Système contre la pollution de l’air

Les systèmes de traitement des COV et de contrôle des odeurs développés par Operational Group offrent une réponse hautement spécialisée aux émissions de solvants, d’hydrocarbures et de composés organiques volatils produits par les procédés industriels. En combinant technologies thermiques, physico-chimiques et biologiques, nos solutions permettent d’éliminer efficacement les polluants organiques et les nuisances olfactives, tout en garantissant une conformité stricte aux normes environnementales et une optimisation des coûts d’exploitation.

Vous connaissez vos procédés en détail, mais connaître l’impact potentiel du choix ou de la mise en place d’un incinérateur thermique est une tâche compliquée sans l’aide d’un spécialiste. Les ingénieurs d’ Operational étudient entièrement vos installations existantes et futures pour vous proposer le meilleur choix en termes d’installation, exploitation et investissement.

Nous sommes indépendants de tout fabricant d’incinérateurs et nos conseils sont de ce fait impartiaux de telle sorte que vous preniez une décision éclairée et objective.

Grâce à quatre décennies d’expérience dans l’adaptation de solutions innovantes aux besoins de nos clients, Operational a une compréhension inégalée des procédés qui sont aujourd’hui utilisés par l’industrie moderne. Nos solutions vous permettent de contrôler votre procédé à un degré élevé et vous permettent une conformité environnementale totale.

Des optimisations dans de nouvelles usines à la mise à niveau et l’amélioration de vos équipements existants, de l’installation de matériel reconditionné et sa relocalisation, notre but est de proposer des services complets à un large éventail d’industries.

Pour exemple, les récentes améliorations que nous avons apportées à l’incinérateur de l’un de nos clients ont augmenté son efficacité thermique lui permettant d’économiser 85 000 € par an, soit un retour sur investissement de moins de un an.

Oxydateur thermique régénératif (RTO)

L’oxydation des COV contenus dans les flux d’air d’échappement implique une réaction chimique entre les COV et l’oxygène de l’air, généralement à une température élevée, formant du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau.

Le RTO est un oxydateur thermique extrêmement efficace qui utilise plusieurs lits de céramique ou de « briques chauffantes » pour absorber la chaleur des gaz d’échappement. Il utilise ensuite cette chaleur captée pour préchauffer le flux d’air entrant et détruire les polluants atmosphériques émis dans le flux d’air d’échappement à des températures pouvant atteindre 1 000 °C.

Les lits en céramique assurent une récupération de chaleur primaire avec un rendement thermique pouvant atteindre 95 %, permettant un fonctionnement autothermique, ou auto-entretenu, de l’oxydant avec de très faibles concentrations de solvant d’environ 2 g/m3, c’est-à-dire moins de 5 % LEL.

Le principal avantage de cette technique réside dans son efficacité très élevée de destruction des COV, souvent supérieure à 99 %, et dans son rendement thermique élevé, qui permet une consommation de gaz faible, voire nulle. Elle est utilisée dans de nombreux secteurs industriels pour détruire les toxines, les odeurs, les COV et les polluants atmosphériques dangereux rejetés par les procédés industriels.

Absorbeur de carbone au charbon actif

Les solvants, les composés organiques volatils (COV) et autres contaminants en phase liquide ou gazeuse peuvent être adsorbés sur du charbon actif.

Presque tous les matériaux à forte teneur en carbone fixe peuvent potentiellement être activés. Les matières premières les plus couramment utilisées sont le charbon (anthracite, bitumineux et lignite), les coques de noix de coco, le bois (résineux et dur), la tourbe et les résidus pétroliers.

La plupart des matériaux carbonés présentent une certaine porosité et une surface interne de l’ordre de 10 à 15 m²/g. Après activation, la surface interne du carbone actif augmente considérablement. Le principe d’adsorption repose sur la structure très poreuse du carbone granulaire ; chaque gramme de charbon actif possède typiquement une surface totale, incluant l’ensemble de sa structure poreuse interne, pouvant atteindre 1 200 m²/g.

Les contaminants sont éliminés d’un flux gazeux ou liquide par adsorption physique. Ce procédé dépend des caractéristiques du contaminant à adsorber, de la température du flux d’air traité et de la concentration du contaminant dans ce flux. La capacité d’adsorption d’un contaminant donné représente la quantité de ce contaminant pouvant être adsorbée par unité de masse de charbon actif consommé, dans les conditions d’application. Les capacités d’adsorption pour les composés modérément adsorbés varient de 5 à 30 % de la masse du charbon actif.

Lorsqu’un lit de carbone est « saturé » de contaminants, son efficacité d’élimination diminue et il est retiré et remplacé par un nouveau matériau, le carbone épuisé étant soit éliminé, soit réactivé sur place par le fournisseur de charbon actif.

L’adsorption sur charbon actif est très efficace et permet d’atteindre des taux d’élimination élevés, notamment pour les COV et les odeurs. Cependant, pour des débits importants, elle peut s’avérer non rentable. Une solution consiste à combiner l’économie du lavage ou du décapage humide avec un « polissage » ultérieur au charbon actif. La colonne garnie éliminera la majeure partie du contaminant, tandis que la fraction restante, ainsi que les composés résiduels non lavés ou décapés, pourra ensuite être adsorbée sans épuiser prématurément le lit de charbon.

