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Article

1 - NATURE DES POLLUANTS, SOURCES ET IMPACTS

2 - MÉTROLOGIE DES POLLUANTS

3 - RÉGLEMENTATION

4 - CONCEPTS GÉNÉRAUX SUR LES TRAITEMENTS DES FUMÉES

5 - TRAITEMENTS DES FUMÉES

6 - CONCLUSION – QUELQUES TENDANCES

7 - GLOSSAIRE

8 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : BE8856 v3

Conclusion – quelques tendances
Traitement des rejets gazeux et des fumées

Auteur(s) : Pierre LE CLOIREC

Date de publication : 10 juil. 2024

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RÉSUMÉ

Du fait de l’impact sur la santé humaine et sur l’environnement, il est nécessaire de minimiser et d’épurer les émissions gazeuses et les fumées générées par les activités humaines. Cet article a pour objectif de définir qualitativement et quantitativement les polluants émis dans les fumées, d’introduire les textes réglementaires dans le domaine du contrôle des pollutions et de présenter les méthodes d’analyse de divers composés indésirables. Il présente les procédés de traitement disponibles seuls ou intégrés dans une filière pour l’épuration des émissions gazeuses et des fumées.

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Auteur(s)

  • Pierre LE CLOIREC : Professeur émérite, Directeur honoraire de l’ENSCR - École Nationale Supérieure de Chimie de Rennes, Rennes, France

INTRODUCTION

Si l’on se place dans une approche globale : l’impact sur la santé humaine et sur les écosystèmes, l’effet de serre et le réchauffement de la planète, la production anarchique d’ozone dans les centres villes, les nuisances olfactives… sont autant de bonnes raisons pour limiter drastiquement les polluants présents dans les émissions gazeuses et les fumées. On peut citer, par exemple, les particules, les composés soufrés, azotés, le dioxyde de carbone, les métaux ou encore les composés organiques volatils. La communauté internationale s’est mobilisée pour lutter contre l'augmentation des émissions anthropiques de gaz à effet de serre au travers de la convention signée en juin 1992 à Rio. Des conférences internationales se sont tenues depuis, avec plus ou moins de succès, à Kyoto ou encore de New York, en particulier sur la problématique de la pollution atmosphérique. Les Conférences des Parties annuelles dont la COP21 (21e Conférence des Parties) tenue à Paris en 2015 et la COP28 à Dubaï en 2023 ont permis une discussion et une définition d’objectifs entre États sur la gestion des rejets gazeux. Ces accords doivent entraîner une diminution drastique de certains polluants présents dans les émissions dues à l’activité humaine. Sur un plan réglementaire, issus de la ratification de ces traités internationaux, les conséquences pratiques des directives européennes, par exemple la directive 2008/50/CE (directive CAFE pour Clean Air For Europe) sont la promulgation en France de divers arrêtés. Ils réglementent, en particulier, les niveaux d’émissions des polluants pour les installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) et pour certains secteurs industriels. Ainsi, on peut citer l’arrêté du 2 février 1998 complété par des arrêtés de modifications par branches d’activités. Ces quelques points abordés tentent de montrer la nécessité et/ou l’obligation de réduire les charges polluantes émises dans l’atmosphère du fait des fumées. Il existe des procédés susceptibles de répondre à cette problématique par une réduction de ces émissions polluantes et de ces nuisances.

Cet article a pour objectif de définir qualitativement et quantitativement les polluants émis dans les fumées, d’introduire les textes réglementaires dans le domaine du contrôle des pollutions, de présenter les méthodes d’analyse de divers composés indésirables. Enfin, il sera proposé des traitements disponibles seuls ou intégrés dans une filière pour l’épuration des fumées.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-be8856


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6. Conclusion – quelques tendances

Du fait de mélanges complexes de polluants à des concentrations très variables présents dans les gaz et fumées, leur réduction nécessite une panoplie de procédés spécifiques généralement positionnés en filière de traitement. La législation de plus en plus drastique et les préoccupations des populations relayées par les médias obligent à mieux contrôler les polluants émis dans les fumées. Aussi, si les bonnes pratiques industrielles ou la mise en place de systèmes plus propres sont évidentes, les procédés de traitement spécifique à l’émission sont aussi nécessaires. Pour cet ensemble d’approches, quelques propositions prospectives peuvent être formulées.

Pour augmenter encore les efficacités de filtration, et donc un contrôle plus facile des niveaux de particules dans les fumées, des techniques de haute efficacité de filtration industrielle à haute température et à un coût acceptable sont encore à améliorer.

Une intensification et/ou un ajustement des procédés aux polluants et aux flux en présence est requise. Une approche plus sûre des mécanismes réactionnels et de transfert est nécessaire pour une meilleure compréhension des phénomènes et donc un dimensionnement plus réaliste des opérations de traitement. En outre, des procédés émergents comme le plasma froid, la photocatalyse ou les nouveaux matériaux catalytiques ou adsorbants doivent aussi être proposés. Pour des polluants récalcitrants ou peu miscibles dans l’eau, on peut noter aussi des procédés multiphasiques du type gaz/liquide/solide/biomasse qui combinent un transfert gaz-liquide immiscible dans l’eau puis un transfert liquide-boues activées avec une biodégradation du polluant hydrophobe ainsi transféré.

Un effort particulier est demandé dans la minimisation des rejets de CO2. Des études pilotes de grande échelle (captage, séparation, purification et transport) sont en cours d’études et/ou de réalisation. Des moyens de stockage souterrain sont développés à l’échelle industrielle. Une valorisation du CO2 est une voie particulièrement intéressante, en particulier sa réduction (catalyse, photocatalyse…) en molécules d’intérêt pour une utilisation énergétique ou pour la chimie. Les débouchés de la valorisation chimique sont toutefois limités.

Les modélisations et...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LIU (D.H.F.), LIPTÀK (B.G.) -   Environmental engineers’ handbook.  -  2nd Ed., Lewis Publishers, Boca Raton, USA (2000).

  • (2) - DE NEVERS (N.) -   Air pollution Control Engineering.  -  2nd Edition, McGraw Hill, Boston, USA (2000).

  • (3) - LENS (P.N.L.), KENNES (C.), LE CLOIREC (P.), DESHUSSES (M.A.) -   Waste gas treatment for resource recovery.  -  IWA Publishing: London (2006).

  • (4) - ELICHEGARAY (C.) -   La pollution de l’air, sources, effets, prévention.  -  Collection UniverSciences, Dunod, Paris, 192 p. (2008).

  • (5) - STERNBERG (S.P.K.) -   Air Pollution.  -  College Publishing (2015).

  • (6) - PEARSON (J.K.), DERWENT (R.) -   Air Pollution and Climate.  -  Ed. Routledge, London (2022)

  • ...

1 Outils logiciels

Bilan Carbone® – ABC http://associationbilancarbone.fr/fr

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) – (Agence de la transition écologique) http://www.ademe.fr/

AEE (Agence européenne pour l’environnement) https://www.eea.europa.eu/fr

AFNOR (Association française de normalisation) https://www.afnor.org/

CITEPA (centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique) http://www.citepa.org/fr/

COP21/CMP11 (21e Conférence des parties à la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques) http://www.cop21.gouv.fr/

EPA (Environmental Protection Agency) http://www3.epa.gov/enviro/facts/

EUR-lex – Réglementation...

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