Dépollution des locaux industriels
L’installation de ventilation a pour objectif de lutter contre la pollution dans les ateliers en réduisant au niveau le plus faible possible les polluants néfastes pour l’homme et le process.
Principes généraux
Conception
La conception d’une telle installation nécessite une analyse :
- du poste de travail (type d’activité, zones de travail...),
- de la nature des polluants (types, concentration).
Objectifs à atteindre/recommandations
- Éviter au maximum les émissions de polluants chaque fois que les techniques de production le permettent.
- Assurer le captage à la source des polluants.
- Transporter et traiter l’air avant rejet ou recyclage.
- Assurer par ventilation générale l’évacuation des polluants résiduels.
- Amener de l’air neuf de compensation réchauffé l’hiver et éventuellement rafraîchi l’été.
Recyclage de l’air
Le recyclage de l’air est possible s’il existe un dispositif de by pass de sécurité en cas de panne de l’épurateur.
Réglementation
Valeurs limites réglementaires à l’intérieur des bâtiments
- La législation indique 8 valeurs limites réglementaires (données par décrets) à ne pas dépasser pour certains polluants et des valeurs limites indicatives (Ministère du travail) pour d’autres.
- On définit la VLCT 15 minutes (Valeur Limite d’Exposition Court Terme) comme la concentration mesurée au poste de travail sur une durée maximale de 15 minutes.
- On définit la VLEP 8 heures (Valeur Limite d’Exposition Professionnelle) comme la concentration moyenne mesurée au poste de travail pour une journée de 8 h. La VLEP 8 heures peut être dépassée sur une courte période, à condition de ne pas dépasser la VLCT 15 lorsqu’elle existe.
| Polluants | VME | Type de valeurs (réglementaires/indicatives) |
| Poussières sans effet spécifiques sur l’organisme Totales (< 100 μm) Alvéolaire (< 10 μm) |
10 mg/m3 5 mg/m3 |
Réglementaire (art R. 4222-10 Code du Travail) |
| Bois | 1 mg/m3 | Réglementaire (art 4412-149 Code du Travail) |
| Plomb métallique | 0,1 mg/m3 | Réglementaire (art 4412-149 Code du Travail) |
| Silice cristalline | 0,05 à 0,1 mg/m3 suivant type de silice |
Réglementaire (art 4412-149 Code du Travail) |
| Chlorure de vinyle | 2,59 mg/m3 | Réglementaire (art 4412-149 Code du Travail) |
| Benzène | 3,25 mg/m3 | Réglementaire (art 4412-149 Code du Travail) |
| Bromométhane (bromure de méthyle) cyanure d’hydrogène (acide cyanhydrique) hydrogène phosphoré (phosphine) |
20 mg/m3 | Réglementaire (art 4412-149 Code du Travail) pour les opérations de fumigation |
| Amiante Chrysolite seule Avec d’autres variétés minéralogiques |
0,1 Fibre/cm3 sur 8 h de travail 0,1 Fibre/cm3 sur 1 h de travail |
Réglementaire (décret 26 déc 1997) |
| Brouillard d’huile | 0,5 mg/m3 | Indicative |
Valeurs limites réglementaires pour les rejets polluants dans l’environnement extérieur au bâtiment
| Polluants | Valeur limite | Texte officiel |
| Poussières totales | 100 mg/m3 si le flux horaire est inférieur à 1 kg/h |
J.O. arrêté du 2 février 1998 |
| 40 mg/m3 si le flux horaire est supérieur à 1 kg/h |
J.O. arrêté du 2 février 1998 |
Principes généraux de dimensionnement
Le but est de capter les polluants au plus près des sources d’émission afin d’obtenir une protection maximale de l’opérateur avec des débits d’air faibles.
L’installation se présente en 4 parties :
- le captage,
- le transport de polluants,
- la filtration,
- la compensation d’air.
Le captage des polluants
Les principes de base
- Capter au plus près de la source d'émission des polluants.
- Placer le dispositif d’aspiration de sorte que l’opérateur ne soit pas entre la source de pollution et le dispositif de captage.
- Utiliser le mouvement naturel des polluants :
| Vapeurs Fumées légères | Poussières lourdes | Polluants émis à grande vitesse | Solvants, bains |
| Hotte placée à la verticale de la source d’émission |
Captage en partie basse | Captage dans le sens d’émission des polluants |
Captage latéral |
Table aspirante (captage poussières lourdes).
