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Solutions d'élimination des COV très efficaces
Le terme COV (composés organiques volatils) désigne un large éventail de composés chimiques. Tous les COV sont des produits chimiques organiques (c'est-à-dire contenant du carbone) dont la pression de vapeur est élevée à la température ambiante ordinaire. Ce groupe de composés est divisé en catégories telles que les aromatiques, les aldéhydes ou les hydrocarbures. Chaque catégorie possède des propriétés chimiques différentes, ce qui peut entraîner divers problèmes environnementaux.
Sources d'émission
Les COV sont émis par diverses sources dans l'ensemble de l’Europe. Les plus courantes sont les "procédés industriels" et la "consommation de combustibles par les entreprises, les institutions et les ménages". A elles seules, ces deux sources combinées émettent les deux tiers des émissions européennes totales. Les émissions de COV peuvent provenir de sources directes "en bout de chaîne", telles que les usines de fabrication à petite et grande échelle, les installations de gestion des déchets et bien d'autres encore. D'autres sont diffuses, c'est-à-dire que les émissions sont générées dans des zones ouvertes telles que les exploitations agricoles ou les véhicules.
Figure 1. Sources d'émission de COV dans l'UE-28. Source : "Air quality in Europe - 2017 report", rapport de l'AEE n° 13/2017.
Problèmes environnementaux
L'émission de COV dans l'atmosphère pose des problèmes environnementaux. Certains COV peuvent causer des problèmes d'odeur en raison de leur forte intensité olfactive. De tels cas sont souvent rencontrés dans les industries agro-alimentaires et les stations d'épuration des eaux usées. La toxicité est un autre problème lié aux COV. Même si l'utilisation des composés les plus toxiques a été strictement limitée et abandonnée au cours des dernières décennies, les quantités considérables de COV provenant de sources ponctuelles contribuent à la pollution et aux risques pour la santé au niveau local et régional.
C'est pourquoi des réglementations ont été mises en place pour réduire ce risque. Un exemple typique est l'émission de solvants par des industries telles que l'industrie pharmaceutique, l'industrie textile,l'industrie des peintures et des revêtements. Certains COV sont la source d'émissions d'odeurs qui contribuent négativement à la valeur du terrain et sont souvent soumis à des restrictions locales et doivent être résolus. Certains COV contribuent à l'effet de serre en raison de leur capacité à absorber le rayonnement thermique.
COV dans les applications industrielles et commerciales
Comme le nombre de composés uniques qui sont 1) organiques et 2) volatils dépasse les millions, le traitement des COV est un défi en raison des propriétés uniques associées à chaque substance, par exemple la polarité, la structure moléculaire et la taille moléculaire. Toutefois, certains types de molécules présentent au moins des caractéristiques similaires qui peuvent être prises en compte dans la pratique. Voici quelques-uns des types de composés les plus courants que l'on trouve aujourd'hui dans les environnements industriels, commerciaux et municipaux.
Acétaldéhyde (aldéhydes)
L'acétaldéhyde appartient à la catégorie des aldéhydes. On le trouve naturellement dans le café, le pain et les fruits mûrs.
L'acétaldéhyde est l'un des polluants atmosphériques les plus importants car il est toxique, irritant et cancérigène. Les émissions d'acétaldéhyde peuvent également provoquer d'odeur, , en particulier dans les cuisines commerciales et les industries de transformation des aliments.
Benzène (aromatiques)
Le benzène est l'un des composés aromatiques les plus connus. Il a été largement utilisé comme solvant et constitue actuellement un intermédiaire important dans l'industrie chimique.
En raison de son caractère cancérigène connu, l'utilisation du benzène comme solvant a été largement remplacée. Les émissions industrielles provenant d'industries telles que la pétrochimie et la production chimique doivent être surveillées de près.
Acétone (cétones)
L'acétone appartient à la catégorie des cétones. Elle est largement utilisée comme solvant dans de nombreux processus industriels.
Même si l'acétone n'est pas très toxique, les émissions à forte concentration sont strictement réglementées. L'acétone peut être trouvée dans des industries telles que l'industrie pharmaceutique, l'industrie textile, et l'industrie de la peinture.
Skatole (aromatiques)
Le skatole est affilié à la catégorie des aromatiques. Il est naturellement produit lors de la digestion des protéines. En faible concentration, il est utilisé comme parfum.
Bien qu'agréable à de faibles concentrations, le skatole est malodorant à des concentrations plus élevées. Il est souvent associé aux problèmes d'odeurs dans les stations d'épuration.
Xylènes (aromatiques)
Les xylènes appartiennent à la catégorie des aromatiques. Ce sont des intermédiaires chimiques importants utilisés dans la production de bouteilles en plastique PET.
Les émissions atmosphériques de xylènes sont souvent associées à des problèmes d'odeur, , en raison du faible seuil olfactif. Ils sont également toxiques s'ils sont émis à des concentrations élevées. Les xylènes sont émis par les usines de production de biogaz et les industries chimiques.
