Évaluation de la qualité de l’air dans l’environnement de l'Unité de Valorisation Energétique Arc-en-Ciel, campagne 2012

contexte : une qualité de l’air réglementée

Chaque année, l’Unité de Valorisation Energétique (UVE) Arc-en-Ciel traite plus de 300 000 tonnes de déchets de l’agglomération Nantaise [1].
Depuis les arrêtés préfectoraux du 2 juillet 1992 et du 14 avril 2003, une surveillance annuelle de la qualité de l’air autour de l’UVE, est exigée. Air Pays de la Loire a été chargé de cette mission et réalise, depuis 1997, une surveillance annuelle de la qualité de l’air dans l’environnement de l’établissement.
Deux types d’indicateurs sont ciblés par ce processus de surveillance :

• les polluants atmosphériques, qui comprennent les métaux lourds, le chlorure d’hydrogène HCl, le dioxyde d’azote NO₂, le dioxyde de soufre SO₂, le monoxyde de carbone CO ainsi que les particules fines PM10,
• les retombées atmosphériques, qui contiennent les dioxines et furannes et les métaux lourds.

objectifs : suivi réglementaire et évaluation de l’impact d’Arc-en-Ciel

Cette surveillance annuelle a pour but :

• de comparer la qualité de l’air aux valeurs réglementaires,
• d’évaluer l’impact des rejets d’Arc-en-Ciel sur la qualité de l’air environnant.

moyens : une campagne d’évaluation aux techniques de mesures normalisées

deux indicateurs de pollution

Le dispositif d’étude mis en œuvre par Air Pays de la Loire comprend la mesure :

• des dépôts atmosphériques, par la collecte et l’analyse des eaux de pluie ;
• les concentrations atmosphériques.

Une campagne de mesure de 7 semaines : du 5 décembre 2012 au 30 janvier 2013
Suite à une période de maintenance de 2 mois et demi sur les fours de l’installation, les lignes 1 et 2 de l’Unité de Valorisation énergétique ont été respectivement redémarrées les 12 et 6 décembre 2012. Le redémarrage nécessite de chauffer les fours à vide pendant 2-3 jours afin d’atteindre la température exigée pour pouvoir incinérer les déchets (Arc-en-Ciel communication personnelle). Le fonctionnement de l’UVE a été ensuite normal.

Les polluants mesurés
Les polluants suivants émis par l’incinération des déchets ont été mesurés soit dans l’air soit dans les eaux de pluie à l’aide de différentes techniques de collecte et d’analyse normalisées selon la commande passée par l’établissement Arc-en-Ciel :

• 9 métaux : As, Ni, Cd, Pb, Zn, Cr, Cu, Hg, Mn, analysés dans l’air et dans les eaux de pluie (normes FDT 90-119, NF EN ISO 5961, NF EN 1233, NF EN 1483, NF EN ISO 11-885) ;
•  l’acide chlorhydrique via la mesure des chlorures analysés dans l’air (INRS 009 – NF ISO 10 304-2) et dans la précipitation (NF EN ISO 10304-2) ;
•  les dioxines et furannes, dont les 17 congénères toxiques, analysés dans les eaux de pluie (Durif 2001 ; US EPA 1613) ;
•  le dioxyde d’azote (NF EN 14211) ; le monoxyde de carbone (NF EN 14626), le dioxyde de soufre (NF EN 14212) et les particules fines, mesurés dans l’air.

Trois sites de mesure dans l’environnement d’Arc-en-Ciel

deux sites de mesure non influencés par les rejets de l’établissement

Deux sites de mesure non influencés par les rejets de l’établissement Arc-en-Ciel, le site urbain de la Chauvinière à Nantes et le site rural de la Tardière en Vendée ont également été instrumentés. Sur ces deux sites, des collecteurs de précipitations ont été installés pour la collecte et l’analyse des dioxines et furannes dans les eaux de pluie. Ces mesures permettent de comparer les dépôts de dioxines et furannes avec ceux relevés dans l’environnement de l’usine.

résultats

un respect des valeurs réglementaires et de référence pour les polluants réglementés

Les niveaux en métaux mesurés dans l’environnement de l’établissement ont de très fortes probabilités de respecter les valeurs cibles que ce soit dans l’air ambiant (décret 2010 -1250 du 21/10/2010) ou dans les retombées atmosphériques (réglementations allemandes et suisses). A titre d’exemple, les concentrations atmosphériques en As, Ni, Cd et Pb mesurées sur les 7 semaines de campagne, représentent par extrapolation à l’année, au maximum 5 % des valeurs réglementaires.

