Intégrer la dispersion temps réel et l'analyse multivariée pour piloter les odeurs et gaz sur sites déchets

Pourquoi coupler dispersion et analyse multivariée

Multi-sources et multi-composés : le cas typique des sites déchets

Les centres de tri, unités de valorisation énergétique, centres de stockage, plateformes de valorisation organique et zones de transfert concentrent des sources multiples d'émissions : dégazage de déchets, fermentation, opérations de manutention, traitement d'air (captation, biofiltration), combustion, trafic interne et utilités (CVC, chaudières, torchères, compresseurs).

Dans ce contexte, réduire la surveillance à une mesure ponctuelle ou à un seul gaz « indicateur » (par exemple H₂S ou NH₃) est rarement suffisant. Les nuisances olfactives proviennent fréquemment d'un mélange de familles chimiques (composés soufrés et azotés, COV, aldéhydes, mercaptans, acides gras volatils), dont l'expression et la perception varient avec l'exploitation et la météorologie.

D'une mesure réactive à une boucle de pilotage

Le couplage entre analyse multivariée (reconnaissance de signatures, regroupement d'événements, attribution probable) et modélisation de dispersion en temps réel (projection du panache selon la météo) sert un objectif opérationnel : détecter tôt, localiser, anticiper l'impact sous le vent puis déclencher des actions correctives traçables (confinement, ajustement de captation, mise en route d'un traitement d'air, consignes d'exploitation).

Limites terrain des approches classiques

Mesures mono-paramètre : attribution fragilisée

Les dispositifs historiques reposent souvent sur un suivi ciblé (H₂S, NH₃, CH₄…) ou sur des campagnes périodiques. Sur un site déchets, cette approche manque d'efficacité dès lors que :

• une odeur perçue résulte de co-occurrences (soufrés + azotés + COV) à faibles teneurs mais à fort pouvoir odorant ;
• les émissions sont intermittentes (pics courts lors d'un déchargement, ouverture de portes, retournement, incident de captation) ;
• plusieurs sources sont actives simultanément, rendant le lien « source ? impact » incertain sans contexte météo et sans analyse multivariée.

Décalage entre perception, mesures et dispersion

Un épisode odorant peut durer quelques minutes. Avec un pas de temps de 15 minutes (ou une campagne hebdomadaire), le signal peut être lissé ou manqué. L'impact dépend fortement de la stabilité atmosphérique, de la direction/vitesse du vent, de l'humidité et de la température (qui influencent à la fois émission, transport et perception).

Sans modèle de dispersion alimenté en temps réel, il est difficile de relier de manière exploitable : l'événement mesuré, la zone source probable, le panache sous le vent et les zones potentiellement exposées.

Traçabilité et cadre réglementaire

Les sites concernés sont généralement encadrés par la réglementation des installations classées : la notion d'ICPE vise notamment la prévention des « inconvénients pour la commodité du voisinage » et la protection de l'environnement (Code de l'environnement – article L511-1).

Au niveau européen, la directive 2010/75/UE (IED) structure les exigences de prévention et de réduction intégrées de la pollution, en s'appuyant notamment sur les meilleures techniques disponibles (MTD).

Pour l'odeur, la quantification en unités d'odeur repose sur la NF EN 13725 (olfactométrie dynamique), qui définit une méthode normalisée pour déterminer la concentration d'odeur d'un échantillon gazeux (NF EN 13725). En complément, les méthodes de terrain pour caractériser la présence d'odeurs dans l'environnement peuvent s'appuyer sur la NF EN 16841-2 (méthode du panache).

Architecture temps réel : capteurs, data et dispersion

Réseau multipoints à pas court : capter les transitoires

Une stratégie robuste combine des points :

• à proximité des sources (zones process, ouvrages, points de transfert, traitement d'air) ;
• en périphérie (limites de site, points d'impact sous le vent) ;
• en intérieur si nécessaire (postes opérateurs, cabines de tri, zones de transfert).

Un pas de temps fin (jusqu'à 10 s) permet de détecter les événements courts : ouverture de quai, changement de lot, dérive d'un traitement d'air, fuite ponctuelle, incident de captation.

Selon le contexte, le jeu de paramètres peut inclure : gaz indicatifs (H₂S, NH₃, CH₄, CO, NO/NO₂…), COV (TVOC/PID selon besoin), particules (PM₁₀, PM_2,5, PM₁), signaux d'empreinte olfactive (capteurs MOS/MOX) et météorologie locale (vent, température, humidité, pression) indispensable à l'interprétation et à la modélisation.

