Suppression des odeurs : des procédés et de l'intelligence

Réalisé par , Technoscope

Mettre en œuvre des procédés biologiques de dégradation de matières organiques, c'est s’exposer à des émissions d’odeurs. C’est vrai pour les stations d’épuration en général, le traitement des boues à l'intérieur d'une station ou sur un site dédié, le compostage, etc. Dans une question écrite au Sénat mi-juin 2005, Jean-Louis Masson attirait l’attention de la ministre de l’Écologie et du Développement durable sur l’opportunité de délimiter une zone non constructible autour des stations d’épuration ou des bassins de lagunage. La ministre répondit qu’en l’absence de dispositions législatives et réglementaires nationales imposant de telles zones, il relevait aux maires d’en instituer.

L’éloignement est-il une réponse ? Sans doute pas, tant les problèmes d’odeurs sont complexes. Les composés odorants sont émis de manière assez aléatoire : variations des arrivées d'eau en quantité et qualité, température de l'eau et de l’air (variable dans la journée), temps de stagnation ; ils sont aussi émis lors de certaines opérations. La perception de l’odeur, en tel ou tel

L’endroit dépendra aussi des conditions météorologiques (vent, humidité), de l’implantation et du relief alentour. À cette variabilité de production et de dissémination des odeurs s’ajoute la sensibilité des personnes elles-mêmes et leurs activités propres (intérieures ou extérieures). Les nuisances olfactives résultent de molécules qui, en se libérant, interagissent entre elles. La gêne provoquée par leur apparition dépend de nombreux paramètres qui sont fonction de chaque cas considéré. D’où l’importance d’établir un diagnostic très rigoureux en faisant appel à des spécialistes tels que EOG, société du groupe GED spécialisée dans l’olfactométrie, la pollution atmosphérique et les risques sanitaires. Il s’agit de caractériser l’ensemble des émissions pour hiérarchiser leur impact sur la nuisance olfactive globale, d’orienter les choix de solutions techniques de traitement des odeurs et de les dimensionner.

Pour assurer de bonnes relations de voisinage avec les riverains et préserver la pérennité de ses activités, tout gestionnaire d’installations émettrices d’odeurs, comme par exemple une station d’épuration, doit traiter la question des nuisances olfactives. Réduire les émissions d’odeurs de ses ouvrages pose nécessairement les questions suivantes :

• Quels ouvrages contribuent aux émissions ? Dois-je agir au niveau du prétraitement, des bassins biologiques ou du traitement des boues ?
• Quelles actions dois-je mettre en place et, par conséquent, quels sont les investissements à prévoir ?
• Quels objectifs dois-je atteindre pour satisfaire les riverains ?

Dans une première approche, ce gestionnaire pourra établir un programme d’actions en se basant sur un rapide repérage des ouvrages émettant les odeurs les plus fortes. Mais il oublie alors qu’une odeur se caractérise par plusieurs composantes telles que l’intensité, la persistance et la qualité olfactive. Ainsi, une odeur très intense à la source et présentant également une forte pente de persistance (odeur A) ne sera pas nécessairement perçue dans l’environnement (figure 1). Par contre, une odeur moins forte à la source avec une pente de persistance faible (odeur B) contribuera fortement aux nuisances dans l’environnement car elle sera perçue sur une grande distance.

Ainsi, pour répondre aux besoins de ce gestionnaire, EOG propose une approche systématique et rationnelle comprenant :

• Un diagnostic :
  • Des émissions sous la forme de mesures olfactométriques réalisées conformément à la norme Afnor NF EN 13725 (photo 1) et de mesures physico-chimiques, afin d’une part de quantifier et hiérarchiser les sources émettrices en termes de contribution à la nuisance et d’autre part d’identifier les composés odorants responsables des odeurs.
  • Du milieu récepteur afin de quantifier l’importance des nuisances olfactives dans l’environnement, identifier les odeurs responsables et les associer aux ouvrages du site incriminé.
• La détermination de valeurs d’objectifs exprimées en termes de niveaux ou de débits d’odeurs à ne pas dépasser au niveau du rejet pour garantir l’absence de nuisances olfactives dans l’environnement. Fort de son expérience en la matière depuis 15 ans, EOG réalise cette détermination en modélisant la dispersion atmosphérique des odeurs à l’aide d’outils mathématiques adaptés, des résultats des mesures réalisées sur le site au moment du diagnostic préliminaire et des données météorologiques locales. Ces valeurs d’objectifs constituent alors la base du cahier des charges que devra respecter le fournisseur de la solution de traitement.

Régler un problème d’odeur n’est donc pas seulement un problème d’ingénieur occupé à des calculs de débit d’air et d’efficacité de procédé (ce qui est important), mais surtout un problème de voisinage. « Chez Suez Environnement le problème des odeurs est le premier projet de recherche avec un budget de l’ordre de 2,5 M€ sur deux ans. Lorsqu’il y a un problème d’odeurs, nous souhaitons renverser l’approche technique classique en nous interrogeant sur les moyens de pérenniser un équipement existant. »

De l'intelligence olfactive, oui mais comment ?

• Une étude technico-économique des solutions techniques envisageables afin de rechercher les solutions techniquement et économiquement adaptées au site. EOG, indépendant de tous fournisseurs, établit alors un plan d’actions hiérarchisées en considérant :
  • Les actions en amont visant à empêcher la formation et l’émission des molécules malodorantes (suppression des zones d’anaérobiose, des points de dégazage tels que les chutes d’eaux, etc.).
  • Les actions en aval consistant à capter l’air vicié et à le traiter sur des unités de désodorisation (lavage chimique, traitement biologique, oxydation, etc.).
  • L’intelligence olfactive dont l’objectif est l’intégration de la problématique « odeur » dans la gestion quotidienne des installations (disposition des ouvrages émetteurs par rapport aux riverains, programmation d’actions à fort potentiel olfactif en fonction des conditions de dispersion atmosphérique, etc.).

