Le traitement des nuisances olfactives par une ventilation dynamique Push-pull

L’implantation d’un pro­jet de méthani­sa­tion dans un ter­ri­toire préoc­cupe tou­jours les riverains. La pro­duc­tion de biogaz et l’indépendance énergé­tique qu’elle induit sont vive­ment souhaitées, mais les craintes d’odeur et d’accroissement du traf­ic de véhicules dans un milieu de cam­pagne pais­i­ble sont red­outées. Con­cer­nant les nui­sances olfac­tives, dire que le site ne génér­era pas d’odeur, car le proces­sus de méthani­sa­tion se fait dans une enceinte close sous vide d’air, est un argu­ment très insuff­isant. Si la généra­tion du biogaz est bien anaéro­bie, les intrants peu­vent être très odor­ants. De nom­breux pro­jets n’aboutissent pas ou met­tent très longtemps à s’implanter, car les por­teurs de pro­jets n’arrivent pas à per­suad­er les riverains qu’ils ont prévu toutes les dis­po­si­tions néces­saires pour effac­er cette prob­lé­ma­tique. Il con­vient égale­ment de dis­tinguer l’origine des intrants : des biodéchets essen­tielle­ment urbains, des déchets agri­coles ou des cul­tures inter­mé­di­aires à val­ori­sa­tion énergétique.

On con­state dans cer­tains pro­jets l’absence de con­fine­ment et de ven­ti­la­tion. Dans d’autres, la ven­ti­la­tion et le traite­ment d’air sont large­ment sous-estimés. Heureuse­ment, des sites en exploita­tion démon­trent que les rela­tions de voisi­nage peu­vent être apaisées, par­mi lesquels on peut citer Méthamoly à Saint-Denis-sur-Coise (42), APAG Envi­ron­nement à Moissac (82) ou Moulinot à Stains (93). Ces entre­pris­es ont inté­gré avec suc­cès un dis­posi­tif aéraulique de ven­ti­la­tion dynamique et de traite­ment d’air dans leur installation.

Des phénomènes naturels non intuitifs

Bien des instal­la­tions priv­ilégient, en rai­son de la sim­plic­ité de mise en œuvre, la ven­ti­la­tion générale cal­culée par les taux de renou­velle­ment. Le principe est basé sur le bras­sage d’un très gros vol­ume d’air. Dans cer­tains cas par­ti­c­uliers, le sys­tème peut paraître suff­isam­ment effi­cace, mais, d’une manière générale, cette tech­nique est inadap­tée pour un con­fine­ment suff­isant et un cap­tage effi­cace, car les gaz pol­lu­ants ne peu­vent se mou­voir seuls. Ils suiv­ent un flux por­teur les entraî­nant. Or ce flux, s’il n’est pas créé volon­taire­ment et dirigé spé­ci­fique­ment, suiv­ra les courants d’air exis­tants au gré des phénomènes de pression/dépression présents dans le local (générés par les portes ouvertes, les inter­stices dans le bâti, les mou­ve­ments du process, des véhicules ou du refroidisse­ment des moteurs, etc.), mais égale­ment par con­vec­tion naturelle. A con­trario, il est erroné de croire que les gaz for­més de molécules lour­des se con­cen­trent en par­ties bass­es et les gaz légers en par­ties hautes. Comme le gaz et l’air restent intime­ment mélangés, la den­sité du mélange est très proche de celle de l’air. Prenons l’exemple de l’hydrogène sul­furé, 2,26 fois plus dense que l’air : pour une con­cen­tra­tion forte de 10 ppm, l’augmentation de la masse volu­mique du mélange n’est que de 0,001 %, donc négligeable.

Les effets perçus dans un sys­tème de souf­flage ne sont pas repro­ductibles en aspi­ra­tion. Par exem­ple, l’effet sur l’air d’une bouche de souf­flage peut être sen­si­ble à plusieurs mètres de la sor­tie, alors qu’en extrac­tion, toutes choses étant égales par ailleurs, la même sec­tion de pas­sage n’induira un effet dynamique qu’à quelques dizaines de cen­timètres seulement.

En d’autres ter­mes, à une dis­tance égale au diamètre d’une ouver­ture, la vitesse d’air dans l’axe d’une bouche d’extraction n’est plus que le dix­ième de la vitesse dans la gaine. En con­séquence, l’efficacité des dis­posi­tifs d’aspiration décroît très rapi­de­ment avec la dis­tance. Pour induire une même vitesse à une dis­tance dou­blée, il faut mul­ti­pli­er le débit par qua­tre et par neuf à une dis­tance triplée. Cela tend à démon­tr­er qu’une ven­ti­la­tion con­ven­tion­nelle basée sur le taux de renou­velle­ment de l’air n’a qu’une très faible effi­cac­ité sur l’extraction des odeurs.

Objec­tifs

La ven­ti­la­tion doit répon­dre aux objec­tifs essen­tiels suivant :
• main­tenir dans les locaux des con­di­tions de tra­vail sat­is­faisantes pour le personnel ;
• réduire les nui­sances sus­cep­ti­bles d’être ressen­ties par le voisinage ;
• éviter la créa­tion de zones ATEX ;
• préserv­er le bâti et les machines de la corrosion.

