherches stratégiques chez Ahlstrom, travaille sur le procédé depuis de nombreuses années. Il explique : « La photocatalyse a l’avantage d’oxyder de nombreux contaminants jusqu'à leur minéralisation complète et de ne pas transférer les polluants sur un adsorbant. Cette technologie associe l'utilisation d’un semi-conducteur, généralement du dioxyde de titane (TiO₂) et un rayonnement lumineux (rayonnement UV ou visible). Sous l'action de ce rayonnement, le semi-conducteur produit des radicaux oxydants permettant la destruction des polluants principalement organiques adsorbés à sa surface ». La réaction exploite des sources de rayonnement UV peu onéreuses en utilisant l’oxygène de l'air comme agent d’oxydation principal. L'intérêt du principe a été démontré. Cette technologie est particulièrement bien adaptée pour le traitement d’effluents gazeux faiblement pollués et à des débits de gaz faibles et moyens. Ces constatations ont conduit à la conception d'une multitude d'applications. Le groupe Ahlstrom (6 700 employés, 1,8 milliard d'euros de chiffre d'affaires), dont le siège social est situé à Helsinki en Finlande, est leader mondial dans le domaine des supports fibreux techniques et spéciaux. Le groupe a présenté dès 2004 une bâche anti-odeur associant la technologie photocatalytique avec la technologie d'adsorption sur charbon actif permettant de concentrer les odeurs dans le charbon actif puis de le régénérer avec les radicaux libres créés par la photocatalyse. Cette association de deux technologies permet son utilisation comme couverture extérieure de sources de nuisances olfactives telles que les

[Encart : Un traitement chimique des gaz par voie sèche La société Purafil Inc. d’Atlanta, aux USA, représentée en France par la société Warwick Adriss propose une technologie originale de traitement des odeurs sur des granulés sphériques imprégnés de réactif chimique. L'efficacité de ce procédé d’élimination des odeurs a conduit à l'installation actuelle de plus de 200 appareils Purafil sur le territoire français. L'air malodorant passe au travers de filtres contenant les granulés et, par l'action simultanée d’adsorption, d’absorption et de réaction chimique, l'air est débarrassé des molécules polluantes bien connues des ouvrages d’assainissement : H₂S, mercaptans RSH, amines, aldéhydes, COV… Les avantages de cette technologie sont les suivants : - coût d'investissement réduit ; - traitement de flux d’air de 100 m³/h jusqu’à 68 000 m³/h sur un seul et même appareil ; - efficacité de 99,95 % d’élimination des polluants sur chaque étage de traitement et ce jusqu’à la saturation complète des médias filtrants ; - capacité d'élimination des polluants de 20 % en poids et plus selon la nature de la contamination ; - choix étendu de modèles d’appareils évolutifs selon les paramètres de traitement et d'installation ; - maintenance et coûts d’exploitation réduits.]
[Publicité : Editions Johanet]
[Publicité : Greenpro]
[Publicité : E.P.A]

bassins de stockage par exemple, ou encore les unités de stockage de boues, les lisiers de porcs ou les bennes à ordures. « Ce média permet d'adsorber jusqu'à 70 g/m² de polluants, ce qui est tout à fait considérable » souligne Joseph Dussaud.

Ces couvertures, dont le coût avoisine les 150,00 € le m² posé en procédé tendu, sont commercialisées par des sociétés telles que Résolution ou encore Epurae. Pour Laurent Bonduelle, directeur de Résolution, société spécialisée dans les systèmes de dépollution, de traitement de l'eau et de l'air et en matière de photocatalyse : « Ces couvertures constituent un exemple parfait de tous les avantages qu'il est possible de tirer de la photocatalyse sur une application telle que les bassins de stockage en stations d'épuration ».

Epurae propose également ce type de couvertures quelles que soient les géométries des bassins, le type d'installation concerné ou bien les besoins d'intervention des exploitants. « La couverture anti-odeurs photocatalytique est dimensionnée et fabriquée sur mesure afin de répondre le mieux possible à la plupart des problématiques » souligne Robin Butty, Epurae. « Ces couvertures, tendues ou flottantes, souples ou renforcées, sont adaptées à des surfaces allant du m² à 4 500 m² et peuvent être constituées de plusieurs parties. Les applications les plus courantes sont les bassins de traitement d'effluents liquides, bassins tampons, décanteurs, digesteurs, silos à boues, bennes de stockage... ».

Le produit est également adapté aux systèmes de compostage et aux systèmes de stockage des boues. À Pont-Évêque (38), Ahlstrom a conçu avec le concours d'Epurae un bâtiment complet dédié au stockage de boues papetières, constitué de panneaux revêtus de dioxyde de titane associé au charbon actif. Ce bâtiment qui a coûté au total 300 000 € ne génère aucune nuisance olfactive.

