# Qualité de l'air des enceintes de traitement de déchets et des enceintes de transport ferroviaire souterraines

## Etat des connaissances et axes d'amélioration

<figure><img src="image_1.png" /></figure>
QUALITE DE L'AIR DES ENCEINTES DE TRAITEMENT
DE DECHETS ET DES ENCEINTES DE TRANSPORT
FERROVIAIRE SOUTERRAINES

ETAT DES CONNAISSANCES ET AXES D'AMELIORATION

RAPPORT FINAL

juillet 2016

S. TRAVERSE, S. DERIEN - BURGEAP

A. GINESTET - CETIAT
Créée en 1989 à l'initiative du Ministère en charge de l'Environnement, l'association RECORD – REseau COopératif de Recherche sur les Déchets et l'Environnement – est le fruit d'une triple coopération entre industriels, pouvoirs publics et chercheurs. L'objectif principal de RECORD est le financement et la réalisation d'études et de recherches dans le domaine des déchets et des pollutions industrielles.

Les membres de ce réseau (groupes industriels et organismes publics) définissent collégialement des programmes d'études et de recherche adaptés à leurs besoins. Ces programmes sont ensuite confiés à des laboratoires publics ou privés.

### Avertissement :

Les rapports ont été établis au vu des données scientifiques et techniques et d'un cadre réglementaire et normatif en vigueur à la date de l'édition des documents.

Ces documents comprennent des propositions ou des recommandations qui n'engagent que leurs auteurs. Sauf mention contraire, ils n'ont pas vocation à représenter l'avis des membres de RECORD.

* Pour toute reprise d'informations contenues dans ce document, l'utilisateur aura l'obligation de citer le rapport sous la référence :

**RECORD**, Qualité de l'air des enceintes de traitement de déchets et des enceintes de transport ferroviaire souterraines. Etat des connaissances et axes d'amélioration, 2016, 226 p, n°14-0244/1A

* Ces travaux ont reçu le soutien de l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie)
www.ademe.fr
# PREAMBULE

Le présent rapport est le document final de la mission confiée au groupement BURGEAP-CETIAT portant sur l'état des connaissances et les perspectives d'amélioration de la qualité de l'air des enceintes fermées / semi-ouvertes de traitement des déchets d'une part et de transport ferroviaire souterrain d'autre part.

Les sites de traitement de déchets étudiés sont les centres de tri, les centres de compostage et de méthanisation et les usines d'incinération. La qualité de l'air dans les engins de chantier n'est pas ciblée par la présente étude.

La mission, conduite en 2014 – 2015, a tout d'abord consisté à réaliser un état des connaissances sur les polluants et les niveaux de concentration présents dans ces enceintes puis à rechercher les axes d'amélioration pouvant être envisagés.

L'étude a été réalisée à partir d'une bibliographie nationale et internationale (finalisée au printemps 2015) d'une part et la conduite d'une quinzaine d'entretiens essentiellement auprès des acteurs du traitement de déchet d'autre part.

Le rapport faisant état de ces travaux est structuré en trois parties distinctes. La première présente la physique des écoulements d'air et du transport des polluants dans l'air ainsi que les outils de diagnostic et de compréhension (mesures et modélisation) pouvant être déployés en fonction de l'objectif recherché. La deuxième et la troisième partie sont consacrées respectivement aux enceintes de traitement de déchets et aux enceintes de transport ferroviaire souterrain. Pour chaque type d'enceinte, sont présentés les aspects réglementaires et les règles de l'art concernant la ventilation puis les concentrations en polluants dans l'air et enfin les axes d'amélioration pouvant être envisagés.

Au présent document s'ajoute un tome d'annexe reprenant a) la description des polluants et les valeurs de référence, b) des illustrations de ventilation de différents métros à l'étranger et c) la liste des entretiens réalisés.

Lors de la conduite de la présente étude, des publications conséquentes sont parues qui complètent l'état des connaissances sur la qualité de l'air des enceintes. Est en particulier à citer : le rapport d'expertise collective (ANSES, 2015) traitant de la pollution chimique de ces enceintes et des risques sanitaires pour les travailleurs. Si un certain nombre d'éléments en sont repris, le lecteur est amené à se référer à ces documents pour de plus amples renseignements.

Enfin, il est à noter que les travaux de recherche en cours devront être suivis permettant d'élargir l'état des lieux et les axes d'amélioration du présent document :

* sur la maîtrise des émissions d'ammoniac en méthanisation : MAMBO (ADEME, PNR EST, 2015),

* sur la qualité de l'air des enceintes de transport ferroviaire souterrain, l'avancement du projet européen (IMPROVE LIFE 13/ENV/ES/000263) 2014-2018.
# RESUME

L'exposition des populations à la pollution de l'air est une préoccupation grandissante tant vis-à-vis de l'air atmosphérique qu'au sein de l'habitat, des lieux de travail ou de transport. L'association RECORD a souhaité s'intéresser plus particulièrement à la qualité de l'air des enceintes de traitement de déchets en lien avec l'exposition des travailleurs et des enceintes souterraines de transport ferroviaire en lien avec l'exposition de la population générale.

La mission confiée au groupement BURGEAP-CETIAT, conduite en 2014 – 2016, a tout d'abord consisté à réaliser un état des connaissances sur les polluants et les niveaux de pollution présents dans ces enceintes puis à rechercher les axes d'amélioration pouvant être envisagés. Le présent document rend compte de cette mission.

Pour les enceintes de traitement de déchets (centres de tri, centres de compostage /méthanisation et usines d'incinération),

* les polluants et les niveaux de concentrations sont aujourd'hui relativement bien connus sans que le lien soit clairement établi entre les systèmes de gestion des émissions ou de réduction des concentrations et les niveaux de concentration ;

* les axes d'amélioration identifiés sont d'ordre technique et méthodologique. Les axes techniques d'amélioration reprennent globalement les recommandations formulées par l'INRS et la CARSAT pour chaque filière. Il a également été identifié des axes organisationnels et méthodologiques reposant sur une appréhension et une communication des besoins par les différents acteurs (maître d'ouvrage, constructeur et équipes de conception, et exploitant) permettant de mettre en cohérence la construction et l'exploitation vis-à-vis de l'objectif de l'amélioration de la qualité de l'air des enceintes.

Pour les enceintes de transport ferroviaire souterrain,

* les polluants et des niveaux de concentrations ont fait l'objet de nombreuses études ces dernières années tant en France qu'à l'étranger. Il ressort que les déterminants de la qualité de l'air de ces enceintes sont les émissions de particules métalliques liées au matériel roulant et à la voie (freinage majoritairement, contact roue-rail, caténaire et pantographe) et le transfert vers les populations présentes sur les quais lié aux surpressions lors des passages de trains ;

* les axes d'amélioration de la qualité de l'air identifiés sont d'ordre technique, structurés autour de la réduction des émissions à la source. la limitation des transferts (actions sur l'aéraulique - dont la ventilation- ou l'aménagement des stations) et dans une moindre mesure la réduction des concentrations par la ventilation ou le traitement de l'air. Ces éléments sont à intégrer lors des consultations (matériel roulant) et études de conception (limitation des émissions et des transferts) pour les nouvelles lignes ou stations. Pour les enceintes existantes, les possibilités d'amélioration de la qualité de l'air dépendent des enceintes (géométries, ventilation, aéraulique) et du matériel utilisé.

Si les axes d'amélioration énoncés ci-dessus peuvent être envisagés pour toute nouvelle construction d'enceintes que ce soit de traitement de déchets ou de transport ferroviaire souterrain, leur pertinence par rapport à des sites exploités est fortement dépendante :

i) des enceintes (géométries, équipement de ventilation),

ii) des sources de dégradation de la qualité de l'air (composition des déchets et procédés de traitement ou matériel et système d'exploitation) et

iii) de l'écoulement et du transport des polluants dans l'air.

L'étude de la pertinence des moyens d'amélioration doit alors reposer sur une bonne connaissance et appréhension des écoulements, du transport des polluants et des concentrations au sein de ces enceintes.

# MOTS CLES

Enceintes de transport ferroviaire souterrain, enceintes de traitement de déchets, qualité de l'air, pollution gazeuse et particulaire, bioaérosols, ventilation.
# SUMMARY

The exposure of people to the outdoor air pollution as well as to the indoor air pollution (at home, in workplaces, in transport) is a growing concern. RECORD association has decided to study more specifically the air quality, and the exposure of the general population to the air pollution, in waste treatment plants as well as in underground railway and subway systems.

RECORD association has ordered the BURGEAP-CETIAT consortium in 2014 and the study has been carried out in 2016. It has first consisted in to make a review of the existing data regarding air pollutants (type and concentration) in the considered premises then the ways of improvements of the indoor air quality have been studied. This report represents the final deliverable of this study.

For the waste treatment plants (waste sorting units, waste composting units, methanation plants, waste incineration units):

- The type of pollutants and their respective concentrations in indoor air are today well known but there is not clear relationship between concentrations and both the emissions and the ways to reduce them.

- There are two kinds of identified ways of improvement: technological and methodological. The technical ways of improvements correspond to the recommendations provided by INRS and CARSAT. From the methodological point of view, it has been identified a need of a better communication between all the stakeholders (project manager, designer, manufacturer and owner) in order to make the design and the operation of the waste treatment plants consistent with the desired indoor air quality.

For the underground railway and subway systems:

- There is a lot of studies in France and around the world in recent years. The main conclusion is that there are relationships between the air quality within underground railway and subway systems and the emission of fine metallic particles emitted by the moving trains (friction in brakes, the contact between the wheels and the rails, contact with overhead wires and pantographs); these fine particles are transferred to people by the overpressure which is due to the motion of the trains within the tunnels.

- Ways of improvement of the indoor air quality exist: reduction of the pollution at the source, limitation of the transfers from the most polluted zones to the least polluted zones and dilution of the pollution with ventilation. For new lines and/or stations, these ways of improvements have to be taken into account at the design stage. For the existing systems the ways of improvement depend on the system itself (geometry, ventilation,) and on the equipment in use.

The ways of improvement listed above can be considered for new constructions, their relevance regarding the existing systems depends on :

- the system itself (geometry and ventilation).

- the sources of deterioration of the indoor air quality (composition of wastes, waste treatment, operating system).

- air flows and pollutants transport.

A good knowledge and a good understanding of the air flows and of the pollutants transport is necessary to well design any new system listed as a way of improvement.

## KEYWORDS

Underground railway systems, waste treatment plants, air quality, particulate and gaseous pollutants, bioaerosols, ventilation.
Sommaire

<table><tr><td>PREAMBULE</td><td>3</td></tr><tr><td>RESUME</td><td>4</td></tr><tr><td>SUMMARY</td><td>5</td></tr><tr><td>1. ELEMENTS DE COMPREHENSION POUR L'ETUDE DE LA POLLUTION DE L'AIR DES ENCEINTES</td><td>14</td></tr><tr><td>1.1 Ecoulement et transport</td><td>14</td></tr><tr><td>1.1.1 Nature de l'écoulement</td><td>14</td></tr><tr><td>1.1.2 Equations de conservation</td><td>15</td></tr><tr><td>1.1.2 Grandeurs caractéristiques</td><td>16</td></tr><tr><td>1.1.3 Forces associées au transport des particules</td><td>19</td></tr><tr><td>1.2 Métrologie</td><td>22</td></tr><tr><td>1.2.1 Objectifs et stratégies de diagnostics</td><td>22</td></tr><tr><td>1.2.2 Méthodes de mesures</td><td>25</td></tr><tr><td>1.2.3 Synthèse</td><td>30</td></tr><tr><td>1.3 Modélisation</td><td>31</td></tr><tr><td>1.3.1 Les différents types de modélisation</td><td>31</td></tr><tr><td>1.3.2 Application aux enceintes considérées</td><td>35</td></tr><tr><td>2. ENCEINTES DE TRAITEMENT DE DECHETS</td><td>38</td></tr><tr><td>2.1 Critères de sélection des sites et enceintes</td><td>38</td></tr><tr><td>2.1.1 Sites de traitement des déchets</td><td>38</td></tr><tr><td>2.1.2 Enceintes considérées</td><td>38</td></tr><tr><td>2.2 Généralités</td><td>39</td></tr><tr><td>2.2.1 Réglementation</td><td>39</td></tr><tr><td>2.2.2 Toxicité et valeurs de référence dans l'air</td><td>41</td></tr><tr><td>2.2.4 Ventilation</td><td>42</td></tr><tr><td>2.3 Centres de tri</td><td>46</td></tr><tr><td>2.3.1 Ventilation</td><td>46</td></tr><tr><td>2.3.2. Polluants en présence</td><td>52</td></tr><tr><td>2.3.3. Axes d'amélioration</td><td>57</td></tr><tr><td>2.4 Compostage et méthanisation</td><td>59</td></tr><tr><td>2.4.1 Ventilation</td><td>59</td></tr><tr><td>2.4.2. Polluants en présence</td><td>61</td></tr><tr><td>2.4.3. Axes d'amélioration</td><td>70</td></tr><tr><td>2.5 Incinération</td><td>73</td></tr><tr><td>2.5.1 Ventilation</td><td>73</td></tr><tr><td>2.5.2. Polluants en présence</td><td>75</td></tr><tr><td>2.5.3. Axes d'amélioration</td><td>79</td></tr></table>
<table><tr><td>2.6</td><td>Zones connexes</td><td>82</td></tr><tr><td>2.7</td><td>Synthèse</td><td>83</td></tr><tr><td>2.7.1</td><td>Bilan de l'état des lieux</td><td>83</td></tr><tr><td>2.7.2</td><td>Moyens de prévention et de réduction des émissions</td><td>85</td></tr><tr><td>3.</td><td>ENCEINTE DE TRANSPORT FERROVIAIRE SOUTERRAIN</td><td>93</td></tr><tr><td>3.1</td><td>Réglementation et recommandations</td><td>93</td></tr><tr><td>3.2</td><td>Ventilation et effet piston</td><td>95</td></tr><tr><td>3.2.1</td><td>Un peu d'histoire</td><td>95</td></tr><tr><td>3.2.2</td><td>La ventilation aujourd'hui</td><td>96</td></tr><tr><td>3.2.3</td><td>La connexion tunnel-station et l'effet piston</td><td>98</td></tr><tr><td>3.3.</td><td>Polluants en présence</td><td>100</td></tr><tr><td>3.3.1</td><td>Sources et polluants</td><td>100</td></tr><tr><td>3.3.2</td><td>Concentrations mesurées dans l'air</td><td>102</td></tr><tr><td>3.3.3</td><td>Toxicité et valeurs de référence dans l'air</td><td>125</td></tr><tr><td>3.4</td><td>Axes d'amélioration</td><td>126</td></tr><tr><td>3.4.1</td><td>Synthèse de l'état des lieux</td><td>126</td></tr><tr><td>3.4.2</td><td>Moyens d'amélioration de la qualité de l'air</td><td>127</td></tr><tr><td colspan="2">CONCLUSIONS</td><td>155</td></tr><tr><td colspan="2">REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES</td><td>160</td></tr></table>
Tableaux

<table><tr><td>Tableau 1. Débit minimal d'air neuf par occupant (article R 4222-6)</td><td>39</td></tr><tr><td>Tableau 2. Enceintes d'intérêt dans les centres de tri</td><td>47</td></tr><tr><td>Tableau 3. Synthèse des résultats en cabine de tri (selon ADEME, 2014)</td><td>54</td></tr><tr><td>Tableau 4. Synthèse des résultats lors des tâches mobiles (selon ADEME, 2014)</td><td>55</td></tr><tr><td>Tableau 5. Synthèse des concentrations en poussières organiques, bactéries et champignon en centres de tri (selon IOM, 2012)</td><td>56</td></tr><tr><td>Tableau 6. Enceintes d'intérêt dans les centres de compostage/méthanisation</td><td>59</td></tr><tr><td>Tableau 7. Polluants d'intérêt identifiés en compostage / méthanisation</td><td>62</td></tr><tr><td>Tableau 8. Autres polluants identifiés en compostage / méthanisation</td><td>62</td></tr><tr><td>Tableau 9. Poussières organiques – Synthèse des mesures disponibles (selon IOM, 2012)</td><td>63</td></tr><tr><td>Tableau 10. Poussières - Dynamique d'émission (selon ADEME, 2012)</td><td>64</td></tr><tr><td>Tableau 11. Ammoniac - Dynamique d'émission (selon ADEME, 2012)</td><td>65</td></tr><tr><td>Tableau 12. Ammoniac – Résultats des mesures de concentrations en ppm (selon INRS 2010c)</td><td>65</td></tr><tr><td>Tableau 13. Bioaérosols – Synthèse des mesures disponibles (selon WERY 2014)</td><td>67</td></tr><tr><td>Tableau 14. Bactéries – Synthèse des concentrations mesurées sur différents sites de compostage et méthanisation, médiane et gamme (selon IOM, 2012)</td><td>67</td></tr><tr><td>Tableau 15. Champignons, endotoxines et 1-3 β-glucans – Synthèse des concentrations mesurées sur différents sites de compostage et méthanisation, médiane et gamme (selon IOM 2012)</td><td>68</td></tr><tr><td>Tableau 16. COV – Familles et composés prédominants</td><td>69</td></tr><tr><td>Tableau 17. Enceintes d'intérêt dans les usines d'incinération</td><td>73</td></tr><tr><td>Tableau 18. Résultats des mesures en particules, métaux et HAP sur les deux incinérateurs et le site témoin (selon Maitre, 2003)</td><td>76</td></tr><tr><td>Tableau 19. Concentrations en particules et aérosols métalliques mesurées lors des différentes campagnes de prélèvements (selon INRS, 2014b)</td><td>76</td></tr><tr><td>Tableau 20. Résultats des mesures en aldéhydes et COV sur les deux incinérateurs et le site témoin (selon Maitre 2003)</td><td>77</td></tr><tr><td>Tableau 21. Résultats des mesures en bioaérosols sur les centres de traitement thermique des déchets (selon INRS, 2014b)</td><td>78</td></tr><tr><td>Tableau 22. Synthèse des polluants majoritaires par type de site de traitement de déchet</td><td>84</td></tr><tr><td>Tableau 23. Sources et polluants pouvant dégrader la qualité de l'air des enceintes de transport souterrain</td><td>101</td></tr><tr><td>Tableau 24 : Concentrations en PM<sub>10</sub> et PM<sub>2.5</sub> dans l'air des enceintes de transport souterrain à l'international (tiré de Sioutas, 2011)</td><td>104</td></tr><tr><td>Tableau 25. Concentrations en PM<sub>10</sub> et PM<sub>2.5</sub> dans l'air des enceintes de transport souterrain à l'international (tiré de Improve Life, 2015)</td><td>106</td></tr><tr><td>Tableau 26. Concentrations en PM<sub>10</sub> et PM<sub>2.5</sub> dans le métro de Lille (à partir de Atmo Nord Pas de Calais, 2010)</td><td>107</td></tr><tr><td>Tableau 27. Concentrations en PM<sub>10</sub> et PM<sub>2.5</sub> mesurées dans les stations du réseau SQUALE</td><td>108</td></tr><tr><td>Tableau 28. Composition des particules dans une station du métro de Séoul (tiré de Kim et al., 2010a)</td><td>110</td></tr><tr><td>Tableau 29. Composition des particules PM<sub>10</sub> dans les métros de Toulouse et Barcelone (à partir de ORAMIP, 2012)</td><td>111</td></tr><tr><td>Tableau 30. Concentrations en métaux dans l'air des métros de Rennes(2005), Lille (2010) et Marseille (2010)</td><td>113</td></tr></table>
Tableau 31. Concentrations en HAP dans l'air des métros de Toulouse (2012) et Marseille (2010)..114

