UMR CNRS 6144
Génie des Procédés Environnement et Agroalimentaire
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Environnement - Agroalimentaire
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Procédés de traitement multi-polluants pour la QAI : influence de la pollution urbaine et du bâtiment

Procédés  de traitement multi-polluants pour la...
Chercheur(s)
Axe(s) de recherche en lien

Introduction/contexte

Ce travail de thèse (2013-2016) s’inscrit dans le cadre du montage de la plateforme technologique TIPEE (Technological & Innovative Platform for Environmental Efficiency) à La Rochelle, lauréate de l’appel à manifestation d’intérêt (AMI) de l’ADEME dans le cadre des « investissements d’avenir » lancés par le gouvernement fin 2009. Cette plateforme, inscrite dans un projet « bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum », est spécialisée dans la réhabilitation des bâtiments, et rassemble un consortium public-privé de 15 partenaires, et en particulier l’IRSTV dont le GEPEA fait partie, créé dans l’objectif de revitaliser un ancien site militaire dans le parc Atlantech, à Lagord, avec des activités autour du thème de l’efficacité énergétique et environnementale en milieu urbain et notamment la problématique de qualité de l’air intérieur.

Objectif du projet

Les travaux de thèse ont pour champ d’étude la relation entre la pollution atmosphérique urbaine et la pollution de l’air intérieur par le biais des systèmes de ventilation et plus précisément des centrales de traitement d’air. Il s’agit de développer un système de traitement de l’air appliqué à un logement individuel qui participe au renouvellement de l’air intérieur en limitant le transfert de polluants atmosphériques vers l’air intérieur.

Resultats

La première phase du travail a permis de sélectionner des polluants atmosphériques cibles, identifiés comme substances prioritaires par le Plan National Santé Environnement (PNSE2) : PM10, BTEX, NOx - ainsi que des aérosols microbiens. Les procédés de filtration sur médias fibreux et d’adsorption ont été sélectionnés. Plusieurs médias commerciaux utilisé dans des centrale de traitement d’air (CTA) ont été sélectionnés pour être caractérisés au laboratoire : médias fibreux, tissus de charbon actif et média combiné (fibre + charbon actif), en vue de tester des combinaisons de traitement : étage 1 média fibreux – étage 2 média adsorbant ou 1 seul étage avec un média combiné.

 

Un pilote de laboratoire a été développé dans la seconde phase de l’étude afin d’évaluer les performances de traitement des médias commerciaux sélectionnés vis-à-vis de polluants modèles, représentatifs des polluants cibles sélectionnés, en conditions contrôlées : particules de suies, riz micronisé contenant Penicillum chrysogenum, toluène et NO2. Les performances de traitement ont été évaluées pour chaque polluant modèle.

Un des enjeux de ce travail de thèse est d’apporter des réponses à la problématique de développement microbien sur les filtres de CTA. Une campagne d’essais particulière a permis d’évaluation du relargage de particules (en particulier microbiennes) par les médias fibreux après reprise de la ventilation. De plus, des tests ont permis d’étudier la faisabilité d’un traitement thermique à la fois pour limiter le développement microbien sur les médias sans les dégrader et régénérer partiellement l’adsorbant.

Les différents solutions de traitement ont ensuite été comparées sur la base de plusieurs critères (notamment performances de traitement, risques sanitaires liés au relargage de particules, coûts) et le média combiné a été sélectionné comme solution la plus optimale et testé dans le banc d’essais en conditions multi-polluants. L’objectif étant d’apporter des réponses pour la compréhension des mécanismes d’interaction entre les polluants vis-à-vis des performances de traitement telle que les compétitions entre polluants (particules, gaz) ou l’effet des gaz ou particules sur la croissance fongique.

 

Enfin, lors de la troisième phase de l’étude, les performances du média combiné sont évaluées en conditions réelles de fonctionnement, notamment en termes de nature et de concentrations des polluants de l’air et des conditions aérauliques et climatiques, dans une maison individuelle. Il s’agit de réaliser une étude technico-économique de la solution proposée, intégrant entre autres le gain en termes de qualité de l’air intérieur, et la consommation énergétique liée au procédé de traitement intégré au système de ventilation et à la régénération thermique.

Applications possibles

L’étude technico-économique permettra d’évaluer si la solution proposée peut être implémentée dans les systèmes de ventilation (type double-flux ou soufflage) des logements individuels.

Publications

  • Quantification of fungal fraction release from various preloaded fibrous filters (en cours de soumission).

Projets