Christian Rognon - EOG

Nuisances olfactives : l’aération est une solution efficace

Sur les bassins et les lagunes, les systèmes d'aération peuvent être utilisés pour combattre les nuisances olfactives en favorisant la dégradation des matières organiques. De nombreux dispositifs sont disponibles sur le marché combinant ou non aération et brassage. Landia, KSB, Flygt, Caprari et Salmson disposent chacun d’une offre complète en matière de brassage. ABS Nopon avec Nopol Oki 2000, SCM Tecnologie avec les SC/LK, Flygt avec sa gamme Sanitaire® ou encore IFU avec Kombimix proposent des diffuseurs fines bulles qui se caractérisent par un transfert d’oxygène intéressant. Salmson, avec sa ligne de produits EMU destinée au relevage et au traitement des eaux, propose une gamme de produits spécifiques. L’agitateur Rotox® qui permet de doser avec précision la quantité d’air injecté, et l’Hydroéjecteur™ conçu pour optimiser le brassage de l’effluent, réduisent de manière efficace les nuisances olfactives (problèmes de fermentation).

Europélec propose de son côté une gamme complète de solutions : des diffuseurs de fond à fines bulles (Aquadisc, Aquatube) mais aussi des aérateurs de surface à turbine rapide (Aquafen) et à turbines lentes (UR).

Biotrade propose l’Hydrodyn série F qui possède un hydroéjecteur immergé en inox associé à une pompe submersible de marque KSB pour installation en fond de bassin. En version de surface, l’Hydroéjecteur-S assure l’aération dans les bassins et les lagunes. Placés sur une rampe alimentée par une pompe de surface, ils assurent à la fois l’aération et le brassage.

En matière d’aération de surface, l’offre est toute aussi variée. TMI, spécialisé dans l’aération de surface depuis plus de 25 ans, propose des mélangeurs, des agitateurs ainsi que des aérateurs de surface ou flottants de 4,1 à 110 kW tournant à vitesse lente ou rapide, ainsi que des turbines conçues pour les bassins d’épuration.

Isma commercialise de son côté les aérateurs à vis hélicoïdales Fuchs, qui assurent une aération efficace en générant une circulation horizontale de l’effluent. Bien adaptés pour l’aération et le brassage en traitement de bassins à boues activées, leur robustesse est reconnue. Ils ne nécessitent pas d’entretien et sont économes en énergie.

L’agitateur d’Oloïde convient également pour l’aération de grand volume. Cet équipement de 75 kg refoule 750 m³ par heure sur plus de 100 mètres. D’autres solutions sont proposées avec les aérateurs de Faivre qui offre une vaste gamme d’aérateurs dont les turbines rapides “Flowpluse” de 1,5 à 22 kW et les turbines déprimogènes “Hydropulse” provoquant un courant horizontal permettant l’aération et le brassage des bassins en améliorant le processus de biodégradation des matières organiques et en éliminant les nuisances olfactives.

Les aérateurs submersibles Tsurumi – distribués en France par la CE2A – sont également utilisés en tant que système d’appoint d’aération lorsque celle-ci se révèle insuffisante dans des bassins. Ils sont appréciés pour leur robustesse, leur longévité, leur maintenance réduite et leur simplicité d’installation et d’utilisation. Avec les familles SC et SC/L, SCM Tecnologie propose une gamme complète d’aérateurs submersibles auto-aspirants jusqu’à 7,5 m de profondeur et capables d’aérer des bassins jusqu’à 17 m de diamètre. Plus de 30 modèles sont disponibles dans des puissances de 1,5 à 55 kW. Côté aération de surface en vitesse lente, 12 modèles ASP/V sont disponibles avec des roues en fibre de verre.

Le système AirJet de Landia réalise simultanément l’aération et le brassage des eaux, des effluents et des boues dans les bassins d’épuration. Quant à l’Hydrolienne d’Aerolac, elle permet d’oxygéner les masses d’eau en facilitant les échanges gazeux air/eau en utilisant la seule énergie du vent. La gratuité de l’énergie permet de brasser et oxygéner le bassin nuit et jour.

L’oxygénation de la colonne d’eau et en particulier des eaux de fond évite la dégradation anaérobie des composés présents dans l’eau en substances partiellement réduites et en gaz toxiques et/ou nauséabonds comme l’ammoniaque, les oxydes de fer, de manganèse, les oxydes de carbone, le sulfure d’hydrogène, le méthane, etc.

Enfin, Oxydro propose un service d’aération mobile de suppléance et de dépannage baptisé “le Samu des eaux”. Livré en 48 heures, le matériel d’aération est installé en deux heures et permet une ré-oxygénation rapide adaptée à tous les types d’ouvrages. La gamme se compose de trois unités d’aération mobile flottantes basées sur l’effet Venturi d’une capacité nominale de 6 à 70 kg O₂/h.

« L’important vis-à-vis d’un site c’est l’acceptabilité du riverain. Il faut donc savoir pourquoi l’on traite et à quel niveau. » En l’absence d’uniformisation des réglementations (les arrêtés préfectoraux ayant une portée locale), la chose n’est pas simple et les industriels souhaiteraient un cadre mieux défini. Patrick Santi, Responsable marketing marché boues et odeurs chez Degrémont, souligne que « le problème d’odeur se traite globalement au niveau d’un site et que ce n’est pas l’affaire d’un ouvrage unique ; il faut avoir connaissance de tous les flux odorants. Il faut donc distinguer le rôle d’un équipementier qui va se focaliser sur l’efficacité d’un dispositif de traitement vis-à-vis d’un type ou d’une gamme de polluants donnés (garanties d’efficacité sur des concentrations de polluants et/ou d’odeurs) de celui d’un intégrateur qui a en charge la totalité d’un site et qui devra mettre en œuvre les solutions permettant de répondre à la problématique odeur dans sa globalité (prise en compte de la gêne aux riverains) et qui voit apparaître les notions de jury de nez, de mesures et de garanties en unités d’odeurs. »

GE Water & Process Technologies propose une nouvelle technique qui utilise l’air comme fluide propulseur. Cette méthode de distribution par voie sèche des huiles essentielles met en œuvre un équipement composé d’une turbine propulsant l’air dans une cuve close où sont stockées les huiles essentielles.

