Pour les collectivités locales comme pour les exploitants, les nuisances odorantes sont devenues un enjeu majeur. Mais les dimensions d'une problématique odeur sont multiples : résoudre un problème d'odeur relève autant d'un problème technique que d'un problème de communication et de voisinage. Dans tous les cas, il faudra commencer par caractériser l'ensemble des émissions pour hiérarchiser leur impact sur la nuisance olfactive globale et orienter les choix de solutions techniques de traitement des odeurs en les dimensionnant.
Où il est loin le temps où les riverains d’un site générant des nuisances odorantes les considéraient comme une fatalité, un phénomène qu’il fallait supporter ! Aujourd’hui, les nuisances olfactives ne sont plus tolérées et apparaissent comme le deuxième motif de plainte après les nuisances sonores.
Elles peuvent être causées par de nombreuses activités allant des industries agroalimentaires aux industries chimiques, sans oublier bien entendu le traitement des déchets ou des eaux usées.
En stations d'épuration, les équipements susceptibles de générer des nuisances odorantes sont clairement identifiés : poste de relevage, filière de traitement des boues sont le plus souvent à l’origine de l’apparition de composés malodorants.
Reste que si les postes à l’origine de l’apparition ponctuelle ou régulière de nuisances sont bien connus, les nuisances elles-mêmes restent difficiles à appréhender car elles sont le plus souvent subjectives.
En effet, la perception d’une odeur par un individu met en jeu plusieurs voies sensorielles complexes.
Seconde difficulté, la lutte contre les mauvaises odeurs ne peut se limiter à l’implantation d’une filière de traitement. Elle nécessite un véritable plan d’actions dont
L’axe principal sera constitué par l’élaboration d’une stratégie qui consistera à définir plusieurs niveaux d’actions allant des mesures préventives (réduction des émissions à la source, confinement) jusqu’aux mesures curatives mettant en jeu différents traitements destinés à neutraliser ou réduire les composés odorants. Et ce n’est pas tout. Il faudra également définir un panel de mesures susceptibles de minimiser les nuisances lorsque la survenue de celles-ci n’aura pu être évitée.
Pour être à même de définir un plan d’actions adapté à la problématique considérée, il faut impérativement en passer par une démarche préalable qui consiste à détecter, mesurer et caractériser les nuisances qu’il va falloir réduire puis traiter.
Détecter, mesurer et caractériser les nuisances qu’il va falloir réduire puis traiter
Les paramètres d’une odeur sont à la fois quantitatifs (intensité, force), qualitatifs (description par analogie à un objet odorant ou constitution chimique du composé odorant) et temporels (évolution dans le temps de son intensité et/ou de sa qualité). Plusieurs méthodes existent pour détecter, mesurer et caractériser les odeurs à traiter.
L’olfactométrie permet ainsi de mesurer les odeurs à l’aide d’un jury de nez, qui désigne un groupe de personnes volontaires pour participer à la démarche. Avantage de cette méthode, son caractère participatif : le jury de nez permet d’associer les riverains à la démarche en transformant le plaignant en juge, ce qui contribue à dénouer les situations de crise tout en permettant de mesurer la perception de la gêne ressentie.
Les jurys de nez fonctionnent déjà en France sur plusieurs centaines de sites industriels, le plus souvent dans le cadre d’observatoires destinés à établir puis consolider une cohabitation sereine entre exploitants et riverains.
Airpoll est ainsi spécialisée dans la mise en place d’observatoires environnementaux qui ont pour objectif de mesurer, corréler, analyser et par conséquent de comprendre l’impact d’une nuisance odorante sur les habitants les plus proches. Pour mesurer et analyser les odeurs en direct et en continu, Airpoll a développé Expoll.net, un dispositif de collecte et d’analyses des plaintes des jurys de nez, en direct et en continu. Il permet de corréler les observations du jury de nez avec les données de production du site concerné et les données météorologiques. Les observations du jury de nez sont transmises via un serveur vocal ou directement par internet. Les interfaces (résultats, météo, prévisions, newsletters…) sont disponibles sur Internet. Elles permettent une communication facile et rapide entre les différents acteurs : interfaces multi-utilisateurs (connexion de n’importe quel PC via login + mot de passe). À ce jour, une trentaine de sites sont équipés de ce dispositif.
Cap Environnement, bureau d’études indépendant spécialisé en environnement atmosphérique, propose de son côté, sur la base d’un parc instrumental dédié, d’accompagner les exploitants dans l’évaluation des impacts de leur activité sur la qualité de l’air et de façon plus générale sur l’environnement atmosphérique. Selon le contexte (obligation réglementaire, plaintes de riverains,…) deux types d’études peuvent être proposées : la mesure des intensités odorantes environnementales réalisée selon la norme NF X43-103 ou l’évaluation des concentrations d’odeurs à …
Bassins de lagunage ou de stockage d’effluents : aération et brassage concourent à lutter contre la formation d’odeurs
Le traitement des eaux usées nécessite le couplage d'activités métaboliques aérobies et anaérobies. Le traitement anaérobie des effluents correspond à des réactions de fermentation (acidogenèse, méthanisation, …) qui génèrent des produits odorants de type hydrogène sulfuré, méthane, … Sans pour autant contrecarrer ces réactions nécessaires, un brassage lent permet de maintenir un niveau d'oxygène suffisant dans l'eau. L’H₂S est une molécule très instable qui ne peut exister en présence d'oxygène dissous. En présence d'oxygène, les ions sulfure et H₂S réagissent avec l'oxygène et produisent des ions sulfates (SO₄) et de l'acide sulfurique (H₂SO₄) qui sont des éléments stables et ne génèrent aucune odeur.
