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Depuis plusieurs années, les nez électroniques de terrain sont utilisés pour suivre en continu les odeurs sur site. En effet, les nez électroniques permettent de caractériser les odeurs à partir de l’analyse des composés organiques volatils, et fournissent une réponse facile à comprendre via leur logiciel de traitement.
Les nez électroniques RQ Box (Alpha MOS) utilisent plusieurs types de détecteurs spé-
[Photo : Module de mesure RQ BOX.]
spécifiques (cellules électrochimiques) et non spécifiques (capteurs à oxyde métallique MOS et lampe UV).
Les détecteurs non spécifiques réagissent à une large gamme de composés organiques volatils (C.O.V.), sans spécificité à un gaz particulier et avec une sensibilité de quelques ppb (partie par billion). Les détecteurs spécifiques, quant à eux, assurent un suivi moléculaire de gaz cibles (H₂S, NH₃, RSH, etc).
Pour chaque métier (assainissement, valorisation des déchets, etc.), une sélection optimale de détecteurs est définie afin de répondre au mieux aux besoins spécifiques de l’exploitation.
La mesure des modules RQ Box a la particularité d’être continue alors que les campagnes d’olfactométrie réalisées par un jury de nez humains sont ponctuelles et ne reflètent pas les variations dans le temps. Le RQ BOX s'utilise posté en extérieur (à la source ou en périphérie) ; il aspire automatiquement l’air ambiant et communique toutes les secondes avec l’ordinateur de l’exploitant déporté à distance. L’utilisateur accède ainsi, depuis son bureau, à la mesure des odeurs émises à proximité des sources ciblées.
Le RQ BOX fournit en continu des informations qualitatives sur les sources d’odeurs et des données quantitatives sur la concentration en gaz cibles (en ppm), la concentration en COV totaux (en ppm) et la concentration d’odeur (en unité d’odeur (u.o./m³) selon la méthodologie réglementaire EN 13725 après étalonnage avec une campagne olfactométrique).
Couplés à une station météo et à un modèle de dispersion atmosphérique, les instruments RQ BOX permettent également de cartographier précisément les odeurs sur une zone géographique en tenant compte des paramètres météorologiques et topographiques.
Le site de Villeneuve Loubet
L’installation de stockage de Villeneuve Loubet (Veolia Propreté) traite environ 270 000 tonnes de déchets par an.
De par l’activité de traitement de déchets, l’exploitation émet des nuisances odorantes en périphérie, notamment perçues dans les zones résidentielles avoisinantes.
Veolia Propreté a mis en place un système de brumisation qui permet de réduire les émissions odorantes.
Plusieurs campagnes olfactométriques ont déjà été réalisées sur ce site, et des jurys de bénévoles ont été créés. Ces évaluations ponctuelles permettent de vérifier régulièrement que l’exploitation respecte les limitations imposées par la réglementation. Certifié ISO 14001, la démarche d’amélioration continue fait partie des priorités de Veolia Propreté. Aussi le site a décidé d’entrer dans une démarche pro-active de suivi et de maîtrise des nuisances odorantes en créant un central de surveillance des odeurs au niveau de l’exploitation.
Les objectifs visés par ce projet étaient de corréler rapidement une alerte odeur avec une zone spécifique et/ou un process particulier, de comprendre le process et les événements émissifs pour l’optimiser/s’améliorer, de communiquer sur la base de données objectives et continues non contestables et de piloter des installations de traitement pour optimiser les coûts et les performances. L’étape suivante étant l’asservissement aux installations de traitement d’odeurs pour optimiser leur utilisation et limiter les coûts de consommables, d’eau et d’additifs.
La spécificité du réseau de surveillance de Villeneuve Loubet
« Le site de Villeneuve Loubet est situé dans une zone au relief très accidenté, entre mer et montagne, et connaît ainsi de fortes amplitudes thermiques. De par ces facteurs météorologiques et topographiques, la zone d’émission est mouvante, très étendue et touche des zones habitées. Pour mieux comprendre ces phénomènes et les anticiper, un système de surveillance a été mis en place sur le site » explique l’exploitant du site.
Ce central intègre un réseau de 4 nez électroniques RQ Box (Alpha MOS, France) destinés à assurer un suivi continu des émissions d’odeurs en différents points de l’exploitation, une station météo et un local où toutes les données sont centralisées sur un PC.
En premier lieu, une campagne de mesures par olfactométrie a été réalisée pour d'une
[Photo : Le site de Villeneuve Loubet (Veolia Propreté).]