Répondre à la problématique odeur dans sa globalité

Un progrès a déjà été fait côté métrologie avec les unités d’odeur par mètre cube et leur mesure qui fait l’objet d’une réglementation européenne. On sait donc mesurer, mais les seuils d’odeur en un endroit donné ne sont pas définis par la loi. « Certains pays comme les Pays-Bas commencent à légiférer : 5 unités d’odeur au niveau du riverain le plus proche pour les installations existantes, 3 pour celles à venir » indique Pascal Dauthuille, qui précise que « de tels seuils ne sont pas mesurables, ils sont établis par modélisation du site et de ses rejets, grâce à des modèles de dispersion atmosphérique. En fait, pour un site, »

Située en aval de la ville, sur la rive droite du Rhône, mais tout de même à proximité d’habitations, la station de Givors est entièrement close. Volonté des élus locaux de réduire les nuisances sonores et olfactives, terrain peu étendu ont poussé à une construction compacte. « La station est dimensionnée pour 88 000 EH et peut recevoir 1 450 m³/h » précise Karine Jacoud, responsable de la station exploitée par SDEI pour le Syseg, Syndicat pour la station d’épuration de Givors. La première tranche d’épuration physico-chimique en deux lignes a été mise en service en 1995. Le taux de dépollution de 60 à 65 % était insuffisant pour les normes européennes et en 2004 a été mise en service une seconde tranche d’épuration biologique pour éliminer phosphore et azote. En aval des décanteurs lamellaires, cinq cellules Biostyr de 42 m² se relaient pour pousser l’épuration à 95 %. Les boues récupérées sur les décanteurs (2/3 du volume) et par flottation derrière les Biostyr sont mélangées avant de passer en centrifugeuse pour porter leur siccité à 21 % et sont stabilisées par de la chaux. Tous les bâtiments sont couverts et ventilés pour des raisons d’hygiène de l’air. Les différents flux d’air, soit 2 000 Nm³/h (au niveau des tours de lavage), convergent vers une unité de lavage chimique classique à trois tours avec garnissage plastique : une à l’acide sulfurique, deux avec javel (hypochlorite) et soude. Leur fonctionnement est entièrement automatique, les purges de liquide s’effectuent à partir du contrôle du pH dans la première et du potentiel redox dans les suivantes. La consommation de réactifs s’élève à 0,5 t/an d’acide sulfurique, 10 t de solution d’eau de javel, 12 t de soude et 1 t de sel d’adoucissement de l’eau pour la préparation des solutions.

Plus qu’une technologie de traitement, c’est une philosophie de traitement du site qu’il faut développer en confinant certaines zones et pas d’autres pour arriver à une solution satisfaisante. Comme chaque site est différent, les industriels aimeraient bien que les choses soient claires au niveau législation, ce qui faciliterait la définition du cahier des charges s’ils disposaient d’une empreinte olfactive cible normalisée. Il existe une réglementation pour les équarrissages (5 UO dans un rayon de 3 km), d’autres se mettent en place pour les centres de compostage ; mais rien d’harmonisé.

« Actuellement, dans les cahiers des charges, les bureaux d’études demandent assez systématiquement des garanties en sortie d’installation de 0,1 mg/Nm³ pour l’hydrogène sulfuré, 0,07 pour le total des mercaptans et 1 à 5 pour l’ammoniac. Des valeurs qui ne sont pas normalisées mais globalement acceptées » indique Samuel Keller d’Europe Environnement. Élodie Piat de Socrematic confirme et indique qu’il est encore rare que des demandes de résultat soient exprimées en unité d’odeur pour les stations d’épuration. Jean-Pierre Levasseur de la direction technique de Veolia Eau précise que « les demandes en terme d’unité d’odeur se multiplient ». Sandrine Venot, ingénieur procédés de désodorisation chez Degrémont, indique que les demandes s’affinent : « certains clients demandent des garanties sur les classiques hydrogène sulfuré, ammoniac, mercaptans totaux et demandent aussi certains mercaptans ; aldéhydes et cétones sont aussi demandés maintenant ». Patrick Santi note que « l’introduction de nouvelles technologies telles que le séchage thermique des boues a entraîné l’apparition de nouvelles molécules odorantes et que dans certaines situations, les niveaux de garanties demandés par les donneurs d’ordre sont difficilement tenables sans avoir recours à des technologies coûteuses. Or, ces investissements lourds sont souvent sous-estimés dans les appels d’offres, et c’est alors au constructeur de savoir faire la balance économique entre les équipements indispensables au traitement de l’eau et ceux nécessaires à la résolution du problème d’odeurs ». Mais le client est roi. On note aussi des différences entre pays du Nord très sensibilisés aux problèmes d’odeurs et les pays du Sud (méditerranéens) moins avancés en matière d’assainissement.

Traiter là où il le faut

Le périmètre d’une station d’épuration contient différents points d’émission potentielle aux caractéristiques variables.

Les jurys de nez ont l’avantage de mobiliser des personnes concernées mais représentent une procédure relativement lourde. C’est pour cela que se sont développés des capteurs spécifiques qui ont l’avantage d’être opérationnels 24 h/24 et de constituer une autre référence. OdoWatch, du Canadien Odotech, permet ainsi d’assurer un suivi objectif et continu des odeurs et des COV. Non pas pour faire disparaître les odeurs, mais pour donner aux exploitants les moyens de cibler les sources d’odeurs, d’anticiper sur les émissions d’odeurs et de minimiser à moyen et long terme ces dernières pour les faire disparaître.