En France, deux sites de traitement d'eaux usées ont été équipés d'appareils de brassage d'eaux alimentés par énergie solaire SolarBee de Val'Eaux Concept : Cazilhac et Saint-Brès dans l'Hérault. Le site de Cazilhac a fait l'objet d'un suivi expérimental mené par le Satese de l'Hérault. Quelques semaines après installation, le procédé mis en œuvre a permis d'éliminer le dégagement d'odeurs qui auparavant était très présent et générait des plaintes du voisinage immédiat et plus lointain. Selon les conclusions du Satese de l'Hérault sur les essais menés sur le lagunage de Cazilhac, « L'essai de brassage lent à partir d'hydroliennes solaires des bassins 1 et 3 de la station d'épuration de lagunage de Cazilhac (34) a permis la diminution significative des nuisances olfactives ». D'après la mairie, le voisinage de la station d'épuration a fait le même constat.
Isma et Faivre proposent également des solutions éprouvées en matière d'aération et/ou de brassage des effluents. Dans un autre registre, Oxydro propose de son côté, en location, un service rapide d'oxygénation livré et installé en 48 heures, capable de réoxygéner en urgence tous types d'effluents.
En s'appuyant sur les techniques de l'analyse sensorielle, des enquêtes d'opinion et des études basées sur des nez experts, Guigues Environnement (EOG) développe et propose également un ensemble d'outils adaptés aux problématiques des nuisances odorantes. Ces outils tirent parti des observations d'un jury de riverains permettant de mesurer l'importance de la gêne olfactive en fonction des différentes conditions d'exploitation, météorologiques, et d'effectuer un suivi des nuisances olfactives, d'une enquête permettant de photographier l'état de la perception des riverains vis-à-vis de l'environnement et des différentes nuisances auxquelles ils sont exposés et d'une analyse de conflit permettant 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.
À côté des jurys de nez se sont développés ces dernières années les nez électroniques qui présentent l'avantage d'être opérationnels 24 heures sur 24.
Les nez électroniques : disponibles 24 heures sur 24
À la différence de l'olfactométrie qui relève de la méthode sensorielle, le nez électronique…
L’adsorption sur charbon actif est le troisième grand type de traitement, fréquemment utilisé quand les polluants sont majoritairement des solvants.
Le procédé supporte toutefois de faibles vitesses de passage de l’air (0,35 m/s maximum), ce qui entraîne des équipements importants et limite à 5 000 ou 10 000 m³/h les débits à traiter.
En communication sans fil). Originalité de la solution : l’intégration d'un modèle 3D (Lagrangien) qui permet de dépasser les actuels modèles gaussiens dès lors que les topographies sont accidentées (Veolia Propreté s'est d’ailleurs porté acquéreur de ce type de solution et dispose d'un recul sur son apport en comparaison aux autres solutions proposées jusqu'ici par Alpha MOS ou ses confrères – voir article page 45).
Enfin, d’un point de vue pratique, la solution permet de dépasser le simple constat avec une mesure utile dynamique. Elle est en effet couplée également au process de traitement d’odeurs pour en limiter la consommation d’eau, d’énergie voire de consommables. Ainsi, l’intégration de ce type de solution sur le site Suez Sita Normandie (voir article EIN n° 306) a permis à l’exploitant de diviser ses coûts en additifs d'un facteur 1,8, offrant ainsi un retour sur investissement rapide.
Solution par rampe de brumisation, cette solution active permet de solliciter l’installation que lorsque cela est nécessaire.
Dès que le vent souffle dans une direction susceptible de gêner le voisinage et dès que la valeur seuil imposée par la réglementation (ou fixée par l'exploitant dans le cadre d'une démarche de progrès) est dépassée.
La particularité du système réside enfin dans sa capacité à assurer un suivi d’odeur mais également de gaz caractéristiques du process (H₂S, NH₃ ou RSH). Ainsi des capteurs à oxydes métalliques sont conçus pour réagir à un éventail de composés organiques volatils donné sans affinité particulière vis-à-vis d'un gaz et avec une sensibilité de quelques ppb. Parallèlement, des cellules électrochimiques sont capables d’assurer un suivi moléculaire particulier : H₂S, NH₃, RSH... L’association de ces différentes familles de détecteurs avec un détecteur PID pour le suivi des COV permet d’assurer une mesure globale des odeurs ainsi qu’un suivi de gaz cibles significatifs pour l'exploitant d'un site. Un système de communication sans fil collecte les données recueillies sur le terrain à un PC central équipé d’un logiciel de traitement des données. Avantages, la mesure est continue, ce que ne permet pas un jury de nez. Elle est adaptée aux spécificités du site en fonction du nombre et de la disposition des modules constituant le maillage choisi par l'exploitant pour surveiller la globalité ou les points les plus stratégiques de son exploitation. Elle peut être couplée à un système de modélisation de dispersion pour cartographier les panaches odeur et/ou de prévisions météorologiques pour évaluer au mieux l’incidence de l’émission détectée et signaler les dépassements du seuil limite défini par la réglementation.
