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CafAIR Biofiltration des vapeurs de bitume – aspects opérationnels Par Matthieu Girard
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<strong>CafAIR</strong><br />
Biofiltration des vapeurs<br />
de bitume – aspects<br />
opérationnels<br />
Par<br />
Matthieu Girard
Plan de l’exposl<br />
exposé<br />
• Introduction<br />
• Objectifs<br />
• Matériel et méthodesm<br />
• Résultats<br />
• Conclusions
Introduction<br />
• Détérioration de la qualité de l’airl<br />
- risques pour la santé<br />
- nuisances olfactives<br />
• Rejet de 41 Mt au Canada en 2000<br />
- Particules, SO X , NO X , CO X et COV<br />
• COV – Composés s organiques volatiles :<br />
384 kt au Québec en 1999
Introduction<br />
Vapeurs de bitume<br />
• Issues du stockage du<br />
bitume<br />
• Problématique =<br />
dégagement d’odeursd<br />
• Mélange de COV et de<br />
composés s odorants
Introduction<br />
• COV = composés s organiques volatiles<br />
P vap > 10 Pa<br />
• Effets sur la santé :<br />
- Nausées<br />
- Troubles respiratoires et nerveux<br />
- Peuvent causer des cancers
Introduction<br />
• Composés s odorants :<br />
- Odeur = interprétation tation par le cerveau<br />
- Mélange de composés s (soufre, azote<br />
et oxygène)<br />
- Mesure très s difficile<br />
• Effets sur la santé : allergies, nausées,<br />
insomnie et dépressiond
Introduction<br />
Procédés s d’oxydation d<br />
biologique<br />
• Consommation des composés s par des<br />
microorganismes<br />
• Procédés économiques<br />
• Réacteurs<br />
- Biolaveur<br />
- Lit bactérien<br />
- Biofiltre<br />
Procédé le<br />
plus utilisé<br />
Polluants
Introduction<br />
• Traitement de<br />
composés s seuls :<br />
très étudié<br />
• Mélanges de familles<br />
de composés s :<br />
peu abordé<br />
Cas des vapeurs<br />
de bitume<br />
Schéma d’un d<br />
biofiltre
Objectifs<br />
Déterminer l’applicabilitl<br />
applicabilité de la biofiltration<br />
pour le traitement des vapeurs de bitume<br />
- Analyse des vapeurs de bitume pour créer<br />
un gaz synthétique tique représentatif<br />
- Établir les conditions d’opd<br />
opération<br />
nécessaires<br />
au bon fonctionnement du procédé
Matériel et méthodesm<br />
Tourbe +<br />
Copeaux de bois<br />
Engrais<br />
soluble<br />
Essais de biofiltration réalisr<br />
alisés à<br />
l’École des Mines d’Ald<br />
Alès, France
Vitesse de l’airl<br />
100 m/h<br />
Pilote 1<br />
36 sec<br />
? ?<br />
Pilote 2<br />
72 sec
Analyse des vapeurs de<br />
bitume<br />
• BUT = créer un gaz synthétique<br />
tique<br />
représentatif des vapeurs de bitume<br />
• Chauffage du bitume à 170°C<br />
• Récupération et analyse des vapeurs<br />
- GC - MS = identification généraleg<br />
- GC - PFPD = composés s soufrés
Résultats<br />
- analyse du bitume<br />
• Identification qualitative d’environ d<br />
110<br />
composés<br />
Hydrocarbures<br />
Alcanes<br />
Oxygénés<br />
Aromatiques<br />
Hétérocycles<br />
Soufrés<br />
H 2<br />
S<br />
Mercaptans<br />
Sulfures
Gaz synthétique<br />
tique<br />
Composé<br />
Hexane<br />
Décane<br />
Thiophène<br />
Toluène<br />
p-Xylène<br />
H 2<br />
S<br />
Concentration<br />
(mgm -3 )<br />
73,5<br />
73,5<br />
3<br />
12,5<br />
12,5<br />
150<br />
COV<br />
Odeur
Essais réalisr<br />
alisés<br />
• 106 jours<br />
• 4 phases<br />
I<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
Démarrage<br />
Arrêt de<br />
l’H 2<br />
S<br />
Contrôle<br />
du pH<br />
Enlèvement<br />
de l’hexane<br />
50 jours<br />
23 jours<br />
29 jours<br />
4 jours
Résultats<br />
Concentration moyenne d'H2S en fonction du temps<br />
180<br />
I<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
Concentration (mg/m3)<br />
Concentration (mg/m 3 )<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Ajustement de<br />
l’arrosage<br />
Entrée<br />
Sortie 1<br />
Sortie 2A<br />
Sortie 2B<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Jours
Résultats<br />
Concentration moyenne de COV Totaux en fonction du temps<br />
250<br />
I<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
Concentration (mg/m3)<br />
Concentration (mg/m 3 )<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
25 jours<br />
Entrée<br />
Sortie 1<br />
Sortie 2A<br />
Sortie 2B<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Jours
H 2 S =<br />
100%<br />
Résultats<br />
H 2 S =<br />
100%<br />
COV =<br />
60%<br />
COV =<br />
20%<br />
40% 20%
Olfactométrie<br />
trie<br />
• Méthode standardisée<br />
• Évaluation des odeurs par un jury<br />
• Détermination de la concentration seuil<br />
• Pilote 2 = réduction r<br />
de 99% des odeurs<br />
H 2 S = 100% COV = 60%
Rappel<br />
• Problématique des<br />
vapeurs de bitume<br />
• Déterminer<br />
l’applicabilité de la<br />
biofiltration pour<br />
le traitement de<br />
cet effluent
Conclusion<br />
• Créer un gaz synthétique tique représentatif<br />
des vapeurs de bitume<br />
• Potentiel de la biofiltration pour le<br />
traitement de cet effluent<br />
• Conditions d’opd<br />
opération :<br />
- Temps de résidence r<br />
suffisant (72 sec)<br />
- Système en deux étapes
Remerciements<br />
Paul Lessard Gerardo Buelna<br />
Jean-Louis<br />
Fanlo
Questions ???