Veolia Eau indique que cinq sites en France sont déjà équipés par les nez électroniques OdoWatch d’Odotech. Quant aux plateformes de nez électroniques RQ Box d’Alpha MOS, elles apportent à l’exploitant un moyen d’identifier et de caractériser les odeurs générées sur son site, pour mieux les maîtriser et apporter la solution épuratoire adaptée. Ces modules peuvent être disposés en extérieur ou en périphérie d’une zone odorante pour assurer la détection et la hiérarchisation des émissions d’odeurs et de gaz en temps réel. La mise en réseau des appareils assure une cartographie des émissions du site. Ces informations, couplées avec un modèle de dispersion, permettent la réalisation d’études d’impact. En cas d’alerte de pollution olfactive ou toxique, le système permet également la mise en route d’actions curatives adaptées. À l’heure actuelle, une vingtaine de nez électroniques RQ Box sont installés sur des sites sujets aux pollutions olfactives.

zones à problèmes sont identifiées mais pas vraiment quantifiées : prétraitements (fosses d’arrivée), dégrillages et dessableurs dégraisseurs puis toutes les cascades de répartition dans les décanteurs, les clarificateurs etc., voire les cascades des clarificateurs et enfin les traitements de boues (épaississement et déshydratation). D’autres ouvrages peuvent générer des bouffées d’odeurs comme les zones de dépotage de matières de vidange ou l’évacuation des boues par bennes qui nécessite l’ouverture d’une porte de bâtiment.

Pour les réhabilitations et extensions de capacité, la stratégie actuelle est le confinement de ces zones soit dans des ouvrages en dur, soit par des structures légères en textile. Cette dernière solution a été retenue à Valenton ; les formes et les couleurs participent à l’esthétique du site. Dans le cas des constructions neuves, il est difficile de choisir une technique parce que l’on ne connaît pas les émissions des différents points et que les cahiers des charges des stations d’épuration sont très variables. Degrémont utilise des modèles de dispersion atmosphérique de manière systématique. Mais comme dans tout modèle, il faut se mettre d’accord sur les hypothèses de calcul, connaître les flux d’odeurs des différents ouvrages (pas évident et l’expérience compte beaucoup). L’utilisation de modèles de dispersion est confirmée par Jean-Pierre Levasseur : « Ils commencent à être utilisés aussi pour la surveillance de site en temps réel couplés avec des nez électroniques et des données météorologiques. C’est une donnée supplémentaire pour un exploitant de site qui pourra anticiper des situations ».

Les grands critères qui orientent les solutions sont l’environnement (sensible ou pas), les surfaces disponibles, les volumes d’air à traiter en cas de confinement, les coûts d’investissements (tout le système de captage) et de fonctionnement. Ces derniers, dans le cas du confinement, sont essentiellement liés au débit d’air traité (et au taux de renouvellement d’air dans les ouvrages), la consommation de réactifs est mineure et fonction de la qualité de l’exploitant (surtout en biofiltre). La conception du confinement aura donc un impact direct sur les coûts de fonctionnement et le surcoût du traitement d’odeurs sera proportionnellement plus important sur une petite station. Pour donner un ordre de grandeur, un traitement d’air sur une station de 70 000 EH avec

Et en terme de nuisances perçues par les riverains ?

La nuisance olfactive résulte de la perception d’odeurs dans un contexte donné :

• • L’origine associée à l’odeur : une odeur de station d’épuration d’effluents urbains sera perçue négativement et gênera rapidement les riverains, alors qu’une odeur qualitativement très proche de marais ou de bord de mer à marée basse sera nettement mieux tolérée car associée à la nature.
• • La fréquence de perception : une odeur a priori « agréable » comme une odeur de fraise finira par être mal acceptée par les riverains, si elle est émise par une usine agroalimentaire ou de la parfumerie.

Ainsi, l’état de tolérance ou d’intolérance vis-à-vis d’une nuisance olfactive dépend de divers éléments intervenant indépendamment ou simultanément, tels que l’évolution du désagrément, la fréquence de perception, l’historicité proche, l’affect associé à l’odeur ou la crainte qu’elle occasionne vis-à-vis de la santé ou des moins-values des biens. Aussi, les études visant à quantifier la nuisance olfactive doivent intégrer ces composantes humaines et par conséquent la contribution des populations riveraines devient une condition nécessaire et indispensable.

Pourquoi mesurer la gêne olfactive ?

Le point de vue réglementaire

La loi sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie (loi n° 96-1236 du 30 décembre 1996) considère comme une pollution atmosphérique les nuisances olfactives excessives. Ceci sous-entend qu’il faille montrer le caractère excessif de la nuisance donc son caractère acceptable ou non et ceci n’est possible qu’en déterminant la gêne ressentie par la population. Dans une étude d’impact, il faut présenter (Décret n° 77-1133 du 21 septembre 1977 – Art. 3) : une analyse de l’état initial du site et de son environnement, une analyse des effets directs ou indirects, temporaires ou permanents de l’installation sur l’environnement, sur la commodité du voisinage (bruits, vibrations, odeurs, émissions lumineuses) (Décret n° 96-18 du 5 janv. 1996, art. 24 H®) […].

Dans le cas d’une mise en demeure par arrêté préfectoral, le responsable d’installation industrielle à l’origine du problème d’odeurs doit connaître l’importance de l’impact olfactif de son site, les relations qui lient les perceptions d’odeurs par les riverains et le fonctionnement du site. En outre, l’exploitant doit être capable de communiquer sur les progrès réalisés.

La prise en compte de l’avis des riverains

Dans les situations de conflits avec les riverains, les avis divergent quant à la description des odeurs, les caractères acceptables ou intolérables, l’intensité des odeurs, le moment des perceptions dans la journée, la date du dernier épisode olfactif, etc. Au prime abord, un observateur extérieur peut alors penser qu’en effet la relation à l’odeur est très subjective. En fait, la diversité des points de vue exprimés doit être interprétée comme l’expression d’une variabilité inter et intra-individuel dont l’étude permettra d’appréhender les relations et les phénomènes mis en jeu. Essayer d’expliquer la variabilité entre les sujets, c’est accepter de rechercher les relations qui lient chaque riverain avec le site émetteur. Il faut donc identifier et étudier les facteurs modulant la perception en considérant par exemple le positionnement géographique, la situation psychosociale du plaignant, les conditions météorologiques, les mécanismes de dispersion atmosphérique, les états de fonctionnement du site.

