Suivi en temps réel des métaux lourds dans les effluents gazeux canalisés

Les activités industrielles et notamment celles soumises à autorisation doivent, d’une part quantifier leurs émissions et, d’autre part, veiller à ce que celles-ci restent inférieures à des valeurs limites fixées par des directives européennes ou bien encore des arrêtés préfectoraux.

Ces valeurs limites à l’émission varient suivant les secteurs d’activité, les quantités de matières produites et varient également suivant les éléments ou molécules recherchés, entre quelques dizaines de mg/Nm3 et le dixième de ng/m3 (dioxine, furanne).

Cela nécessite de recourir à un ensemble de techniques d’analyse, chacune spécifique à un ou à quelques polluants. Elles demandent le plus souvent plusieurs étapes et des durées de traitement relativement longues, et mettent en oeuvre pour certaines, des outils d’analyse uniquement présents dans des laboratoires spécialisés.
Elles ne se prêtent donc pas à un suivi continu, en temps réel, des rejets d’une installation.
Par ailleurs, l’émergence de nouveaux polluants, le nombre et la diversité des éléments à doser devraient à l’avenir s’accroître. La liste des polluants référencés dans le registre européen EPER en inclut déjà plus de quarante. Le besoin d’outils analytiques polyvalents et permettant le suivi en continu des installations devrait donc se faire de plus en plus pressant.

Objectifs

Le projet EMILIBS, développé avec l’Ineris et co-financé par l’Ademe, vise dans ce cadre, le développement et la mise au point d’un moyen de mesure destiné à suivre en continu la composition en métaux lourds de rejets gazeux canalisés d’installations industrielles.

L’objectif est donc de s’attacher au développement et à l’amélioration de techniques de quantification des émissions de polluants atmosphériques dans le secteur de la fonderie.

Pour ce faire, il est proposé de développer et d’évaluer les performances analytiques d’un prototype d’instrumentation de terrain basé sur une spéciation chimique élémentaire par spectroscopie d’émission de plasma induit par laser (acronyme anglais LIBS).

Travaux réalisés

Un document de synthèse bibliographique sur les émissions des fonderies à la fusion et la réglementation de ces rejets a été rédigé.

Un prototype LIBS, réalisé dans le cadre du projet, a été mis en oeuvre sur une fusion de cuivre à l’échelle semi-industrielle. CTIF, assisté de l’INERIS, a ensuite réalisé une démonstration de faisabilité au sein d’une fonderie d’alliages cuivreux, avec le suivi du cuivre et du manganèse.

Points majeurs

A noter que depuis le début des années 2000, le secteur de la fonderie est particulièrement suivi par l’inspection des installations classées sur les émissions de poussières, de métaux et de COV.

Le suivi en continu des poussières est déjà exigé dans certaines fonderies, notamment en Haute- Marne et tend à se généraliser pour les fonderies de ferreux.

Il s’avère qu’avec la technique LIBS, le suivi des émissions métalliques peut être réalisé en continu.

La technique, encore au stade du développement, devrait faire l’objet d’une commercialisation à courte échéance à l’issue de ce projet, prévue pour juillet 2012.

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