Tableau 32. Concentrations en COV dans l'air des métros de Toulouse (2012), Marseille (2010), Rennes (2005) et dans la gare SNCF de Rouen (2005)................................................................117

Tableau 33. Concentrations en BTEX dans différents métros à l'international (extrait de Zhang et al. 2012)................................................................................................................................118

Tableau 34. Concentrations en aldéhydes dans 6 stations du réseau de transport de Shanghai (extrait de Feng et al. 2010)................................................................................................................................119

Tableau 35. Concentrations en CO, NO et NO₂ mesurées dans les transports souterrains en France ................................................................................................................................................................................................121

Tableau 36. Concentrations en microorganismes dans différentes enceintes souterraines à Téhéran (extrait de Hoseini et al. 2013)................................................................................................................................122
## Figures

<table><tr><td>Figure 1 : Coefficient de trainée en fonction du Reynolds (Hinds, 1999)</td><td>20</td></tr><tr><td>Figure 2 : Vitesse de dépôt en fonction du diamètre de la particule (source Nerisson, 2009)</td><td>21</td></tr><tr><td>Figure 3 : Schéma des conditions limites d'un box-model d'une plateforme de métro (source Song, 2014)</td><td>32</td></tr><tr><td>Figure 4 : Découpage zonal d'une pièce (source Bellivier, 2004)</td><td>34</td></tr><tr><td>Figure 5 : Vitesses de l'air modélisées dans une station de métro existante à 1,7 mètre au dessus du sol (source : Yuan, 2007)</td><td>35</td></tr><tr><td>Figure 6 : Schéma type d'une installation de ventilation (d'après (INRS, 1989))</td><td>43</td></tr><tr><td>Figure 7 : Schéma de principe d'un centre de tri</td><td>46</td></tr><tr><td>Figure 8 : Une chargeuse alimente un convoyeur de déchets (d'après la revue Travail et Sécurité (2010))</td><td>47</td></tr><tr><td>Figure 9 : Influence de la ventilation sur les concentrations en poussières dans les cabines de pré-tri et de tri (d'après Viegas, 2014)</td><td>49</td></tr><tr><td>Figure 10 : Position d'un plénum soufflant par rapport à l'opérateur de tri des déchets (d'après NF X 35-702 (2015))</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 11 : Préconisations d'installation de plénums soufflants pour la ventilation des cabines de tri de déchets (d'après Eco Emballages (Eco Emballages 2005))</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 12 : Cartographie des concentrations en polluants dans une cabine de tri de déchets (d'après INRS (INRS, 2005))</td><td>51</td></tr><tr><td>Figure 13 : Positionnement des plénums dans une cabine de tri de déchets (d'après INRS (INRS, 2011))</td><td>51</td></tr><tr><td>Figure 14 : Particules – Distribution par poste de travail (selon VIEGAS (2014-2))</td><td>54</td></tr><tr><td>Figure 15 : Exemple d'une installation de méthanisation-compostage</td><td>60</td></tr><tr><td>Figure 16 : MPT en mg/m³ – Valeurs moyennes par poste de travail (selon VIEGAS, 2014)</td><td>64</td></tr><tr><td>Figure 17 : Valeurs moyennes des concentrations et de charges surfaciques en champignons par poste de travail (selon VIEGAS, 2014)</td><td>66</td></tr><tr><td>Figure 18 : Schéma de principe d'une usine d'incinération</td><td>74</td></tr><tr><td>Figure 19 : Axes d'amélioration de la qualité de l'air des enceintes de traitement des déchets</td><td>86</td></tr><tr><td>Figure 20 : Schéma de principe de la ventilation du métro de Boston (d'après Soper, 1908)</td><td>95</td></tr><tr><td>Figure 21 : Schéma de principe de la ventilation du métro de Londres (d'après Soper, 1908)</td><td>95</td></tr><tr><td>Figure 22. La ventilation de tunnels ferroviaires (d'après ASHRAE, 2011)</td><td>96</td></tr><tr><td>Figure 23. La ventilation des métros (d'après Tabarra et al., 2004)</td><td>97</td></tr><tr><td>Figure 24 : Pression de l'air modélisée en fonction de la distance au train quand il arrive en station (source Ke et al., 2002)</td><td>98</td></tr><tr><td>Figure 25 : Vitesses et direction de l'air mesurées dans un tunnel de métro à Dortmund (source : Pflitch, 2003)</td><td>99</td></tr><tr><td>Figure 26 : Vitesses de l'air mesurées lors d'essais de nuit sur le quai de la station de RER Magenta (source : Fortain, 2008)</td><td>99</td></tr><tr><td>Figure 27 : Répartition granulométrique des particules</td><td>102</td></tr><tr><td>Figure 28 : Système de freinage du métro à Marseille</td><td>103</td></tr><tr><td>Figure 29 : Illustration de l'influence du passage des trains sur les concentrations en PM sur le quai (Improve life, 2015)</td><td>109</td></tr><tr><td>Figure 30 : Illustration de la variation journalière dans le métro et RER parisien</td><td>109</td></tr></table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 31 : Comparaison descriptive des concentrations en micro-organismes dans l'air de différentes stations de transport ferroviaire (extrait de Hoseini et al. 2013)</td>
      <td>123</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 32 : Principe et efficacité du filtre inertiel sous les voitures (extrait de Bae, 2015)</td>
      <td>130</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 33 : Schéma de principe du filtre magnétique (d'après Park, 2015)</td>
      <td>131</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 34 : Dispositif d'aspiration des poussières sur les roues en développement pour les voitures (d'après Auto Plus, 2014)</td>
      <td>131</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 35 : L'aspirateur de particules développé par la société Tallano Technologie (d'après Tallano Technologie (non daté))</td>
      <td>132</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 36 : Schéma de principe d'un train aspirateur (d'après UIPT, 2007)</td>
      <td>133</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 37 : Schéma de principe du fonctionnement du futur train de nettoyage des voies du métro à Londres (d'après London Underground (non daté))</td>
      <td>133</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 38 : Photo de stations équipées d'un PSD (platform screen door) toute hauteur à gauche : métro de Toronto et à droite : métro de Dubaï</td>
      <td>134</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 39 : Schéma de principe de la station et emplacements des points de mesure (d'après Son et al., 2013)</td>
      <td>135</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 40 : Réduction des proportions de particules ferriques liée au PSD dans deux stations de métro de Seoul (Kim, 2010)</td>
      <td>136</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 41 : Les concentrations en particules dans différentes stations du métro de Barcelone (d'après Martins, 2015)</td>
      <td>137</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 42 : Exemple de station équipée d'un PSD (platform screen door) partielle à gauche : métro 14 à Paris</td>
      <td>137</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 43 : Influence schématique du passage du train sur les écoulements d'air en station (Song, 2014)</td>
      <td>138</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 44 : Influence de la ventilation mécanique en tunnel sur les concentrations en PM10 dans le métro de Marseille (ATMO Paca, 2011)</td>
      <td>141</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 45 : Schéma de principe de fonctionnement de la ventilation de confort de la station de RER E Magenta (d'après AEF 2012)</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 46 : Application du mode été de la ventilation sur les concentrations en PM10 à la station de RER E Magenta (d'après AEF 2012)</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 47. La ventilation des quais de tunnels ferroviaires (d'après ASHRAE (ASHRAE, 2011))</td>
      <td>144</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 48. Différents filtres particulaires testés par Jang et al. (2009)</td>
      <td>146</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 49. Installation de filtres électrets en medium polypropylène dans le métro (d'après Li (2010))</td>
      <td>147</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 50. Schéma de principe du filtre électrostatique développé par la société Recycl' Air (d'après Tokarek, 2002a)</td>
      <td>148</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 51. Détails du filtre électrostatique produit par RITCO (d'après RITCO, 2016)</td>
      <td>148</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 52. Implantation du filtre magnétique à la sortie de l'air extrait du métro de Séoul (d'après Son, 2014)</td>
      <td>150</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 53. Schéma de principe des tests de traitement des COV et NO2 effectués dans le système de ventilation du métro de Séoul (d'après Son, 2011)</td>
      <td>151</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 54. Filtre prototype à charbon actif pour le traitement de l'H2S dans le métro parisien (d'après Bouzaza, 2003)</td>
      <td>152</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
# Annexes (tome séparé)

**Annexe 1** - Toxicité des polluants et valeurs de référence

**Annexe 2** – Illustrations de ventilation par plénum dans les cabines de tri de déchets

**Annexe 3** – La ventilation de différents métros

**Annexe 4** – Liste des entretiens menés dans le cadre du projet

**Annexe 5** – Les épurateurs d'air autonomes
GLOSSAIRE

ACGIH : American Conference of Governmental Industrial Hygienist

ADEME : Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie

ANSES : Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l'Alimentation, de l'Environnement et du Travail

BTEX : Benzène, Toluène, Ethylbenzène, Xylènes

CCP : Comité de la Prévention et de la Précaution

CITEPA : Centre Interprofessionnel Technique d'Etudes de la Pollution Atmosphérique

COV : Composé Organique Volatil

CRAMIF : Caisse Régionale Assurance Maladie Ile-de-France

CSHPF : Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France

CT : Tétrachlorocarbone

CV : Vinyl Chloride – chlorure de vinyle

pDCB : dichlorobenzène p

EPA : Environmental Protection Agency

EPI : Equipement de Protection Individuelle

ERP : Etablissements Recevant du Public

ETM : Elément trace métallique

HAM : Hydrocarbures aromatiques monocycliques

HAP : Hydrocarbures aromatiques polycycliques

HCSP : Haut Conseil de Santé Publique

IAQ : Indoor Air Quality

IARC : International Agency for Research on Cancer

INRS : Institut National de Recherche et de Sécurité

INVS : Institut National de Veille Sanitaire

IOM : Incinération des Ordures Ménagères ou Institut of occupational medecine

META : microscopie électronique à transmission analytique

MOCT : Microscope optique àcontraste de Phase

MTBE : méthyl-ter-butyl-ether

MTP : matière particulaire

OM : Ordures Ménagères

OMS : Organisation Mondiale de la Santé

PCB : polychlorobiphényls

PCE : tétrachloroéthylène ou perchloroéthylène

UIOM : Usine d'Incinération d'Ordures Ménagères

TEQ : Quantité Equivalente Toxique

RATP : Régie Autonome des Transports Parisiens

RER : Réseau Express Régional

RSDT : Règlement Sanitaire Départemental Type

SNCF : Société Nationale des Chemins de Fer Français

TCE : trichloroéthylène

UFC : Unité Formant Colonie

UVO : Unité de Valorisation Organique

VGAI : Valeurs Guides de qualité d'Air Intérieur

VLEP : Valeur Limite d'Exposition Professionnelle

VME : Valeur Moyenne d'Exposition

WHO : World Health Organization
# 1. ELEMENTS DE COMPREHENSION POUR L'ETUDE DE LA POLLUTION DE L'AIR DES ENCEINTES

## 1.1 Ecoulement et transport

Préalablement à la présentation des connaissances disponibles dans les enceintes étudiées sur la ventilation, les polluants et leurs concentrations dans l'air, il est intéressant de se pencher sur les différents types d'écoulement et les forces gouvernant le transport dans l'air des polluants gazeux et particulaires.

Ce chapitre présente les différents types d'écoulements (laminaire à turbulent), les équations de l'écoulement et du transfert puis apporte quelques éléments pour comprendre les forces gouvernant le transport des particules, lesquelles dépendent grandement de leur taille.

### 1.1.1 NATURE DE L'ECOULEMENT

La nature de l'écoulement d'un fluide dépend de ses caractéristiques, de sa vitesse et de la géométrie du volume et des obstacles. Les notions de régime laminaire ou turbulent sont liées à la viscosité du fluide.

Un écoulement laminaire se caractérise par des lignes de courant bien identifiées. Dans ce type d'écoulement l'effet de la viscosité s'atténue au fur et à mesure que l'on s'éloigne des parois, les vitesses du fluide tendant à s'homogénéiser. On considère généralement que l'approximation du fluide parfait (non visqueux) est suffisante hors d'une zone proche d'une paroi, appelée couche limite. Cette dernière est présente dans une conduite, autour d'un obstacle ou au voisinage d'une paroi sur laquelle la vitesse relative du fluide est nulle. A proximité apparaissent de fortes variations de vitesse qui impliquent la viscosité.

Le nombre de Reynolds caractérise l'écoulement. Il mesure l'importance relative des forces inertielles liées à la vitesse et des forces de frottement liées à la viscosité. Si ces dernières sont prépondérantes le frottement entre deux couches fluides maintient leur cohésion et l'on obtient un écoulement laminaire.

À partir d'un certain Reynolds se produit une transition qui fait apparaître des instabilités dues à l'amplification des perturbations. La valeur du Reynolds de transition et la nature des instabilités dépendent essentiellement du type d'écoulement considéré. Ensuite, les instabilités augmentent au point de donner naissance à un phénomène chaotique dans lequel il est difficile de voir une organisation : c'est la turbulence.

En fonction des nombres de Reynolds croissants, on distingue quatre régimes principaux : régime de Stockes, le régime laminaire, transitoire et le régime turbulent.

Dans les enceintes de traitement de déchets ou de transport ferroviaire souterrain, les vitesses d'air sont rarement inférieures à 0,1 m/s, l'écoulement est alors gouverné par les forces d'inertie. Par contre dans des zones isolées et plus particulièrement proches des surfaces (sols, coins des pièces...), les vitesses peuvent être réduites.
### 1.1.2 EQUATIONS DE CONSERVATION

En mécanique des fluides, les équations de Navier-Stokes sont des équations aux dérivées partielles non linéaires qui sont censées décrire le mouvement des fluides « newtoniens » (liquide et gaz visqueux ordinaires) dans l'approximation des milieux continus. Les équations différentielles qui permettent de décrire l'écoulement du fluide et les concentrations sont généralement écrites comme suit (en 2 dimensions) pour un gaz.

**Equation de conservation de la masse**

$$ \frac{\partial \rho_g}{\partial t} + \frac{\partial (\rho_g u_i)}{\partial x_i} + \frac{\partial (\rho_g u_j)}{\partial x_j} = 0 $$

u_i : vitesse instantanée du gaz en x_i à l'instant t (m/s)

ρ_g : masse volumique du gaz (kg/m³)

**Equation de quantité de mouvement (Navier Stockes)**

$$ \frac{\partial \rho_g u_i}{\partial t} + \left( \frac{\partial (\rho_g u_i u_j)}{\partial u_i} + \frac{\partial (\rho_g u_i u_j)}{\partial u_j} \right) = \rho_g F_i - \frac{\partial P}{\partial x_i} + \mu_g \frac{\partial}{\partial x_j} \left( \frac{\partial u_i}{\partial x_j} + \frac{\partial u_j}{\partial x_i} \right) $$

F_i : la somme des forces s'appliquant au fluide (forces de pesanteur, force d'Archimède, forces de convection naturelle liées au gradient thermique, ...) (N/kg)

P : la pression du gaz (Pa)

μ_g : viscosité dynamique du gaz (Pa/s)

Lorsqu'un fluide visqueux s'écoule lentement en un lieu étroit ou autour d'un objet, les effets visqueux dominent sur les effets inertiels. Son écoulement est alors appelé écoulement de Stokes (ou écoulement rampant). Il est régi par une version simplifiée de l'équation ci-dessus : l'équation de Stokes, dans laquelle les termes inertiels sont absents. L'écoulement de Stokes correspond ainsi à un faible nombre de Reynolds (nettement inférieur à 1).

**Equation de transport de la concentration par diffusion / convection**

$$ \frac{\partial C}{\partial t} + u_i \frac{\partial C}{\partial x_i} + u_j \frac{\partial C}{\partial x_j} = \frac{\partial}{\partial x_i} \left( D_{g,i} \frac{\partial C}{\partial x_i} \right) + \frac{\partial}{\partial x_j} \left( D_{g,j} \frac{\partial C}{\partial x_j} \right) + s - p $$

D : coefficient de diffusion brownienne ou turbulente (m²/s),

C : concentration dans l'air (g/m³)

s : terme source constant ou transitoire traduisant la production (g/m³/s)

s : terme de puits traduisant les pertes (essentiellement de dépôt pour les particules) (g/m³/s)

La diffusion est un phénomène de transport de matière lié à la présence d'un gradient de concentration ou de température.

La diffusion moléculaire est la plus connue, elle représente le transport de matière généré par un gradient de concentration. Le flux diffusif (J^B en g/m²/s) s'exprime par la 1ère loi de Fick qui s'écrit de manière générique :

$$ J_B = D_B \cdot \overrightarrow{\text{grad}C} $$

D_B : coefficient de diffusion brownien de la molécule gazeuse ou de la particule dans l'air (m²/s),

C : concentration de la molécule gazeuse ou de la particule dans l'air (g/m³)

Dans l'air, le transport par diffusion moléculaire est sensiblement plus important que dans l'eau, les coefficients de diffusion moléculaire sont de l'ordre de 10⁻⁵ m²/s dans l'air tandis qu'ils sont de l'ordre de 10⁻⁹ m²/s dans l'eau. Pour les particules, le coefficient de diffusion est nettement plus faible,
inversement proportionnel au diamètre des particules (respectivement de l'ordre de 10⁻¹¹ et 10⁻¹² m²/s, pour des diamètres de 1 et 10 µm).