Un outil de communication et de suivi des progrès réalisés

Les mesures de nuisances sont basées sur l’analyse des observations dirigées réalisées par les riverains selon un protocole scientifique préalablement défini. Ainsi les résultats sont l’expression de la population et constituent des éléments objectifs de communication entre les différents acteurs en particulier au moment des réunions publiques. Ils permettent entre autre de présenter et suivre les progrès réalisés outrepassant les débats passionnels. Ainsi, plutôt que de s’arrêter à la subjectivité des réponses des riverains, EOG préfère exploiter la diversité des réponses afin d’expliquer les relations de causes à effets, pour offrir des bases objectives nécessaires à la prise de décisions.

Comment mesurer la nuisance olfactive ?

En s’appuyant sur les techniques de l’analyse sensorielle, des enquêtes d’opinions et des études avec des nez experts, EOG développe et propose depuis 15 ans, un ensemble d’outils adaptés aux différentes questions des industriels tels que :

• * L’analyse de conflit permet 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 permet également de débloquer des situations de crise,
• * Les observations d’un jury de riverains permettent de mesurer l’importance de la gêne olfactive en fonction des différentes conditions d’exploitation, météorologiques et de faire un suivi des nuisances olfactives,
• * L’enquête permet de photographier l’état de la perception des riverains vis-à-vis de l’environnement et des différentes nuisances auxquelles ils sont exposés,
• * 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.

Christian Rognon – EOG

Cinq sites en France sont déjà équipés par les nez électroniques OdoWatch d'Odotech.

des compléments d’aération qui règlent le problème avec peu d’in-

un débit de 62.000 Nm³/h à un coût d’environ 650 k€.

Il va de soi qu’avant toute mise en œuvre de solution lourde de traitement d’odeurs, il faut s’assurer du bon fonctionnement des installations: des bassins peuvent recevoir

Produits neutralisants :

deux innovations en matière de désodorisation des boues et de traitement des égouts gravitaires

Westrand a mis au point et validé deux traitements inédits sur le marché :

• + un réactif (breveté) permettant la mise hors odeurs totales des boues d'épuration dans la masse, sans affecter les caractéristiques de celles-ci ni la possibilité de revalorisation. La rémanence est de 15 jours environ. L'intérêt de ce traitement est majeur pour tous les process boues : fabrication (local déshydratation), stockage, transport, 1ʳᵉ phase de compostage ...
• * pots de gel biodégradable avec un neutralisant très volatil pour la mise hors odeur des boues gravitaires. La rémanence est de 2 à 3 mois. Précisons qu’il s'agit de produits neutralisants et non pas masquants (ou parfumants) à base d'huiles essentielles.

36 ~ L'EAU, L'INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 292

vestissement. Dans la gestion quotidienne d'une station, il faudra aussi penser à réaliser certaines opérations (le chaulage de boue dégage l’ammoniac) dans certains créneaux horaires et pas d'autres, ou dans certaines conditions météorologiques si c'est possible. Autre point souligné par Patrick Santi, la tendance actuelle pour que les stations urbaines traitent effectivement des effluents urbains et pas les effluents industriels « Plus on attaque la pollution en amont, mieux on fera face aux problèmes d'odeurs ».

La désodorisation : trois grands principes

Les procédés de désodorisation des flux d’air utilisent trois grands principes: le lavage de gaz dans des tours, les biofiltres, l’adsorption sur charbon actif. Chacun a ses domaines d'application en termes de débit et de charge odorante (voir tableau p. 30) et il peut être judicieux, comme le souligne Samuel Keller d'Europe Environnement, de coupler des techniques ou de les utiliser en parallèle. « Nous allons vers une logique de couplage de procédés où chaque technique est utilisée au mieux de ses performances, ce qui optimise la performance d’épuration et réduit les coûts d’exploitation qui sont de plus en plus pris en compte » explique Patrick Santi. L’adsorption sur charbon actif consiste à piéger à la surface d'un solide poreux les polluants gazeux. Suivant les composés à traiter, le type d'adsorbant sera différent : charbon actif simple pour les COV, charbon actif imprégné pour certains gaz, zéolithe pour les odeurs... Ce type de traitement convient pour des débits faibles (jusqu’à 5.000 m³/h) et s’applique aux silos à boues, postes de relevage et ouvrages éloignés d'un système de collecte d’air. Le lavage de gaz est utilisé dans quasiment 90% des cas en station d’épuration. Il consiste à solubiliser un polluant gazeux dans un liquide. Ce liquide peut être soit de l'eau, de l'eau additionnée d'un réactif ou un solvant. Il existe différents types de laveurs de gaz : le laveur à garnissage, le laveur à pulvérisation, le laveur venturi. Le choix de l'une des technologies se fera suivant les caractéristiques du gaz à dépolluer. Les procédés sont bien connus, capables de traiter des débits de plusieurs centaines de milliers de mètre-cube par heure tout en encaissant des variations fortes de concentration d’odeurs (198.000 m³/h à la station des Grésillons). « Sur Valenton le débit d'air de l’installation est de 500.000 m³/h en quatre lignes de trois tours de lavage (acide, javel-soude, thiosulfate), plus une spécifique au niveau du séchage des boues suivie d'une destruction thermique » indique Sandrine Venot. C’est le procédé passe-partout compact et automatisable.

