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1 - STRUCTURES ET CARACTÉRISTIQUES DES MOLÉCULES

2 - SOURCES ET IMPACTS

3 - MÉTROLOGIE

4 - PROCÉDÉS DE TRAITEMENTS DISPONIBLES

5 - DE NOUVELLES TECHNOLOGIES

  • 5.1 - Catalyse sélective
  • 5.2 - Catalyse humide
  • 5.3 - Plasma

6 - APPROCHE TECHNICO-ÉCONOMIQUE

7 - CONCLUSIONS. PERSPECTIVES

| Réf : J3935 v1

Procédés de traitements disponibles
Réduction des dioxines, furannes et polychlorobiphényls

Auteur(s) : Pierre LE CLOIREC, Alain LAPLANCHE

Date de publication : 10 déc. 2005

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RÉSUMÉ

Ces dernières années, et en réponse malheureusement à des pollutions constatées ou à des accidents mortels, un effort important a été fait pour minimiser les émissions de dioxines, furannes et polychlorobiphényls. Cet article traite de la problématique générale de ces composés dans les émissions gazeuses et de la nécessité d’y apporter des solutions au nom de la santé humaine. Les différentes structures, les caractéristiques et quelques propriétés macroscopiques de ces molécules sont détaillées. Les évolutions temporelles et sectorielles permettent de conclure à une baisse des émissions de dioxine et de furanne en France. Par contre, les méthodes d’échantillonnages et d’analyses sont à améliorer.

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Auteur(s)

  • Pierre LE CLOIREC : Professeur - Directeur du département Systèmes Énergétiques et Environnement - École des Mines de Nantes

  • Alain LAPLANCHE : Professeur - Directeur du laboratoire Chimie des Nuisances et Génie de l’Environnement - École Nationale Supérieure de Chimie de Rennes

INTRODUCTION

La pollution et les émissions polluantes sont au centre des préoccupations quand on parle de risque pour la santé [1]. Les émissions de dioxines, du fait en particulier de la combustion des déchets ménagers, ont récemment défrayé la chronique. Les médias se sont fait les relais privilégiés des populations voisines des usines d’incinération d’ordures ménagères ou des consommateurs de viande de poulets dont les teneurs en dioxines dépassaient les normes réglementaires en vigueur.

L’accident de Seveso en Italie est aussi dans toutes les mémoires. En effet, la toxicité de ces molécules polyaromatiques chlorées n’est plus à démontrer [2] [3].

Des études sur des populations ayant subit des déversements massifs de produits défoliants, l’agent orange contenant des dioxines à raison de 0,1 à 60 ppm, lors de la guerre du Vietnam, ont montré des effets néfastes sur la santé humaine. Ces molécules de dioxines (PCCD), furannes (PCDF) et polychlorobiphényles (PCB), de structures complexes, sont trouvées en particulier dans les émissions gazeuses industrielles ou domestiques soit adsorbées sur des poussières, soit à faibles concentrations dans les fumées. On les retrouve alors dans l’atmosphère avec des produits apparentés ou autres formant la famille des produits organiques persistants (POP) [4].

Ce dossier tente de présenter succinctement la problématique générale des dioxines furannes et PCB dans les émissions gazeuses. Aussi, il est divisé en quatre parties présentant les structures et les caractéristiques de ces molécules, les sources et l’impact sur la santé humaine (la réglementation spécifique est à ce niveau rappelée), les méthodes d’échantillonnages et d’analyses principalement dans l’air et enfin les principales technologies disponibles de dépollution des fumées.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j3935


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4. Procédés de traitements disponibles

Le contrôle et l’élimination des dioxines, furannes et PCB présents dans les fumées s’effectuent à trois niveaux : à la source c’est-à-dire au cœur de la technologie dans une approche générale du type procédé propre, sur les poussières et sur les émissions gazeuses proprement dites.

