Sur les biofiltres d'air vicié (STEP, déchets, agroalimentaire), des passages préférentiels et une humidité mal maîtrisée créent des hétérogénéités de débit et de performance. Résultat : variabilité des rejets odorants et dérives sur H2S/NH3, avec des actions correctives souvent coûteuses et mal ciblées. Ce cas d'application présente la démarche d'OLENTIA : cartographie des vitesses en surface, mesures d'humidité du lit, et campagnes amont/aval odeurs, H2S et NH3 pour objectiver le diagnostic et prioriser les corrections.
Contexte et problématique (cas d'application)
Ce contenu est un cas d'application (exemple reproductible) visant les exploitants et responsables maintenance de biofiltres assurant le traitement d'air vicié (stations d'épuration, unités de traitement des déchets, plateformes de compostage, industries générant des composés soufrés et azotés).
Défaillances typiques observées sur un biofiltre en exploitation
Avec le temps, un biofiltre peut développer des hétérogénéités aérauliques et hydriques liées notamment à :
tassement du média et évolution de la porosité,
colmatage local (poussières, dépôts, biofilm),
défauts de répartition d'air (plénum, drains, diffuseurs, fuites),
irrigation non homogène (zones sous-arrosées, zones sur-humides).
Conséquences procédé : court-circuitage et sous-sollicitation du lit
Ces dérives se traduisent par une répartition inégale des vitesses en surface du média :
des zones à vitesse élevée où l'air court-circuite le lit filtrant (temps de contact réduit),
des zones à faible débit où le média est sous-sollicité (volume utile non exploité).
En parallèle, une humidité non maîtrisée dégrade l'activité biologique et les transferts gaz/phase aqueuse, ce qui peut générer :
une variabilité des rejets d'odeurs,
des dérives sur les composés cibles H2S et NH3,
des dépassements potentiels d'exigences d'exploitation et des difficultés d'analyse sans approche spatialisée.
Impacts pour l'exploitant
Baisse de rendement d'abattement et instabilité de la performance.
Augmentation des nuisances olfactives perçues hors site.
Coûts de maintenance en hausse (actions correctives itératives, non ciblées) faute de données de cartographie.
Solution mise en oeuvre par OLENTIA : diagnostic spatialisé par cartographie et mesures H2S/NH3
Pour objectiver les causes de dérive et cibler les corrections, OLENTIA met en oeuvre une campagne de mesures combinant aéraulique, hydrométrie du lit et mesures de composés à l'amont et à l'aval du biofiltre. Cette approche s'inscrit dans l'expertise d'OLENTIA en cartographie des pollutions de l'air et en mesure d'odeurs et composés gazeux.
1) Cartographie des vitesses en surface du média (diagnostic aéraulique)
Une cartographie des vitesses à la surface du média filtrant est réalisée afin de :
visualiser la répartition des débits (uniformité ou déséquilibres),
identifier des zones de surdébit révélatrices de passages préférentiels,
repérer des zones de faible renouvellement associées à une sous-utilisation du lit.
2) Mesures d'humidité du lit (diagnostic hydrique)
Des mesures d'humidité sont réalisées sur le lit afin de localiser :
des zones sèches (baisse d'activité biologique, risque de perte d'abattement),
des zones sur-humides (risque de colmatage, pertes de charge, déséquilibres aérauliques).
3) Campagnes amont/aval : odeurs, H2S et NH3
La campagne comprend des mesures à l'amont et à l'aval du biofiltre sur :
les odeurs,
le H2S (composé clés des nuisances olfactives en air vicié),
le NH3 (souvent présent selon le procédé et les conditions d'exploitation).
Les données sont ensuite corrélées (vitesses, humidité, résultats amont/aval) pour relier les dérives de performance aux hétérogénéités physiques du lit.
Livrables techniques et exploitation des résultats
Le livrable de diagnostic comprend :
des plans de chaleur par zone (cartographie vitesses et humidité),
l'identification des écarts de répartition et des secteurs critiques,
une priorisation d'actions correctives ciblées sur les causes identifiées.
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