Limonène (terpènes)
Le limonène est l'un des terpènes les plus courants. C'est le principal composant de l'huile d'écorce d'agrumes, d'où son nom emprunté à l’anglais "lemon" qui signifie citron. “Lemon”.
Les émissions de limonène engendrent des problèmes d'odeur, en raison du faible seuil olfactif et de la forte concentration dans de nombreux types de plantes. Le limonène est émis par les industries de transformation des aliments et biogaz .
Nous sommes spécialisés dans l'analyse du type et de la concentration de COV dans votre cas. En savoir plus sur l'analyse de l'air et des odeurs..
Directives et réglementations sur les émissions de COV
En raison des problèmes environnementaux causés par les COV, plusieurs directives et règlements ont été mis en œuvre, tant au niveau européen que national. En ce qui concerne les directives européennes, deux jalons importants ont été posés par la directive 2001/81/CE et la directive 2016/2284. La première directive fixe des plafonds d'émission nationaux pour les émissions de COV provenant de toutes les sources, à atteindre d'ici 2010. La seconde directive spécifie le pourcentage de réduction des émissions de COV, à la fois pour les pays individuels et pour l'ensemble de la zone de l'UE. Depuis 2001, l'UE a été très active dans la réduction des émissions de COV, fixant des objectifs de réduction élevés comme le montre la figure. La directive européenne 2016/2284 a été transposée en Suède par le parlement suédois avec le règlement SFS 2017:418.
L'image de droite montre la réduction prévue des émissions de COV conformément à la directive 2016/2284 pour l'UE-28 et la Suède. Le pourcentage de réduction est calculé sur la base des émissions de l'année 2005. Deux échéances sont fixées : 2020 et 2030.
Élimination des COV pour des industries spécifiques
Outre les directives relatives à la réduction globale des COV, des mesures spécifiques ont été prises pour limiter les émissions de certaines industries et de certains secteurs. La directive 2010/75/UE réglementant les installations de combustion, les installations d'incinération, la production de dioxyde de titane et l'utilisation de solvants organiques en est un exemple.
Pour ce dernier secteur, de nombreuses limites pour les concentrations d'émissions dans les gaz résiduels ont été définies, en fonction du type et de la taille de l'industrie utilisant des solvants. La plupart de ces limites varient entre 20 et 100 mg C/Nm3. Comme pour toutes les directives européennes, la directive 2010/75/UE a été transposée en Suède par les règlements SFS 2013:254 et SFS 2014:20.
Chez Mellifiq, nous proposons à divers marchés et industries des services d'élimination des COV et des systèmes de traitement, notamment dans les usines de biogaz et de boissons..
Systèmes et solutions
Nous proposons une large gamme de solutions pour répondre aux besoins particuliers de nos clients, que ce soit sous la forme de livraisons d'une seule unité ou d'une combinaison de systèmes de nos marques Ozonetech, Nodora et Saniray, pour les cas qui s'avèrent particulièrement difficiles. Ces situations sont souvent caractérisées par un mélange de composés dont la taille moléculaire, la structure et les caractéristiques physiques sont intrinsèquement différentes. Ces situations requièrent généralement divers types de technologies fonctionnant en combinaison.
Solutions de procédés avancés pour l'élimination des COV
Illustration vidéo sur la façon dont Mellifiq peut concevoir un système pour l'élimination complète des COV et ses principes.
Ozonation pour la dégradation par oxydation
Mellifiq s'est donné pour mission de fournir les outils d'élimination des COV les plus rentables et les plus complets, dans lesquels l'ozonation brille par sa souplesse d'utilisation, d'installation et d'efficacité. Le système RENA Pro d'Ozonetech offre un traitement à l'ozone de première qualité pour le flux de traitement. L'ozone réagit avec les COV émis, les oxydant soit partiellement en structures plus petites, soit complètement avec de la vapeur d'eau comme seul sous-produit. L'ozonation seule peut constituer une solution globale efficace pour un large éventail de sources d'émission.
Nous fournissons systématiquement nos systèmes RENA Pro avec une approche sur mesure, conçue avec précision pour répondre aux exigences uniques de chaque cas particulier. Nous prenons soigneusement en compte les paramètres d'entrée pertinents, tels que le débit d'air et la concentration en COV, afin de doser la quantité précise d'ozone nécessaire pour atteindre notre objectif. Une telle solution sur mesure permet de réaliser des économies d'énergie substantielles et d'améliorer l'efficacité du processus, ce qui se traduit par une réduction des coûts d'exploitation.
Pour en savoir plus sur nos solutions RENA Pro, téléchargez notre brochure.
Saniray Aurora offre une simplicité opérationnelle
En complément de l'ozonation ou en tant que solution autonome, nous proposons un traitement UV compact et efficace pour aider à réduire les niveaux de COV des émissions. Nous avons conçu nos systèmes Saniray Aurora de série A et B en mettant l'accent sur la flexibilité d'installation pour traiter des débits allant jusqu'à 20 000 m3/h par unité, en proposant des systèmes de lampes à basse pression avec des longueurs d'onde uni ou bichromatiques pour des coûts d'exploitation faibles. L'utilisation de systèmes UV permet la dégradation physique d'une large gamme de COV avec une absorption de longueur d'onde de 150 à 300 nm.