4.1 Réduction à la source : contrôle du cœur du procédé

L’approche la plus élégante pour minimiser les émissions de dioxines et de molécules assimilées est de réduire fortement leur production à la source.

Dans le cas de l’incinération d’ordures ménagères, une définition fine des conditions opératoires lors de la combustion peut être une voie possible. Une homogénéisation des déchets et une température d’au moins 850 ˚C, maintenue durant 2 secondes au minimum, sont nécessaires. Une température supérieure à 1 200 ˚C génère par contre de fortes concentrations de NOx. En outre, un refroidissement rapide des fumées limite la synthèse de novo. De nouvelles technologies sont aussi proposées afin de répondre aux exigences des réglementations actuelles. Malkow [15] présente une revue des procédés utilisables pour la pyrolyse et la gazéification des ordures ménagères permettant d’atteindre, dans les fumées, les concentrations en dioxines et analogues en adéquation avec les normes en vigueur. Un total de 17 procédés est présenté et analysé. Ces filières de traitement des déchets ménagers comprennent des fours de pyrolyse, une étape de gazéification et des chambres de combustion (pré ou post) des gaz produits. On note des systèmes tournants ou des lits fluidisés.

Dans de nombreux cas, les gaz de gazéification sont utilisés in situ comme combustible dans un système de production de chaleur pour le séchage, le chauffage de fours ou pour la production d’électricité via un moteur à gaz utilisé éventuellement en cogénération (production...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - JAHNICH (M.) -   Pollution de l’air : perception du public et discours médiatique,  -  Tech. Sci. Mun., 10, 141-149 (2004).

  • (2) - Académie des Sciences -   La dioxine et ses analogues,  -  Rapport Acad. Sci., 44 (1994).

  • (3) - DE PUYTORAC (P.) -   Le pouvoir de domination de la technologie. V. Nécessité et limites du principe de précaution.  -  L’année Biologique, 39, 23-38 (2000).

  • (4) - CITEPA – Centre Interprofessionnel Technique d’Études de la Pollution Atmosphérique -   Inventaire des émissions de polluants atmosphériques en France.  -  CITEPA/CORALIE/Format SECTEN, mise à jour février 2004 et site web : http://www.citepa.org (2004).

  • (5) - SPICER (C.H.), GORDON (S.M.), HOLDREN (M.W.), KELLY (T.J.), MUKUND (R.) -   Hazardous Air Polluants Handbook.  -  Lewis Publishers, Boca raton, USA (2002).

  • (6)...

1 Réglementation – Recommandation (ordre chronologique)

Arrêté du 10 octobre 1996 relatif aux installations spécialisées d’incinération et aux installations de co-incinération de certains déchets industriels spéciaux.

Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France, Section de l’alimentation et de la nutrition, Recommandations sur la dioxine, séance du 17 mars 1998.

Directives européennes 2000/76/CE du Parlement européen et du conseil du 4 décembre 2000 sur l’incinération des déchets, publié au Journal officiel des Communautés européennes le 28 décembre 2000, L. 332/91-L. 332-111.

Arrêté du 20 septembre 2002, Journal officiel du 1er décembre 2002, relatif aux installations d’incinération et de co-incinération de déchets non dangereux et aux installations incinérant des déchets d’activités de soins à risques infectieux.

Directives européennes 2002/69/CE de la commission du 26 juillet 2002, Journal officiel des Communautés européennes du 6 août 2002, portant fixation des modes de prélèvement d’échantillons et des méthodes d’analyse pour le contrôle officiel des dioxines et le dosage des PCB du type dioxine dans les denrées alimentaires.

Directives européennes 2002/70/CE de la commission du 26 juillet 2002, Journal officiel des Communautés européennes du 6 août 2002, établissant des prescriptions pour la détermination des teneurs en dioxines et en PCB de type dioxine des aliments des animaux dans les denrées alimentaires.

Décret no 2004-846 du 13 août 2004 portant publication de...

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