Et ce n’est pas tout car l’outil reste innovant et bien d’autres développements sont attendus. Parmi ceux-ci l'adaptation de la mesure à l’ouvrage surveillé, par exemple un biofiltre, un bassin de décantation ou encore un clarificateur. Alpha Mos travaille déjà sur une base de données prête à l’emploi qui permettrait d’adapter ses nez électroniques aux spécificités des bassins de décantation. Le nez électronique dépasserait alors la simple fonction de mesure pour pouvoir impacter directement le process en optimisant son fonctionnement et en minimisant émissions indésirables. Sur l’unité de compostage de Lur Bizia exploitée par Suez Environnement, RQ Box permet déjà d’optimiser le fonctionnement des tours de lavage oxydo-basique (Voir à ce sujet E.L.N. N° 306).
Odotech n'est pas en reste et développe plusieurs produits parmi lesquels un olfactomètre à dilution dynamique (Odile), un outil de prélèvement (OdoFlux), des logiciels de modélisation de la dispersion atmosphérique des odeurs et des polluants (Polair et Tropos) ainsi que des systèmes automatisés de monitoring et de gestion des odeurs sur site (OdoScan) et utilisant des nez électroniques (OdoWatch).
Le sys-
Prat SA propose Textidôme, un produit qui permet de confiner les odeurs des bassins d’épuration en gardant la structure extérieure hors de la zone corrosive.
Delamet Environnement
Delamet Environnement propose Eolage®, un procédé qui assure le captage des sources surfaciques émissives et volumiques captives par aspiration au sol ou par entraînement aérodynamique du jet propulsé puis propulse les gaz et odeurs en altitude en assurant leur dispersion naturelle entre 100 et 200 mètres d'altitude.
Le système Odoscan a par exemple été choisi par le syndicat intercommunal des 60 Bornes (Vendée) pour équiper la station d'épuration située au centre de la zone de villégiature des très touristiques communes de Saint-Hilaire-de-Riez et de Saint-Jean-de-Monts. Le système OdoScan a permis aux exploitants d’acquérir une connaissance précise des impacts des sources d’odeur de leurs installations sur le voisinage en fonction des données météorologiques en temps réel. Au cours de l’été 2008, lorsque des événements malodorants étaient identifiés, le syndicat a pu détecter rapidement la source d’odeur responsable de la gêne et prendre les mesures nécessaires pour réduire les nuisances.
Ces outils permettent de détecter les sources odorantes, de mesurer leur impact sur un site donné en y intégrant les données météorologiques et au final d'intervenir sur le process pour réduire, voire supprimer les nuisances. À ce titre, ils constituent un outil de gestion indispensable de la problématique odeur au niveau du site mais ne se substituent bien évidemment pas aux procédés de traitement des odeurs situés au plus près des équipements. Pour éviter toute émission de mauvaise odeur, l’exploitant devra opter pour le procédé de traitement techniquement et économiquement le plus approprié aux caractéristiques de l'exploitation. Pour ceci, il doit agir dans le cadre d'une démarche méthodologique rigoureuse.
Agir dans le cadre d’une démarche méthodologique rigoureuse
Lionel Pourtier est le Directeur Odeurs & Pollutions atmosphériques chez Guigues Environnement. Il explique : « Lorsqu’une installation est à l’origine de nuisances olfactives, le responsable est fréquemment sollicité par les fournisseurs de procédés curatifs. Cette sollicitation amène trop souvent les exploitants à privilégier la voie curative en négligeant deux autres voies intéressantes d'un point de vue technique et financier. Le traitement en amont qui consiste à agir sur la formation des molécules odorantes (modification de process), et le traitement de la nuisance qui consiste à gérer les émissions ou la dispersion des odeurs de façon à ce qu’elles n’entraînent pas de nuisance chez les riverains (exemple : prise en compte de la direction du vent pour choisir la parcelle d’épandage de boues sous le vent des riverains) ».
Ces deux méthodes, privilégiées par Guigues Environnement, s'intègrent souvent dans le cadre d’un développement durable et de qualité (ISO 14002) et font appel à une démarche méthodologique rigoureuse alliant les connaissances des conditions d’émissions et d’exploitations des process, des phénomènes météorologiques et de la sociologie des odeurs.
« Elles sont donc considérées comme difficiles à mettre en œuvre et sont souvent négligées, alors qu'elles présentent un intérêt financier pour l'entreprise tout en améliorant le confort olfactif des populations riveraines qui considèrent généralement l’odeur comme un marqueur de la pollution atmosphérique et donc un indicateur d’exposition à des polluants toxiques, souligne Lionel Pourtier. C’est ainsi que l’objectif de toutes techniques de traitement des odeurs aura comme objectif principal pour cible la reconnaissance par les riverains de l’amélioration du confort olfactif ».
C'est sur cette seule base que l'efficacité olfactive d’un traitement sera jugée. Dans ce souci de résultats le choix de la voie de traitement doit se faire dans le cadre d'une démarche méthodologique rigoureuse.
Identifier et quantifier les COV en quasi temps réel
À l'heure actuelle, la demande évolue vers des analyses plus complètes qui tendent à se rapprocher des performances des appareillages de paillasse mais avec une rapidité comparable aux analyseurs de terrain. Pour répondre à cette attente de plus en plus marquée, seule la GC/MS utilisée par Explorair (Isère) permet d'apporter sur site des performances presque égales à celles d'une chaîne analytique de laboratoire mais avec une rapidité nettement supérieure permettant un diagnostic rapide, simple et fiable.
Cette technique répond aux trois points cités ci-dessus avec une rapidité de réponse (entre une et quatre minutes), une limite de détection assez basse en utilisant le mode SIM (select ion monitoring) (100 ppb pour certains composés) et bien sûr une identification directe grâce à la bibliothèque de spectre.