Une diffusion peut également se produire sous l'effet d'un gradient thermique, appelée thermodiffusion ou thermophorèse pour les aérosols, elle conduit à la migration des polluants des zones chaudes vers les zones plus froides. A l'image du flux généré par le gradient de concentration, la force de thermophorèse ($J_{Th}$) s'écrit :

$$I_{Th} = D_{th} \cdot \overrightarrow{grad} T$$

Dth est un coefficient dépendant de la conductivité thermique du gaz, de la pression et de la concentration

T : température de l'air (K)

## 1.1.2 GRANDEURS CARACTERISTIQUES

Généralement tout nombre sans dimension peut être interprété comme un rapport soit de longueur, soit de temps soit de forces. Un même nombre peut souvent s'interpréter de différentes manières. Par ailleurs, ces nombres peuvent être définis à l'échelle macroscopique de l'écoulement de l'air ou à une échelle plus petite dépendant du phénomène étudié (couche limite proche paroi, transport de la particule par exemple). Ainsi, la description des nombres adimensionnels ci-dessous est orientée tout d'abord sur l'échelle macroscopique avec, pour le nombre de Reynolds la description du Reynolds particulière.

### NOMBRE DE REYNOLDS (RE)

Pour le transport, le nombre de Reynolds est le rapport des ordres de grandeur de deux termes de l'équation de Navier-Stockes que l'on peut interpréter comme deux ondes de transfert de quantité de mouvement, le premier l'inertie (transport convectif) et le second la viscosité (transfert diffusif).

Pour un écoulement de vitesse caractéristique u, de dimension caractéristique L (correspondant au diamètre d'une conduite ou la dimension d'un obstacle), d'un fluide de masse volumique ρ et de viscosité dynamique µ, le nombre de Reynolds (-), caractéristique de cet écoulement macroscopique s'écrit :

$$Re = \frac{\rho \cdot u \cdot L}{\mu} = \frac{U \cdot L}{\nu}$$

u : viscosité cinématique du fluide (m²/s)

µ : viscosité dynamique du fluide (kg/m/s)

ρ : masse volumique du fluide (kg/m³)

L : échelle caractéristique de l'écoulement (m)

u : vitesse d'écoulement du fluide (m/s)

L'échelle caractéristique est représentée par le diamètre hydraulique de l'écoulement ($D_h$) communément employé pour appréhender un écoulement en dehors de tout conduit circulaire.

$$D_h = 4 \cdot A / P$$

A la section de passage du tube (m²) et P le périmètre (m).

Ainsi pour l'écoulement de l'air dans un tunnel, le diamètre hydraulique correspond au diamètre du tunnel tandis que lors de l'arrivée en station, il peut être significativement augmenté.

Si $Re < 1$, les phénomènes de diffusion dominent. Dans ce cas les forces d'inertie liées aux vitesses étant négligeables, les forces visqueuses et les forces de pression s'équilibrent. L'équation de Navier-Stockes se simplifie et devient l'équation de Stockes.
Si Re >1, les forces d'inertie entrent en jeu : c'est le domaine de la dynamique des fluides.

Si Re > 2000, les phénomènes convectifs dominent, l'écoulement non linéaire associé à la turbulence peut être représenté par l'équation de Navier-Stockes.

L'écoulement à l'échelle de la particule est dépendant du nombre de Reynolds particulière :

$$Re_p = \frac{\rho_g u d_p}{\mu_g}$$

$d_p$ étant la dimension caractéristique de la particule (m)

u la vitesse relative (m/s) entre la particule et l'air ($u_p-u_g$)

$\rho_g$ : masse volumique de l'air (kg/m³)

$\mu_g$ : viscosité dynamique de l'air (Pa/s)

## NOMBRE DE KNUDSEN (Kn)

Le nombre de Knudsen (Kn) correspond au rapport entre le libre parcours moyen des molécules d'air et le diamètre d'une particule. Il permet de distinguer le comportement de la particule pouvant être considéré comme moléculaire pour les plus petites particules (mouvement brownien) ou comme représenté par la mécanique des fluides pour les particules les plus grandes.

$$Kn = \frac{L}{d_p}$$

$L$ : libre parcours moyen (m)

## LIBRE PARCOURS MOYEN (L)

Le libre parcours moyen, L, représente la distance parcourue par une molécule ou particule entre deux collisions successives, il dépend de la concentration dans l'air et du diamètre de la particule et se définit comme suit :

$$L = \frac{kT}{P\pi\sqrt{2}d_p^2}$$

k est la constante de Boltzmann égale à 1,38.10-23 J/K,

T la température (K)

P la pression (Pa)

$d_p$ le diamètre des particules (m).

Dans l'air et à pression atmosphérique, L, est de l'ordre de 0,07 µm.

Pour les particules de diamètre supérieur à 1 µm (Kn<<1), la force associée à la pesanteur (appelée force de trainée) doit être prise en compte pour traduire le transport des particules et leur sédimentation. Le transport des particules s'oppose lors de leur sédimentation à l'écoulement des molécules d'air. La force de trainée est proportionnelle au diamètre des particules.

Les particules de diamètre inférieur à 0,01 µm (Kn>>1) subissent, comme pour les molécules gazeuses des déplacements erratiques résultant de l'agitation des molécules d'air, leur comportement est caractérisé par la diffusion moléculaire. Il est à noter cependant qu'à l'échelle macroscopique, la diffusion moléculaire n'explique pas les transports qui sont –en dehors des écoulements laminaires – davantage associés à la diffusion turbulente du fluide porteur.
## NOMBRE DE PECLET (PE)

Pour le transport, le nombre de Péclet (-) représente le rapport entre deux temps caractéristiques du transfert, celui par convection et celui par diffusion. Il est égal au produit entre le nombre de Reynolds et le nombre de Schmidt.

$$Pe = \frac{U \cdot L}{D} = Re \cdot Sc$$

Pe : nombre de Péclet (-)

U : vitesse de la particule (m/s)

L : Echelle caractéristique de l'écoulement (m)

D : coefficient de diffusion des particules (m²/s)

Re : nombre de Reynolds du gaz (-)

Sc : nombre de Schmidt (-)

Lorsque le nombre de Péclet est nettement supérieur à 1, le transport convectif prédomine sur le transport diffusif et inversement.

## NOMBRE DE SCHMIDT (SC)

Le nombre de Schmidt (-) représente le rapport entre la viscosité cinématique (ou diffusivité de quantité de mouvement) et la diffusivité massique.

$$Sc = \frac{v}{D}$$

u : viscosité cinématique du gaz (m²/s)

D : coefficient de diffusion des particules (m²/s)

## NOMBRE DE STOCKES (ST)

Le nombre de Stokes (St) est un nombre sans dimension permettant de déterminer le comportement d'une particule dans un fluide face à un obstacle et notamment permet de savoir si la particule va contourner l'obstacle en suivant le mouvement du fluide ou si elle va percuter l'obstacle. Il représente le rapport entre l'énergie cinétique de la particule et l'énergie dissipée par frottement avec le fluide.

Représenté par le rapport entre le temps caractéristique de la particule et le temps caractéristique de l'écoulement ou de l'obstacle, le nombre de Stockes rend compte du caractère inertiel du transport :

$$St = \frac{t_0}{t_e} = \frac{t_0 u}{L}$$

t₀ (s) est le temps de relaxation de la particule (temps de la décroissance exponentielle de la vitesse de la particule liée à la force de trainée). Il est dépendant du Reynolds particulière.

t_e (s) est le temps caractéristique de l'écoulement

u est la vitesse du fluide éloignée de l'obstacle (m/s)

L est le diamètre caractéristique de l'obstacle ou diamètre hydraulique moyen (m)

Si le nombre de Stockes est >> 1, le transport de la particule est peu affecté par l'écoulement, le régime est dit inertiel. A contrario, un nombre de Stockes <<1 est associé à un transport de la particule totalement lié à celui de l'écoulement.
### 1.1.3 FORCES ASSOCIEES AU TRANSPORT DES PARTICULES

Le comportement des particules dépend dans une large mesure des mouvements et propriétés intrinsèque du gaz porteur. Quand on étudie l'aérodynamique d'une particule, l'écoulement du fluide est généralement étudié de manière découplée au mouvement et donc à la trajectoire des particules soumis à des forces extérieures (dont celles dues au fluide). Le mouvement d'une particule dans un fluide obéit au principe suivant :

$$ \rho_s V_p \frac{du_p}{dt} = \sum F_{ext} $$

$V_p$ est le volume de la particule (m³) calculé à partir de la dimension caractéristique de la particule dp (p. dp³)

$u_p$ la vitesse de la particule (m/s)

$\rho_s$ : masse volumique de la particule (kg/m³)

$F_{ext}$ : force extérieure s'appliquant à la particule (N :kg.m/s²)

#### Principales forces s'appliquant aux aérosols

Les forces s'appliquant aux aérosols sont nombreuses (Guiraud, 2004) ; n'en sont présentées ci-dessous que les principales dans le champ de la présente étude.

* La **diffusion brownienne**. Elle traduit l'effet des chocs entre les particules et le fluide portant, elle a une influence croissante lorsque la taille des particules diminue. Elle est essentiellement localisée dans la couche visqueuse de l'écoulement et peut ainsi gouverner le dépôt de particules de faibles dimensions.

* Le **poids**. La masse volumique de la particule nettement plus élevée que celle de l'air ($\rho_p/\rho_g$ ~1000) influence son écoulement dans le fluide environnant. La force de pesanteur influence directement la vitesse de sédimentation. La **vitesse de sédimentation** est conditionnée par le poids de la particule.

* La **force de trainée** (Drag Force). Cette force de frottement est exercée par le fluide sur la particule, elle s'oppose au mouvement de la particule. Essentielle dans la couche limite elle devient négligeable en écoulement turbulent. Elle est dépendante du nombre de Reynolds particulaire ($Re_p$) comme illustré en figue suivante en distinguant le régime de Stockes ($Re_p<1$), le régime intermédiaire ($1<Re_p<1000$) et le régime turbulent.

Comme illustré sur la figure ci-dessous, en régime de Stockes le coefficient de trainée (Cd) dépend du nombre de Reynolds particulaire : $Cd= 24/ Re_p$. En régime intermédiaire, une correction est appliquée à la formule permettant d'estimer cette force : le coefficient de Cunningham (Cn) venant au numérateur de la définition de la force de trainée. Cn dépend du diamètre des particules ($d_p$) et du libre parcours moyen (L) :

$$ C_n = 1 + \frac{2L}{d_p} \cdot \left( A_1 + A_2 \cdot e^{\frac{-A_3 \cdot d_p}{L}} \right) \quad \text{avec } A_1, A_2 \text{ et } A_3 \text{ constantes empiriques} $$

Cn est de l'ordre de 20 pour $d_p=0,01 \ \mu m$, ~3 pour $d_p= 0,1 \ \mu m$ et ~1 pour $d_p=1 \ \mu m$.
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1 : Coefficient de trainée en fonction du Reynolds (Hinds, 1999)</figcaption></figure>

* La **force de portance**. Elle traduit les effets de gradient de vitesse sur une particule dans un écoulement cisaillé (proche paroi par exemple). Cette force est perpendiculaire au déplacement du fluide. Elle est fonction du poids des particules.

* Les **forces électrostatiques**. En présence d'ions dans une atmosphère, les particules peuvent se charger électriquement et subir alors une force électrostatique modifiant leur vitesse et pouvant équilibrer la force de trainée. Entre les particules et une paroi, ces forces interviennent lors du dépôt particulaire. La force est dépendante des différences de charge entre particules, des distances et de la constante de Coulomb (kc) :

$$|F_{\text{electrostatique}}| = kc \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}$$

q1 et q2 sont les magnitudes positives ou négatives des charges, le scalaire r est la distance entre les charges, kc la constante de Coulomb

* Les **forces thermophorétiques**. Lorsque des gradients de température sont présents, les particules migrent des zones de températures élevées vers les zones de température plus faibles, plus particulièrement en proche paroi. Pour des petites particules (<0,1 µm), la thermophorèse joue un rôle important sur les phénomènes de dépôts (ni la diffusion brownienne ni la sédimentation ne dominent). A l'inverse, les forces associées à la thermophorèse ont une influence négligeable sur le dépôt des particules de diamètre supérieur à 1 µm.

Pour les particules, parmi les phénomènes à prendre en compte pour la compréhension du transport dans les enceintes étudiées, leur dépôt et leur ré-envol sont des phénomènes prépondérants. Ils dépendent des forces ci-avant présentées. La vitesse de dépôt des particules est fonction de la turbulence (déterminant le flux de polluant près de la surface), des caractéristiques des particules (taille, masse et forme) et des caractéristiques de la surface (rugosité et réactivité) :

* les particules fines (0,1 à 1 µm) ont des vitesses de dépôt les plus faibles.

* les particules inférieures à 0,3 µm ont des vitesses de dépôt essentiellement liées à la diffusion brownienne,

* les particules de 0,3 à 10 µm ont des vitesses de dépôt essentiellement liées aux impacts par inertie et interception,

* les particules supérieures à 10 µm ont des vitesses de dépôt essentiellement liées à la sédimentation.
Du fait de ces phénomènes majoritaires, comme illustré sur la figure ci-dessous, il est observé une diminution des constantes de dépôt avec la taille des particules jusque 0,3 µm, une période de transition puis une augmentation.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 2 : Vitesse de dépôt en fonction du diamètre de la particule (source Nerisson, 2009)</figcaption></figure>

Dans la station de RER parisien Magenta (Fortain, 2008), des mesures ont permis d'estimer les constantes de décharge (traduisant de manière couplée le dépôt et la remise en suspension) des particules de 0,3 à 5 µm ont été déterminées expérimentalement en conditions nocturnes (sans trafic). Elles sont en majorité positives signifiant un dépôt prépondérant et varient (en dehors des valeurs négatives non significatives) de 0,07 /h (0,8 à 1 µm) à 0,93 /h (0,5 à 0,65 µm).
# 1.2 Métrologie

## 1.2.1 OBJECTIFS ET STRATEGIES DE DIAGNOSTICS

### LES OBJECTIFS

La typologie de mesure et la stratégie de déploiement doivent être définies en fonction de l'objectif recherché. Les différents objectifs pouvant être rencontrés sont les suivants :

* **Le contrôle réglementaire des expositions des travailleurs**

Le contrôle de l'exposition des travailleurs repose sur l'utilisation de prélèvements individuels. Les prélèvements et analyses se réfèrent à la réglementation et aux protocoles détaillés dans la base de données METROPOL de l'INRS. L'établissement préalable de la stratégie de contrôle peut nécessiter cependant des diagnostics préalables afin de dimensionner la campagne (choix des travailleurs ciblés, les polluants à rechercher et les périodes de mesures).

* **La cartographie des concentrations dans l'air des enceintes**

La connaissance de la répartition spatiale des concentrations en polluant dans l'air permet généralement d'avoir une première vision de la situation dans une enceinte. Cette cartographie peut aider au diagnostic de l'efficacité de la ventilation (effet de dilution, zones mortes), à la définition de groupes d'exposition homogènes, à la discrimination de zones présentant des degrés de pollution différents, etc.

* **L'évolution temporelle des concentrations dans l'air à un endroit donné**

La connaissance de la variabilité temporelle des concentrations dans les enceintes est une connaissance importante pour le dimensionnement des mesures correctives en cas de situation dégradée. En effet, la concentration peut ne pas être constante mais dépendre i) des sources et de leurs émissions qui peuvent varier dans le temps, ii) de la ventilation. La ventilation naturelle dépend en effet des conditions météorologiques et de chauffage, tandis qu'une ventilation mécanique modulée est dépendante des seuils de déclenchement établis (critères de concentration, température, humidité, horaire...

Il s'agit également d'une connaissance préalable nécessaire pour l'établissement de la stratégie de suivi des expositions des travailleurs (à quels moments seront réalisées les mesures ?) ou pour la stratégie de suivi de la qualité de l'air pour les enceintes de transport (périodes et durées d'intégration des mesures).

* **Le contrôle du fonctionnement des équipements de ventilation**

Ce contrôle est réalisé d'une part à la réception des installations afin de s'assurer que les objectifs en termes de débit et d'efficacité de la ventilation établis sont bien atteints. D'autre part, en cours d'exploitation, de telles mesures peuvent être réalisées lors des phases de maintenance ou plus spécifiquement lors de diagnostic visant à comprendre des situations où la qualité de l'air est dégradée.

* **La connaissance et la compréhension des écoulements d'air et des transferts de polluants**

Cet objectif repose en grande partie sur les objectifs définis dans les points précédents. Il s'agit d'une étape nécessaire pour permettre de traiter des situations dégradées

Ce type de diagnostic repose non seulement sur la mesure de concentrations, de débits et plus largement de l'efficacité de la ventilation mais également sur l'utilisation d'outils de
modélisation. Il est à noter par ailleurs que les aspects de confort des populations ou la sécurité vis-à-vis du risque incendie sont également des critères à intégrer pour dimensionner les axes d'amélioration pouvant être envisagés.

# DETAILS DES TYPOLOGIES DE DIAGNOSTICS

## L'évaluation de l'exposition (contrôle réglementaire)

L'utilisation de prélèvements individuels est l'approche la plus représentative de l'exposition réelle. Les prélèvements et analyses se réfèrent aux protocoles détaillés dans la base de données METROPOL de l'INRS.

Le contrôle de l'exposition des travailleurs est réalisé suite à l'établissement d'une stratégie (arrêté du 15 décembre 2009) visant à définir :

* les agents chimiques qu'il convient de rechercher et les méthodes de prélèvement à mettre en œuvre. Si pour les autres objectifs de nombreuses méthodes non normées peuvent être employées, pour le contrôle des expositions, celles-ci font l'objet de normes et d'accréditation spécifiques. Elles ne sont pas décrites dans le présent document ;

* les groupes d'exposition similaires (GES), terme équivalent à groupes d'exposition homogènes (GEH). Les groupes d'exposition similaires sont des ensembles de personnes, de postes ou de fonctions de travail pour lesquels on estime que l'exposition est de même nature et d'intensité similaire. Le contrôle périodique annuel de l'exposition repose sur un minimum de 3 mesures par GES ;

* la période et les séquences durant lesquelles les mesures seront réalisées. La durée totale des prélèvements est liée à la VLEP de référence (VLEP-CT pour des prélèvements d'une durée de 15 min et VLEP-8h pour une journée de travail), les expositions sur 8 heures peuvent faire l'objet d'un prélèvement unique ou d'une série de prélèvements séquentiels permettant de mettre en évidence une éventuelle variabilité des expositions dans les différents espaces où évoluent les travailleurs, lors des différentes actions qu'ils réalisent, etc.

