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Assainissement définitif de la décharge industrielle de Bonfol LOT A: Construct

Assainissement définitif de la décharge industrielle de Bonfol LOT A: Construction de l'infrastructure Rapport technique Traitement des effluents gazeux Etat 20.10.2008 Groupement DI Bonfol c/o Marti Technik AG Lochackerweg 2 CH-3302 Moosseedorf Assainissement définitif de la décharge industrielle de Bonfol Rapport technique traitement des effluents gazeux Page 2/35 Table des matières 1 Généralités ......................................................................................... 5 2 Principes............................................................................................. 5 2.1 QUANTITES D’EFFLUENTS GAZEUX .........................................................................................5 2.2 CHARGES DANS LES EFFLUENTS GAZEUX ...............................................................................6 2.2.1 Polluants organiques gazeux ................................................................................................... 6 2.2.2 Polluants anorganiques gazeux ............................................................................................... 7 2.2.3 Poussières et particules ........................................................................................................... 7 2.3 BASES LEGALES....................................................................................................................9 3 Choix du procédé de traitement des effluents gazeux................. 10 4 Filtration des poussières ................................................................ 11 4.1 CHOIX DU PROCEDE.............................................................................................................11 4.2 FILTRES DE CANAL...............................................................................................................11 4.2.1 Description de l'installation des filtres de canal ...................................................................... 12 4.2.2 Fonctionnement de l'installation des filtres de canal............................................................... 13 4.3 FILTRE CONTINU (OPTION 1) ................................................................................................14 4.3.1 Description de l’installation à filtre continu.............................................................................. 14 4.3.2 Exploitation du filtre continu.................................................................................................... 15 5 Postcombustion thermique régénérative (PCR) ........................... 16 5.1 DESCRIPTION DU PROCEDE ..................................................................................................16 5.2 DESCRIPTION DE L’INSTALLATION.........................................................................................17 5.3 FONCTIONNEMENT...............................................................................................................19 5.4 PROTECTION CONTRE LES EXPLOSIONS................................................................................20 5.5 PCDD/F..............................................................................................................................20 5.5.1 PCDD/F existants................................................................................................................... 20 5.5.2 Formation de PCDD/F............................................................................................................ 20 5.5.3 Conclusion ............................................................................................................................. 20 6 Ventilateurs ...................................................................................... 22 6.1 DESCRIPTION DU PROCEDE ..................................................................................................22 6.2 DESCRIPTION DE L'INSTALLATION.........................................................................................22 6.3 DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT.....................................................................................22 7 Laveur ............................................................................................... 23 7.1 DESCRIPTION DU PROCEDE ..................................................................................................23 7.2 DESCRIPTION DE L'INSTALLATION.........................................................................................23 7.3 DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT.....................................................................................24 8 Installation de filtration sur charbon actif ..................................... 25 8.1 DESCRIPTION DU PROCEDE ..................................................................................................25 8.2 DESCRIPTION DE L'INSTALLATION.........................................................................................25 8.3 DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT.....................................................................................26 Assainissement définitif de la décharge industrielle de Bonfol Rapport technique traitement des effluents gazeux Page 3/35 9 Cheminée d'évacuation................................................................... 