La GC/MS est actuellement la technique la plus adaptée pour séparer et identifier, en temps réel, les COV allant de C1 à C10, directement sur le point d'émission du procédé industriel étudié.
Par contre, quand il s'agit de l'analyse de COV ou des odeurs en air ambiant, la GC/MS présente quelques faiblesses qui sont dues à sa limite de détection. Dans l'air ambiant, les odeurs et les COV ont des concentrations qui sont généralement plus proches de la ppb. Pour répondre à cette situation, une autre solution est utilisée sur site par Explorair : la TD/FASTGC/MS. Cette technique repose sur le même principe d'une séparation chromatographique et une identification par spectromètre de masse mais le système chromatographique est précédé d’un thermodésorbeur permettant une préconcentration à froid (-15 °C) des COV échantillonnés. Ainsi, la limite de détection devient autour de la ppb et, dans certains cas, jusqu'à 100 ppt.
Explorair utilise et développe actuellement ces deux instruments.
« Chaque type d'exploitation ayant des caractéristiques spécifiques, il convient que l'expert organise sa démarche dans la logique suivante qui consiste tout d’abord à analyser les données de base incluant les informations telles que le type d’exploitation, le type de production, le type d'émission, l'origine du conflit, le relief, le contexte réglementaire, la nature des sources émissives, le contexte populationnel », précise Lionel Pourtier. Parallèlement, un inventaire exhaustif de l’ensemble des solutions traitements des odeurs envisageables devrait être établi pour proposer ensuite et retenir un plan d'action de réduction des nuisances olfactives. Une fois que la meilleure voie de traitement est retenue et mise en œuvre, un protocole de réception basé sur la caractérisation de l’amélioration du confort olfactif des riverains doit être établi et validé par l'ensemble des parties. Ce protocole sera accompagné d'objectifs dans le milieu récepteur qui pourront faire l'objet de valeurs de références cibles et parfois d’un arrêté réglementaire (indice de confort olfactif calculé sur la base d’une fréquence de perception d'un nombre de riverains gênés, etc.). L'accord trouvé et les objectifs définis, les scénarii envisagés sont validés à l'aide d'outils de prédiction de la nuisance olfactive. « Après la mise en œuvre du traitement, la validation in situ de l'efficacité olfactive devra être réalisée sur la base du protocole scientifique préalablement validé par l'ensemble des parties prenantes, prévient Lionel Pourtier. C’est alors en fonction de la notification de l'amélioration olfactive par l'ensemble de ces parties que l’on peut conclure soit à la fin des travaux de désodorisation, soit au besoin de traiter les émissions résiduelles. »
Retenir la meilleure solution de traitement
Le choix d'un type de traitement est fonction de critères techniques mais aussi économiques : au plan technique, le type et les propriétés des polluants à éliminer ainsi que le débit et la concentration des flux gazeux à traiter sont bien évidemment essentiels. Ils doivent être rapprochés d'un critère économique, celui du coût global du traitement envisagé mais aussi d'un résultat en termes de performances, exprimées soit en concentration de molécules spécifiques soit en unité d’odeur.
Pour Bernard Goetschy, Directeur Marketing de Klearios, une toute jeune entreprise spécialisée dans le traitement des polluants de l'air et des odeurs, « Il faut bien souvent associer plusieurs technologies pour pouvoir obtenir un résultat satisfaisant. Les technologies disponibles aujourd'hui sur le marché ont chacune leurs points forts, leurs contraintes et leurs limites. Aucune n'est universelle. Il est donc essentiel d'être en mesure d'apporter à l'exploitant une solution efficace qui s’appuie bien souvent sur plusieurs technologies qui lui permettent de respecter les normes qui lui sont imposées et ceci dans les meilleures conditions économiques ». L'entreprise, qui maîtrise la plupart des technologies disponibles sur le marché, propose des prestations allant de l’étude diagnostic jusqu’au suivi des solutions.
tions préconisées en passant par leur installation et leur mise en œuvre.
S'agissant des flux d'air, les procédés de désodorisation font appel à trois grands principes de traitement, sachant qu'un process efficace résultera bien souvent d'un couplage permettant d’optimiser les performances et/ou réduire les coûts d’exploitation : le lavage de gaz dans des tours, les procédés biologiques avec notamment les biofiltres et l'adsorption sur charbon actif. Les laveurs de gaz, proposés par des prestataires tels que Airepur, Europe Environnement, Greenpro ou Sidac, sont basés sur un transfert des composés à éliminer de la phase gazeuse vers la phase liquide. Dans certains cas, une réaction chimique peut accompagner le phénomène, on parle alors de procédé physico-chimique. Si le composé transféré ne subit pas de modification, seule l'absorption physique entre en jeu. Le lavage acido-basique consiste, en phase liquide, pour améliorer la solubilité du produit à éliminer, à jouer sur le pH pour favoriser sa dissociation. L'emploi d'un oxydant peut également augmenter l'efficacité d'un lavage aqueux. L'oxydation se superpose ou suit le lavage acido-basique. L'opération consiste alors soit en un lavage oxydant, soit un lavage acido-basique suivi d'une oxydation. Idéalement, une désodorisation en station d’épuration se fait sur trois tours : la première tour dépollue l'ammoniac et les amines à l'aide d’acide sulfurique, la seconde fonctionne avec de la soude et de la Javel pour éliminer l'hydrogène sulfuré et les mercaptans et la troisième fonctionne à la soude seule pour terminer l’élimination de l'hydrogène sulfuré et des mercaptans. Un dernier étage par charbon actif peut être utilisé pour réaliser un traitement de finition. Cette technique de désodorisation est recommandée pour les volumes importants. Elle est souple, s'adapte facilement aux variations de charge et de débits mais nécessite pour sa mise en œuvre un savoir-faire spécifique. La société Oxbow Carbonplus, fournisseur de médias carbonés, a ainsi livré plusieurs sites (désodorisations sur plateforme de compostage de déchets verts et séchage thermique de boues de stations d’épuration, notamment) sur lesquels ce traitement synergique a été choisi. La fonction du charbon actif étant de pouvoir gérer les polluants odorants organiques non hydrosolubles, tels que certains solvants hydrocarbonés.