## La cartographie des concentrations – variabilité spatiale

La variabilité spatiale des concentrations est associée aux sources d'émission dans les enceintes (localisation, flux...) et à la ventilation de ces espaces (dilution, entrainement de la pollution...).

Pour les enceintes de traitement des déchets, l'exposition des travailleurs dépend de la localisation de leur travail (poste ou endroits où ils évoluent) par rapport aux sources d'émission et des éventuels équipements de protection individuelle. Ainsi, il est souvent nécessaire avant le contrôle des expositions des travailleurs de connaître la répartition spatiale des polluants et de leurs concentrations dans les enceintes.

Pour les enceintes de transport ferroviaire souterrain, la variabilité spatiale repose sur la proximité des quais et des entrées d'air neuf. Sur le quai, le champ de concentration est également variable dépendant des flux d'air associés au passage du train et donc de la distance au bord et au bout du quai.

La connaissance des concentrations dans l'air en différents endroits d'une enceinte à une période donnée est utile dans les situations dégradées pour l'étude des solutions de remédiation, en particulier lorsqu'une modélisation de l'enceinte est conduite (voir § 1.3) cherchant à identifier et dimensionner ces solutions. En effet, avant de simuler les possibles actions, le calage du modèle sera réalisé sur cette situation mesurée.

La représentativité temporelle de cette cartographie devra dans tous les cas être discutée conditionnant la pertinence de l'interprétation et du recours à la modélisation stationnaire (émissions et écoulements considérés comme stables dans le temps).

Enfin, il est à mentionner que pour le choix d'un maillage (nombre et localisation des points de mesure), il peut être pertinent au préalable d'identifier la présence éventuelle de zones mortes ou de
zones particulières en termes de renouvellement d'air. Le recours à des essais par traçage ou tests à la fumée est alors recommandé.

La cartographie des concentrations dans l'air des enceintes peut être réalisée pour des polluants préalablement identifiés par des méthodes reposant sur des prélèvements sur site et l'analyse en laboratoire ; elle peut également être réalisée par des mesures sur site à l'aide d'analyseurs (voir § 1.2.3). De tels diagnostics permettent la multiplication des points de mesures pour des polluants individuels ou pour un large spectre de polluants permettant à travers ce screening de localiser des sources, des zones mortes et d'identifier les problématiques éventuelles dans les différentes zones des enceintes.

## La mesure en continu – variabilité temporelle

La variabilité temporelle des concentrations est associée aux modifications au cours du temps des émissions des sources et des conditions de ventilation (débits naturels ou mécaniques,...).

Dans les enceintes de type traitement de déchet, cela fait référence aux séquences du procédé de réception et de traitement des déchets. La variabilité temporelle dépend ainsi de l'enceinte considérée, des principes de fonctionnement de la ventilation (modulations éventuelles en cours de journée à la fois pour la ventilation mécanique qui peut être asservie aux concentrations, aux procédés ou aux horaires et pour la ventilation naturelle à l'ouverture des portes, aux variations de températures, ...) et de la qualité des déchets entrants (pouvant suivre une saisonnalité pour les enceintes de tri, de méthanisation et de compostage).

Ainsi, préalablement à la mesure des expositions des travailleurs, l'intégration de cette variabilité est importante afin de choisir les périodes de mesures les plus représentatives. L'INRS (INRS, 2015, fiches de synthèse) recommande « pour prendre en compte cette variabilité, de réaliser plusieurs mesures sur des journées différentes représentatives de l'activité et sur des travailleurs différents. Les prélèvements peuvent, par exemple, être réalisés à différentes périodes de l'année si l'activité est saisonnière ou si les conditions climatiques influent sur l'exposition. »

Dans les enceintes de transport ferroviaire souterrain, pour les poussières, la variabilité temporelle est dépendante du passage des trains. Par ailleurs, une variabilité saisonnière est également possible si les conditions de ventilation sont dépendantes de la saison. Ainsi dans ces enceintes, l'étude des émissions et contributions des sources, de leur possible réduction et l'étude de l'efficacité de la ventilation nécessitent la connaissance des variations des concentrations au cours du temps.

En synthèse, la connaissance de la variabilité temporelle est nécessaire à plusieurs titres.

* pour la compréhension des systèmes dans l'objectif de résoudre des situations dégradées ou d'optimiser les conditions de travail ou de ventilation.

* ✓ L'interprétation du suivi temporel devra être réalisée avec les facteurs d'influence de cette variabilité (par exemple les évolutions du procédé de traitement, des déchets, ou les fréquences et vitesses de passage des trains ou encore la modulation de la ventilation ou l'ouverture des portes...).

* ✓ A partir de cette interprétation, des pistes éventuelles d'amélioration de la situation pourront être recherchées ;

* pour le dimensionnement et l'interprétation de diagnostic répondant à la réglementation (où et à quel moment faire les mesures d'exposition ?, où et à quels moments les expositions sont les plus critiques ? ...). Comme précédemment, l'interprétation devra être conjointe avec les origines potentielles des variations (emploi du temps pour le suivi sur l'opérateur).

## Cas de la ventilation asservie à la demande.

Si l'asservissement de la ventilation est utilisé dans les bâtiments résidentiels ou tertiaires (assez classiquement avec l'humidité dans les logements ou plus récemment avec le taux de CO₂ dans les écoles ou encore les horaires dans les bureaux), il ne semble pas que la modulation des débits soit déployée dans les enceintes de traitement de déchets ou de transport ferroviaire souterrain.

Cette technique permet de moduler les débits d'air en fonction de différents facteurs de présence des populations, de confort (comme l'hygrométrie, la température ou le confinement représenté par le taux
de CO₂) ou encore la concentration en polluants. Cette modulation permet d'assurer une ventilation suffisante permettant de réduire le paramètre retenu en dessous d'un seuil préalablement défini.

Elle est soit automatisée (augmentation/diminution ou marche/arrêt automatique des débits), soit dépendante d'une action humaine dans le cas où un indicateur visuel alerte sur le besoin de déclenchement.

La modulation des débits est généralement associée à des économies d'énergie car le débit d'air n'est pas maintenu en permanence à sa valeur maximum. L'analyse de la pertinence de tels dispositifs et son dimensionnement nécessitent au préalable la connaissance des variations de facteurs ou concentrations du traceur choisi. La mesure des chroniques de concentrations en conditions normales et en conditions modifiées lors d'une étude pilote permettent d'ajuster le ou les seuils d'actions automatiques sur la ventilation.

Actuellement, comme présenté au § 1.2.2, de nombreux dispositifs existent pour la mesure en continu des concentrations en polluants gazeux ou particulaire permettant d'envisager ce type de système. Il conviendra cependant, au-delà de cet aspect technique, d'étudier l'intérêt économique et sanitaire de tels dispositifs dépendant des spécificités de chaque enceinte.

## 1.2.2 METHODES DE MESURES

### CONCENTRATIONS EN POLLUANTS

Deux méthodologies principales peuvent être mises en œuvre pour la mesure des concentrations de polluants dans l'air :

* la mesure sur site des concentrations (mesures directes),

* le prélèvement sur un support ou dans un contenant adapté suivi d'une analyse en laboratoire (mesures différées). Ces prélèvements peuvent être actifs (par pompage) ou passifs (par diffusion).

Le choix de la technique de prélèvement et d'analyse est guidé avant tout par les objectifs de la mesure (recherche de sources, dimensionnement des campagnes de mesures, quantification des concentrations d'exposition...), par la connaissance des pollutions en présence (multi-composés, gammes de teneurs attendues) et des conditions in situ (température, humidité relative...) et enfin par le référentiel de comparaison utilisé (limites de quantification et valeurs de référence).

De nombreuses normes existent décrivant les différentes méthodes de prélèvement et d'analyse. Elles ne sont pas imposées, en dehors de l'évaluation des expositions reposant sur la réglementation :

* pour l'évaluation de l'exposition des travailleurs, les méthodes sont encadrées par l'article R4412-151 du code de la santé public et décrites par l'INRS dans les fiches METROPOL ;

* pour l'évaluation de l'exposition de la population générale, la réglementation de surveillance de la qualité de l'air de certains établissement recevant du public (Décret n° 2015-1926 du 30 décembre 2015) impose les méthodes de mesure par dispositif passif pour le formaldéhyde (NF ISO 16000-4 février 2012) et pour le benzène et le tétrachloroéthylène (NF EN ISO 16017-2 octobre 2003).

Vis-à-vis de l'intégration temporelle, trois types de mesures ont distingués :

* les mesures ponctuelles. Le prélèvement est effectué sur une courte durée (inférieure à une heure) et en un point donné de l'espace, et l'analyse réalisée sur site ou au laboratoire ;

* les mesures intégrées. La mesure consiste en une accumulation de polluants au cours du temps et une analyse réalisée au laboratoire à l'issue de la période d'accumulation ;
* les mesures en continu. La mesure consiste en un prélèvement effectué de façon continue (ou par pas d'intégration inférieur ou égal à l'heure) et en une analyse réalisée sur site simultanément ou en léger différé.

## Mesures en continu

Les mesures en continu reposant sur des détecteurs en temps réel de gaz, vapeurs ou poussières peuvent être utilisées :

* en poste fixe pour la surveillance de l'atmosphère d'installations spécifiques. L'intérêt est alors d'alerter (actions sur le procédé, sur la ventilation ou mise en sécurité). Il est à noter cependant, que la localisation de la mesure doit être préalablement étudiée compte tenu de l'hétérogénéité de concentrations dans les installations qui est fréquente (le recours à une étude spécifique reposant sur des mesures et de la modélisation peut être pertinent) ;

* en individuels sur les opérateurs. De telles mesures peuvent permettre de connaître la variabilité des expositions d'un travailleur (intégrant l'espace où il évolue et le temps) ;

* en portatif. Suivant l'objectif des mesures, l'appareil peut être déplacé en différents endroits des enceintes permettant la cartographie de la qualité de l'air (vis-à-vis des sources connues ou de fuites, de l'efficacité de la ventilation) et ainsi d'identifier les lieux où les concentrations sont les plus critiques ou les fuites se produisent.

Il est important de noter qu'en fonction des polluants recherchés, les mesures en temps réel peuvent ne pas être précises, permettant davantage une comparaison entre différents points d'une installation que la détermination d'une valeur absolue de concentration. Une attention particulière doit être portée sur :

* le choix de l'appareil de mesure en lien avec les conditions d'ambiance (température, humidité co-polluants pouvant interférer sur la mesure),

* la nécessité d'un étalonnage régulier de ces appareils afin de s'assurer de l'absence de dérive dans les réponses apportées,

* les gammes de mesure proposées qui peuvent parfois ne pas être adaptées à l'objectif de la mesure et aux concentrations recherchées (limites de détection en particulier),

* les polluants pouvant être identifiés et la spécificité ou non de la détection d'une molécule,

* l'ergonomie et la technicité d'utilisation des appareils.

## Composés gazeux

Les prélèvements passifs pour la mesure de concentration reposent sur le principe de diffusion des polluants présents dans l'air à travers une membrane dont les caractéristiques de diffusion sont connues pour les polluants ciblés, le support adsorbant sera ensuite analysé en laboratoire. Ce type de prélèvement est généralement déployé pour la mesure des expositions de la population générale et pour l'évaluation des expositions des travailleurs (en référence aux VLEP-8h). Les mesures sont usuellement réalisées sur des durées de quelques heures à plusieurs jours. Elles concernent à l'heure actuelle de nombreux polluants (NO₂, O₃, NH₃, CO, aldéhydes, COV, etc.).

Les prélèvements actifs (ou par pompage) regroupent les prélèvements qui feront ensuite l'objet d'analyses par un laboratoire (avec pré-concentration sur un support adapté ou sans pré-concentration directement dans un contenant (canister, sac ou autre)). Ces prélèvements actifs sont réalisés sur des durées allant de quelques minutes à plusieurs heures. Les supports adsorbants sont dépendant des familles de polluants recherchés, des risques d'interférences (en particulier avec l'humidité) et des limites de quantifications recherchées.

Enfin, de nombreux appareils portables permettent la mesure en continu d'une large gamme de polluants. Ils sont généralement équipés d'une mémoire permettant le suivi en continu, lequel est soit communiqué à distance par ordinateur, soit téléchargé directement sur l'appareil. Les appareils basés sur des techniques d'analyses de laboratoire (chimiluminescence, fluorescence, photométrie UV, ionisation de flamme, etc.) doivent être distingués des appareils construits autour de capteurs. Un capteur transforme la grandeur chimique en un signal physique (électrique, optique) utilisable à des fins de mesure.
Les détecteurs de gaz actuellement disponibles permettent la mesure de nombreux polluants (CO, H₂S, NH₃, Cl, SO₂, CO₂, O₂, HCl, NOₓ, HCHO, benzène, et plus largement les COV ou COTV ...). Il est à noter que :

* les capteurs électrochimiques permettent à l'heure actuelle la mesure des COV dits totaux, du benzène, de l'ozone, du monoxyde de carbone, de l'ammoniac ;

* Les appareils PID (Photolonisation Detector) et FID (Flame Ionisation Detector) sont non sélectifs, c'est-à-dire que la réponse concerne l'ensemble des polluants détectables. La réponse est donnée en équivalent au gaz étalon utilisé, elle peut ensuite par l'application de facteurs correctifs, en présence d'une pollution mono-composée, être traduite en concentration équivalente pour ce composé ;

* les méthodes reposant sur la chimiluminescence (réaction chimique provoquée s'accompagnant d'émissions de radiations spécifiques) se développent également sur les analyses en continu, il s'agit de la méthode de référence pour la mesure des oxydes d'azote (norme européenne EN14211, 2005),

* Les chromatographes de terrain peuvent être employés sur site pour l'identification des polluants présents, couplés à des détecteurs (FID, IR (InfraRouge), ECD (Electron Capture Detector), ...), ils peuvent permettre la quantification sur site des concentrations en continu (cycles courts) ou ponctuel. L'avantage majeur est de pouvoir disposer des concentrations d'une grande gamme de polluants selon les méthodes normées, mais le principal inconvénient est le coût de ses appareils.

## Aérosols

Les différentes mesures de particules dans l'air reposent sur :

* la concentration massique (exprimée en µg/m³) de particules totales, PM₂.₅ ou de PM₁₀ suivant les têtes de prélèvements mises en place. Cette information ne rend pas compte de la granulométrie des particules ni de leurs compositions. La réglementation actuelle sur la qualité de l'air repose sur cette concentration massique. La norme EN12341 (2014) encadre ces mesures pour les PM₂.₅ et PM₁₀ ;

* la détermination du nombre de particules (comptage de particules) est généralement associée à une analyse de la distribution granulométrique des poussières ;

* la détermination de la composition chimique des particules.

Il existe plusieurs méthodes de mesures (méthodes gravimétriques, optiques, aérodynamique ou électrostatique). Parmi les méthodes gravimétriques, les microbalances appelées TEOM (Tapered Element Oscillating Microbalance) permettent le suivi en temps réel des concentrations en particules (PM₁, PM₂.₅, PM₁₀) en fonction des têtes de prélèvement installées. Les TEOM constituent la méthode de référence et sont largement utilisées par les associations de surveillance de la qualité de l'air ambiant. D'autres méthodes de mesures peuvent être utilisées (optique : jauge β, aérodynamique : impacteurs). La norme XP CEN TS 16450 (2013) synthétise les différentes méthodes et appareils automatiques permettant la mesure des concentrations en particules PM₂.₅ et PM₁₀.

La connaissance de la répartition granulométrique fine et le nombre de particules repose sur des mesures par méthode optique ou électrostatique, de nombreux appareils sont disponibles actuellement permettant la mesure en continu. Il est à noter que comme pour les polluants gazeux, des développements sont nombreux pour la mesure des concentrations et de la caractérisation en temps réel des particules.

De nombreuses méthodes et appareils sont disponibles pour la mesure des bioaérosols. Plusieurs normes existent pour le mesurage des micro-organismes dans l'atmosphère des lieux de travail (NF EN 13098 pour le mesurage des micro-organismes, EN 14031 pour le mesurage des endotoxines). Il est à mentionner également une étude bibliographique de l'INRS (ND2170, 2002) sur l'échantillonnage et l'analyse des endotoxines dans l'air.
# Synthèse

La qualité de l'air est une préoccupation grandissante à laquelle s'associent les exigences de réduction des consommations énergétiques. Parmi les axes d'optimisation conjointe de ces deux enjeux, un champ de recherche relativement soutenu à l'heure actuelle est la modulation de la ventilation en fonction de la qualité de l'air. Pour répondre à cela, des développements de capteurs mesurant en continu les différents polluants pouvant être présents dans l'air intérieur sont nombreux tant pour les polluants gazeux organiques ou inorganiques que les particules.

Le tableau suivant présente de manière synthétique l'intérêt et les limites des différentes méthodes de diagnostic pour les polluants gazeux et particulaires.