Les applications industrielles pour le contrôle des odeurs et des émissions de COV comprennent les flux d’air d’échappement des rameuses de textile thermofixées, l’impression, les digesteurs anaérobies, les stations de transfert de déchets et les applications de transformation alimentaire.

Le charbon actif peut être utilisé dans un large éventail de procédés environnementaux, comme le traitement des odeurs, la filtration de l’eau ou encore l’absorption de solvants.

Condensation et coalescence

La condensation se produit lorsqu’une vapeur saturée entre en contact avec une surface dont la température est inférieure à la température de saturation. Les techniques de condensation sont particulièrement adaptées aux hydrocarbures et aux composés organiques présentant des points d’ébullition et des concentrations en phase vapeur relativement élevés. Ces composés sont couramment utilisés dans les industries de l’impression offset rotative, du couchage et du textile, où l’on emploie des huiles pour machines ou tricotage, des plastisols et des encres d’impression à point d’ébullition élevé.

Les émissions visibles issues de ces procédés sont souvent source de plaintes de la part des riverains. Elles sont dues aux hydrocarbures et aux huiles à point d’ébullition élevé qui, lors de leur rejet dans l’atmosphère, se condensent pour former des gouttelettes submicroniques. Ces gouttelettes créent une émission très visible, nécessitant une filtration industrielle adaptée.

Le système de traitement privilégié combine :

• le refroidissement des gaz d’échappement, permettant de condenser les composants condensables par condensation en film
• le filtre coalescent à lit mobile Eurokleen, conçu pour coalescer les gouttelettes submicroniques en gouttelettes plus grosses, les collecter et les éliminer du flux d’air
• un système d’élimination des gouttelettes résiduelles

Chacune de ces techniques complète les autres pour une élimination efficace et économique des émissions visibles dans le cadre du traitement des COV.

Les COV à bas point d’ébullition, peu susceptibles de se condenser complètement à température ambiante, ne seront pas éliminés par cette technique. S’ils sont présents et causent des nuisances olfactives, une technique d’adsorption devra être mise en œuvre pour leur élimination.

La filtration par filtres à coalescence peut également être utilisée pour retirer les liquides condensables du flux d’air, par exemple des solvants à point d’ébullition élevé. La première étape demande l’utilisation d’un refroidisseur air/air ou d’un échangeur de chaleur pour amener le liquide condensable en dessous de son point de rosée. Les gouttelettes ainsi formées sont récupérées par un filtre à coalescence fixe à haut rendement ou par un filtre Eurokleen avec lit mobile lorsque des contaminants solides sont présents dans le gaz à traiter.

Un dévésiculeur peut être utilisé pour séparer les plus larges gouttes du flux de gaz.

Toutes les filtrations par filtres à coalescence et systèmes Eurokleen sont capables de retirer les solvants tout en utilisant très peu d’énergie.

Dépollution par biofiltre

La biofiltration est une technique de dépollution qui utilise un bioréacteur contenant des matières vivantes pour capturer et dégrader biologiquement les polluants. Elle est couramment utilisée pour l’oxydation microbienne des contaminants présents dans l’air. Appliqués spécifiquement à la filtration et à la purification de l’air, les biofiltres utilisent des micro-organismes pour éliminer la pollution atmosphérique. L’air traverse un lit garni et le polluant se dépose sur un biofilm mince qui se forme à la surface du matériau filtrant. Des micro-organismes, notamment des bactéries et des champignons, sont immobilisés dans le biofilm et dégradent le polluant. Les filtres percolateurs et les bioépurateurs reposent sur un biofilm et l’action bactérienne dans leur eau de recirculation.

Cette technologie trouve son principal intérêt dans le traitement des composés malodorants et des composés organiques volatils (COV) hydrosolubles. Elle est notamment utilisée dans les industries agroalimentaires, le   traitement des gaz d’échappement des stations  d’épuration , l’industrie pharmaceutique , la fabrication de produits en bois, la production  et l’application de peintures  et de revêtements, ainsi que la fabrication et l’application de résines. Les composés traités sont généralement des mélanges de COV et divers   composés  soufrés , dont le sulfure d’hydrogène . Le traitement de très importants flux d’air est possible, moyennant une surface au sol conséquente.

L’un des principaux défis pour un fonctionnement optimal des biofiltres est le maintien d’une humidité adéquate dans tout le système. L’air est généralement humidifié avant son entrée dans le lit filtrant grâce à un système d’arrosage (par pulvérisation), une chambre d’humidification, un bio-épurateur ou un biofiltre à ruissellement. Correctement entretenu, un matériau de garnissage naturel et organique comme la tourbe, le paillis végétal, l’écorce ou les copeaux de bois peut durer plusieurs années, mais les matériaux de garnissage techniques, combinant des composants naturels, organiques et synthétiques, tels que les billes d’argile expansée (Leca), ont généralement une durée de vie bien supérieure.

Un système de biofiltration est un dispositif relativement simple à construire et à utiliser, offrant une solution économique à condition que le polluant soit biodégradable dans un délai raisonnable, à des concentrations acceptables, et que le flux d’air soit à une température permettant la viabilité des organismes. Pour de grands volumes d’air, un biofiltre peut s’avérer la seule solution rentable. Il ne génère pas de pollution secondaire et les produits de dégradation forment de la biomasse supplémentaire, du dioxyde de carbone et de l’eau.