Les procédés biologiques mis en œuvre par Airepur Industries, DMT Environmental Technology, Europe Environnement, Greenpro, DMT Odourex, Murgue Seigle TDG, Socrematic ou Vérité reposent sur l'adsorption des molécules odorantes ou d'autres composés organiques volatils sur un substrat humide contenant des microorganismes épurateurs. Ils peuvent être mis en œuvre via des biofiltres, des biolaveurs ou des lits bactériens. Les biofiltres, très répandus sur les petites et moyennes installations, sont adaptés aux débits élevés et aux concentrations faibles. Ils sont efficaces sur les composés soufrés mais supportent plus difficilement l'ammoniac ainsi que les variations de charges. Les biofiltres permettent donc de traiter des flux d'air vicié avec de faibles concentrations de NH₃ et H₂S. Lorsque ces concentrations deviennent plus élevées, la biologie du biofiltre est rapidement endommagée (forte baisse du pH). C'est pourquoi la société allemande Störk, représentée en France par ICE, insère dans ses installations un bioréacteur. Le gros avantage de ce bioréacteur réside dans le fait que de fortes concentrations peuvent être abattues à 50, voire 80 à 90 % sur des flux de quelques centaines voire milliers de m³/h sans apport de chimie, sans énergie et sans déchets car la biocharge est minérale.
Polytec propose de son côté un biofiltre vertical qui ne nécessite qu'une faible emprise au sol et peut donc être installé sur des espaces exigus. L'air transite dans une colonne centrale en grillage inox. Entre la colonne et la virole externe en fibres de verre se trouve le matériau filtrant, de l'écorce de pin calibrée, que l'air vicié va traverser. L'air à traiter se répartit radialement sur toute la hauteur du biofiltre et est évacué par des ouvertures situées sur toute la virole externe. Dans le cas du biolaveur, la biomasse est en suspension dans le liquide de lavage. Le procédé est constitué de deux étapes : l'une consistant en un transfert de masse du polluant de la phase gazeuse dans la phase liquide, la seconde, biologique, permettant la digestion du polluant par la biomasse, une fois transféré dans le liquide. L'ensemble du processus est fonction, outre de la vitesse de transfert de masse, de celle des réactions biochimiques en phase liquide. Quant au lit bactérien, il se compose d'un réacteur dans lequel la phase aqueuse est mobile et la biomasse immobilisée sur un support constitué de matériaux synthétiques. Le biofilm se développe à la surface du matériau. L'absorption du polluant et la régénération de la phase liquide ont lieu dans le même réacteur. L'eau contenant les éléments nutritifs dissous est distribuée de manière continue et uniforme sur le garnissage. Cette phase liquide permet l’absorption des polluants présents dans l’effluent gazeux à traiter, de l’oxygène et leur transport jusqu'au biofilm.
où les molécules sont éliminées par des réactions biologiques aérobies.
D’une manière générale, les procédés de traitement biologique sont économiques et particulièrement intéressants pour traiter des débits élevés de gaz (jusqu'à 100 000 m³/h) contenant des concentrations en polluants de l’ordre de quelques dizaines ou centaines de mg/m³ jusqu’à 1 g/m³ (pour les COV).
L'adsorption sur charbon actif est le troisième grand type de traitement, fréquemment utilisé quand les polluants sont majoritairement des solvants. Le procédé supporte toutefois de faibles vitesses de passage de l'air (0,35 m/s maximum), ce qui entraîne des équipements importants et limite à 5 000 ou 10 000 m³/h les débits à traiter. Il tolère bien les variations de flux. C’est une valeur sûre proposée par plusieurs prestataires tels que Europe Environnement, Airepur, Greenpro, Desotec, DMT Odourex ou Cermap. Le plus souvent, 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. Ces filtres peuvent être réalisés de manière mono-étagée pour traiter un polluant et bi ou tri-étagée pour capter des molécules réagissant avec différents types de charbons. À noter que les composés azotés (ammoniac, amines), et les aldéhydes notamment, sont peu adsorbés par le charbon actif.