<table><thead><tr><th></th><th>Avantages</th><th>Limites</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="3"><strong>Polluants gazeux</strong></td></tr><tr><td>Mesures en continu</td><td>Visualisation des variations de concentrations au cours du temps avec des analyses généralement réalisées en temps réel.<br>Approche qualitative (pour des analyses non sélectives) intéressante préalablement à des mesures quantitatives.</td><td>Certains analyseurs reposent sur des méthodes globales ne permettant pas de cibler des substances en particulier mais des familles (COV).<br>La calibration par rapport à des méthodes d'analyses normées est nécessaire.<br>L'étalonnage régulier des appareils est nécessaire.</td></tr><tr><td>Mesures ponctuelles par pompage et analyse en laboratoire</td><td>Méthodes de prélèvement et analyse normées permettant d'obtenir une concentration intégrée sur des durées courtes (quelques minutes à plusieurs heures).<br>Une très large gamme de polluants peut être analysée soit sur support soit par barbotage soit en sac.</td><td>Absence d'information sur les variations temporelles des concentrations.<br>Matériel nécessaire en sus du support de prélèvement (pompe, débitmétre).<br>Risques de saturation des supports avec l'humidité pour des durées de prélèvement longue et des atmosphères spécifiques<br>Compétition d'adsorption à considérer pour des prélèvements sur support adsorbant.</td></tr><tr><td>Mesures intégrées par capteur passif (processus diffusif)</td><td>Méthodes de prélèvement et analyse normées faisant référence pour l'évaluation des expositions des populations. Elles permettent en effet de moyenner les expositions sur des durées adaptées.<br>Dispositif ne nécessitant pas de matériel en plus des supports et corps diffusifs.<br>Intégration temporelle dépendant des dispositifs (8h pour les VLEP à 7-15 jours pour la population générale).</td><td>Absence d'information sur les variations temporelles des concentrations.<br>Les coefficients de diffusion ne sont pas connus pour tous les polluants gazeux.<br>Risques de rétrodiffusion pour des ambiances présentant de fortes variations de concentrations au cours du temps.<br>Les lieux de prélèvement doivent respecter une gamme d'humidité, de température et de vitesse d'air spécifique au capteur utilisé.</td></tr><tr><td colspan="3"><strong>Aérosols</strong></td></tr><tr><td>Mesures en continu</td><td>Visualisation des variations de concentrations en particules au cours du temps avec des analyses réalisées en temps réel.<br>Choix des fractions possibles : PM totales, PM10, PM 2,5 ou PM1.<br>Méthode normée de référence pour la mesure de la qualité de l'air.<br>Nombreux développements et amélioration des dispositifs ces dernières années.<br>Certains appareils équipés de filtres permettent ensuite l'analyse des poussières accumulées (granulométrie et composition).</td><td>Information sur la concentration en particule pour une gamme préalablement choisie (généralement un appareil = une tête de prélèvement PM10, PM 2,5 ou PM1)<br>La majorité des appareils ne permet pas la détermination de la granulométrie des particules présentes ni la détermination des concentrations en polluants dans les poussières. Des prélèvements spécifiques doivent alors être réalisés sur filtre.</td></tr></tbody></table>

# Perspectives sur l'utilisation du LIDAR dans les enceintes fermées/ semi ouvertes

Par contre, concernant la caractérisation couplée spatiale et temporelle, aucun dispositif n'est actuellement disponible. Le LIDAR (Light Detection And Ranging) est une méthode qui permet la caractérisation des particules dans l'air en temps réel et l'obtention d'une image spatiale dans une direction choisie et cela sur plusieurs centaines de mètres. Cette technique est utilisée classiquement dans les atmosphères extérieures pour des caractérisations sur longues distances (couche limite atmosphérique par exemple) mais n'est pas développée pour les enceintes fermées ou semi-
ouvertes. Son utilisation dans la gare de Magenta a cependant été testée par Fortain (2008). De tels travaux mériteraient d'être poursuivis compte tenu de l'intérêt de la technique pouvant permettre une visualisation en continu et dans l'espace des concentrations en particules.

## VENTILATION

Sont décrits ci-dessous les méthodes assez classiquement mise en œuvre pour évaluer la ventilation dans les bâtiments. Pour les enceintes traitées dans la présente étude il est important de mentionner que la complexité des écoulements d'air dans les volumes ou entre les enceintes peut limiter la portée de ces évaluations. Il est ainsi nécessaire préalablement à leur mise en œuvre de conduire une étude globale de la ventilation et de l'accès au réseau permettant de rendre compte des difficultés d'un éventuel diagnostic, de cibler les mesures adaptées à l'objectif et d'en définir les limites.

### Débits, étanchéité

Pour le diagnostic et les mesures de la ventilation (débit, étanchéité, renouvellement d'air et qualité de diffusion), les principales techniques sont présentées ci-dessous.

Pour la mesure des débits, plusieurs guides existent (dont CETIAT, 2005 et 2013). La méthode à déployer est très différente selon que l'on cherche à réaliser une mesure d'un faible débit d'air sur une bouche de petites dimensions, ou sur un grand diffuseur d'air de type tertiaire ou industriel (de géométrie parfois très différente d'un modèle à l'autre).

La méthode de vérification de l'étanchéité des réseaux est présentée dans la norme NF EN 12237 qui précise les différents paramètres qu'il convient de mesurer pour s'assurer de la bonne étanchéité du réseau avec en particulier la mesure du débit de fuite et de la pression de l'essai. Le principe des mesures repose sur l'obturation de la conduite, l'imposition d'une pression à l'aide d'un ventilateur à débit variable et la mesure du débit de fuite à l'aide de dispositifs de mesure des vitesses en bouche.

De telles mesures sont généralement réalisées à réception mais peuvent s'avérer nécessaire lors de l'exploitation en cas de dysfonctionnement des systèmes ou de concentrations anormalement élevées. En effet, le vieillissement des équipements, l'encrassement de filtres, des actions sur les bouches de ventilation en lien avec d'éventuelles nuisances (bruit, courant d'air...), etc. peuvent conduire à une réduction des débits.

### Renouvellement d'air, qualité de la diffusion de l'air

Le renouvellement d'air intervient directement sur la concentration des polluants dans l'air intérieur. Il est la résultante des débits des systèmes de ventilation mis en place (ventilation mécanique) et pour la ventilation naturelle par les ouvrants et les infiltrations des conditions de chauffage et des conditions météorologiques (différence de température entre l'intérieur et l'extérieur, force et direction du vent).

Du fait des volumes conséquents des enceintes étudiées, la présence de zones mortes est quasi inévitable. Le recours aux méthodes décrites ci-après permet de les identifier.

La mesure du renouvellement d'air peut être réalisée pour un ensemble de pièces ou volume par volume en maintenant les portes de communication fermées ou en utilisant plusieurs gaz traceurs en parallèle. De telles mesures peuvent également permettre d'évaluer les transferts d'air entre pièces.

Les mesures de renouvellement d'air et de la qualité de la diffusion peuvent être réalisées dans un volume donné par mesure de la décroissance en gaz traceur effectuée avec un analyseur de gaz. L'utilisation d'un gaz traceur de type Hélium ou Argon est recommandée car ces gaz ne sont pas présents à l'état naturel dans les enceintes investiguées, ne participent pas à l'effet de serre (contrairement au SF6) et leur limite de quantification est faible sur les analyseurs commerciaux.

L'atmosphère du local étudié est ensemencée avec le gaz traceur puis, les concentrations en plusieurs endroits du bâtiment (x,y,z) et au niveau des gaines de sortie sont suivies au cours du temps. La dérivée du signal obtenu permet de calculer la Détermination du Temps de Séjour. D'autres techniques utilisant les gaz traceurs avec des logiques d'étude à concentration constante ou à émission constante existent (voir NF EN ISO 12569, 2013).
Enfin, des tests à la fumée peuvent également être utilisés pour évaluer de manière visuelle et donc qualitative le taux de renouvellement d'air (ils sont généralement mis en œuvre pour visualiser les zones mortes, identifier les zones de fuites du bâtiment et les directions des écoulements d'air). Le principe de la méthode est l'ensemencement du local et l'observation à différents pas de temps de l'état d'enfumage.

### 1.2.3 SYNTHESE

Les diagnostics de site combinent généralement plusieurs types de mesures et d'observations (mesures de concentrations dans l'air, de débits, de diffusion de l'air dans les enceintes, l'analyse des procédés et de leurs émissions) qui sont mis en œuvre de manière progressive et proportionnée.

La stratégie de mesures (positionnement et période des mesures, méthode de prélèvement, méthode d'analyse ...) dépend des objectifs et du niveau de compréhension souhaité.

L'étude des axes potentiels de remédiation à une situation dégradée en termes de qualité de l'air ne doit pas être conduite sans connaissances suffisantes des différents facteurs contribuant à cette dégradation :

* facteurs liés à la/les source(s) : permanence ou non des émissions, contribution des différentes sources à la dégradation observée de la qualité de l'air, facteurs pouvant contribuer à la diminution des émissions ;

* facteurs liés aux transferts vers les populations ciblées: permanence ou non du transfert, part relative de l'écoulement, de la diffusion et de la remise en suspension, etc., facteurs pouvant contribuer à la diminution de ces transferts ;

* facteurs liés à la ventilation permettant la réduction des concentrations par dilution : en particulier le contrôle de l'efficacité de la ventilation reposant sur des mesures classiques de débits, de pertes de charge et d'étanchéité des réseaux s'ils sont nécessaires ne suffisent pas à s'assurer d'une bonne diffusion de l'air. L'analyse de l'efficacité du balayage pourra, si nécessaire, reposer sur les tests décrits au § 1.2.2 (test à la fumée, traçage).

L'interprétation de la cartographie des concentrations ou de leur variation au cours du temps peut nécessiter le recours à des outils de modélisation décrits au § 1.3. Généralement les outils CFD seront utilisés pour la modélisation stationnaire des champs de concentration tandis que les outils de type nodaux seront utilisés pour des modélisations instationnaires afin d'interpréter les variations dans le temps des concentrations ou simuler l'effet de la modulation des émissions ou de la ventilation.

Comme présenté au § 1.3, la modélisation est alors non seulement un outil d'aide à l'interprétation mais également un outil prospectif visant à étudier les solutions de remédiations possibles. Parmi les solutions pouvant être modélisées, on peut citer les actions sur les écoulements et débits d'air (les débits d'insufflation et d'extraction en lien avec d'éventuelles différences de pression, la localisation dans l'espace de ces bouches, ...) et les actions sur les émissions (limitation, confinement physique ou aéraulique), et sur les transferts (confinement, géométrie des espaces,...).
## 1.3 Modélisation

### 1.3.1 LES DIFFERENTS TYPES DE MODELISATION

La modélisation constitue une démarche dont la mise en œuvre répond généralement à deux objectifs :

* la représentation d'une situation existante et à travers elle, la compréhension des phénomènes en jeu,

* la simulation de situations potentielles induites par différentes hypothèses en termes de source (localisation, taux d'émission), de conditions aux limites (géométries des espaces, localisation des entrées et sorties d'air, débits de, perméabilité du bâtiment, ...) et de phénomènes physiques (diffusion, biodégradation...).

Dans le premier cas, la modélisation est souvent conduite comme un outil d'aide à l'interprétation de mesures de concentrations dans l'air. Une meilleure compréhension des écoulements et du transport des polluants est atteinte à travers l'exercice de calage du modèle pour la représentation des mesures et les études de sensibilité sur les paramètres.

Dans le second cas, il s'agit d'une démarche prospective visant à rendre compte de l'efficacité de différentes approches pouvant être déployées pour l'amélioration de la qualité de l'air. Les simulations conduites permettront d'alimenter les études de conception pour les nouvelles enceintes ou de réhabilitation de situations existantes dégradées.

Des phénomènes à étudier dépendront le choix du type de modèle : sa schématisation et ses fonctionnalités. Les différents types de modèles pouvant être appliqués à l'étude de la qualité de l'air dans les enceintes étudiées sont décrits succinctement dans les paragraphes ci-dessous.

#### MODELE « BOITE » - BOX MODEL

La première approche de modélisation pouvant être déployée est un modèle dit « boite » ou « box-model » permettant de représenter en fonction du temps l'évolution de la concentration dans un volume par la réalisation d'un bilan massique.

Au sein de ce volume, les vitesses et concentrations sont considérées comme homogènes, la concentration étant uniquement dépendante de l'émission, des échanges avec l'extérieur et d'éventuels phénomènes qui peuvent être ajoutés de manière simplifiés à l'équation de conservation de masse (comme par exemple la disparition par dégradation, sa production, le dépôt et ré-envol de poussières, l'adsorption sur les surfaces...).

Ce type de modélisation est généralement mis en œuvre en première approche du fait d'un besoin limité en termes de connaissance des systèmes. Son application à des enceintes de transport souterrain a été recensée dans la littérature (Fortain, 2008, Song, 2014).
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Fig. 2. Schematic diagram of the air flow and pollutant transfer in a subway station.</figcaption></figure>

Figure 3 : Schéma des conditions limites d'un box-model d'une plateforme de métro (source Song, 2014)

L'équation de Nazaroff (2004) permet à partir d'un bilan de conservation massique de retranscrire l'évolution de la concentration de particules dans l'air dépendant des entrées/sorties et des phénomènes de dépôt et de ré-envol :

$$ \frac{dC_{\text{int}}(t)}{t} = \alpha \cdot C_{\text{out}}(t) - (\alpha + \lambda_{\text{dépôt}}) \cdot C_{\text{int}}(t) + (\lambda_{\text{envol}}) \cdot C_{\text{depot}}(t) + S_i(t) $$

Avec :

$C_{\text{int}}(t) = \text{concentration dans l'air du volume considéré (kg/m}^3\text{)}$

$C_{\text{out}}(t) = \text{concentration dans l'air alimentant le volume considéré (kg/m}^3\text{)}$

$C_{\text{depot}}(t) = \text{concentration de dépôt (kg/m}^3\text{)}$

$\alpha = \text{coefficient d'échange entre le volume donné et l'extérieur (s}^{-1}\text{)}$

$\lambda_{\text{dépôt}} = \text{constante de dépôt (s}^{-1}\text{)}$

$\lambda_{\text{envol}} = \text{constante de remise en suspension (s}^{-1}\text{)}$

$S_{\text{int}}(t) = \text{émission par une source interne au volume considéré (kg/m}^3 \cdot \text{s}^{-1}\text{)}$

## MODELES NODAUX

Ce sont des modèles qui considèrent le bâtiment avec des caractéristiques uniformes (une maille). Ces modèles sont simples à utiliser et nécessitent uniquement des données générales concernant les sources et les conditions aux limites. Les modèles mono-zones permettent d'accéder à des évaluations du renouvellement d'air et aux estimations des concentrations moyennes dans une zone donnée. Toutefois, ces modèles s'avèrent insuffisants si des écarts importants de température ou de concentration existent entre les différentes parties du volume ou si une information plus locale est souhaitée.

Dans la modélisation nodale, on différencie le modèle « thermique » (résolution de l'équation de conservation de l'énergie au niveau d'un bâtiment) du modèle « aéraulique » (résolution de l'équation de conservation de la masse). Les modèles de ventilation dits « aérauliques » peuvent cependant être couplés à des modèles de « thermique » du bâtiment. On parle alors de modèles « thermo-aérauliques » qui permettent d'avoir directement l'influence réciproque de la thermique et de l'aéraulique.

Ces modèles mono-zones ne permettent pas une représentation des écoulements et du transfert de masse ou de chaleur entre les différentes zones du volume modélisé, d'où le développement d'outils nodaux multizones. Dans ce type de modélisation, le bâtiment est divisé en différentes zones où chaque zone thermique et/ou aéraulique correspond à une pièce ou plusieurs pièces soumises à des conditions similaires.
La modélisation multizones permet de prendre en compte la répartition non uniforme des sources, températures et renouvellements d'air dans les différentes zones. Ces modèles ne permettent pas d'appréhender les détails de l'écoulement, du transport ou du champ de température au sein même des zones. Quand cette connaissance s'avère nécessaire l'utilisation de modèles dits CFD (Computational Fluid Dynamic) est davantage pertinente.

### Hypothèses

Cette modélisation fait appel au bilan massique afin de calculer le champ de pression sur la hauteur d'un bâtiment et d'en déduire les échanges d'air entre l'intérieur et l'extérieur via les défauts d'étanchéité du bâtiment et les différents composants des systèmes de ventilation, ainsi que les renouvellements d'air de chaque pièce à chaque pas de temps.

Il est considéré un mélange homogène par pièce (valeur moyenne des variables).

Comme il l'a été mentionné plus haut, on peut différencier le modèle mono-zone (un seul champ de pression hydrostatique dans le bâtiment puis reconstitution des différents volumes) du modèle multizones (un champ de pression hydrostatique par pièce).

Il s'agit d'une modélisation pouvant être instationnaire. Le pas de temps est choisi en fonction de l'objectif, il varie généralement de quelques minutes à une heure.

La phénoménologie introduite dans ces modèles peut aussi être plus ou moins sophistiquée (prise en compte des pertes de charges au niveau des portes de communication, modélisation des échanges d'air au niveau des grandes ouvertures verticales ou horizontales,...). Egalement, concernant les sources de polluants à y introduire, on peut concevoir plusieurs niveaux de sophistications (source constante, loi de comportement...).

Pour le transport des polluants, il s'agit d'une approche convective globale par pièce où il n'y a pas de prise en compte de la diffusion. Les phénomènes de réactivité et de dépôt ne sont généralement pas introduits excepté dans les outils de recherche propriétaire.

### Potentiels et limites d'utilisation

Ce type de modélisation permet d'étudier des évolutions temporelles de concentration au sein d'un ou plusieurs volumes en lien avec les hypothèses d'émission et de ventilation. La limite principale, en dehors de l'absence de discrétisation de l'espace, est la phénoménologie limitée pouvant actuellement être introduite dans ces modèles. En effet, en présence d'une réactivité importante des polluants dans l'air ou d'un transport essentiellement lié aux phénomènes de dépôt et ré-envol de poussières, l'absence de modélisation de ces phénomènes est rédhibitoire.

Les phénomènes de diffusion ne sont pas pris en compte et les résultats sont des moyennes spatiales par volume considéré Cette hypothèse de mélange parfait reste valable tant que l'on a des volumes relativement petits mais peut atteindre ses limites en présence de grands volumes intérieurs et de source de pollutions très ponctuelles dans l'espace.

### Outils associés

Pour les modèles aérauliques, il existe plusieurs modèles commerciaux (COMIS, CONTAM, ...) ainsi que des outils de recherche propriétaires. Pour les modèles thermiques, on peut citer TRNSYS. Citons également un couplage existant entre COMIS et TRNSYS, permettant ainsi d'accéder à un calcul thermo aéraulique nodal et multizones d'un bâtiment.

## MODELES ZONAUX

Il s'agit de découper le volume considéré en plusieurs sous-volumes et de résoudre dans ces sous-volumes les équations de conservation de la masse et de l'énergie. Ces modèles permettent d'étudier des hétérogénéités dans un volume mais nécessitent une bonne connaissance des conditions aux limites du domaine et des phénoménologies.
Le choix des zones est gouverné par les phénomènes prépondérants concernant l'écoulement (champ de vitesse) et le transport (champ de concentration) ou la spécificité des phénomènes à considérer ou encore ses conditions aux limites. Une illustration est présentée en figure ci-dessous (extrait de Bellivier, 2004).