Et les applications ne s'arrêtent pas là. Les récents développements réalisés par Joseph Dussaud et son équipe ont permis de valider les dispositifs destructeurs d'odeurs dans les domaines des margines, des lagunes, des effluents porcins, des stations de compostage etc... « Les procédés que nous développons sont écologiques, ils font appel à la biologie, à l'énergie renouvelable et s'intègrent parfaitement dans l'environnement, souligne Joseph Dussaud. Nous n'utilisons aucun produit chimique ». Les applications sont également nombreuses dans le domaine du traitement des nappes souterraines polluées, des effluents viti-vinicoles, des distilleries ou encore des conserveries.

Le procédé photocatalyse a également fait ses preuves sur les traitements d'odeurs d'élevages porcins. Sur une réalisation récente, les résultats obtenus font apparaître un abattement d'environ 95 % des odeurs. C'est dire que la technique, encore sous utilisée par rapport aux traitements traditionnels, est promise à un grand avenir et pas seulement dans le domaine du traitement des odeurs. Isma, qui commercialise en France le procédé PhoCatOx de Fuchs, ne s'y est pas trompé. Ce procédé est basé sur l'utilisation de rayons UV en associant la photo-oxydation et l'oxydation catalytique. Un ventilateur dirige l'air pollué dans la partie d'oxydation photocatalytique.

Le premier étage du traitement est l'exposition aux rayons UV qui font démarrer les réactions chimiques dans la chambre. Une partie de l'oxygène et les molécules d'eau sont converties en forme radicale ou en ions, qui sont des agents oxydants fortement réactifs.

De plus, les structures de certains contaminants complexes sont cassées en fragments plus petits qui sont beaucoup plus réactifs. C'est grâce à cela que dans la chambre de réaction, une grande partie des molécules d'odeur et de contamination est oxydée. Le compartiment UV est suivi d'un catalyseur qui est le second étage du process de traitement. Les contaminants avec des structures difficilement oxydables, sont absorbés et oxydés sur la surface du matériau catalytique.

En parallèle, les surplus des radicaux, c'est-à-dire les ions sont détruits. Le matériau catalytique sert pour la réaction catalytique en tant que tampon et non pour l'absorption finale des contaminants. Le ventilateur maintient le traitement complet en dépression, empêchant que le gaz ne soit libéré dans l'environnement avant d'être traité. Il est possible de régler la puissance des rayons dans le PhoCatOx conformément à la charge. Lors de faibles charges, certains tubes UV peuvent être éteints. Cela augmente leur durée de vie et permet de réduire leur consommation.

[Encart : La technologie du plasma froid : efficace pour traiter les effluents malodorants Le plasma, mot grec signifiant « matière informe », constitue le quatrième état de la matière après les états classiques « solide, liquide et gazeux ». Le plasma est un mélange gazeux instable composé d'électrons libres, d'ions positifs, d'ions négatifs, de radicaux libres, de molécules excitées, etc... appelés espèces. Le plasma dit froid est composé d'espèces actives produites par un dispositif de décharge électrique, sans que le gaz ne subisse une augmentation de température. La dépollution d'effluents gazeux malodorants est assurée par la grande quantité d'espèces chimiques très réactives du plasma. La transformation des molécules malodorantes en non odorantes s'effectue au contact des espèces très réactives du plasma, à la pression atmosphérique. Depuis plusieurs années, la société Paganetti est spécialisée dans le traitement de l'air des milieux industriels (raffinage, chimie, etc...) et a mis au point un dispositif de traitement par plasma froid. Plusieurs machines sont en service traitant de 400 m³/heure à 12 000 m³/heure. Ces machines placées dans des unités de traitement des eaux (poste de relevage, bassin d’orage, prétraitement, local à boues) permettent de traiter les différentes molécules produites par le procédé (ammoniac, mercaptan, H₂S, CH₄, etc...). Les réactions des espèces du plasma froid avec le mélange d'air malodorant n'étant pas sélective, toutes les molécules sont potentiellement transformables avec des réactions préférentielles suivant les familles de molécules. La technologie du plasma froid est très efficace pour traiter les effluents malodorants ; son rendement olfactif épuratoire est élevé et son faible coût d'exploitation équilibre l'investissement de 15 à 20 € le m³/heure pour 6 000 à 12 000 m³/heure traités. Par certaines espèces produites dans le plasma froid (O₃, H₂O₂, O₂), ce dernier peut avoir un effet germicide dans les bâtiments traités. Il possède également un effet asséchant réduisant les corrosions des équipements dans les milieux humides. Les unités de traitement par plasma froid ne nécessitent aucun consommable et ne produisent aucun résidu entraînant des coûts de régénération. Les unités de traitement par plasma froid sont peu volumineuses, caractérisées par un encombrement au sol faible et une géométrie adaptable au local à traiter. Ce procédé est sécurisé, donc non dangereux pour l'utilisateur car il fonctionne en milieu totalement clos. De plus, l’unité de traitement est silencieuse, ne générant pas de nuisance supplémentaire pour les usagers. ]
[Publicité : Europe Environnement]
[Publicité : Greenpro]
[Publicité : Paganetti Thermique]
Cet article est réservé aux abonnés, pour lire l'article en entier abonnez vous ou achetez le
Acheter cet article Voir les abonnements