Toutefois, la société Oxbow Carbonplus propose une large gamme de charbons actifs imprégnés ou plus adaptés à ces polluants, réputés plus difficiles à capter. D'autres solutions existent qui permettent d'une façon générale de traiter les COV qui peuvent être source de nuisances olfactives. Dans le cas de concentrations assez élevées, il est possible de traiter ces effluents par des traitements d’oxydation. L'oxydation thermique est efficace mais requiert des installations assez encombrantes et nécessite des températures élevées (750 à 850 °C) et, si les concentrations à traiter ne sont pas suffisantes, des consommations énergétiques importantes. L'oxydation catalytique peut également répondre à cette problématique. Covair propose par exemple des installations pouvant traiter des débits allant jusqu’à 15 Nm³/h et des concentrations moyennes entre 2 000 et 10 000 mg/Nm³. Pour utiliser cette technique, un diagnostic complet et précis doit être réalisé au préalable de façon à éviter tout risque d’empoisonnement du catalyseur. Ce procédé permet une oxydation à des températures variant de 200 à 350 °C selon le type de COV à éliminer. Cette technique est très efficace à basse température sur les aldéhydes souvent incriminés dans les problématiques d’odeurs.
Une autre technologie récente repose sur la génération d’un plasma froid qui permet de traiter tous les types de composés, à l’exception des composés chlorés. Paganetti la propose via Electronflux®, un procédé électrochimique, générant un plasma composé d’un flux d’électrons mobiles chargés, créant ainsi des radicaux oxydants. Ce plasma à fort pouvoir oxydant modifie la structure chimique des composés les plus sensibles, de sorte qu’ils perdent leur caractère toxique et/ou malodorant. Plusieurs équipements sont en service traitant de 400 m³/h à 12 000 m³/h. Ils sont placés dans des unités de traitement des eaux (poste de relevage, bassin d’orage, prétraitement, local à boues) dans les Step du Havre, d’Evry, de Maisons.
Alfort, etc... Ils permettent de traiter les différentes molécules produites (ammoniac, mercaptan, H2S, CH4, etc...).
Tous ces procédés traitent efficacement les odeurs. Pour Olivier Heckel, Greenpro, les performances globales dépendent non seulement des performances de l'épurateur proprement dit (laveur, biofiltre,...) mais aussi de la bonne captation des différentes sources odorantes. Les technologies d'épuration proprement dites sont en effet bien connues et maîtrisées en termes de rendement sur le flux traité, mais cela n'est pas suffisant. « On pourrait ainsi imaginer une désodorisation parfaitement conforme au niveau des performances de l'épurateur proprement dit (haut rendement d'épuration sur les flux captés), mais inefficace au niveau d'un site, certaines sources étant mal traitées. Cela n'est évidemment pas souhaitable. Ce genre d'expériences amène les maîtres d'ouvrage à privilégier le clé en mains avec des objectifs de performances globaux, et non plus par appareils » explique-t-il. La qualité de l'ingénierie joue ici un rôle essentiel : stratégies de confinement, débits, vitesses, positionnement des gaines, type de capteurs... C'est ici que se joue la compétition entre prestataires, car les donneurs d'ordres tendent à privilégier les prestataires à même de garantir des performances sur les émissions d'odeurs non seulement en sortie de traitement, mais aussi hors limite de propriété du site concerné. Greenpro se positionne ainsi comme un ensemblier, capable d'assurer non seulement la fabrication et les travaux mais aussi la conception globale en fonction des objectifs et contraintes du client.
Lorsque ces procédés s'avèrent défaillants ou insuffisants, il faut modifier la stratégie et minimiser la nuisance.
Minimiser la nuisance
Alcion a développé des procédés de traitement des odeurs par photocatalyse permettant d’oxyder les molécules odorantes. La photocatalyse consiste à adsorber les polluants sur un média photo-catalytique qui, sous l'action de rayonnement UV, va oxyder les polluants odorants : ammoniac et amines, H2S et mercaptans, acides gras volatils et composés organiques volatils odorants tels que le méthacrylate de méthyle ou le styrène dans les métiers des composites. Alcion propose des procédés de traitement de 100 à 20 000 Nm³/h. Pour les composés azotés et soufrés, un système interne de lavage du média permet de lessiver les sulfates et nitrates formés et ainsi régénérer le catalyseur. Plusieurs équipements ont été installés sur des COV et polluants soufrés. Le procédé Photoclean est particulièrement adapté au traitement des odeurs canalisées mais aussi dans les bâtiments générant des composés odorants. Actuellement, de nombreux ateliers industriels utilisent ce procédé lors de l'application de résines polyester, pour le stockage de composés odorants ou pour le traitement des odeurs dans les stockages de denrées agroalimentaires.
Les méthodes de masquage ou de cassage d’odeurs reposent sur des capteurs d’odeurs, des agents neutralisants qui agissent sur la structure de la molécule odorante en la modifiant ou en la détruisant de manière à neutraliser son odeur, ou sur des agents masquants dont l'action consiste à superposer une bonne odeur à une mauvaise.
Les capteurs d’odeurs sont par exemple des bactéries ou des mycètes, qui fixent les molécules odorantes. D’après la société Biovitis, les mycètes sont d'ailleurs parfaitement adaptés pour dégrader certaines molécules organiques soufrées volatiles telles que le disulfure de carbone, le diméthyl sulfide, le diméthyl disulfide et le thiirane.
Nutriox® de Yara International est une solution basée sur l’injection de nitrates dans les effluents, ce qui permet d’éviter la formation de sulfures et donc d’hydrogène sulfuré. Les nitrates injectés le plus en amont possible du réseau vont leurrer les bactéries anaérobies responsables de la formation de mauvaises odeurs. Elles vont assimiler l’oxygène des nitrates présents en excès, au lieu d’utiliser les sulfates comme source d’oxygène.