À l’extérieur, les sites de méthani­sa­tion ne doivent pas génér­er d’odeur sus­cep­ti­ble de gên­er le voisi­nage. Les arrêtés pré­fec­toraux peu­vent pré­cis­er pour cer­tains pro­jets : « La con­cen­tra­tion d’odeurs imputa­bles à l’établissement au niveau des zones d’occupation humaine, dans un ray­on de 3 000 mètres des lim­ites clô­turées de l’installation, ne doit pas dépass­er la lim­ite de 5 Uo_E/m³ plus de 175 heures par an, soit une fréquence de dépasse­ment de 2 %. Ces péri­odes de dépasse­ment intè­grent les pannes éventuelles des équipements qui sont conçus pour que leurs durées d’indisponibilité soient aus­si réduites que possible. »

Le débit d’odeur glob­al est la somme des débits d’odeur uni­taires de tous les points d’émission d’un site, qu’ils soient dif­fus ou canal­isés. Un débit d’odeur exprimé en Uo_E/h (unité d’odeur européenne par heure) est le pro­duit du débit de l’air en m³/h par sa teneur en Uo_E/m³ (mesure nor­mal­isée d’un échan­til­lon d’air prélevé aux points d’émission). Cet objec­tif prend appui sur une large assise qui englobe les émis­sions olfac­tives de l’ensemble du site, y com­pris les sources dif­fus­es. Par ailleurs, le seuil de 5 Uo_E/m³ n’est pas directe­ment mesurable, car en deçà du seuil de mesure. Il faut le déduire par un cal­cul com­plexe de mod­éli­sa­tion numérique déter­mi­nant la dis­per­sion à par­tir des con­di­tions météorologiques d’une année représen­ta­tive, de l’environnement physique du site et du cumul des dif­férentes sources, dont les débits d’odeur canal­isés et rejetés à l’atmosphère qui sont, eux, mesurables.

À l’intérieur, l’objectif min­i­mal à attein­dre est de main­tenir la salubrité de l’atmosphère néces­saire pour préserv­er la san­té du per­son­nel. Un sys­tème de référence basé sur deux types de valeurs lim­ites a été mis en place en France : les VLCT (valeur lim­ite d’exposition à court terme, ex-VLE) et les VLEP (valeur moyenne d’exposition sur 8 h, ex-VME).

Pour des raisons économiques, tant en ter­mes d’investissement qu’en ter­mes de coût d’exploitation, le débit extrait envoyé vers la désodor­i­sa­tion doit être réal­iste. Comme la réal­i­sa­tion des objec­tifs tend à l’augmenter, la ven­ti­la­tion doit être per­for­mante et faire l’objet d’arbitrages et de com­pro­mis entre ce qui est néces­saire et suff­isant et ce qui est déraisonnable. L’optimisation des moyens passe par la mise en œuvre de principes dynamiques per­for­mants (sys­tème dou­ble flux) plutôt que sta­tiques (sim­ple flux) et de recy­clage plutôt que tout air neuf (dans les lim­ites de ce qui est autorisé par le Code du tra­vail).

La ven­ti­la­tion dynamique Push-pull : une réponse per­for­mante avec une recherche d’économie d’énergie

Plutôt qu’une ven­ti­la­tion générale cher­chant en vain à met­tre les locaux en dépres­sion, Olfac­to Ingénierie cherche à associ­er des solu­tions local­isées d’aspiration au plus près des points sources et des dis­posi­tifs de dés­trat­i­fi­ca­tion des ciels gazeux afin d’interdire toute stag­na­tion. Puisqu’une sor­tie de l’air, même tem­po­raire, ne peut être évitée (ouver­ture de porte sec­tion­nelle, fuite à la sablière ou au faî­tage, forte pres­sion dif­féren­tielle sur les faces du bâti­ment due au vent, etc.), il faut impéra­tive­ment veiller à ce que le vol­ume d’air mitoyen de la fuite fatale soit tou­jours peu chargé en com­posés odor­ants. Ain­si, avec un air con­tin­uelle­ment renou­velé, la très faible teneur en com­posés odor­ants s’échappant n’occasionnera pas de gêne auprès du voisi­nage. Ce principe a égale­ment un effet favor­able pour les autres objec­tifs de la ven­ti­la­tion : amélio­ra­tion de l’ambiance de tra­vail, mino­ra­tion du risque de dégra­da­tion cor­ro­sive du bâti et des machines, efface­ment du risque ATEX.

Selon ce con­cept, Olfac­to Ingénierie met en œuvre dans ses études une ven­ti­la­tion dynamique Push-pull qui opti­mise l’efficacité de la ven­ti­la­tion en dirigeant les déplace­ments d’air, ce qui per­met de maîtris­er les phénomènes, ce que ne peut pas faire une ven­ti­la­tion basée unique­ment sur l’extraction avec laque­lle les déplace­ments d’air sont subis. Ce principe per­met d’obtenir des résul­tats néces­saires et suff­isants en ter­mes de per­for­mances tout en mod­érant les débits, donc les coûts d’investissement et d’exploitation.

Olfac­to Ingénierie inter­vient dans le cadre de la con­cep­tion d’unités de val­ori­sa­tion d’OMR (ordures ménagères résidu­elles), de biodéchets, de col­lecte sélec­tive de déchets ménagers ou de copro­duits carnés C1, C2 ou C3.