Les COV dans l'atmosphère sont responsables des concentrations
excessives d'ozone dans les couches basses de l'atmosphère. L'ozone
dans l'air cause ou aggrave les problèmes respiratoires des enfants et
des personnes asthmatiques.
Les émissions de COV des industries de procédé sont dites:
- canalisées
lorsqu'elles proviennent d'un effluent gazeux du procédé
- diffuses
dans les autres cas
Parmi les émissions diffuses, on trouve:
- les fuites
fugitives
- les opérations
de chargement (de citernes par exemple)
- le traitement
des effluents aqueux lors des opérations de flottation ou
de de biodégradation
- la respiration
des stockages lors des remplissages ou des échauffements
naturels
Les émissions fugitives de COV sont principalement dues à des
fuites sur des équipements de procédés chimiques ou de traitement des
hydrocarbures, devant les émissions dues aux évents de procédés, aux
stockages ou traitement des effluents aqueux.
Dans une usine traitant ce type de substances, les émissions
proviennent principalement des vannes et raccordements parce qu'ils
sont présents en grand nombre. Selon des études menées par
l'administration US, ils pourraient contribuer pour 90% des fuites
observées. Les tuyauteries laissées ouvertes ou les prises
d'échantillons contribueraient pour seulement 5 à 10% des émissions.
Les COV
considérés par la réglementation sont les composés organiques, à l’exclusion du méthane, ayant une
pression de vapeur de 0,3 kPa (3 mbar ou 2 mmHg) ou plus à une température de 20°C ou ayant
une volatilité correspondante dans les conditions d’utilisation particulières.
Causes fréquentes d'émission
Les émissions fugitives sont dues à des étanchéités
défectueuses.
Pompes et compresseurs
Les fuites sont le plus souvent situées au niveau de la garniture
d'étanchéité de l'arbre.
L'utilisation de garnitures doubles avec un liquide de barrage est
recommandé.
Vannes
Les fuites sont habituellement observée au passage de la tige de
manoeuvre de la vanne. Elles sont dues le plus souvent à un
presse-étoupe défectueux. Une étanchéïté par souflet donne les
meilleurs résultats.
Raccordements
Les émissions excessives sont le dues à une rupture du joint
d'étanchéité ou bien à un mauvais serrage des boulons pour les
raccordements à brides.
Soupapes
Les émissions peuvent être dues à une dégradation du clapet ou de son
siège. Si la soupape est trop surdimensionnée pour certaines conditions
de décharge, elle peut "battre" c'est-à-dire enchainer rapidement des
ouvertures et refermetures qui solicitent trop durement le clapet.
La soupape peut aussi manquer d'étanchéité si le procédé est exploité à
une pression trop proche de sa pression de début d'ouverture.
Prises d'échantillon
La prise d'un échantillon pour analyse nécessite souvent de purger le
circuit avant le prélèvement. Minimiser la longueur du circuit à purger
ou bien prévoir la récupération de la purge, ou encore aménager une
boucle d'échantillonnage permet d'améliorer la situation.
Ligne ouverte
Les lignes non raccordées devraient être munie de brides pleines ou de
bouchons. Un montage dit "block and bleed" assure qu'aucune pression
n'est présente en amont de la dernière vanne.
Evaluation des émissions
La
mesure directe du débit d'émission est impossible dans un contexte
industriel. Seules des estimations sont possibles en mettant en oeuvre
un protocole reconnu.
Entre les années 70 et 90, l'agence US pour la
protection de l'environnement (EPA), coordonna plusieurs études auprès
de l'industrie de la production de gaz , de pétrole et de l'industrie
chimique organique (SOCMI) visant à définir des méthodes statistiques
d'évaluation des émissions fugitives de COV. Lors de ces études, des
mesures précises de débit de fuite on été réalisées sur un échantillon
d'équipements. Ces études ont débouché sur plusieurs méthodes
d'évaluation:
- la méthode des facteurs d'émission moyens
- la méthode fuite-non fuite
- la méthode des corrélations (dite méthode 21 de l'EPA)
Méthode des corrélations
C'est
la méthode permettant d'approcher au plus juste les émissions réelles,
et celle que l'administration française demande d'appliquer pour
vérifier la conformité des aux arrêtés d'autorisation d'exploiter.
Un
détecteur de COV portable est utilisé pour rechercher une fuite et
analyser l'atmosphère au plus près de la source de COV. L'analyseur
doit avoir une étendue de mesure jusqu'à 10 000 ppm au moins et si
possible jusqu'à 100 000 ppm.
Le débit de fuite (en kg/h) est estimé
au moyen de corrélations établies par l'EPA. Si l'analyseur détecte une
concentration correspondant à son maximum d'échelle (saturation), une
valeur forfaitaire est attribuée.