CafAIR

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Biofiltration des vapeurs
de bitume – aspects
opérationnels
Par
Matthieu Girard

Plan de l’exposl
exposé
• Introduction
• Objectifs
• Matériel et méthodesm
• Résultats
• Conclusions

Introduction
• Détérioration de la qualité de l’airl
- risques pour la santé
- nuisances olfactives
• Rejet de 41 Mt au Canada en 2000
- Particules, SO X , NO X , CO X et COV
• COV – Composés s organiques volatiles :
384 kt au Québec en 1999

Introduction
Vapeurs de bitume
• Issues du stockage du
bitume
• Problématique =
dégagement d’odeursd
• Mélange de COV et de
composés s odorants

Introduction
• COV = composés s organiques volatiles
P vap > 10 Pa
• Effets sur la santé :
- Nausées
- Troubles respiratoires et nerveux
- Peuvent causer des cancers

Introduction
• Composés s odorants :
- Odeur = interprétation tation par le cerveau
- Mélange de composés s (soufre, azote
et oxygène)
- Mesure très s difficile
• Effets sur la santé : allergies, nausées,
insomnie et dépressiond

Introduction
Procédés s d’oxydation d
biologique
• Consommation des composés s par des
microorganismes
• Procédés économiques
• Réacteurs
- Biolaveur
- Lit bactérien
- Biofiltre
Procédé le
plus utilisé
Polluants

Introduction
• Traitement de
composés s seuls :
très étudié
• Mélanges de familles
de composés s :
peu abordé
Cas des vapeurs
de bitume
Schéma d’un d
biofiltre

Objectifs
Déterminer l’applicabilitl
applicabilité de la biofiltration
pour le traitement des vapeurs de bitume
- Analyse des vapeurs de bitume pour créer
un gaz synthétique tique représentatif
- Établir les conditions d’opd
opération
nécessaires
au bon fonctionnement du procédé

Matériel et méthodesm
Tourbe +
Copeaux de bois
Engrais
soluble
Essais de biofiltration réalisr
alisés à
l’École des Mines d’Ald
Alès, France

Vitesse de l’airl
100 m/h
Pilote 1
36 sec
? ?
Pilote 2
72 sec

Analyse des vapeurs de
bitume
• BUT = créer un gaz synthétique
tique
représentatif des vapeurs de bitume
• Chauffage du bitume à 170°C
• Récupération et analyse des vapeurs
- GC - MS = identification généraleg
- GC - PFPD = composés s soufrés

Résultats
- analyse du bitume
• Identification qualitative d’environ d
110
composés
Hydrocarbures
Alcanes
Oxygénés
Aromatiques
Hétérocycles
Soufrés
H 2
S
Mercaptans
Sulfures

Gaz synthétique
tique
Composé
Hexane
Décane
Thiophène
Toluène
p-Xylène
H 2
S
Concentration
(mgm -3 )
73,5
73,5
3
12,5
12,5
150
COV
Odeur

Essais réalisr
alisés
• 106 jours
• 4 phases
I
II
III
IV
Démarrage
Arrêt de
l’H 2
S
Contrôle
du pH
Enlèvement
de l’hexane
50 jours
23 jours
29 jours
4 jours

Résultats
Concentration moyenne d'H2S en fonction du temps
180
I
II
III
IV
Concentration (mg/m3)
Concentration (mg/m 3 )
160
140
120
100
80
60
40
20
Ajustement de
l’arrosage
Entrée
Sortie 1
Sortie 2A
Sortie 2B
0
0 20 40 60 80 100 120
Jours

Résultats
Concentration moyenne de COV Totaux en fonction du temps
250
I
II
III
IV
Concentration (mg/m3)
Concentration (mg/m 3 )
200
150
100
50
25 jours
Entrée
Sortie 1
Sortie 2A
Sortie 2B
0
0 20 40 60 80 100 120
Jours

H 2 S =
100%
Résultats
H 2 S =
100%
COV =
60%
COV =
20%
40% 20%

Olfactométrie
trie
• Méthode standardisée
• Évaluation des odeurs par un jury
• Détermination de la concentration seuil
• Pilote 2 = réduction r
de 99% des odeurs
H 2 S = 100% COV = 60%

Rappel
• Problématique des
vapeurs de bitume
• Déterminer
l’applicabilité de la
biofiltration pour
le traitement de
cet effluent

Conclusion
• Créer un gaz synthétique tique représentatif
des vapeurs de bitume
• Potentiel de la biofiltration pour le
traitement de cet effluent
• Conditions d’opd
opération :
- Temps de résidence r
suffisant (72 sec)
- Système en deux étapes

Remerciements
Paul Lessard Gerardo Buelna
Jean-Louis
Fanlo

Questions ???