Notre gamme Saniray Aurora UV est particulièrement adaptée aux systèmes d'ozone clé en main Nodora ADS et Ozonetech RENA Pro. Pour les situations difficiles où il est impératif d'obtenir une redondance opérationnelle et une efficacité de traitement maximales, la dynamique des fluides numérique (CFD) peut être appliquée pour optimiser les schémas d'écoulement du réacteur UV afin d'obtenir une dose d'UV optimale, exclusivement proposée par Mellifiq en tant que service de conseil haut de gamme.
En savoir plus sur nos systèmes et solutions Saniray UV.
Nodora ADS - la solution pour tous les besoins d'adsorption et de filtration
En réponse à l'afflux de projets dans le monde entier, Mellifiq propose un type supérieur d'unités d'élimination des COV, basé sur plusieurs années de R&D, offrant le système le plus efficace en termes d'espace et d'optimisation du flux sur le marché. Notre ligne ADS Nodora offre une flexibilité de capacité de débit sans limite supérieure et convient aussi bien aux faibles qu'aux fortes teneurs en COV. En fonction des types de composés COV, chaque livraison Nodora ADS peut être adaptée en utilisant des médias de filtration sélectionnés de manière unique, pour lesquels un guide peut être trouvé dans notre section sur les médias de filtration.
Pour en savoir plus sur nos systèmes d'ozone Nodora ADS ou télécharger notre brochure.
Lavage humide à flux croisé AirMist
Les systèmes Nodora AirMist peuvent être utilisés seuls ou combinés avec d'autres technologies de Mellifiq pour cibler spécifiquement les NOx, SOx qui, dans de nombreux cas, coexistent avec les émissions de COV. Ils peuvent également constituer un moyen efficace d'éliminer les COV par des mécanismes de transfert de masse liquide-gaz, si les conditions sur site se prêtent à un lavage humide ou pour respecter les préférences de l'utilisateur final. Visitez notre page dédiée à Nodora AirMist pour en savoir plus sur la façon dont les systèmes d'épuration par voie humide de Mellifiq peuvent répondre à vos besoins.
Les unités d'adsorption et de traitement de l'air Nodora ADS et CAT de Mellifiq constituent la solution autonome la plus flexible et la plus efficace pour répondre à un large éventail de problèmes liés aux COV.
Des solutions sur mesure pour un résultat optimal
L'offre de solutions autonomes de Mellifiq, telle qu'elle est décrite ci-dessus, consiste en des solutions de pointe adaptées à l'ozonation, aux UV et à la filtration. Dans certaines situations, les composés COV peuvent être particulièrement difficiles à dégrader, si les flux et les concentrations sont élevés, si les limites d'émissions sont particulièrement strictes.
Dans de tels cas, Mellifiq est fière de mettre au point une combinaison de technologies, toutes au sein du groupe de l'entreprise, pour disséquer les situations les plus difficiles.
Solution de processus multitechnologique
Il convient de souligner que les différentes méthodes peuvent résoudre les problèmes d'émissions de COV de manière indépendante, mais qu'elles fonctionnent selon des principes strictement différents, en adoptant l'adsorption physique ou la dégradation par des moyens chimiques ou physiques.
Les ingénieurs de Mellifiq peuvent, sur la base des informations fournies par nos clients sur les exigences et les besoins spécifiques, actuels et futurs, utiliser une combinaison d'ozonation, d'UV et d'adsorption dans laquelle l'effet combiné assurera, dans la plupart des cas, le coût opérationnel le plus bas possible combiné au niveau le plus élevé possible de réduction des COV.
Processus d'oxydation avancée (POA) avec polissage - puis libération
L'approche la plus efficace pour éliminer les COV difficiles est de permettre la mise en place d'un processus d'oxydation avancée (POA) utilisant l'ozonation et les UV, dans lequel même les composés les plus récalcitrants pourront être dégradés de manière significative en utilisant des radicaux ayant un potentiel d'oxydation élevé. Les fractions résiduelles de substances COV sont ensuite polies dans une étape d'adsorption en aval ou avec un lavage humide où les polluants sont séparés dans une phase liquide. Les schémas ci-dessous illustrent ces processus, qui permettent d'obtenir des niveaux d'émission proches de zéro et de prolonger la durée de vie des supports d'adsorption par rapport à une solution autonome.
Exemple de solution de traitement des COV par l'ingénierie d'une solution technologique combinée pour les situations les plus difficiles.
Solution complète d'élimination des COV pour atteindre l'objectif de zéro émission
Solution de traitement avec ozonation combinée et lavage humide suivi d'un polissage des traces organiques et du sulfure d'hydrogène.
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