[Photo : Visualisation concentration en ppm de NH₃, H₂S et COV (en équivalent IsoButylène) - nez fixes placés de manière optimale au plus près de la source, pour donner l’alerte et un nez « flottant » positionnable en fonction de l’activité et de l’évolution du site.]
D’une part, hiérarchiser les sources d’odeurs et calculer les débits d’air et pouvoir par la suite « calibrer » les nez électroniques selon l’échelle d’unités d’odeurs définies par la norme (EN 13725). Dans un deuxième temps, le réseau de 4 nez électroniques a été implanté sur le site, avec 3 nez fixes placés de manière optimale pour donner l’alerte et un nez « flottant » positionnable en fonction de l’activité.
Les données d’émissions collectées par les modules RQ Box arrivent en continu, via une connexion sans fil, vers un seul ordinateur situé dans le central de surveillance. Les données météorologiques sont stockées toutes les minutes. Le modèle de dispersion est ainsi alimenté en continu et une carte est stockée toutes les 30 minutes. Ces cartes fournissent la concentration moyenne sur le pas de temps précédent. Il est possible de recharger des échéances antérieures pour revenir à un historique du passé.
[Photo : Visualisation en continu du débit d’odeurs avec suivi de dépassement de seuils.]
Le système présente la particularité d’associer le plus performant des modèles de dispersion en 3 dimensions (modèle lagrangien) pour tenir compte des topographies les plus complexes, et ce en un temps record.
Ce modèle intègre les éléments de la topographie et des obstacles (bâti), le vent, la température, la turbulence (de fond et due aux obstacles) et le transport lagrangien des polluants.
Il permet de représenter correctement l’évolution de la couche de mélange (rugosité, cycle diurne, effets thermiques), de bien conserver la masse et de respecter la physique de la dispersion.
Résultats
Chaque nez électronique est équipé de 3 capteurs à oxydes métalliques et un PID pour suivre les composés organiques volatils, deux cellules électrochimiques pour la détection et la quantification du H₂S et du NH₃ (figure 1).
Grâce à la campagne de mesure olfactométrique, un modèle de quantification a été établi après corrélation entre les mesures humaines et instrumentales. Par la suite, ce modèle permet d’évaluer en continu les émissions odorantes en unités d’odeurs comme préconisé par les normes en vigueur, et de suivre le débit d’odeurs au cours du temps (figure 2).
Conventionnellement, le niveau d’une odeur ou concentration d’un mélange odorant est défini comme étant le facteur de dilution qu’il faut appliquer à un effluent pour qu’il ne soit plus ressenti comme odorant par 50 % des personnes constituant un échantillon de population.
Une autre valeur, le débit d’odeur est également pris en compte : il est défini conventionnellement comme étant le produit du débit d’air rejeté exprimé en m³/h par le facteur de dilution au seuil de perception.
[Photo : modélisation atmosphérique pour le suivi des nuisances odorantes et de la qualité de l’air.]
L’utilisation du modèle de dispersion lagrangien permet de cartographier très précisément la diffusion des odeurs dans le voisinage en tenant compte des facteurs météorologiques et topographiques (figure 3).
« La solution proposée restitue automatiquement un résultat simple et compréhensible de tous à partir d’outils de haute technicité... cela a d’ailleurs été un de nos critères de choix lors de la sélection de cette solution jugée comme la plus ergonomique et à la hauteur de nos utilisateurs ! » souligne l’exploitant qui projette déjà le couplage du réseau de surveillance à son installation de traitement d’odeurs pour une mesure utile.
RQ BOX : des solutions modulaires sur mesure pour aider à maîtriser les nuisances odorantes
Les nez électroniques, déjà majoritairement utilisés pour le suivi de la concentration d’odeurs (suivant référentiel EN 13725), trouvent ici une nouvelle voie d’apport en tant que solution complète clé en main, pour aider les exploitants de site à anticiper et réduire les émissions odorantes. Le réseau de surveillance des odeurs mis en place sur le site de Villeneuve Loubet est le premier de ce genre en France et même au niveau mondial. Ce site pilote pourrait être amené à essaimer sur d'autres exploitations notamment du groupe Veolia. La filière Veolia Eau vient par ailleurs de s'équiper d'une solution similaire.
En outre, les récentes recommandations réglementaires en matière de mesure des odeurs dans le domaine du compostage, qui autorisent une fréquence de mesure allongée avec les nez électroniques, positionnent ces instruments comme un outil de contrôle continu des installations mais aussi comme une solution de mesure rentable à long terme comme cela est indiqué en application dans l'évolution de l’arrêté du 22 avril 2008 (article 27) pour les installations de compostage soumises à autorisation.
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