Dans chacun zone, considérée homogène, un seul nœud est modélisé. Les interactions entre les zones sont exprimées de manière globale à partir de résultats expérimentaux ou de solutions analytiques.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 4 : Découpage zonal d'une pièce (source Bellivier, 2004)</figcaption></figure>

Le modèle zonal est en général considéré comme insuffisant pour appréhender correctement le transport de polluants au sein d'un local. L'utilisation de ces modèles était justifiée lorsque les calculs CFD étaient inaccessibles à l'étude de ces problématiques. Ils sont de moins en moins utilisés car ils ont les défauts des modélisations CFD (connaissance des conditions aux limites) sans en avoir les avantages (précision du résultat, souplesse de mise en œuvre du calcul).

## MODELES DE CHAMPS

Les codes de champs dits CFD (Computational Fluid Dynamics) résolvent les équations de Navier Stockes. L'utilisation de tels modèles a un intérêt lorsqu'il s'agit d'évaluer des situations avec des hétérogénéités fortes de certains paramètres (température, vitesse, concentration en polluants), pouvant être déterminantes pour l'étude considérée.

La réalisation de ce type de calcul nécessite cependant un bon niveau de compétence (étude phénoménologique, choix des conditions aux limites, réalisation de maillage, prise en compte de la turbulence, analyse des résultats). Il est difficile de réaliser des calculs instationnaires car ces derniers apportent un niveau de complexité supplémentaire et surtout des temps de calculs qui peuvent devenir rédhibitoires.

La réalisation de calculs CFD stationnaires sur un bâtiment entier est délicate et sa mise en œuvre se fait souvent au détriment de la qualité du maillage et donc du résultat. Ainsi, des calculs sur des espaces délimités sont généralement réalisés.

(par exemple cabines de tri, tunnel ferroviaire, tunnel ferroviaire+quai de station)

A titre illustratif, le graphique suivant montre les vitesses d'air modélisées en CFD sur une station de métro de Séoul (Yuan, 2007), la modélisation conduite dans cette étude avait pour objectif d'optimiser les installations (puits d'équilibrage des pressions et extraction de l'air sous les voies) pour les futures lignes de métro de Séoul.
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 5 : Vitesses de l'air modélisées dans une station de métro existante à 1,7 mètre au dessus du sol (source : Yuan, 2007)</figcaption></figure>

### Hypothèses

Les codes CFD reposent sur des modes de résolution tels que les différences finies, les volumes finis ou les éléments finis. Ils calculent les paramètres d'état et de l'écoulement dans un maillage formant un réseau de volumes infinitésimaux auxquels on applique les équations de Navier-Stokes (masse, quantité de mouvement, énergie). Pour l'étude des écoulements dans les bâtiments qui sont turbulents à faible vitesse, il est nécessaire d'adjoindre des équations permettant de prendre en compte cette turbulence (modèles K-ε standard ou à bas Reynolds - Joubert et al, 2005).

### Potentiels et limites d'utilisation

L'intérêt de cette modélisation est de pouvoir prendre en compte assez finement les phénoménologies considérées. La connaissance et la mise en œuvre des conditions aux limites du domaine de calcul est déterminante et l'analyse des résultats n'est souvent que qualitative du fait des approximations nécessaires.

Compte tenu de la puissance de calcul nécessaire, de tels modèles sont généralement réalisés en régime stationnaire.

### Outils associés

De nombreux codes de calculs CFD sont distribués dans le commerce (FLUENT, STAR-CD, COMSOL, ...). Certains distributeurs proposent des versions adaptées (dédiées ou métier) à certaines problématiques comme la ventilation des bâtiments.

## 1.3.2 APPLICATION AUX ENCEINTES CONSIDEREES

Les outils de modélisation présentés ci-avant sont mis en œuvre dans le cadre de la construction et de l'exploitation de ces enceintes, le recours à des outils de modélisation est réalisé d'une part lors des études de conception (modélisation prospective) et d'autre part lors de l'exploitation (modélisation interprétatives et prospectives).
Les modélisations prospectives en **phase de conception** visent à optimiser de manière couplée le process/ les sources, la géométrie des espaces et la ventilation. Le design de la ventilation générale y est en particulier étudié afin de garantir une bonne diffusion de l'air ; la notion de débit par bouche (et de renouvellement d'air global) n'étant pas suffisante pour s'assurer des concentrations futures (respect des VLEP pour les travailleurs du traitement de déchet par exemple). Ces modélisations sont généralement conduites par enceinte, elles peuvent traiter de l'écoulement uniquement ou de l'écoulement et du transport des polluants. L'optimisation d'une construction vis-à-vis de la qualité de l'air repose sur l'interprétation de simulations successives permettant de visualiser les champs de vitesse, les écoulements de l'air ou les concentrations pour différentes hypothèses en termes de sources, de process, de géométrie des espaces ou de ventilation.

### Enceintes de traitement de déchet

Les entretiens conduits pour la présente étude mettent en évidence que de plus en plus de constructeurs d'enceinte de tri, compostage et méthanisation s'associent à des bureaux d'étude de modélisation (ou développent des logiciels internes) en phase conception afin de simuler les écoulements d'air dans les bâtiments et implanter judicieusement les bouches d'extraction et gaines de soufflage. Il est à noter que pour les usines d'incinération, de la modélisation 1D ou 2D en CFD de certaines unités a été publiée mais elle est focalisée sur les fours (RECORD, 2010¹). Elle s'intéresse au process (chimie du mélange, champs de température et de concentration) mais ne s'intéresse pas à la qualité de l'air de ce type de site.

### Enceintes de transport ferroviaire souterrain

Pour les enceintes ferroviaires souterraines, le recours à de tels outils a été identifié à travers les nombreuses publications dont certaines sont reprises au chapitre 3, elles portent sur l'évaluation de l'effet piston, de l'influence des PSD, de rideaux d'air, de la géométrie des plateformes, etc.

Lors de l'**exploitation**, le recours à la modélisation est généralement associé à un besoin de compréhension d'une situation dégradée en termes de qualité de l'air et à la recherche de solutions. Elle est ainsi utilisée dans un premier temps pour rendre compte d'une réalité mesurée (étape de calage) puis pour modéliser l'influence de modifications des émissions ou des écoulements d'air sur les champs de concentrations.

La modification des émissions peut porter par exemple sur la qualité des déchets ou leur confinement, la modification du mode de freinage pour les trains ou la mise en place de portes de séparation entre les voies et les quais...

Pour les écoulements d'air, les modifications peuvent porter sur les débits insufflés ou extraits, sur la localisation de ces entrées/prises d'air, sur la perméabilité de l'enveloppe et la géométrie et localisation des prises d'air naturelles, sur les vitesses ou la taille des tunnels pour les trains, sur la présence de rideaux d'air, etc.

Au-delà de l'application dans les marchés de construction ou pour l'amélioration de la qualité de l'air lors de l'exploitation, les outils de modélisation sont également mis en œuvre dans le cadre de travaux de type R&D afin d'étudier de nouveaux dispositifs (par exemple pour la ventilation des zones de tri de déchets, pour les systèmes de réduction des transferts de chaleur ou de polluants dans les enceintes de type gare souterraine, etc.).

En cas de recours à la modélisation, il est primordial que les étapes classiques de toute modélisation précédant les simulations prospectives soient réalisées, elles sont brièvement rappelées ci-dessous :

* Choix de l'outil de modélisation

Comme exposé au § 1.3.1, les outils de modélisation sont multiples et présentent des caractéristiques les rendant plus ou moins adaptés à certains lieux et certains objectifs. Les questions qu'il convient en particulier de se poser pour choisir un outil approprié sont : le besoin de discrétisation spatiale des champs de vitesse et de concentration, le besoin ou non

<footnote n="1">¹ Nouvelles méthodes de conduite pour le contrôle primaire des émissions et l'amélioration du rendement des installations de traitement thermique des déchets, RECOD 08-229-1A</footnote>
d'évaluer l'évolution temporelle des écoulements et concentrations, les processus physiques et chimiques souhaités (phénomènes de dépôts et ré-envols pour les aérosols, réactivité chimique dans l'air...).

Il est important de mentionner qu'une connaissance insuffisante peut conduire à limiter le choix de l'outil de modélisation et inversement que l'atteinte de certains objectifs nécessite l'acquisition de données complémentaires. Par exemple, le degré de connaissance des émissions sera corrélé à la confiance pouvant être accordée aux concentrations modélisées. Par ailleurs, la modélisation temporelle des écoulements et du transport dans le cas d'une ventilation naturelle nécessite la connaissance des conditions météorologiques et des éventuelles variations temporelles des émissions.

* **Schématisation**

La schématisation est une étape importante dans la mesure où les volumes, la discrétisation de l'espace et le paramétrage des processus seront établis en lien avec le site, les objectifs du modèle et les connaissances disponibles. Les conditions aux limites en écoulement et en transport (perméabilité, débits d'air, débits massiques d'émission...) sont également établies à ce stade à partir de l'interprétation des mesures ayant été réalisées sur le site ou d'hypothèses théoriques.

* **Calage**

Le calage consiste à reproduire une situation existante, cette étape est un préalable à toutes simulations prospectives. Associée aux études de sensibilité, elle permet d'assoir la confiance aux résultats de simulations ultérieures. Il repose donc sur une connaissance suffisante des écoulements d'air et du transport des polluants, le degré de suffisance dépendant de l'objectif recherché et de la précision attendue.
## 2. ENCEINTES DE TRAITEMENT DE DECHETS

### 2.1 Critères de sélection des sites et enceintes

#### 2.1.1 SITES DE TRAITEMENT DES DECHETS

Les sites de traitement de déchet retenus pour l'étude sont :

* les centres de tri ;

* les centres de compostage industriel. Pour ces centres, on ne s'intéresse pas aux plateformes à ciel ouvert qui ne concernent quasiment que le compostage de déchets verts, de biodéchets ou de boues dans une moindre mesure. On s'intéresse uniquement au compostage de boues et au compostage d'ordures ménagères, qui représentent les principaux tonnages en compostage industriel (28% en 2010 ; les déchets verts représentent 61 % des déchets envoyés en compostage<fnref n="2" />) ;

* les unités de méthanisation. Ne sont considérées que les unités de méthanisation liées à une unité de tri mécano-biologique (TMB) ou à un site de compostage. Les unités « à la ferme » ne sont pas considérées ;

* les usines d'incinération d'ordures ménagères.

#### 2.1.2 ENCEINTES CONSIDERÉES

La sélection des enceintes est basée sur des critères liés :

* à la pollution : l'enceinte est retenue si elle répond à l'un ou l'autre de ces deux critères :

* présence de sources internes à ces espaces et spécifiques de l'activité déchets

* positionnement de l'enceinte dans le flux de polluants d'une enceinte à une autre (présence d'une zone source connexe) ;

* à la configuration des espaces :

* l'enceinte n'est retenue que si elle fermée ou semi-ouverte ;

* à la présence de populations :

* l'enceinte n'est retenue que si du personnel piéton accède à l'enceinte en fonctionnement normal ou en maintenance régulière.

Nous verrons cependant dans la suite de ce document que le niveau d'information par enceinte est difficilement accessible.

<footnote n="2">² Source : ADEME, Octobre 2012. ITOM : Les installations de traitement des ordures ménagères en France – Résultats 2010)</footnote>
## 2.2 Généralités

### 2.2.1 REGLEMENTATION

Les enceintes de traitement des déchets sont des établissements relevant du code du travail.

Les locaux de travail où sont émis des polluants (gaz, poussières, aérosols...) sont considérés par le **Code du travail** comme des **locaux à pollution spécifique** soumis à des règles spécifiques de **ventilation** (articles R. 4222-10 à R. 4222-17). Les installations de captage et de ventilation doivent permettre de réduire les concentrations de ces polluants dans l'atmosphère au niveau le plus bas possible, ces concentrations devant rester inférieures aux **valeurs limites d'exposition professionnelle** (VLEP) réglementaires, lorsqu'elles existent.

#### a) La ventilation

Le texte ci-dessous reprend mot pour mot les textes réglementaires et les exigences associées sans préjuger des pratiques réelles et recommandations formulées dans le présent rapport. Le § 2.2.4 et les § de chaque type de site (§ 2.3.1, 2.4.1 et 2.5.1) reviennent sur leur application effective dans les enceintes de traitement de déchets.

Pour chaque local à pollution spécifique, la ventilation est réalisée et son débit déterminé en fonction de la nature et de la quantité des polluants ainsi que, le cas échéant, de la quantité de chaleur à évacuer, sans que le débit minimal d'air neuf puisse être inférieur aux valeurs fixées à l'article R. 4222-6. Lorsque l'air provient de locaux à pollution non spécifique, il est tenu compte du nombre total d'occupants des locaux desservis pour déterminer le débit minimal d'entrée d'air neuf (article R 4222-11).

Lorsque l'aération est assurée par ventilation mécanique, le débit minimal d'air neuf à introduire par occupant est fixé dans le tableau suivant (Tableau 1) (article R 4222-6).

<table><caption>Tableau 1. Débit minimal d'air neuf par occupant (article R 4222-6)</caption><thead><tr><td>Désignation des locaux</td><td>Débit minimal d'air neuf par occupant (m³/h)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Bureaux, locaux sans travail physique</td><td>25</td></tr><tr><td>Locaux de restauration, locaux de vente, locaux de réunion</td><td>30</td></tr><tr><td>Ateliers et locaux avec travail physique léger</td><td>45</td></tr><tr><td>Autres ateliers et locaux</td><td>60</td></tr></tbody></table>

Les émissions sous forme de gaz, vapeurs, aérosols de particules solides ou liquides, de substances insalubres, gênantes ou dangereuses pour la santé des travailleurs sont supprimées, y compris, par la mise en œuvre de procédés d'humidification en cas de risque de suspension de particules, lorsque les techniques de production le permettent. A défaut, elles sont captées au fur et à mesure de leur production, au plus près de leur source d'émission et aussi efficacement que possible, notamment en tenant compte de la nature, des caractéristiques et du débit des polluants ainsi que des mouvements de l'air. S'il n'est techniquement pas possible de capter à leur source la totalité des polluants, les polluants résiduels sont évacués par la ventilation générale du local (article R 4222-12).

Les installations de captage et de ventilation sont réalisées de telle sorte que les concentrations dans l'atmosphère ne soient dangereuses en aucun point pour la santé et la sécurité des travailleurs et qu'elles restent inférieures aux valeurs limites d'exposition fixées aux articles R. 4222-10 et R. 4412-149. Les dispositifs d'entrée d'air compensant les volumes extraits sont conçus et disposés de façon à ne pas réduire l'efficacité des systèmes de captage. Un dispositif d'avertissement automatique signale toute défaillance des installations de captage qui n'est pas directement décelable par les occupants des locaux (article R4222-13).
L'air provenant d'un local à pollution spécifique ne peut être recyclé que s'il est efficacement épuré. Il ne peut être envoyé après recyclage dans d'autres locaux que si la pollution de tous les locaux concernés est de même nature. En cas de recyclage, les concentrations de poussières et substances dans l'atmosphère du local doivent demeurer inférieures aux valeurs limites d'exposition professionnelle définies aux articles R. 4222-10, R. 4412-149 et R. 4412-150 (article R 4222-14) (par exemple poussières de bois, benzène, brome, chlore, .

Des prescriptions particulières, prises en application du 3° de l'article L. 4111-6, interdisent ou limitent, le cas échéant, l'utilisation du recyclage pour certaines catégories de substances ou catégories de locaux (article R 4222-15),

Les installations de recyclage comportent un système de surveillance permettant de déceler les défauts des dispositifs d'épuration. En cas de défaut, les mesures nécessaires sont prises par l'employeur pour maintenir le respect des valeurs limites d'exposition professionnelle définies aux articles R. 4222-10 et R. 4412-149, le cas échéant, en arrêtant le recyclage (article R 4222-16).

En cas de recyclage de l'air, les conditions du recyclage sont portées à la connaissance du médecin du travail, des membres du comité d'hygiène, de sécurité et des conditions de travail ou, à défaut, des délégués du personnel. Ces personnes sont également consultées sur toute nouvelle installation ou toute modification des conditions de recyclage (article R 4222-17).

b) Respect des VLEP

L'employeur doit faire procéder annuellement à des contrôles réglementaires du respect des VLEP par un organisme accrédité pour :

* les agents chimiques Cancérogènes, Mutagènes ou toxiques pour la Reproduction (CMR) de catégorie 1 et 2 pour l'union européenne3 (articles R.4412 – 76 à 88) ;

* les Agents Chimiques Dangereux (ACD4) en cas de risque non faible mis en évidence dans l'évaluation du risque chimique (articles R.4412 – 27 à 31).

Ces contrôles techniques sont effectués au moins une fois par an et lors de tout changement susceptible d'avoir des conséquences néfastes sur l'exposition des travailleurs.

Les modalités, méthodes et moyens à mettre en œuvre pour ces contrôles sont encadrés par l'article R.4412-151. Les dispositions relatives au contrôle du risque chimique sur les lieux de travail sont inscrites dans le décret n°2009-1570 du 15 décembre 2009 et la circulaire DGT 2010/03 du 13 avril 2010.

Il est à noter que les prélèvements et analyses doivent être réalisés par un organisme accrédité qui au préalable définira une stratégie de prélèvement sur la base des données communiquées par l'employeur, notamment le résultat de l'évaluation des risques chimiques. Les stratégies de mesure sont présentées au § 1.2.

Ainsi, concernant la qualité de l'air dans les enceintes de traitement des déchets, la seule réglementation applicable concerne le respect du code du travail, soit des expositions inférieures aux VLEP avec ou sans EPI adaptés.

<footnote n="3">³ Pour la cancérogénicité Cat 1 (UE) : substance que l'on sait être cancérigène pour l'homme ; Cat2 (UE) : substance suspectée d'être cancérogène pour l'homme</footnote>

<footnote n="4">⁴ Sont considérés comme « agents chimiques dangereux » et non comme CMR au sens du code du travail : les CMR de catégorie 3 (effets suspectés), les CMR classés cancérogènes par le CIRC. Et les CMR dont le caractère cancérogène est reconnu dans un tableau de maladie professionnelle (ex : poussières de silice cristalline)</footnote>
2.2.2 TOXICITE ET VALEURS DE REFERENCE DANS L'AIR

Les valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP) en milieu de travail, établies pour protéger les
travailleurs, sont des valeurs de référence qui fournissent des repères chiffrés d'appréciation de la
qualité de l'air de ces lieux. Les VLEP sont celles établies sur une journée de travail (VLEP-8h), et sur
des expositions de courte durée inférieure ou égale à 15 min VLEP-CT).