27 10 Électrotechnique et technique MCR .............................................. 28 10.1 ÉLECTROTECHNIQUE ...........................................................................................................28 10.2 TECHNIQUE DE MESURE, DE COMMANDE ET DE REGULATION .................................................28 10.3 VISUALISATION DU PROCESSUS............................................................................................28 11 Surveillance des émissions............................................................ 30 11.1 PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT DE L'INSTALLATION.......................................................30 11.2 PARAMETRES DE MESURES DISCONTINUES...........................................................................30 12 Installations...................................................................................... 32 12.1 SCHEMA DE L'INSTALLATION ................................................................................................33 12.2 PLAN D'IMPLANTATION DE L'INSTALLATION...........................................................................34 Figures Fig. 1: Représentation schématique du traitement des effluents gazeux ......................................... 10 Fig. 2: Exemples de filtres de canal et boîtier de filtres F7 ............................................................... 12 Fig. 3: Exemples de filtres de canal et boîtier de filtres H13............................................................. 13 Fig. 4: Vue de l’élément de filtration des poussières du filtre continu ............................................... 14 Fig. 5: Big-bag de conception spéciale pour le transport des poussières en suspension................. 15 Fig. 6: Exemple d’une installation de filtration sous la forme d’un filtre continu................................ 15 Fig. 7: Schéma de principe de la PCR (installation à 3 chambres)................................................... 16 Fig. 8: Exemples de constructions d’installations PCR rectangulaire et ronde................................. 17 Fig. 9: Matériau régénérateur à structure en nids d’abeilles............................................................. 17 Fig. 10: Exemple d'adsorbeur à charbon actif, exécution en forme de container ............................. 26 Fig. 11: Exemple d'adsorbeur à charbon actif (en vert), version ronde ............................................ 27 Fig. 12: Exemple de schéma de processus PCR ............................................................................. 29 Fig. 13: Schéma................................................................................................................................ 33 Fig. 14: Plan d'implantation provisoire de l'installation de traitement des effluents gazeux, vue du dessus (en jaune : option avec filtre continu) ............................................................................ 34 Fig. 15: Plan d'implantation provisoire de l'installation de traitement des effluents gazeux, vue en coupe (en jaune : option avec filtre continu).............................................................................. 34 Fig. 16: Vues provisoires de l'installation de traitement des effluents gazeux.................................. 35 Tableaux Tab. 1: Récapitulation des zones d'exploitation et des quantités d'effluents gazeux ......................... 5 Tab. 2: Récapitulation des intervalles de fluctuation des débits d'air à traiter .................................... 5 Tab. 3: Composition moyenne des polluants organiques dans les effluents gazeux (« Bonfol-Mix »)6 Tab. 4: Analyse élémentaire de la charge moyenne des effluents gazeux („Bonfol-Mix“).................. 7 Tab. 5: Valeurs limites légales selon OPair Annexe 1 ou 2 ................................................................ 9 Tab. 6: Caractéristiques provisoires PCR......................................................................................... 19 Tab. 7: Caractéristiques du laveur.................................................................................................... 24 Tab. 8: Caractéristiques provisoires de l'adsorbeur, version ronde. Cotes D, H et B: voir fig. 11 .... 26 Tab. 9: Surveillance des émissions .................................................................................................. 30 Tab. 10: Paramètres de mesure pour la mise en service et le contrôle............................................ 30 Tab. 11: Surveillance des émissions selon le « concept de ventilation et de gestion des effluents gazeux » du 12 juin 2007 adapté au traitement oxydatif. .......................................................... 