Analyse multivariée : signatures, clustering, anomalies

Le but n'est pas de multiplier les courbes, mais de transformer des flux multi-capteurs en événements qualifiés. Une chaîne de traitement typique comprend :

• alignement temporel et contrôles qualité (valeurs aberrantes, données manquantes) ;
• normalisation et gestion de dérive (point critique pour les MOS/MOX sensibles aux conditions d'ambiance) ;
• extraction de caractéristiques (gradients, durées de pics, co-occurrences, ratios, indicateurs de stabilité) ;
• modèles statistiques/IA : détection d'anomalies, classification supervisée si une vérité terrain existe, ou clustering sinon ;
• production d'un identifiant de signature (réutilisable pour l'alerte et le reporting).

Résultat attendu : passer de « dépassement d'un seuil » à « événement A compatible avec une signature et des conditions connues ».

Dispersion temps réel : projeter l'impact sous le vent

La modélisation de dispersion relie : (1) un indicateur d'émission ou d'événement, (2) la météo instantanée, (3) une estimation d'extension du panache. Elle apporte deux usages :

• anticipation à court terme : identifier qu'une zone sensible risque d'être sous le vent si l'émission persiste ;
• explication a posteriori : reconstruire un épisode en liant signature, séquence d'exploitation et régime de vent.

La robustesse augmente lorsque la dispersion est pilotée par une attribution de source issue de l'analyse multivariée : on projette alors des sources ates pondérées plutôt qu'un « site global ».

Alertes et automatisation : fermer la boucle

Règles d'alerte contextualisées

Une alerte utile combine des critères : signature détectée, persistance, intensité, validation spatiale (plusieurs capteurs sous le vent), et critère météo (vent vers zone sensible). Exemples :

• alerte odeur si signature X + vent vers zone sensible + persistance > N minutes ;
• alerte gaz si dépassement + co-occurrence multi-capteurs ;
• alerte périphérie si gradient simultané sur plusieurs points (cohérence spatiale).

Interfaces industrielles et preuve d'action

L'intégration via sorties ON/OFF, 4–20 mA ou API permet de déclencher une réponse (brumisation, adaptation de ventilation, confinement, ajustement de captation, consignes opératoires) et d'horodater l'action. Cette traçabilité contribue à une chaîne de preuve : mesure ? contexte météo ? attribution ? action ? résultat.

Points de vigilance : métrologie et modèles

Capteurs MOS/MOX : dérive et sensibilité croisée

Les capteurs d'empreinte olfactive (MOS/MOX) sont pertinents pour détecter des variations mais nécessitent une discipline métrologique : recalages, compensation des effets humidité/température, et validation par recoupements (gaz ciblés, campagnes, ou mesures normalisées lorsque requis). Ils indiquent une nuisance potentielle, sans se substituer aux évaluations de risque HSE.

Modélisation : outil d'aide à la décision, pas une preuve unique

Les modèles de dispersion opérationnels reposent sur des hypothèses (stabilité, homogénéité, topographie simplifiée). En présence de turbulence, d'obstacles, d'effets thermiques locaux, l'incertitude augmente. Pour rester actionnable, il faut : calibrer sur les points périphérie, raisonner par fenêtres événementielles, et croiser systématiquement avec des observations terrain.

Ouverture : vers un pilotage plus intégré

À terme, l'intégration de données d'exploitation (états process, planning, ouvrants, fonctionnement du traitement d'air) et d'indicateurs de performance peut renforcer l'attribution et accélérer l'amélioration continue, tout en gardant une approche factuelle et auditables.

Solutions ELLONA mobilisables

Capteurs, plateformes et diagnostics sur site

Pour mettre en oeuvre cette architecture, ELLONA propose des briques complémentaires, à configurer selon l'objectif (source, périphérie, intérieur, diagnostic) :

• EllonaSoft : centralisation des données, analyse, alertes, exploitation et reporting, avec possibilités d'intégration (API) et d'interfaçage opérationnel.
• WT1 Pro : surveillance extérieure multiparamètres (selon configuration) pour instrumenter des zones sources et/ou d'impact.
• WT1 Lite : point de mesure extérieur adapté au suivi en périphérie et à la caractérisation de gradients sous le vent.
• POD2 : monitoring intérieur (IAQ) pour zones opérateurs et locaux sensibles, utile pour corréler événements intérieurs/extérieur.
• Dustkair : dispositif nomade pour diagnostics particules dans les zones poussiéreuses (tri, manutention, transfert).

Conclusion : mesurer, attribuer, agir

Des bénéfices concrets pour exploitation et conformité

Sur un site de traitement des déchets, la valeur d'un dispositif de surveillance ne se limite pas à « mesurer ». Le couplage capteurs multiparamètres + analyse multivariée + dispersion temps réel permet de qualifier les événements, attribuer des sources probables, anticiper l'impact sous le vent et réduire le délai de réaction, tout en renforçant la traçabilité attendue dans un contexte ICPE/IED et d'exigences de reporting.

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Pour dimensionner un réseau de capteurs, définir les règles d'alerte et structurer un reporting opérationnel adapté à votre site, sollicitez un devis auprès de ELLONA.