Le Code du travail distingue les valeurs limites d'expositions professionnelles dont le respect est
obligatoire (VLEP contraignantes) et des valeurs qui fixent des objectifs de prévention (VLEP
indicatives).

Il est important de noter que les VLEP ne garantissent pas l'absence d'effet sur la santé et doivent
être considérées comme des objectifs minimaux. En effet, l'INRS définit la VLEP d'un composé
chimique comme « la concentration dans l'air que peut respirer une personne pendant un temps
déterminé sans risque d'altération pour sa santé, même si des modifications physiologiques
réversibles sont parfois tolérées ». De plus, il est communément admis que la fixation des VLEP
intègre non seulement des critères scientifiques et techniques, mais également sociaux et
économiques voir psychologiques.

Ces valeurs construites pour une situation professionnelle ne s'adaptent pas à la population générale (présence d'enfants et de populations fragiles).

Les valeurs de références sont présentées en annexe 1.
## 2.2.4 VENTILATION

### INTRODUCTION

La stratégie générale de réduction des risques liés à la pollution de l'air sur les lieux de travail repose sur l'application, dans cet ordre, des principes suivants :

* Réduction des émissions de polluants,

* Captage des polluants au plus près de leur source d'émission. Cette opération s'effectue à l'aide d'un système d'assainissement de l'air qui comprend le dispositif de captage, des gaines, un épurateur d'air ou un dépoussiéreur, un ventilateur, un rejet à l'extérieur (éventuellement un système de recyclage de l'air).

* Ventilation générale pour diluer la pollution résiduelle.

Les enceintes de type déchets sont considérées comme des lieux "à pollution spécifique" (au sens de la réglementation) où la pollution de l'air n'est pas due à la seule présence humaine mais à la présence d'activités (manipulation des déchets : stockage, collecte, tri, incinération, etc.).

La ventilation des locaux à pollution spécifique a pour objectif de réduire l'exposition des travailleurs aux polluants de l'air : les concentrations en polluants doivent être réduites aux niveaux les plus faibles possibles. Le guide pratique de ventilation N° 0 de l'INRS (INRS, 1989) pose les différents problèmes liés à la mise en place ou à l'étude d'un système de ventilation et présente une démarche pour aborder ces problèmes et les résoudre en considérant en particulier (Figure 6) : poste de travail, captage, transport des polluants, ventilateurs, rejet, air de compensation, ventilation générale, implantation du matériel, contrôles et entretien.

Le document de l'INRS propose d'aborder l'étude d'un système de ventilation en suivant la démarche suivante :

* Définition précise du poste de travail ou du local à traiter. Identifier les possibilités de supprimer ou réduire les causes de pollution (modification du procédé ou de la conception de l'installation industrielle).

* Détermination et classification par niveau de risque des sources de pollution.

* Détermination de la solution technique de captage (ventilation locale) et de ventilation générale. La ventilation locale (solution qui doit être retenue en priorité) consiste à capter les polluants au plus près possible de leur source d'émission (envelopper au maximum la zone de production des polluants, capter au plus près de la zone d'émission) avant qu'ils ne soient dispersés dans l'atmosphère du local et/ou n'atteignent les voies respiratoires des travailleurs. Avec la ventilation locale, les polluants ne sont pas dilués (comme avec la ventilation générale) mais concentrés puis évacués, ce qui engendre des coûts moindres (investissements, fonctionnement, chauffage) ; la ventilation générale est utilisée en complément de la ventilation locale pour l'apport des quantités minimum d'air neuf et la dilution des polluants non évacués par la ventilation locale. Au sein d'une enceinte, la ventilation générale doit être conçue de manière à ce que l'écoulement de l'air s'effectue des zones les plus propres vers les zones les plus polluées, sans transferts de polluants d'une enceinte à une autre. Enfin, tout air extrait (ventilation locale) doit être traité (filtration avant rejet à l'extérieur et/ou recyclage) et compensé par un apport d'air neuf provenant de l'extérieur. L'air de compensation peut être introduit de manière non contrôlée à travers les défauts d'étanchéité du bâtiment, ou de manière plus contrôlée via la ventilation naturelle (par les ouvrants) ou mécanique (ventilation générale), cette dernière étant à privilégier pour la maîtrise de la qualité de l'air.
* Détermination des paramètres (vitesses d'air, débits, chauffage, etc.) et calcul de l'installation (diamètres, pertes de charge, etc.). L'air pollué capté sur les lieux de travail doit être évacué vers l'extérieur et, selon les cas, épuré conformément à la réglementation des installations classées ; l'air pollué doit être rejeté en dehors des zones de prise d'air neuf. Il est possible de récupérer une partie de la chaleur contenue dans l'air extrait, soit en le recyclant à l'intérieur (solution qui ne doit a priori être retenue en priorité car des polluants peuvent être recyclés même si une filtration de l'air est utilisée), soit en utilisant un échangeur pour transférer la chaleur de l'air extrait à l'air introduit via la ventilation générale.

* Choix des composants (bouches, matériaux, ventilateurs, etc.).

* Implantation et localisation des composants.

* Réception et mise en conformité de l'installation.

* Rédaction d'une consigne d'utilisation pour le suivi des performances de l'installation dans le temps.

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 6 : Schéma type d'une installation de ventilation (d'après (INRS, 1989)).</figcaption></figure>

La mise en œuvre d'un système d'assainissement de l'air (ventilation locale) impose le rejet d'air pollué à l'extérieur et donc son traitement. Il existe un document de référence sur les BREF (Best Available Techniques Reference) relatif à l'industrie du traitement des déchets, publié en 2006 par la Commission Européenne (Commission Européenne, 2006). Le BREF "Traitement des déchets" fournit une description actualisée du secteur de traitement des déchets considéré sur les plans technique et environnemental et présente les meilleures techniques disponibles (MTD) recensées dans le secteur du traitement des déchets.
En ce qui concerne la gestion de l'air intérieur, le BREF "Traitement des déchets" affirme que dans les zones où des émanations polluantes (principalement odeurs et poussières) sont possibles lors de la manipulation de déchets, une ventilation locale doit être installée ; il stipule en particulier que :

* Les produits chimiques douteux<fnref n="5" /> en petits conditionnements sont habituellement triés et regroupés dans des locaux clos, prévus à cet effet, avec une ventilation par dépression (pression de l'air inférieure à la pression atmosphérique), ou dans des zones sous abri ouvertes sur les côtés.

* Normalement, l'aire ou la fosse de réception des déchets est couverte et les portes sont fréquemment fermées en raison des émissions d'odeur, de poussière et de bruit. L'aire ou la fosse de réception dispose d'une installation de ventilation qui collecte l'air d'échappement (en pression négative).

* Lors de la manipulation des déchets solides, il faut utiliser une ventilation locale pour contrôler les odeurs et les poussières.

Le BREF "Traitement des déchets" contient également un chapitre assez complet qui décrit les techniques de filtration utilisées pour le traitement des effluents gazeux afin de réduire, contrôler ou réguler les émissions dans l'air.

## DEBITS DE VENTILATION ET RENOUVELLEMENT D'AIR

Des recommandations de l'INRS existent en termes de ventilation. La note ED657 (L'assainissement de l'air des locaux de travail) précise que l'objectif minimal à atteindre est le maintien de la salubrité de l'air dans les locaux de travail et qu'un bon système de référence consiste à utiliser les VLEP pour les concentrations de substances toxiques. Si des débits de ventilation réglementaires existent pour les locaux à pollution non spécifique (où la pollution n'est liée qu'à la présence humaine à l'exception des locaux sanitaires) et retranscrits dans le code du travail, aucun débit de ventilation réglementaire ne s'applique aux locaux à pollution spécifique où le seul critère réglementaire est le respect des VLEP.

La note ED820, « guide pratique de ventilation » spécifique aux « Usines de dépollution des eaux résiduaires et ouvrages d'assainissement » définit les débits de ventilation générale à mettre en œuvre afin de respecter les VLEP en vigueur :

$$Q = \frac{k \times F}{C - C_0}$$

Avec : Q = Débit de ventilation générale (m³/s)

F = débit d'émission de polluants, supposé régulier dans le temps (kg/s) l'application de cette formule nécessite impérativement que soit connu le débit d'émission de polluants F ;

C : concentration en polluants tolérée dans l'ambiance du local (kg/m³) ; la valeur à prendre en compte est basée sur les VLEP en vigueur ;

C₀: concentration en polluants dans l'air neuf (en général C₀ = 0 ; c'est le cas lorsque la prise d'air est aérauliquement indépendante des rejets ou d'autres sources de pollution) ;

k : coefficient qui représente le rapport de la concentration dans la zone d'occupation humaine à la concentration moyenne. Ce coefficient varie dans une large fourchette estimée habituellement de 3 à 10.

La note ED820 précise toutefois que cette formule ne donne qu'une estimation de débit pour la ventilation générale. Le problème principal de l'assainissement de l'air concerne la conception de

<footnote n="5">⁵ Terme employé dans le BREF</footnote>
l'ensemble du système de ventilation qui doit prioritairement capter les polluants au plus près des sources de pollution et, à défaut, assurer leur dilution suffisante. L'ensemble du système de ventilation comprendra ainsi obligatoirement un réseau d'extraction, conçu pour limiter la dispersion des polluants, et un réseau d'apport d'air neuf et de compensation, conçu pour permettre le balayage efficace en air neuf des zones habituelles d'évolution du personnel.

Enfin, la note ED820 insiste sur le fait que le taux de renouvellement d'un local, défini comme le ratio du débit de ventilation du local (en m³/h) sur son volume (en m³), n'intervient pas dans le calcul du débit de ventilation générale (en régime permanent). L'utilisation d'une valeur de taux de renouvellement d'air comme critère de ventilation est donc sans justification. Elle peut même être dangereuse puisqu'elle peut conclure, pour une même source de pollution, à des débits de ventilation différents selon le volume du local, et donc à des niveaux de concentration en polluants différents.

Précisons que cette note, spécifique aux « Usine de dépollution des eaux résiduaires et ouvrages d'assainissement », bien que proposant des principes pertinents de dimensionnement de réseau aéraulique, ne semble pas transposable à l'ensemble des enceintes des sites de traitement de déchets étudiés ici. En effet, les volumes des locaux de station d'épuration sont généralement plus faibles que ceux rencontrés sur les sites de traitement des déchets. Dans ces derniers, les concentrations ne peuvent être homogènes dans l'ensemble du local (variations sur la hauteur notamment), contrairement aux exigences de certains cahiers des charges. Pour la suite de ce document, il sera admis que les « zones de respect » de la VLEP ne concernent que les zones où du personnel travaille ou circule.
## 2.3 Centres de tri

### 2.3.1 VENTILATION

Le document ED 6098 de l'INRS s'adresse aux centres de tri de déchets recyclables secs ménagers et assimilés issus des collectes séparées (INRS, 2011). Ces déchets sont en provenance d'établissements industriels et commerciaux, administratifs ou hospitaliers, et de collectivités territoriales (principalement emballages (flacons en plastique, boîtes ou caisses en carton, verres ménagers, canettes en acier ou en aluminium, etc.) et papiers graphiques (journaux, magazines, papiers de bureaux, etc.).

La manipulation des déchets est à l'origine de l'émission de poussières qui peuvent être à l'origine de diverses pathologies respiratoires. Des systèmes de captage des poussières doivent être prévus pour tout lieu d'émissions importantes de poussières. L'air capté par les systèmes de captage localisés doit être rejeté à l'extérieur après filtration. Les différentes zones (hall de déchargement, hall de chargement des produits finis, partie process) sont séparées par des murs coupe-feu pour préserver la partie process en cas d'incendie et pour rendre la ventilation générale plus efficace. Les halls sont équipés d'une ventilation générale mécanique pour évacuer les polluants présents (poussières, microorganismes, gaz d'échappement). L'arrivée de l'air neuf se fait généralement en partie basse et l'extraction de l'air est en partie haute.

Le document ED 914 de l'INRS (INRS, 2005) présente des éléments à prendre en compte lors de la conception de centre de tri de déchets (déchets d'emballages ménagers et assimilés issus de la collecte sélective).

## RAPPEL SUR LES ENCEINTES CONSIDEREES

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 7 : Schéma de principe d'un centre de tri</figcaption></figure>
Sur la figure ci-avant, 1 correspond à la réception des déchets, 2- au prétraitement, 3 - au tri manuel en cabine et 5 - au stockage des matériaux triés et des refus. Concernant le prétraitement, il peut encore exister aujourd'hui des cabines de pré-tri. Toutefois, les cabines de pré-tri ayant vocation à disparaitre, il est considéré dans la présente étude que le prétraitement est associé à un pré-tri automatique (ouvre-sacs, dé-ferraillage, tri du verre, ..)

Selon la première phase de l'étude, les enceintes suivantes sont à considérer :

<table><caption>Tableau 2. Enceintes d'intérêt dans les centres de tri</caption><thead><tr><th>Zone</th><th>Local</th><th>Intérêt</th></tr></thead><tbody><tr><td>1. Réception</td><td>Hall de réception</td><td>Présence régulière de personnel piéton lors des déchargements et pour les nettoyages.<br>Inclus la zone de chargement trémie (cas des déchargements en fosses).</td></tr><tr><td>2. Pré-traitement</td><td>Hall de pré-tri</td><td>Entretien et maintenance récurrents dans cette zone où la qualité de l'air peut être dégradée</td></tr><tr><td>3. Traitement</td><td>Cabine de tri</td><td>Présence permanente de personnel posté</td></tr><tr><td rowspan="3">6. Zones connexes</td><td>Vestiaires (uniquement si contigus)</td><td>Lien aéraulique avec les « zones source » contiguës</td></tr><tr><td>Atelier de maintenance</td><td>Pas de source spécifiquement liée au site mais lien aéraulique avec les « zones source » contiguës</td></tr><tr><td>Bureaux (uniquement si contigus)</td><td>Lien aéraulique avec les « zones source » contiguës</td></tr></tbody></table>

## HALL DE RECEPTION ET DE PRE-TRI

La cabine de la chargeuse qui alimente le convoyeur est généralement ventilée avec un air filtré qui permet de la maintenir en pression par rapport à l'extérieur, afin de protéger l'opérateur contre les poussières (Figure 8) -> sujet à part entière ne faisant pas partie du cadre de la présente étude.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 8 : Une chargeuse alimente un convoyeur de déchets (d'après la revue Travail et Sécurité (2010)).</figcaption></figure>
### La brumisation pour la réduction des poussières

Si sur certains sites, des systèmes de brumisation ont été mis en place dans l'objectif de réduire les concentrations en poussière, la contribution à l'encrassement des équipements, la favorisation du développement bactérien et l'humidification des déchets pouvant conduire à une gêne pour les opérateurs du tri, conduisent à ne pas recommander cette technique de réduction des concentrations (l'INRS ED6098, 2011, proscrit son utilisation).

### Débit de renouvellement d'air

En l'absence de travailleurs en poste fixe dans cet espace et la gestion particulière de l'exposition des travailleurs dans les chargeuses, aucune recommandation n'est faite au-delà d'un renouvellement d'air théorique permettant d'extraire les principaux polluants et poussières. Les débits préconisés correspondent à environ 4 renouvellements d'air par heure (INRS, ED948, 2006). La ventilation, qu'elle soit naturelle ou mécanique, se faisant avec une arrivée d'air neuf en partie basse (éloignée des sources comme les échappements des engins et camions) et une extraction en toiture.

Compte tenu des grands volumes, des ouvertures fréquentes des accès aux camions, et de l'absence de travailleurs en poste, l'optimisation de la qualité de l'air de ces espaces n'est généralement pas une priorité.

### Captation à la source

La mise en place de dispositifs de captage des poussières aux points de chute des matériaux est mentionnée dans la littérature (aspiration localisée, encoffrement...).

### Isolation des autres espaces

Afin de limiter la propagation des polluants dans l'air (dont les gaz d'échappement des véhicules), engendrée notamment par les courants d'air dus aux portails ouverts, une séparation physique (cloisonnement) doit être créée entre le hall de réception des déchets, la chaine de tri et le hall de chargement des produits finis. Ces murs seront coupe-feu (INRS ED 6098).

## CABINES DE TRI

Les cabines de tri des déchets doivent être ventilées. La conception des systèmes de ventilation des cabines de tri doit permettre de garantir le respect des valeurs limites d'exposition professionnelles (VLEP) réglementaires pour les polluants chimiques et limiter le risque de contamination biologique sans avoir recours à des équipements de protection individuelle (EPI) respiratoires, elle doit en outre assurer un confort acceptable pour les opérateur (thermique, acoustique, courants d'air).

Le système de ventilation doit induire une surpression dans la cabine suffisante pour éviter les entrées de polluants parasite (l'ouverture de portes, entrée et sortie de déchets de la cabine) et pour maîtriser la température. Les caractéristiques de cette ventilation spécifique sont largement décrites dans INRS (2008 et 2009).

Sont ci-dessous présentés les recommandations et la norme NFX35-702 (Sécurité des machines — Principes ergonomiques pour la conception des cabines de tri manuel des déchets recyclables secs ménagers et assimilés issus des collectes sélectives) relatives aux cabines de tri. Des illustrations de mise en œuvre des dispositifs recommandés et de mesures d'efficacité sont présentées en annexe.

### Efficacité

Plusieurs documents font état de l'efficacité de la ventilation spécifique en cabine de tri.

Dans un article publié en 2014 [Viegas 2014], l'impact de la ventilation sur les concentrations en poussières dans 2 centres de tri de déchets au Portugal est mis en évidence. Des cabines de pré-tri et de tri sont équipées de systèmes de ventilation mécanique et les résultats des mesures montrent
qu'avec la ventilation en fonctionnement les concentrations en poussières sont plus faibles (figure ci-dessous).

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 9 : Influence de la ventilation sur les concentrations en poussières dans les cabines de de pré-tri et de tri (d'après Viegas, 2014)</figcaption></figure>

Les résultats de l'étude Eco-emballage (2015) ont montré qu'un seul site, reconstruit au cours de l'étude, présentait un système de ventilation dans la cabine de tri conforme aux recommandations de l'INRS. Lors de la mise en œuvre de l'extension des consignes de tri, l'existence de ce système de ventilation conforme a permis une réduction de l'exposition aux poussières et aux moisissures par rapport à la situation précédente de non-conformité de la ventilation.