Induire une vitesse d’air suffisante
| Émissions des polluants | Exemples | Vitesse de captage (m/s) |
| Sans vitesse initiale | Fumées de soudage, vapeurs, dégraissage | 0,25 à 0,5 |
| À faible vitesse en air modérément calme | Soudage, décapage, brasage à l’argent, traitement de surface |
0,5 - 1 |
| Active en zone agitée | Remplissage de fûts en continu. Ensachage de sable pulvérisé. Métallisation | 1 - 2,5 |
| Grande vitesse dans zones très agitées |
Meulage Décapage à l’abrasif Machine à surfacer le granit |
2,5 - 10 |
À noter : à une distance égale au diamètre de la bouche, la vitesse de l’air est égale au dixième de la vitesse à la bouche.
Le transport des polluants
Vitesse d’air dans les gaines
Afin d’éviter les dépôts de poussières dans le réseau de gaine les vitesses d’air sont très supérieures aux vitesses utilisées dans les installations de climatisation. Ces vitesses varient en fonction du type de polluants à transporter.
| Polluants | Exemples de polluants | Vitesse mini (m/s) |
| Fumées | Fumées d’oxyde de zinc et d’aluminium |
7 à 10 |
| Poussières très fines et légères |
Peluches très fines de coton | 10 à 13 |
| Poussières sèches et poudres |
Poussières fines de caoutchouc, de bakélite ; peluche de jute ; poussières de coton, de savon | 13 à 18 |
| Poussières industrielles moyennes | Abrasif de ponçage à sec : poussières de meulage ; poussières de jute, de granit : coupage de briques poussières d’argile, de calcaire ; emballage ou pesage d’amiante dans les industries textiles | 18 à 20 |
| Poussières lourdes | Poussières de tonneaux de désablage ou de décochage, de sablage, d’alésage de fonte | 20 à 23 |
| Poussières lourdes et humides |
Poussières de ciment humide, de coupage de tuyaux en amiante ciment, de chaux vive | > 23 ou transport pneumatique humide |
À noter : compte tenu des vitesses mises en jeu, les pertes de charge sont souvent très élevées.
Pertes de charge d’un réseau de dépoussiérage
Compte tenu des vitesses mises en jeu, les pertes de charge sont souvent très élevées (1 000 à 4 000 Pa).
- Pertes de charge approximées pour présélection de conduits droits.
| Diamètre (mm) | 10 m/s | 20 m/s | 25 m/s | |||
| Débit (m3/h) |
Pertes de charge (Pa/m) |
Débit (m3/h) |
Pertes de charge (Pa/m) |
Débit (m3/h) |
Pertes de charge (Pa/m) |
|
| Ø 80 | 200 | 20 | 400 | 80 | 500 | 125,0 |
| Ø 90 | 250 | 16 | 500 | 64 | 625 | 100,0 |
| Ø 100 | 300 | 15 | 600 | 60 | 750 | 93,8 |
| Ø 120 | 400 | 12 | 800 | 48 | 1 000 | 75,0 |
| Ø 130 | 500 | 11 | 1 000 | 44 | 1 250 | 68,8 |
| Ø 150 | 650 | 9 | 1 300 | 36 | 1625 | 56,3 |
| Ø 180 | 950 | 7 | 1 900 | 28 | 2 375 | 43,8 |
| Ø 200 | 1 350 | 6 | 2 700 | 24 | 3 375 | 37,5 |
| Ø 230 | 1 540 | 5 | 3 080 | 20 | 3 850 | 31,3 |
| Ø 250 | 1 800 | 4,5 | 3 600 | 18 | 4 500 | 28,1 |
| Ø 300 | 2 500 | 3,5 | 5 000 | 14 | 6 250 | 21,9 |
| Ø 350 | 3 500 | 3,2 | 7 000 | 12,8 | 8 750 | 20,0 |
| Ø 400 | 4 600 | 2,8 | 9 200 | 11,2 | 11 500 | 17,5 |
| Ø 450 | 6 000 | 2,8 | 12 000 | 9,6 | 15 000 | 15,0 |
| Ø 500 | 7 200 | 2 | 14 400 | 8 | 18 000 | 12,5 |
| Ø 550 | 8 800 | 1,6 | 17 600 | 6,4 | 22 000 | 10,0 |
| Ø 600 | 10 000 | 1,5 | 20 000 | 6 | 25 000 | 9,4 |
| Ø 650 | 11 800 | 1,4 | 23 600 | 5,6 | 29 500 | 8,8 |
| Ø 700 | 13 600 | 1,3 | 27 200 | 5,2 | 34 000 | 8,1 |
| Ø 750 | 16 000 | 1,2 | 32 000 | 4,8 | 40 000 | 7,5 |
| Ø 800 | 18 000 | 1,1 | 36 000 | 4,4 | 45 000 | 6,9 |
- Pertes de charge approximées pour présélection de pièces de forme (coudes, dérivation…)
| Pertes de charge (Pa) pour une vitesse de l’air dans la gaine | |||
| 10 m/s | 20 m/s | 25 m/s | |
| Entrée de l’air | 30 | 120 | 190 |
| Coude brusque 90° | 60 | 240 | 380 |
| Coude arrondi 90° | 15 | 60 | 95 |
| Élargissement | 12 | 48 | 75 |
| Sortie de l’air | 60 | 240 | 380 |
Pertes de charges données à titre indicatif dans des conditions optimales.