L'efficacité de ce procédé repose sur le contrôle de l'injection pour permettre un traitement optimum. Sous-doser ne permet pas de traiter le problème de l’H2S en totalité, et surdoser implique des coûts supplémentaires et des nitrates en excès à la station d’épuration. Le procédé Nutriox® intègre non seulement le produit, mais également une gamme d’automates adaptés à chaque cas de traitement. Ces automates dynamiques calculent en permanence le besoin du réseau en Nutriox®, et font varier le dosage d'une heure à l'autre en fonction de la température des effluents, du débit, de la concentration en H2S, etc. Chaque site d'injection est équipé d'un modem qui permet une connexion à distance de l’exploitant pour visualiser ces paramètres d’injection et modifier le dosage si nécessaire. Il peut également vérifier son niveau de réactif dans la cuve et ainsi prévoir ses réapprovisionnements. Outre le réactif, produit au pH neutre, incolore, inodore et classé non dangereux, Yara propose l’assistance technique du système d’injection,
La vérification annuelle de la performance, des études et diagnostics de réseaux.
Le procédé BioKlear de Klearios consiste à injecter une solution de NitraKlear dans les effluents pour lutter préventivement contre la formation d’H₂S dans les réseaux d’assainissement. Le NitraKlear permet de maintenir les effluents en anoxie et de stimuler le développement des bactéries dénitrifiantes au détriment des bactéries sulfato-réductrices. Ces actions inhibent la formation d’hydrogène sulfuré dans les zones pauvres en oxygène (conduite de refoulement). Le dosage du NitraKlear est asservi en permanence aux caractéristiques des effluents (température, débit). L’optimisation qui en découle permet une réduction substantielle de la consommation de NitraKlear.
Klearios propose également une nouvelle génération de neutralisants d’odeurs pour lutter contre les pollutions olfactives générées par des émissions diffuses ou canalisées. Les gammes Klearex sont composées de formulations spécifiques, adaptées à chaque type d’odeurs (mélange de différentes familles de polluants malodorants comme les soufrés, les amines et les acides gras volatils). Klearios optimise les formulations au travers d’essais en laboratoire ou in situ pour obtenir les meilleures performances d’abattement. « Les taux d’abattement de l’odeur ou de réduction de la concentration d’odeurs peuvent atteindre 90 %, ceci dépendant de la nature des molécules à traiter et de la configuration de la source d’émission » souligne Bernard Goetschy, Directeur Marketing chez Klearios.
La gamme SNF de traitement des odeurs (produits oxydants et masquants) s’est enrichie récemment d’un oxydant spécifique contre l’H₂S nommé Odorflo MPOX. C’est un produit qui est injecté dans l’eau à traiter et qui réagit spécifiquement avec les molécules dissoutes de H₂S pour les oxyder, évitant ainsi toute émission de H₂S dans l’air. La gamme se décline en deux produits selon les temps d’action demandés : de plusieurs heures pour traiter un réseau de collecte, à quelques minutes pour un traitement ponctuel en bâtiment de déshydratation par exemple. Le produit est efficace à faible dose par rapport aux sels de fer et son action est immédiate, ce qui facilite le dosage et sa régulation. Aux côtés du produit, SNF propose l’équipement de régulation, les analyseurs en continu et la cuve de stockage.
Odo-Ram® de RAM Environnement procède à une destruction des principales nuisances sans créer de surodorisation. Le procédé est basé sur la production de gouttelettes d’eau, qui, additionnées au produit destructeur, vont se vaporiser au plus près des points de production des nuisances olfactives. Il est efficace sur les molécules oxydées, soufrées, AGV, mercaptans et ammoniac, provenant de la dégradation organique de la matière.
Westrand fait figure de précurseur dans le domaine de la désodorisation par la mise en œuvre de neutralisants d’odeurs et a mis au point depuis plus de 16 ans une importante gamme de réactifs adaptés à la plupart des gaz. Ces réactifs sont mis en œuvre grâce à un ensemble de techniques adaptées (rampes de pulvérisation, canons, groupes de pulvérisation à fort pouvoir directionnel, plaques de gel, pots de gel biodégradables, …). À noter également une importante gamme de réactifs neutralisants d’odeurs pour l’incorporation dans les effluents et dans les boues. Les ingénieries Westrand peuvent être pilotées par des nez électroniques, des stations météo avec des logiciels adaptés. Westrand compte plus de 800 références en France et à l’étranger. En 2009, l’entreprise vient de remporter un important marché à Saint-Petersburg (Russie) pour un chantier d’extraction et de traitement de 2 millions de tonnes de boues d’épuration stockées dans une lagune.
Les laboratoires Phodé proposent différentes solutions de destruction de mauvaises odeurs basées sur une réaction de minéralisation des molécules malodorantes. Formulés autour d’agents exclusifs provoquant la réduction définitive des pollutions olfactives, les produits Norasystem® se présentent sous forme liquide et sont hydrosolubles, afin de favoriser au mieux leur dispersion lorsqu’ils sont mis en œuvre en brumisation, via des dispositifs de diffusion fonctionnant en haute pression ou en atomisation bi-fluide. L’efficacité d’un traitement des odeurs est directement liée à l’adaptation de la solution à son environnement et aux contraintes d’exploitation. Le produit est diffusé au travers d’une installation de brumisation qui assure la micronisation des principes actifs. Les microgouttelettes servent de vecteur aux matières actives Norasystem®. Au contact des polluants olfactifs (gazeux ou véhiculés par les poussières), ces dernières réagissent de façon moléculaire. Sans perte de charge, ces systèmes s’adaptent à tous les types de débits de gaz canalisés ou diffus. Les microgouttelettes sont diffusées dans l’atmosphère, au-dessus des zones émettrices d’odeurs pour les émissions diffuses ou dans le flux lorsque l’émission est canalisée. Le système de brumisation haute pression est destiné à un traitement séquentiel des polluants olfactifs en ambiance ou sur des effluents non canalisés. La taille des gouttes d’eau ainsi
diffusées est de l’ordre de 10 µm, ce qui permet de constituer un nuage de gouttelettes qui maximise la surface réactionnelle entre les molécules Norasystem® et les molécules odorantes. Une fois mise en œuvre, la solution Norasystem® réalise un microlavage de l’air sans transfert ou concentration de pollution.
