Mesure en continu du mercure en sortie d'incinération jusqu'à 0,05 µg/m3

En sortie d'incinération, le mercure (Hg) peut être présent à l'état de traces avec des variations rapides, tout en restant critique au regard des obligations de surveillance. Pour un exploitant d'unité d'incinération (déchets industriels, médicaux ou boues), l'enjeu est de mesurer en continu jusqu'à 0,05 µg/m3 dans une matrice fumées complexe (SO2, NOx, HCl). La solution repose sur l'analyseur SM-4 et un échantillonnage chauffé avec dilution au point de prélèvement.

Contexte industriel et problématique

Type d'installation concernée

Ce cas d'application s'adresse aux exploitants d'unités d'incinération (déchets ménagers et assimilés, déchets industriels, déchets hospitaliers, boues de station d'épuration), équipées d'un traitement des fumées et soumises à des exigences de surveillance en continu des polluants à l'état de traces.

Pourquoi le mercure est difficile à surveiller en sortie d'incinération

En sortie de ligne d'incinération, le mercure peut apparaître à des concentrations très faibles, mais avec des variations rapides liées :

• au mélange des déchets et à leur composition (apports discontinus),
• aux conditions de combustion,
• aux performances variables du traitement des fumées.

La mesure est compliquée par une matrice fumées agressive et interférente (gaz acides et oxydants tels que SO2, NOx, HCl, poussières, humidité), susceptible d'induire des biais si l'échantillonnage n'est pas strictement maîtrisé (adsorption du Hg sur la ligne, pertes, dérives, encrassement).

Exigence de performance métrologique et impacts opérationnels

Le besoin typique est une mesure en continu suffisamment sensible et stable pour détecter des traces de mercure jusqu'à 0,05 µg/m3, tout en couvrant une large dynamique de concentration en cas d'épisodes transitoires.

Sans analyse en continu robuste à ces niveaux, l'exploitant s'expose à :

• des périodes d'aveuglement lors des pics (perte de représentativité),
• des données non exploitables pour le reporting réglementaire et la démarche d'assurance qualité,
• un risque de non-conformité pouvant entraîner investigations, coûts de contrôle/maintenance, voire contraintes d'exploitation (réglages, indisponibilités, arrêts).

Solution mise en oeuvre : analyseur Hg en continu avec dilution au point de prélèvement

Principe retenu

La réponse technique consiste à déployer un analyseur de mercure en continu adapté aux fumées d'incinération, capable de mesurer le mercure total (formes élémentaires, ioniques et organiques) sur une plage 0,05 à 1000 µg/m3, avec un dispositif d'échantillonnage conçu pour limiter les effets de matrice.

Équipements et fonctions clés

La solution s'appuie sur l'analyseur SM-4, associé à une architecture d'échantillonnage optimisée pour les fumées complexes :

• Dilution directement au point de prélèvement : réduit l'influence des gaz de matrice (SO2, NOx, HCl), élargit la plage de mesure et améliore la robustesse en conditions réelles.
• Système de prélèvement entièrement chauffé (sonde, conversion et ligne) : limite l'adsorption/rétention du mercure et sécurise la stabilité de mesure à l'état de traces.
• Mesure du mercure total : prise en compte des différentes formes (Hg élémentaire, ionique, organique), indispensable en incinération où la spéciation peut varier.
• Calibrage automatique et contrôle qualité en exploitation (QAL3) : surveillance en temps réel et maintien de la qualité métrologique sur la durée.
• Gestion de l'encrassement : nettoyage automatique du filtre à particules pour préserver la continuité de mesure.

Adéquation entre la solution et les risques métier

Cette configuration répond aux contraintes spécifiques des rejets d'incinération :

• Réduction des biais de prélèvement (Hg « piégé » sur ligne froide, pertes par adsorption) grâce au chauffage intégral.
• Robustesse vis-à-vis des interférences liées aux gaz acides/oxydants via la dilution à la sonde.
• Continuité de surveillance (fonction de nettoyage et automatisation) pour limiter les trous de données en exploitation.
• Maintenance espacée : intervalle pouvant atteindre 3 mois, réduisant les indisponibilités et le coût de possession.

Points d'attention pour l'intégration sur site (bonnes pratiques)

• Positionner le point de prélèvement en zone représentative (profil d'écoulement, turbulence maîtrisée).
• Assurer la cohérence entre conditions process (température, humidité, poussières) et configuration de prélèvement chauffé.
• Mettre en place une stratégie d'assurance qualité conforme aux pratiques des AMS (dont QAL3) et au cadre normatif applicable (NF EN 14181, AMS conçus selon NF EN 15267-3).

Résultats attendus

• Détection fiable des traces jusqu'à 0,05 µg/m3, y compris lors de variations rapides.
• Données plus représentatives pour le suivi réglementaire et l'analyse des dérives process.
• Réduction des indisponibilités grâce à l'automatisation (calibrage, QAL3, nettoyage) et à une maintenance moins fréquente.

Produit mis en avant : SM-4

Société : ENVEA