Les biofiltres mis en œuvre par des sociétés telles que Airepur Industries, Greenpro,

Un process de traitement basé sur l'utilisation de rayons UV associés à la photo-oxydation et à l'oxydation catalytique

Le process Fuchs PhoCatOx de traitement des odeurs, commercialisé en France par Isma, est basé sur l’utilisation de rayons UV en associant la photo-oxydation et l'oxydation catalytique. Cette technologie est utilisée en situation où le gaz est très chargé de molécules difficilement oxydables. L'air contaminé est dirigé dans un canal de réaction où les rayons UV font démarrer une réaction chimique. Leur utilisation pour le traitement des odeurs conduit à un niveau de purification élevé et également à une désinfection significative du gaz. Les molécules liées aux composants d'odeurs sont dissociées de l'oxygène radical, de l’hydroxyle et de l’ozone. D'autres ions d'oxydation sont ensuite créés. Le process supprime les contaminants oxydables, tel que l'hydrogène sulfureux, l’ammoniaque, les mercaptans, les hydrocarbures et élimine les odeurs. Le catalyseur en aval agit comme un effet tampon et de lissage pour les pointes de charge. Les composants non oxydés réagissent à la surface du catalyseur et tous les contaminants restants sont détruits. Selon les caractéristiques de l'air à traiter, le catalyseur peut être équipé ou non de charbon actif ou d'oxydes métalliques. Les matériaux ne sont pas absorbants, ils agissent simplement en tant que catalyseur par oxydation. L’air traité désodorisé peut être rejeté dans le milieu naturel. Le process PhoCatOx ne requiert aucun produit chimique.

La désodorisation : trois grands principes

Lavage de gaz

Configuration

Passage de l'air sur une solution réactive. Nécessité de mettre en œuvre un type de laveur par famille de composé à traiter, soit au minimum un laveur acide (abatage des composés ammoniacaux) et un laveur soude-Javel (abatage des composés soufrés réduits)

Efficacité

Excellente sur tous les composés odorants si suffisamment d’étages de traitement (c.-à-d. de laveurs de gaz)

Plages de débits usuels

0 – 100 000 m³/h

Investissement

15 €/m³/h traité Prix moyen pour un débit de 2 000 m³/h hors frais GC, électricité...

Consommables

Eau Acide sulfurique Hydroxyde de sodium Hypochlorite de sodium Électricité

Déchets

Déchets liquides acides + déchets liquides oxydo-basiques (attention chlore)

Suivi/entretien

Mensuel : étalonnages sondes Annuel : vidange + nettoyage des laveurs

Encombrement pour une installation moyenne de 2 000 m³/h

Lg : 3 500 mm lg : 3 000 mm Ht : 6 000 mm

Mise hors gel

Nécessite un local chauffé ou un calorifugeage + traçage de tous les équipements

Technicité

Complexe

Biofiltration

Configuration

Passage de l'air sur un lit de tourbe. Nécessité d'effectuer un prétraitement en cas de fortes concentrations en composés azotés. Période d’adaptation des bactéries aux variations des charges (jusqu’à quelques semaines) → chute des rendements

Efficacité

Très bonne sur les composés organiques, notamment les soufrés. Moyenne sur l’ammoniac

Plages de débits usuels

0 – 100 000 m³/h

Investissement

8 €/m³/h traité

Consommables

Eau Électricité Garnissage

Déchets

Déchets liquides acides + bactéries en suspensions

Suivi/entretien

Annuel : réensemencement

Encombrement pour une installation moyenne de 2 000 m³/h

Lg : 5 000 mm lg : 2 000 mm Ht : 2 500 mm

Mise hors gel

Mise hors gel des tuyauteries d’eau

Technicité

Simple

Adsorption sur charbons actifs

Configuration

Passage de l'air sur un lit de charbons actifs. Nécessité d'utiliser des charbons actifs avec imprégnation chimique dans le cas de petites molécules à traiter (c’est le cas pour H₂S et NH₃)

Efficacité

Très bonne sur tous les composés odorants si utilisation de charbons actifs imprégnés (H₃PO₄ pour NH₃ et KOH pour H₂S par exemple)

Plages de débits usuels

0 – 5 000 m³/h

Investissement

6 €/m³/h traité

Consommables

Électricité Charbon actif

Déchets

Charbon actif

Suivi/entretien

Néant

Encombrement pour une installation moyenne de 2 000 m³/h

Lg : 2 500 mm lg : 2 000 mm Ht : 2 000 mm

Mise hors gel

Néant

Technicité

Basique

Doc Europe Environnement

Socrématic ou encore Europe Environnement reposent sur l'adsorption des molécules odorantes (ou d’autres composés organiques volatils) sur un substrat humide contenant des bactéries qui digèrent ces molécules. Ils ont fait des progrès et la demande s’accroît. On distingue deux catégories : substrats organiques à base de tourbe ou d’écorces qui ont une bonne rétention d'eau et sont source de carbone pour les microorganismes, et substrats minéraux dont la rétention d’eau ainsi que la perte de charge sont plus faibles que celle de substrats organiques mais qu'il faut alimenter en nutriments pour les bactéries. Les biofiltres sont efficaces sur les composés soufrés mais supportent mal l’ammoniac et les pics d’émission. Dans ce cas une simple tour de lavage à l'eau en absorbant l’ammoniac pourra résoudre le problème. Ils sont aussi plus longs à démarrer et atteindre leur efficacité mais leur fonctionnement n’est pas très cher, encore faut-il surveiller les paramètres pour que les bactéries travaillent dans de bonnes conditions. Les bactéries utilisées sont généralement prélevées sur le site même. À côté de ces biofiltres à bactéries fixées existent des biolaveurs (l’air passe au travers d'une phase aqueuse contenant une biomasse libre).

