Évaluation de l’impact de la future chaufferie biomasse de la Société Laitière de Mayenne sur la qualité de l’air, décembre 2023

Contexte

Dans le cadre du remplacement partiel des chaudières à gaz par une chaudière à bois et deux chaudières au gaz, la Société Laitière de Mayenne a sollicité Air Pays de la Loire, suite à la recommandation de la DREAL des Pays de la Loire, afin de déterminer l’impact de cette nouvelle installation sur la qualité de l’air. La chaufferie sera constituée de deux chaudières à gaz et une chaufferie biomasse pour la production de vapeur du site. La chaufferie en bois sera en fonctionnement tout au long de l’année (sauf pendant l’arrêt technique d’une durée de 4 semaines). Une des deux chaudières à gaz fonctionnera en complément de la chaufferie bois pour fournir le complément de vapeur d’eau du site. Lors de l’arrêt technique de la chaufferie biomasse, les deux chaufferies gaz seront en fonctionnement.

Objectifs

Une étude de modélisation des niveaux de pollution liés aux émissions de la future chaufferie de l’établissement a été réalisée pour des polluants réglementés (NO₂, SO₂, CO, PM2.5, PM10, BaP, As, Cd, Pb, Ni) et non réglementés (HCl, HF, HAP, Hg, Sb, Cr, Co, Cu, Mn, V et Zn). Les concentrations annuelles issues de la chaufferie ont été mises au regard de la réglementation en vigueur dans l’air ambiant et aux concentrations mesurées dans le département de la Mayenne ou lors de la campagne de mesure 2022 de l’UVE Arc-en-Ciel¹.

Moyens

L’étude de modélisation de l’impact de la future chaufferie a été réalisée à l’aide du logiciel ADMS-Urban. Le domaine d’étude est de 2,5 km x 2,5 km centré sur le site de la chaufferie. L’année 2022 a été retenue pour l’étude de modélisation annuelle afin de permettre une comparaison des niveaux de pollution aux mesures réalisées par Air Pays de la Loire. En l’absence de mesure d’émission, les valeurs limites réglementaires d’émission ont été
intégrées pour la chaufferie bois et les deux chaudières gaz (hypothèse majorante). Pour les polluants ne disposant pas de valeurs limites réglementaires, les facteurs d’émission proviennent de l’OMINEA 2023 du CITEPA (Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique). Les facteurs d’émission des métaux de l’OMINEA 2023 et de l’AP-42 (EPA, US Environmental Protection Agency) ont également été intégrés.

Résultats

Polluants réglementés dans l’air ambiant

Pour l’ensemble des polluants, il y a deux zones d’exposition maximales au sud-ouest et nord-est à respectivement environ 150 et 190 m de la chaufferie bois qui correspondent aux retombées des panaches de la chaufferie liées aux vents dominants de nord-est et de sud-ouest. Les concentrations modélisées des polluants réglementés sont en-dessous des seuils réglementaires ou des valeurs cibles. Les concentrations modélisées en moyenne annuelle pour les PM2.5 et PM10 (respectivement de l’ordre de 0,2 μg/m³ et de 0,3 μg/m³) issues des émissions spécifiques des chaudières restent limitées aux regards des stations de mesure de la région. Il en est de même pour les concentrations de NO₂ (de l’ordre de 1,4 μg/m³). Les concentrations de BaP (< 0,01 ng/m³) et CO (< 0,001 mg/m³) modélisées sont inférieures aux valeurs réglementaires. Les concentrations modélisées de SO₂ (de l’ordre de 2,7 μg/m³) montrent un impact de la chaufferie biomasse qui est limité vis-à-vis de l’objectif de qualité de 50 μg/m³.
Les concentrations des métaux réglementés (As, Cd, Pb, Ni) ont des concentrations inférieures aux mesures de la station urbaine sur le site urbain de Nantes Bouteillerie ou lors de la campagne de mesure 2022 sur le site de l’UVE Arc-en-Ciel.

Polluants non réglementés dans l’air ambiant

Pour l’acide chlorhydrique et l’acide fluorhydrique, les moyennes annuelles à proximité du site de la chaufferie (respectivement de l’ordre de 0,4 et 0,3 μg/m³) sont dans l’ordre de grandeur des mesures (campagne 2022 de l’UVE d’Arc-en-Ciel 2034). Les concentrations modélisées des métaux Hg (0,11 ng/m³), Cr (0,31 ng/m³), Cu (0,20 ng/m³), Sb (0,03 ng/m³), V (0,005 ng/m³) et Co (0,02 ng/m³) sont inférieures aux mesures lors de la campagne 2022 de l’UVE d’Arc-en-Ciel 2034 et représentent respectivement 18 %, 55 %, 11 %, 7 %, 1,3 % et 13 des mesures lors de la campagne 2022 de l’UVE d’Arc-en-Ciel 2034. Les concentrations modélisées de Zn en moyenne annuelle sont de l’ordre de 3,9 ng/m³ et sont proches des concentrations mesurées autour de l’UVE d’Arc-en-Ciel 2034. Les émissions de la chaufferie ont un impact sur les concentrations de manganèse. Les concentrations maximales modélisées varient de 8,3 ng/m³ à proximité du site à 4,8 ng/m³ au niveau des premières habitations, mais restent inférieures à la valeur guide de l’OMS pour l’Europe (d’un facteur 18).

Conclusions et perspectives

Les cartes produites à partir des sorties du modèle n’ont pas montré d’impact significatif des émissions de la future chaufferie sur les niveaux des polluants réglementés PM2.5, PM10, NO₂, BaP, As, Cd, Pb et Ni et sur les niveaux des polluants non réglementés HCl, HF, Hg, Cr, Cu, Sb, V, Zn et Co. La chaufferie pourrait impacter les concentrations de SO₂ et de Mn à proximité du site, mais l’impact est limité car les concentrations ne dépasseraient pas la valeur réglementaire pour le SO₂ et la valeur guide de l’OMS pour le Mn.

¹Évaluation de la qualité de l’air dans l’environnement de l’Unité de Valorisation Énergétique Arc-en-Ciel 2034, campagne 2022 d’Air Pays de la Loire.