Le procédé est efficace sur les composés azotés (ammoniac, amines, …), les composés soufrés (hydrogène sulfuré, mercaptans, …) et les composés organiques volatils.
Ces solutions ne doivent pas être assimilées aux agents masquants, qui, comme leur nom l’indique, superposent une odeur à une autre, changeant ainsi sa qualité mais pas son intensité. Largement décriés ces dernières années, les masquants peuvent tout de même apporter une solution à des problèmes ponctuels en cas de pannes, travaux, etc.
D’autres solutions existent qui permettent de réduire l’impact des odeurs dans l’environnement immédiat d’un site. L’une d’elles consiste à couvrir les bassins, fosses et silos pour assurer le confinement d’un volume d’air réduit et permettre de traiter cet air sur filtres à charbon actif ou biofiltres. Pour ceci, Ciffa Systèmes propose des produits spécialement conçus pour ce type de besoins. 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. Prat SA propose Textidôme, un produit qui permet de confiner les odeurs des bassins d’épuration en gardant la structure extérieure hors de la zone corrosive. Cette couverture textile recouvre tout type de bassins, allant de 30 à 100 mètres de diamètre pour les bassins circulaires. Le Textidôme est parfaitement compatible avec les autres procédés de traitement des odeurs. La mise en dépression de l’atmosphère peut faciliter leur application. Le Textidôme est composé d’une structure tubulaire galvanisée extérieure aux appuis exclusivement périmétriques, et d’un dôme textile opaque ou translucide suivant les contraintes, il est insensible à la corrosion et étanche. Trioplast propose également une gamme complète de couvertures en textiles, autoportantes, extra-planes pour diminuer le volume d’air à traiter et même tournantes pour les décanteurs équipés de ponts racleurs.
Domafos® est une gamme de produits en matériaux composites dédiés aux structures en bassins, fosses ou encore stations d’épuration proposée par CI Profiles. Elle utilise des profilés spécialement étudiés pour ces environnements. La structure des solutions proposées est fonction des configurations demandées : rampe d’accès au centre du bassin, trappes, élingues permanentes et toutes autres options nécessaires à la bonne exploitation de l’ouvrage. La pose des structures rigides, en matériau composite profilé, s’effectue même au cas où les bassins sont pleins et ne nécessitent pas de pied (ou bâti) central. La structure, entièrement rigide, est constituée de fermes, réparties sur toute la surface du bassin elles-mêmes maintenues par des pannes perpendiculaires. Ce « treillis » est ensuite recouvert d’un bardage polyester. Une bande périphérique d’étanchéité est posée tout autour de la couverture, afin de réduire et de confiner les émanations d’odeurs.
Grâce à leurs qualités propres, les matériaux composites disposent d’atouts importants par rapport aux matériaux traditionnels. Ils apportent de nombreux avantages fonctionnels : légèreté, résistance mécanique et chimique, maintenance réduite, liberté de formes. Ils ont une longévité maximale : les composites sont structurellement résistants à toutes les corrosions, qu’elles soient atmosphériques, salines, acides ou basiques. Ils contribuent au renforcement de la sécurité grâce à une haute résistance mécanique (non conducteur électrique et thermique, amagnétique, antidéflagrant). Ils offrent aussi une bonne isolation thermique ou phonique. Ils enrichissent aussi les possibilités de conception en permettant d’alléger des structures et de réaliser des formes complexes, aptes à remplir plusieurs fonctions. Les structures autoportantes en matériaux composites proposées par CI Profiles permettent de couvrir des bassins jusqu’à 30 m de diamètre.
Klearios propose également un système de couvertures en polyester renforcé fibre de verre pour bassin de traitement. Composées d’éléments plats, bombés ou de forme adaptée, les couvertures CoverKlear sont adaptables aux structures rotatives, équipées de trous d’hommes, de trappes d’inspection, de portes, d’aérations et d’extraction pour le raccordement à un dispositif de désodorisation que l’entreprise est à même de proposer, installer et mettre en route, fournissant ainsi une prestation complète clés en mains.
Une autre alternative existe et le principe est assez simple : capter par aspiration au sol ou en sortie de process les composés pour les diluer en dessous de leur seuil odorant. En les propulsant à grande hauteur (100 à 200 m), les odeurs sont ainsi diluées par des vents plus forts situés en altitude. Le procédé Éolage® proposé par Delamet Environnement présente l’intérêt d’être non sélectif et fonctionne donc quel que soient les composés qui constituent l’odeur. La société Delamet a ainsi des applications dans de nombreux domaines d’activité. Elle travaille particulièrement dans le domaine du séchage solaire des boues de STEP où le procédé s’est montré efficace sur des sources supérieures à 100 000 000 UOE/h. L’impact de ce procédé peut facilement être visualisé au préalable à l’aide des logiciels de dispersion atmosphérique existants.