31 Abréviations API: Automate programmable industriel bci: bci Betriebs-AG EMPA: Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche FID: Détecteur à ionisation de flamme LIE: Limite inférieure d’explosion MCR: Mesure-commande-régulation PRV: Plastique renforcé de fibres de verre OPair: Ordonnance sur la protection de l’air PCDD/F: dibenzodioxine/dibenzofurane polychloré PCR: Postcombustion régénérative PE: Polyéthylène (schéma) PID: Piping and instrumentation diagram PP: Polypropylène Filtre continu: Filtre nettoyable en continu Assainissement définitif de la décharge industrielle de Bonfol Rapport technique traitement des effluents gazeux Page 5/35 1 Généralités Dans le cadre de l'assainissement de la décharge industrielle de Bonfol (DIB), un trai- tement des effluents gazeux respectant les exigences de l’ordonnance sur la protection de l’air (OPair) est prévu. Dans la convention signée entre bci, la République et Canton du Jura, la Fondation Edith Maryon et Greenpeace Suisse le 11.01.2008, il a été décidé que le traitement s'effectuerait par oxydation et qu'une installation de traitement par ad- sorption sur charbon actif devait en outre être mise en place afin d'obtenir une redon- dance. Le présent rapport décrit le procédé utilisé pour le traitement des effluents gazeux. Les installations prévues pour le captage et l'évacuation des effluents gazeux de la halle de préparation, de la halle d'excavation et de la halle des sols ne font pas l'objet du pré- sent rapport. Voir pour cela le « Concept de ventilation et de gestion des effluents ga- zeux » du 12 juin 2007 respectivement le rapport technique de la halle des sols. 2 Principes 2.1 Quantités d’effluents gazeux L'air à traiter est aspiré de la halle d'excavation, des différentes zones fonctionnelles et d'exploitation de la halle de préparation et de la halle des sols. Le concept développé à cette fin qui prévoit une extraction ciblée avec des taux de re- nouvellement d'air correspondant aux besoins de l'exploitation fait l'objet d'une planifica- tion séparée et est décrit dans le « Concept de ventilation et de gestion des effluents gazeux » du 12 juin 2007. Le tableau ci-dessous donne une vue d'ensemble des zones fonctionnelles et des quan- tités d’effluents gazeux: Zone Quantité d’effluents gazeux Halle d'excavation / Halle de préparation max. 90’000 m³/h Halle des sols max. 20’000 m³/h Tab. 1: Récapitulation des zones d'exploitation et des quantités d'effluents gazeux Les quantités d’effluents gazeux dépendent des taux de renouvellement d'air nécessai- res dans les différentes zones d'exploitation qui ont été déterminés par exemple afin d'éviter la formation d'une atmosphère explosive ou aussi afin de permettre d'effectuer les processus d'entrée et de sortie par les sas. Parallèlement, les volumes minimaux d'air sont donnés par un réglage approprié des quantités d'air aspiré de façon à ce qu'une dépression d'au moins 20 Pa soit maintenue en permanence dans les halles. Le calcul des quantités d'air a été effectué pour les différentes conditions d'exploitation. En résumé, pour le traitement des effluents gazeux les débits indiqués au tableau ci- dessous peuvent être déduits. Conditions d'exploitation Q (m³/h) Exploitation à l’arrêt (nuit, week-end) 60’000 – 70’000 Exploitation en activité 70’000 – 110’0001 Tab. 2: Récapitulation des intervalles de fluctuation des débits d'air à traiter 1 En règle générale, les débits se situeront entre 70'000 et 80'000 m3/h Assainissement définitif de la décharge industrielle de Bonfol Rapport technique traitement des effluents gazeux Page 6/35 Nom formule MM Opair part chimique massique moyenne [g/mol] classe [%wt] Benzène C6H6 78.1 K3 26.49% Toluène C7H8 92.1 2 11.09% Méthanol CH4O 32.0 3 5.49% Tétrahydrofuranne C4H8O 72.1 1 4.68% Acétone C3H6O 58.1 3 2.00% Isopropanol C3H8O 60.1 3 1.90% Sulfure de diméthyle C2H6S 62.1 - 1.89% Ethylbenzène C8H10 106.2 1 1.67% Xylènes (Diméthylbenzènes) C8H10 106.2 2 0.29% Dioxanne (1,4) C4H8O2 86.1 1 0.20% Ethanol C2H6O 46.1 3 0.18% Picoline (Méthylpyridine) C6H7N 93.1 - 0.14% Butanol n- C4H10O 74.1 3 0.04% Hexane C6H14 86.2 3 0.03% Cyclohexane C6H12 84.2 - 0.02% Décane C10H22 142.3 3 0.02% Méthyléthylcétone (MEC) C4H8O 72.1 3 0.02% Octane C8H18 114.2 3 0.02% 1,2,4-Triméthylbenzène C9H12 120.2 2 0.02% Heptane C7H16 100.2 3 0.01% Aniline C6H7N 93.1 1 0.01% Dichlorométhane CH2Cl2 84.9 1 14.83% Chloroforme CHCl3 119.4 1 9.68% Chlorobenzène C6H5Cl 112.6 2 9.22% Trichloréthylène C2HCl3 131.4 1 5.97% 1,1,1-Trichloréthane C2H3Cl3 133.4 1 1.14% 1,2-Dichloréthène (cis) C2H2Cl2 96.9 3 1.00% Tétrachloréthylène (PER) C2Cl4 165.8 1 0.94% Tétrachlorométhane CCl4 153.8 1 0.31% p-Dichlorobenzène (1,4) C6H4Cl2 147.0 K3 0.24% 1,2-Dichloréthane C2H4Cl2 99.0 K3 0.23% 1,1-Dichloréthène C2H4Cl2 99.0 2 0.12% 1,1,2,2-Tétrachloréthane C2H2Cl4 167.9 1 0.06% 1,2-Dichloréthène (trans) C2H2Cl2 96.9 3 0.03% 1,2,4-Trichlorobenzène C6H3Cl3 181.4 - 0.03% Total 100.00% 2.2 Charges dans les effluents gazeux 2.2.1 Polluants organiques gazeux Les teneurs en polluants organiques gazeux les plus importants, appelés « Bonfol-Mix » ont été déterminées dans le « Concept de ventilation et de gestion des effluents ga- zeux » du 12 juin 2007. Cette qualité des effluents gazeux constitue la base pour le dimensionnement des ins- tallations de traitement thermique. En tenant compte des volumes d'air évacué de la halle d’excavation, de la halle de préparation et de la uploads/s3/ pc-air-rt-tment-effluents-gazeux.pdf