Merci de contacter un conseiller France Air pour une information précise dédiée à votre application.
Choix du ventilateur
- Choix du ventilateur en fonction du polluant
| Polluant | Spécificité | Choix France Air |
| Produits explosifs | ATEX | Cirex® Voir chap. Ventilation spécifique  |
| Granulés secs poussières | Turbine radiale | Oméga® Voir chap. Ventilation spécifique  |
| Particules colmatantes et fibres courtes |
Turbine radiale sans cône |
Oméga® |
| Produits corrosifs | Inox, pvc | Oméga In® Typhon Ibiza Voir chap. Ventilation spécifique  |
- Les ventilateurs sont préférentiellement placés après le dépoussiéreur ou le filtre de manière à fonctionner en air propre.
- Le bois est une exception où l’on trouve souvent le ventilateur en amont du dépoussiéreur (la filtration se fait généralement par manches filtrantes, nécessitant d’être en suppression).
La filtration
Mécanisme de filtration
- Plusieurs mécanismes d’épuration sont possibles et peuvent éventuellement être combinés.
| Polluant | Type de filtration | Choix produits |
| Particules grosses et lourdes |
Mécanique Gravimétrique |
Cyclone |
| Particules fines et/ou très fines |
Filtre à manches Filtres à cartouches |
Dépoussiéreur |
| Brouillard d’huile | Électrostatique | Filtre électrostatique FEI  |
Norme de filtration BIA
L’efficacité des filtres utilisés dans les équipements d’aspiration industriels est déterminée par la norme EN 60335-2. Jusqu’en 1998, cette efficacité était évaluée suivant les tests du BIA (Berufsgenossenschaftliche Institue fur Arbeitssicherheit).
Ces deux référentiels sont en lien direct avec les Valeurs Limites d’Exposition (VLE) d’un opérateur à un polluant sur 15 min ou sur 8 h (VME : valeur moyenne d’exposition), données par le Code du Travail et ses actualisations et aménagements ultérieurs.
Il est donc possible de rencontrer les deux types de classification selon la date à laquelle un équipement a été testé.
| Classe EN 60335-2-69 (10) |
Classe BIA ZH 1/487 (11) |
Pénétration |
| U | < 5 % | |
| L | < 1 % | |
| S | < 1 % | |
| G | < 0,5 % | |
| M | < 0,1 % | |
| C | < 0,1 % | |
| K1/K2 | < 0,05 % | |
| H | < 0,005 % |
- Équivalence aéraulique
Bien qu’il soit totalement abusif de faire des équivalences entre les différents tests d’efficacité des filtres (méthodes et aérosols différents). Nous pouvons indiquer que :
- Un filtre U est sensiblement équivalent à un filtre F9* (EN 779),
- Un filtre USGC est sensiblement équivalent à un filtre H12/13 (EN 1822).
L’apport d’air de compensation : ventilation générale
La compensation d’air joue un rôle primordial dans une installation de dépollution.
Elle est souvent négligée.
Notons que si l’air n’est pas apporté par une installation de compensation, il pénètre à température extérieure par les fuites du local, ce qui engendre un inconfort pour les opérateurs et un abaissement des températures du local en hiver
(un réchauffement l’été).
- La diffusion basse vitesse est particulièrement adaptée à la ventilation des locaux pollués.
- Le rafraîchissement évaporatif est une solution très économe pour rafraîchir l’air introduit.
Diffuseur basse vitesse en compensation d’air extrait. Voir chapitre Diffusion.