Tous ces procédés s’améliorent. Les charbons actifs existent sous forme de feutres, éventuellement imprégnés pour plus d’efficacité. Sur les lavages chimiques, Elodie Piat indique que les développements portent sur la réduction de la taille et du coût des installations par l'amélioration du contact liquide gaz (amélioration des garnissages) et l'étude d'oxydants autres que l'eau de Javel. Les biofiltres vont également vers plus de compacité : Samuel Keller mentionne l'utilisation de rafles de maïs comme support en raison de leur très grande surface spécifique, leur bonne rétention d’eau et leur disponibilité. Un brevet a été déposé mi-2005 et cinq installations sont déjà en service. Sandrine Venot confirme que « les procédés sont poussés dans leurs retranchements du fait de demandes de rejets de plus en plus faibles ; il s'agit d'améliorer les réactifs, les transferts de matière. L’autre voie d’amélioration est le couplage de procédés ». Jean-Pierre Levasseur souligne « l’efficacité des procédés développés par Veolia Eau (Aquilair et Alizair) » et confirme « cette tendance à la réduction des tailles et des coûts d'exploitation ; d’ailleurs, d’ici fin 2006, nous proposerons de nouveaux réacteurs très compacts ». Delamet Environnement propose de son côté une nouvelle technologie baptisée Eolage qui permet d'éviter le surdimensionnement des solutions de traitement des biofiltres et laveurs.

ce système repose sur sa capacité à traiter l'ensemble des molécules présentes dans les composés gazeux. « Notre technologie per- met, entre autres, de gérer les pics de pollu- tion et les aléas d'exploitation qui peuvent être à l'origine de nuisances chez les rive- rains » explique Michel Marty, Directeur Commercial chez Delamet Environnement.

Composés odorants

Les composés odorants issus des stations d'épu- ration et plus généralement des eaux résiduaires sont assez bien identifiés. Ils sont générés par les processus de fermentation en milieu anaérobie le plus souvent. Ils relèvent de trois classes :

• les composés soufrés: hydrogène sulfuré et mer- captans qui sont des composés organiques avec pour principaux représentants, le méthylmercaptan, l'éthylmercaptan, les diméthyl et diéthylsulfure et le diméthyldisulfure. Leur seuil olfactif est très bas, inférieur à 0,03 mg/Nm³ et même d'un facteur 100 à 1.000 inférieur; ils sont responsables de plus de 80 % des odeurs. L’hydrogène sulfuré est mortel à haute concentration, d’autant plus que le nez s‘habitue à son odeur.
• les composés azotés: ammoniac, et ses dérivés organiques les amines. L’ammoniac, irritant a un seuil olfactif de 0,5 à 37 mg/m³. Il se dégage lorsque le pH du milieu s’élève, notamment par addition de chaux. Les différentes amines ont des seuils 10 à 1.000 fois inférieurs.
• les composés organiques volatils (COV) dans les- quels on rencontre des composés organiques variés: acides (butyrique, valérique...), aldéhydes, cétones et alcools. Cette variété reflète la diversité des conditions de formation et des microorga- nismes en jeu. Là encore, les seuils olfactifs sont très bas, de 0,2 mg/m³ et jusqu’à un facteur 1.000 inférieur.

Le traitement thermique des boues peut être à l'origine de nouvelles odeurs auxquelles les riverains ne sont pas habitués.

= L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 292

Ce procédé utilise la propulsion aérodyna- mique forcée en synergie avec le vent pour assurer la dispersion des nuisances en alti- tude. Il assure le captage des sources surfa- ciques émissives et volumiques captives par aspiration au sol ou par entraînement aéro- dynamique du jet propulsé puis propulse les gaz et odeurs en altitude à des concentra- tions réduites par entraînement d'air pur en assurant leur dispersion naturelle entre 100 et 200 mètres d'altitude. Ce procédé, simple à mettre en œuvre et économe en énergie, est efficace pour tous types d’odeurs ou de rejets gazeux. Son efficacité peut être vali- dée par simulation numérique. Seule réserve, la nature et la composition des rejets doivent impérativement respecter les réglementations en vigueur car la dilution n'est pas un moyen de traite- ment proprement. dit. Delamet Envi- ronnement dis- pose de nom- breuses _réfé- rences dans divers secteurs d’activité tels que : déchets (compostage, boues STEP, ordures ména- gères...), agro-ali- mentaire (équar- risseurs, pet food...), chimie, papeteries...

Des méthodes émergentes

À ces procédés classiques s'ajoutent depuis quelques années des méthodes alternatives. La destruction par plasma froid des molé- cules odorantes et des COV a été dévelop- pée par EDF. Paganetti Thermique commer- cialise ce procédé “electronflux” et dispose d'une station mobile de 1.000 m³/h pour faire des essais sur site. Les premières références industrielles sont en service depuis plu- sieurs années. L’air collecté est soumis à un plasma contenant des radicaux très oxy- dants qui détruisent les molécules odo- rantes. La consommation électrique du sys- tème est faible (quelques centaines de watts) comparé à celle nécessaire à la venti- lation. Il n'y a pas d’apport de produits ni de sous-produits à traiter.

Lorsqu’une amélioration rapide de la situa- tion n’est pas possible ou lorsqu’elle est trop longue à produire ses effets, une couverture des bassins peut s'avérer nécessaire. Ciffa Systèmes propose ainsi des couvertures souples, étanches et opaques qui assurent un bon confinement et permettent ainsi la désodorisation des ouvrages. Trioplast pro- pose de son côté des couvertures rigides en composites assurant également un confine- ment total des bassins avec l'avantage d’être piétonnières pour une exploitation aisée. Ces systèmes de couvertures sont complé- tés par couvertures anti-odeurs. Ahlstrom a développé un procédé basé sur les proprié- tés photocatalytiques du dioxyde de titane qui sous l’effet de rayonnement UV génère des radicaux très oxydants qui détruisent les

Traitement des odeurs : ne pas oublier les consommables et les neutralisateurs

Les consommables et les neutralisateurs d’odeurs ont pour avantage d’être simples et rapides à mettre en œuvre sans nécessiter de gros investissements.

Pour les consommables, deux filières – chimique et biologique – coexistent pour lutter contre les odeurs. Sur le terrain, le traitement par voie chimique est assez répandu. En réseau d’eaux usées, le traitement par oxydation donne des résultats satisfaisants.

