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Article

1 - PARTICULES

2 - MESURE DE CONCENTRATION ET RÉPARTITION GRANULOMÉTRIQUE ASSOCIÉE

3 - RÉGLEMENTATION

  • 3.1 - En terme d’émission
  • 3.2 - En terme d’exposition sur le lieu de travail
  • 3.3 - En termes de risques

4 - MOUVEMENT DES PARTICULES DANS UN FLUIDE : RAPPEL THÉORIQUE

  • 4.1 - Vitesse de chute d’une particule
  • 4.2 - Forces agissant sur les particules dans un fluide en mouvement
  • 4.3 - Correction de sphéricité
  • 4.4 - Influence du voisinage des particules

5 - SYSTÈMES D’ÉPURATION

6 - QUELQUES APPLICATIONS

| Réf : G1710 v1

Particules
Élimination des particules

Auteur(s) : Laurence LE COQ

Date de publication : 10 janv. 2006

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RÉSUMÉ

La pollution de l’air, ou d’une atmosphère intérieure, est due à la présence de particules, dans des concentrations pouvant suspecter un effet néfaste sur la santé ou un impact sur l’environnement. Ces particules varient grandement, suivant leur origine (applications ou secteurs d’activité, source naturelle), leur mode de formation, et au final leurs caractéristiques physico-chimiques. Les systèmes d’élimination des particules doivent tenir compte de ces spécificités, mais aussi de la concentration et des conditions environnementales.

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ABSTRACT

 

Auteur(s)

  • Laurence LE COQ : Maître de conférences - École des mines de Nantes, département Systèmes énergétiques et environnement

INTRODUCTION

La pollution de l’air peut être définie comme la présence de gaz et/ou de particules dans une atmosphère extérieure ou intérieure et dans des concentrations telles que les effets sur la santé et les impacts sur l’environnement soient avérés. Parmi ces polluants, les particules sont issues d’une grande variété de sources qui peuvent être d’origine anthropique ou naturelle. Selon leur origine et leur mode de formation (particules primaires ou secondaires), les particules polluantes présentent des caractéristiques physico-chimiques et structurales différentes. Suivant les secteurs d’activité et les applications visées, différents systèmes d’élimination des particules peuvent être utilisés et dimensionnés en fonction de ces caractéristiques, de la concentration en particules dans l’air et des conditions de température, pression et humidité de l’air porteur. Ces systèmes d’épuration doivent permettre d’assurer le respect des réglementations en vigueur en terme d’émission, d’exposition et de risque d’explosion.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-g1710


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1. Particules

Le mot « particule » a plusieurs significations selon le domaine concerné (chimie, physique, thermique...). Ainsi, dans le domaine de la protection de l’environnement, une particule désigne une petite partie de matière solide ou liquide en suspension dans l’air ou déposée sur une surface et susceptible de se mettre en suspension. Les particules en suspension ne forment pas un seul et unique polluant de l’air, mais représentent plutôt une classe de polluants constituée de plusieurs sous-classes variant dans une gamme de granulométrie de 0,005 µm à environ 100 µm. Chaque sous-classe de particules peut être constituée de ou contenir différentes espèces chimiques. Ainsi, selon leur origine, les particules ont une gamme de taille et une composition physico-chimique très variables, c’est pourquoi différentes terminologies existent pour classifier, définir ou nommer une classe de particules polluantes.

  • Les particules totales en suspension, ou total suspended particulates (TSP), représentent « toutes les particules en suspension dans un volume d’air » d’après les normes NF EN 12341 et NF EN 481. Aux États-Unis, les TSP sont définies comme les particules de diamètre aérodynamique inférieur à 40 à 50 µm, alors qu’en Europe, elles désignent toutes les particules en suspension inférieures à environ 100 µm. Les TSP sont représentatifs de la fraction inhalable des particules de l’air, c’est-à-dire des particules pénétrant le corps humain par le nez ou la bouche. Cependant, une partie des TSP est constituée de particules trop larges pour pénétrer le système respiratoire humain, cet indicateur n’est de ce fait pas bien adapté pour caractériser l’impact potentiel sur la santé.

  • Les PM10 sont des particules, ou particulate matter (PM), de diamètre aérodynamique équivalent inférieur à 10 µm. Cette classe de particules peut pénétrer le système respiratoire humain, et pour cette raison, la US Environmental Protection Agency (EPA) a défini en 1987 les PM10 comme mesure standard de la qualité de l’air. La Communauté européenne a également mis en place la directive 1999/30/CE du 22 avril 1999 pour la mesure des PM10 en remplacement des TSP. Il n’existe pas de méthode universelle de conversion entre PM10 et TSP, mais l’EPA considère...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - DICKENSON (T.C.) -   Filters and Filtration Handbook  -  . Elsevier (1997).

  • (2) - SECTEN CITEPA -   Inventaire des émissions de polluants atmosphériques en France – Séries sectorielles et analyses étendues  -  . Réf. CITEPA 494/Convention MATE 26/2001 (2004).

  • (3) - MOSQUERON (L.), NEDELLEC (V.) -   Inventaire des données françaises sur la qualité de l’air à l’intérieur des bâtiments  -  . Observatoire de la qualité de l’air intérieur (2001).

  • (4) -   *  -  Avis du CSHPF du 3 mai 2001 relatif à l’élaboration de valeurs guides de qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines Dossier de presse de la DGS « Qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines d’Île-de-France » (juillet 2003).

  • (5) -   Valeurs limites d’exposition professionnelle aux agents chimiques en France.  -  Cahiers de notes documentaires – Hygiène et sécurité du travail no 174. Fiche INRS ND 2098-174-99 (1999).

  • ...

1 Thèses

LORIMIER (C.) - Traitement combiné particules/COV sur médias fibreux - . Université de Nantes (2005).

BENESSE (M.) - Filtration sur médias fibreux tissés en traitement d’air – Contribution à l’étude de la capture des particules - . Université de Nantes (2005).

BENMACHOU (K.) - Étude et modélisation du colmatage d’un filtre plissé - . Institut national polytechnique de Toulouse (2005).

FRISING (T.) - Étude de la filtration des aérosols liquides et de mélanges d’aérosols liquides et solides - . Institut national polytechnique de Lorraine (2004).

OXARANGO (L.) - Transferts de chaleur et de masse dans des structures poreuses multi-échelles : application à l’étude des filtres à particules Diesel - . Institut national polytechnique de Toulouse (2004).

KHALIJ (M.) - Caractérisation et modélisation de l’efficacité de...

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