Les niveaux d’acide chlorhydrique (HCl) mesurés dans l’environnement d’Arc-en-Ciel, sont par extrapolation à l’année plus de 100 fois plus faibles que la valeur limite fixée par la réglementation allemande à 100 µg/m³ (TA Luft, 1986).
Enfin le maximum horaire en dioxyde d’azote (149 µg/m³ le 6 décembre) est resté inférieur au seuil d’information fixé à 200 µg/m³.

les dépôts de dioxines et furannes : pas d’impact décelable des émissions de l’établissement

Les faibles niveaux de dépôts de dioxines et furannes relevés en 2012 (inférieurs à 5 pgITEQ/m²/jour) ainsi que l’homogénéité des concentrations sur les 3 sites de mesure potentiellement impactés suggèrent que l’influence de l’établissement n’est pas visible sur les différents congénères étudiés à proximité de l’établissement. La concordance des résultats avec l’historique de suivi de l’environnement d’Arc-en-Ciel tend à confirmer cette conclusion. Le dépôt mesuré en 2011 à l’école de la Métairie de 28 pg I-TEQ/m²/j lié à la présence d’une source de combustion de matières organiques, probablement de déchets verts, en complément des émissions industrielles [35] n’est plus détectée en 2012.

une influence des émissions d’acide chlorhydrique et d’oxydes d’azote lors des phases de redémarrage ; situation non mesurée en fonctionnement normal

Rappelons ici que la campagne de mesure 2012 a débuté suite à une importante période de maintenance qui a duré 2 mois et demi et a été consacrée aux remplacements de l’intérieur des fours.
L’étude fine des niveaux horaires en dioxyde d’azote (NO₂) montre des niveaux de pointe plus élevés dépassant les 100 µg/m³ (maximum de 149 µg/m³ le 6 décembre qui demeure inférieur au seuil d’information de la population fixé à 200 µg/m³) du 6 au 13 décembre 2012 lors des phases de redémarrage des fours sur le site de la Métairie. Ces niveaux ne sont pas visibles sur le site de la Bouteillerie. Cette situation ne s’est plus reproduite puisque les niveaux horaires sont ensuite demeurés inférieurs à 90 µg/m³ et comparables à ceux enregistrés sur le site urbain de la Bouteillerie. L’étude croisée de ces niveaux avec la direction des vents suggère une influence probable des émissions de l’établissement sur les teneurs en NO₂ le 6 décembre lors du redémarrage du four 2.
D’autre part, une influence des émissions d’acide chlorhydrique (HCl) de l’établissement n’est pas à exclure du 12 au 19 décembre. En effet, durant cette période, le site de la Métairie le plus fréquemment sous les vents d’Arc-en-Ciel a enregistré le niveau maximal de HCl (2.2 µg/m³, niveau faible). Cette remarque est corroborée par l’évolution des concentrations à l’émission qui montre une élévation des niveaux en HCl le 14/12/12 lors du redémarrage du four 1.
Après ces phases de redémarrage lorsque l’UVE a repris son fonctionnement nominal, aucune influence de ses émissions n’a été décelée sur les teneurs atmosphériques mesurées dans son environnement.

conclusions et perspectives

Les résultats de la campagne de mesure menée du 5 décembre 2012 au 30 janvier 2013 montrent des niveaux de pollution qui respectent la réglementation et comparables à ceux enregistrés en milieu urbain non influencé.
En période de fonctionnement normal, aucune influence de l’établissement sur les niveaux de pollution mesurés dans son environnement n’est détectée. Une influence des émissions lors des phases de démarrage des fours sur les teneurs en acide chlorhydrique et en dioxyde d’azote a néanmoins été mise en évidence. Durant cette période de redémarrage, les seuils réglementaires dans l’air ambiant ont été respectés.