Le peroxyde d’hydrogène, qui agit par oxydation des sulfures, a l’avantage d’être à la fois un oxydant puissant et d’être une source d’oxygène par décomposition. GE Water & Process Technologies propose une technique qui s’appuie sur la capacité des huiles essentielles à détruire les odeurs dans l’air. Généralement, ces huiles sont mélangées à l’eau qui est pulvérisée autour des zones d’où émanent ces odeurs. Cette technique de pulvérisation qui utilise l’eau comme fluide transporteur nécessite l’installation d’un réseau d’eau pressurisée, ce qui présente de nombreux inconvénients. Pour s’en affranchir, GE Water & Process Technologies propose une nouvelle technique qui utilise l’air comme fluide propulseur. Cette méthode de distribution par voie sèche des huiles essentielles met en œuvre un équipement composé d’une turbine propulsant l’air dans une cuve close où sont stockées les huiles essentielles. L’air se charge de ces composés volatils et est propulsé hors de cette cuve. L’air chargé en huiles essentielles est distribué par l’intermédiaire d’une gaine qui oriente l’air soit vers un laveur de gaz, soit un extracteur d’air. Cette gaine percée de multiples orifices peut également entourer une zone à traiter.

La voie biologique constitue également une solution intéressante. Les bactéries utilisées dégradent les composés spécifiques tels que les acides gras volatils, les dérivés soufrés, les graisses ou les hydrocarbures. Nutriox® de Yara France est une solution biologique préventive, basée sur l’injection de nitrates dans les effluents, ce qui permet d’éviter la formation de sulfures et donc d’hydrogène sulfuré. Nutriox est un procédé écologique qui agit directement à la source des mauvaises odeurs en fonction des paramètres biologiques et chimiques mesurés. En assurant l’équilibre bactérien au moyen de nutriments, le Nutriox permet d’inhiber la formation de gaz toxiques et malodorants. Deux cents communes en France, du petit village à de grandes agglomérations, ont déjà fait confiance au procédé breveté Nutriox. Yara propose ses services depuis l’étude diagnostique, permettant de caractériser le problème, jusqu’à la conception et la réalisation d’installations autonomes, contrôlées de façon à garantir la performance. Il peut être utilisé aussi bien en réseaux d’assainissement qu’en stations de pompage, stations d’épuration ou unités de traitement des boues.

Il existe également des techniques de traitement basées sur des molécules chimiques plus complexes, les masquants et les complexants. Les masquants ont pour vocation de saturer les papilles olfactives avec une odeur agréable et rémanente. Mais ils ne traitent ni les causes, ni la nuisance elle-même et ne peuvent être utilisés que si les émanations sont sans danger pour la santé. Le Biolen Odor EF de Novozymes Biologicals utilise à la fois un agent complexant et un agent masquant. L’agent complexant détruit la mauvaise odeur par chélation alors que l’agent masquant ajoute un parfum d’ambiance.

La neutralisation d’odeur consiste à éliminer une odeur sans la remplacer par une autre. Il s’agit d’une réaction chimique agissant sur les composés soufrés (mercaptans, H₂S…), les composés ammoniaqués (NH₃, amines…), de nombreux solvants et les hydrocarbures. L’utilisation de neutralisants peut permettre de désodoriser des sites extérieurs sans avoir besoin de les couvrir, de mettre un bâtiment en dépression et de capter l’ensemble des gaz sur un point de traitement classique. Westrand a traité ainsi de nombreux sites en France et à l’étranger en permettant leur acceptabilité par les riverains. Les techniques de mise en œuvre sont variées : rampe de pulvérisation haute pression pilotée par station météo avec des logiciels adaptés, mise hors odeurs de liquides malodorants (lixiviats, eaux usées, effluents agro-alimentaires). Westrand, qui fabrique ses produits, a mis au point une gamme complète de réactifs agissant sur la plupart des composés gazeux posant problème et pourvue d’une batterie de tests de non-toxicité.

De son côté, RAM Environnement propose son procédé de destruction d’odeurs ODO-RAM®, un produit destructeur d’odeur exclusif (RAM OR537). Il ne crée pas de surodorisation, mais procède à une réelle destruction des principales nuisances. Le procédé, compte tenu du taux d’incorporation du produit dans l’eau, est économique à l’usage. Des diffuseurs spécifiques, fixes ou mobiles, assurent une efficacité maximale des gouttelettes actives. ODO-RAM® est efficace sur les molécules oxydées, soufrées, AGV, mercaptans et ammoniaque, provenant de la dégradation organique de la matière.

Le dioxyde de titane est associé à du charbon actif dans un feutre mince à forte perméabilité qui filtre l’air ; les UV solaires sont suffisants même en zone ombragée pour que les réactions aient lieu.

Autre système innovant pour le traitement des émissions diffuses, la bâche Captap proposée par la société Épurae capte et oxyde les molécules odorantes pour former des molécules minérales simples et non polluantes. Épurae vend les couvertures sur mesure, constituées d’une structure PVC contenant le média filtrant à base de charbon actif et de dioxyde de titane photocatalytique. La couverture recouvre la zone (bac, réservoir…) à traiter ; elle est fixée par un sandow et renforcée par un châssis métallique si nécessaire. Il n’y a pas de confinement, la couverture laisse passer l’air qui émane de la zone polluante, tout en captant et en éliminant les molécules organiques responsables des nuisances et de la pollution. D’après Robin Butty d’Épurae, l’abattement en un seul passage est de l’ordre de 90 % pour les soufrés et 80 % pour les composés azotés. Une dizaine d’installations ont été réalisées sur des stations d’épuration et dans l’agro-alimentaire.

Jusqu’à présent seules de petites stations ont été traitées ; un projet sur une station de 40 000 EH est en cours. Le coût d’installation se situe entre 70 et 130 €/m² en fonction de la surface et de la géométrie ; il n’y a pas de réactifs ni de maintenance particulière. La société garantit l’efficacité sur deux ans, mais les essais pilote ont montré qu’elle atteignait trois à quatre ans.

Passé ce délai il est possible de changer seulement les panneaux en gardant la structure, soit un coût d’environ 40 % de l’investissement initial. Les feutres usagés sont du déchet banal.