Pour les opérateurs placés dans des cabines de tri manuel, L'INRS (ED914) recommande que chaque opérateur soit placé sous un flux d'air neuf vertical descendant (Figure 11). Le flux d'air passe d'abord au niveau des voies respiratoires des opérateurs avant de diffuser et de sortir en partie basse de la cabine de tri. A cet effet, un plénum de soufflage est positionné au-dessus de chaque opérateur ; les dimensions du plénum doivent être adaptées à l'activité de l'opérateur (fixe ou mobile) et la vitesse de l'air en sortie du plénum doit être inférieure à 0,4 m/s. L'INRS recommande de bannir les diffuseurs d'air qui produisent un écoulement d'air turbulent favorisant la dispersion des polluants. L'air neuf doit être pris loin de sources de pollution et l'air extrait ne peut pas être recyclé mais rejeté après filtration à l'atmosphère. La vitesse de l'air au niveau des voies respiratoires doit être comprise entre 0,2 et 0,4 m/s et ne pas dépasser 0,5 m/s. La cabine doit rester en surpression par rapport au hall.

Dans son guide pour la conception, la construction et l'exploitation de centres de tri de déchets (Eco-Emballages, 2005), Eco-Emballage propose de s'inspirer des recommandations de l'INRS (INRS, 2005) pour la ventilation des cabines de tri (Figure 11).

Enfin, la norme française NF X 35-702, publiée en juin 2015, est relative à la conception des cabines de tri manuel des déchets recyclables secs ménagers et assimilés issus des collectes sélectives (NF X 35-702, 2015). Elle exige l'utilisation de plénums de soufflage installés au-dessus des opérateurs de tri et il est expliqué comment calculer le débit d'air d'un plénum en considérant une vitesse de soufflage de 0,4 m/s. Des exemples de positionnement des plénums sont fournis en fonction de la position de l'opérateur de tri (Figure 10) pour un opérateur en position 45°.
<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 10 : Position d'un plénum soufflant par rapport à l'opérateur de tri des déchets (d'après NF X 35-702 (2015)).</figcaption></figure>

Le document de l'INRS fournit un exemple de l'implantation de 19 plénums de soufflage dans une cabine de tri de déchets. Les dimensions des grilles de soufflage sont 0,90 m x 0,55 m ; avec une vitesse de soufflage de 0,4 m/s, le débit d'air total est égal à 13 000 m³/h. Une cartographie de la pollution de l'air montre une colonne d'air neuf non pollué à chaque poste de travail et la concentration en polluants aux postes de travail est très proche de zéro (Figure 12).

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 11 : Préconisations d'installation de plénums soufflants pour la ventilation des cabines de tri de déchets (d'après Eco Emballages (Eco Emballages 2005))</figcaption></figure>
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 13 : Positionnement des plénums dans une cabine de tri de déchets (d'après INRS (INRS, 2011)).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

Les cabines de tri des déchets qui sont ventilées sont équipées de systèmes d'insufflation d'air dont l'objectif premier est de délivrer de l'air filtré dans la zone de respiration des travailleurs via des
plénums soufflants. Pour l'aspect confort (thermique), celui-ci peut être assuré par les plénums soufflants où avec des systèmes de climatisation fonctionnant en recyclage.

La norme NF EN ISO 7730 traitant de l'ergonomie du confort thermique permet d'exprimer le degré de gêne lié au courant d'air par le pourcentage prévisible de la population se déclarant dérangé par ce courant d'air (personnes insatisfaites). Le calcul prend en compte les valeurs de température locale de l'air, vitesse moyenne locale de l'air et l'intensité locale de turbulence.

L'INRS recommande que la température de l'air soufflé soit comprise entre 18 et 22 °C et que la vitesse de l'air soit en comprise entre 0,2 et 0,4 m/s. L'application de la méthode de calcul de la norme NF X 35-203 tendrait à montrer que pour ces gammes de températures et de vitesses, 12 à 27 % des personnes ressentiraient une gêne liée au courant d'air (BARA, 2015). Ce constat d'inconfort nous a été confirmé lors d'une interview avec une personne du SYTCOM.

Par ailleurs, il a été mentionné lors de cet entretien que malgré les recommandations de l'INRS appliquées en conception, les vitesses d'air mesurées sur 50 % des postes de travail du centre de Nanterre, les vitesses de l'air dépassent ponctuellement 0,5 m/s.

## 2.3.2. POLLUANTS EN PRESENCE

### SOURCES ET POLLUANTS

#### Cas particulier du tri des OM

Dès 2002, Nedellec avait identifié le déversement des ordures ménagères comme à l'origine de l'émission de plusieurs substances potentiellement dangereuses pour la santé [Nedellec 2002]. Notons que cette étape constitue une opération commune à la plupart des filières étudiées ici.

Nedellec a recherché et compilé les publications scientifiques ou techniques faisant référence à des campagnes métrologiques (réalisées en France et à l'étranger) permettant de dresser l'inventaire des agents présents dans les émanations d'OM fraîches, c'est-à-dire âgées au plus de 1 à 2 semaines. Il en conclut que cette opération expose les salariés à un large spectre d'agents microbiologiques (bactéries, champignons, endotoxines et mycotoxines), de poussières minérales ou organiques et de composés organiques volatils.

L'INRS [ND2309, 2009] reprend ces conclusions en indiquant que, dans les centres de tri, le déplacement et la manipulation des déchets génèrent l'émission de poussières qui peuvent être à l'origine d'un risque chimique et biologique.

Selon la synthèse effectuée par Nedellec [Nedellec 2002], les opérations les plus émettrices de microorganismes sont, dans l'ordre, le tri des déchets puis le déchargement des camions.

#### Tri des déchets recyclables

Plus récemment [Anzivino-Viricel, 2012], ces mêmes conclusions sont à nouveau confirmées. Sur la base de synthèses d'études sur les risques sanitaires encourus par les travailleurs de centres de tri en Europe (Danemark, Pays-Bas, Royaume-Uni, Grèce) et dans le monde (Brésil, Inde), Anzivino-Viricel [Anzivino-Viricel, 2012] conclut que ces filières exposent les travailleurs essentiellement à des poussières d'agents biologiques dispersés dans l'air (bioaérosols) et à des composés organiques volatils.
# CONCENTRATIONS MESUREES DANS L'AIR

## Cas particulier du tri des OM

Pour les COV, les zones de réception des OM sont plus polluées que les autres aires de traitement (stockage ou compostage). Les concentrations en COV à l'intérieur des centres de tri d'OM sont relativement élevées. Elles s'étendent de quelques centaines de µg/m³ à plusieurs dizaines de mg/m³ [Nedellec 2002]. En général, toutes les grandes familles de COV sont représentées, notamment les aromatiques, alcanes, aldéhydes, chlorés, esters et terpènes. Les plus abondants, tant en concentration qu'en fréquence, semblent, selon cette étude [Nedellec 2002], être les BTEX et les solvants chlorés.

Ces conclusions sont en partie basées sur l'étude menée par Kaluzny et al. (1998) qui ont réalisé des mesures des principaux composés organiques volatils (COV) émis lors du traitement des déchets sur deux sites grenoblois (usines de tri et de compostage). Il en ressort que les teneurs moyennes en COV sont parfois très élevées dans la salle de tri des déchets, notamment celle du toluène (>1 ppm), de l'éthylbenzène (>250 ppb), du tétrachloroéthène (400 ppb), du n-butyle acétate (600 ppb), de l'acétaldéhyde (>200 ppb), du décane (1 ppm) et du limonène (3 ppm). Le limonène constitue ainsi la source principale d'hydrocarbures. Les concentrations mesurées restent toutefois très inférieures aux VLEP des composés considérés (le limonène ne dispose pas, à ce jour, de VLEP).

## Tri des déchets recyclables

Concernant les COV, Veolia Recyclage et Valorisation des Déchets a indiqué avoir mesuré une centaine de COV sur quatre centres de tri de collecte sélective, déchets industriels ou papier/carton. Les prélèvements ont été réalisés en points fixes sur 6h au plus proche des sources d'émissions potentielles. Seules trois substances ont été quantifiées à plus de 0,5% de la VLEP : n-hexane, toluène et 1-méthoxypropan-2-ol. Les concentrations mesurées sont inférieures à la VLEP pour ces trois composés.

Les études récentes semblent davantage axées sur la caractérisation des poussières et microorganismes que sur les COV.

Dans une étude récente, Dong-Uk Park (2011) a quantifié les expositions en poussières totales et micro-organismes sur un panel de 48-49 travailleurs en Corée. Il en ressort une exposition significative aux poussières et micro-organismes, avec des valeurs d'exposition supérieures aux valeurs de référence retenues notamment pour les endotoxines et les microorganismes. Une contamination élevée des visages et vêtements de ces travailleurs a également été constatée. Toutefois, l'auteur précise que les lieux n'étaient pas ventilés, ce qui limite la transposition aux centres français mais tend à confirmer l'intérêt de systèmes de ventilation mécanique.

Cette analyse est partagée par VIEGAS [2014-b] qui a mené des campagnes de mesures sur deux usines de tri au Portugal, en 2011 et 2013, l'une disposant de systèmes de ventilation mécanique et l'autre non. Les concentrations mesurées en poussières sont significativement plus élevées dans l'usine sans ventilation. De même, sur l'usine ventilée des mesures ont été réalisées à l'intérieur des cabines de tri avec le système de ventilation en fonctionnement puis à l'arrêt : l'impact de la ventilation est avéré même s'il reste modéré.

Cette étude [VIEGAS 2014-2] présente des mesures de concentrations en poussières selon différentes fractions et différents postes de travail. Une mesure de 5 minutes par poste a été réalisée, au plus près des voies respiratoires des travailleurs. Les résultats ont été traités à la fois sous l'angle de la concentration massique et du nombre de particules. Si les plus fortes concentrations sont enregistrées pour les PM₁₀ et les PM₅ (de l'ordre de 0,1 mg/m³ pour ces fractions – tous postes de travail confondus – contre 0,01 mg/m³ pour la fraction suivante la plus représentée, soit les PM2.5). Ce sont cependant les fractions les plus fines (0,3 µm) qui comptent le plus grand nombre de particules.

Les résultats démontrent également (voir Figure 14) que l'intérieur de la cabine de conducteur est la zone la plus « impactée », à la fois en termes de concentration globale en poussières et en raison de la plus grande représentation de particules ultra-fines (< 1 µm). Toutefois, il faut préciser que le conducteur maintenait la fenêtre ouverte lors des prélèvements, ce qui annule toute efficacité des systèmes de prévention (cabine en surpression, filtre à particules sur entrée d'air). Cela confirme
néanmoins que la manutention des déchets au chargeur est bien une action qui entraine une forte contamination de l'air des locaux.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 14 : Particules – Distribution par poste de travail (selon VIEGAS (2014-2))</figcaption></figure>

CZ – circulation zone; FWC – ferrous waste cabinet; CWSZ – cabinet's waste storage zone; PR – package reception; FCD – forklift cabinet driver; CSS – cabinet: sequential sorting with ventilation; CPS – cabinet: pre-sorting with ventilation:

La Figure 14 montre également que les autres postes de travail présentent des concentrations relativement homogènes. Il est dommage qu'aucun plan de l'usine étudiée ou davantage de précisions sur le fonctionnement et l'interaction des zones investiguées ne soient mentionnés.

Comme pour les références précédentes, les interprétations présentées sont à considérer avec précaution dans la mesure où elles ne reposent que sur une seule étude, n'ont été réalisées que sur un pas de temps de 5 minutes et que les mesures de poussières ont été réalisées avec un appareil portable (Lighthouse, model 3016 IAQ) qui effectue un comptage des particules (toutes les fractions simultanément) puis une approximation de la masse (sur la base de la densité du carbone).

Enfin, une récente étude française a été menée par l'APAVE pour l'ADEME et ECOEMBALLAGES [ADEME, 2014] dans le cadre de l'extension des consignes de tri des plastiques. Pendant un an, les concentrations en poussières organiques inhalables, bactéries et moisissures cultivables mésophiles et endotoxines ont été suivies sur 5 sites expérimentaux, avant et après extension des consignes de tri. La synthèse des résultats de mesures, réalisées sur les personnels en cabines de tri et sur les personnels « mobiles » (chargement, nettoyage, cariste, conducteur de presse,...), sont présentés dans le Tableau 3 (cabine) et le Tableau 4 (hors cabine) ci-dessous.

<table><caption>Tableau 3. Synthèse des résultats en cabine de tri (selon ADEME, 2014)</caption><thead><tr><th>Site</th><th>Extension</th><th>Poussières mg/m3</th><th>Endotoxines UE/m3</th><th>Moisissures UFC/m3</th><th>Bactéries UFC/m3</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">1</td><td>Avant</td><td>0,31 (0,22 - 4,63)</td><td>21 (7 - 60)</td><td>3 600 (900 - 350 000)</td><td>1 600 (300 - 2 300)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,31 (0,2 - 3,02)</td><td>12 (2 - 300)</td><td>26 000 (1 700 - 2 600 000)</td><td>4 900 (730 - 510 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">2</td><td>Avant</td><td>0,18 (0,15 - 0,2)</td><td>4 (2 - 6)</td><td>7 800 (3 400 - 12 000)</td><td>600 (400 - 800)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,12 (0,06 - 0,34)</td><td>18 (2 - 49)</td><td>40 000 (10 000 - 670 000)</td><td>2 600 (200 - 18 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">3</td><td>Avant</td><td>1,47 (0,74 - 2,2)</td><td>100 (100 - 110)</td><td>140 000 (73 000 - 220 000)</td><td>92 000 (36 800 - 150 000)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,14 (0,06 - 1,32)</td><td>20 (2 - 280)</td><td>10 000 (1 700 - 110 000)</td><td>2 400 (300 - 88 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">4 - BCMP</td><td>Avant</td><td>0,04 (0,04 - 0,05)</td><td>10 (9 - 30)</td><td>3 000 (1 100 - 3 200)</td><td>600 (300 - 1 100)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,18 (0,05 - 2,06)</td><td>20 (4 - 70)</td><td>74 000 (10 500 - 290 000)</td><td>6 400 (400 - 59 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">4 - BCMPJ</td><td>Avant</td><td>0,29 (0,14 - 0,59)</td><td>150 (21 - 350)</td><td>82 000 (58 000 - 120 000)</td><td>85 000 (85 000 - 85 000)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,27 (0,1 - 0,65)</td><td>20 (8 - 130)</td><td>54 000 (17 000 - 180 000)</td><td>5 200 (400 - 25 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">5</td><td>Avant</td><td>0,98 (0,25 - 2,44)</td><td>140 (20 - 200)</td><td>77 000 (32 000 - 190 000)</td><td>30 000 (6 700 - 58 000)</td></tr><tr><td>Après</td><td>1,17 (0,2 - 9,64)</td><td>60 (0,03 - 460)</td><td>102 000 (2 300 - 1 900 000)</td><td>8 400 (800 - 200 000)</td></tr></tbody></table>

Valeurs représentées : Médiane (Min - Max)
<table><caption>Tableau 4. Synthèse des résultats lors des tâches mobiles (selon ADEME, 2014)</caption><thead><tr><th>Site</th><th>Extension</th><th>Poussières mg/m3</th><th>Endotoxines UE/m3</th><th>Moisissures UFC/m3</th><th>Bactéries UFC/m3</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">1</td><td>Avant</td><td>0,47 (0,22 - 4,63)</td><td>56 (5 - 200)</td><td>61 000 (6 300 - 260 000)</td><td>9 800 (1 300 - 28 000)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,65 (0,24 - 12,59)</td><td>60 (6 - 900)</td><td>130 000 (4 800 - 2 700 000)</td><td>23 000 (1 200 - 1 200 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">2</td><td>Avant</td><td>0,5 (0,11 - 0,89)</td><td>12 (5 - 19)</td><td>24 000 (21 000 - 27 000)</td><td>1 300 (600 - 2 100)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,27 (0,03 - 0,70)</td><td>8 (5 - 27)</td><td>50 000 (10 000 - 420 000)</td><td>1 000 (100 - 12 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">3</td><td>Avant</td><td>2,21 (0,32 - 4,1)</td><td>30 (30 - 30)</td><td>31 000 (29 000 - 32 000)</td><td>29 000 (16 000 - 42 000)</td></tr><tr><td>Après</td><td>1,61 (0,41 - 7,67)</td><td>60 (10 - 260)</td><td>180 000 (1 400 - 770 000)</td><td>18 500 (2 500 - 90 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">4 - BCMP</td><td>Avant</td><td>0,02 (0,02 - 0,02)</td><td>5 (5 - 5)</td><td>1 500 (1 500 - 1 500)</td><td>450 (450 - 450)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,19 (0,05 - 0,47)</td><td>4 (1 - 20)</td><td>89 000 (16 000 - 210 000)</td><td>1 900 (400 - 110 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">4- BCMPJ</td><td>Avant</td><td>0,37 (0,37 - 0,37)</td><td>10 (10 - 10)</td><td>85 000 (85 000 - 85 000)</td><td>9 600 (9 600 - 9 600)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,30 (0,07 - 0,86)</td><td>8 (3 - 20)</td><td>38 000 (17 000 - 57 000)</td><td>2 000 (800 - 18 000)</td></tr><tr><td rowspan="2">5</td><td>Avant</td><td>1,60 (1,60 - 1,60)</td><td>60 (20 - 90)</td><td>23 000 (13 000 - 33 000)</td><td>11 000 (8 000 - 13 000)</td></tr><tr><td>Après</td><td>0,84 (0,27 - 48,48)</td><td>20 (10 - 3 400)</td><td>63 000 (900 - 91 000)</td><td>4 700 (900 - 33 000)</td></tr></tbody></table>

Remarques : - Valeurs représentées : Médiane (Min - Max)

L'interprétation porte bien sûr sur l'évolution des concentrations avant et après extension des consignes de tri. Mais elle s'intéresse également à l'influence d'autres facteurs, internes au site (type de poste, mode de gestion : LIFO/FIFO<fnref n="6" />, ventilation...) ou externes (présence de pluie, jour de collecte, nature des déchets,...).

Les résultats des mesures réalisées montrent que les niveaux d'exposition atteints pour les moisissures et dans une moindre mesure pour les bactéries sont élevés. Les concentrations de poussières et moisissures mesurées sur les opérateurs « mobiles » (opérateur de nettoyage, de maintenance, chargeurs) hors cabine de tri sont plus élevées que celles relevées sur les opérateurs postés en cabines. Les phases de nettoyage sont identifiées comme particulièrement exposantes.

Par ailleurs, pour les endotoxines, les concentrations sont, pour certaines mesures réalisées après l'extension des consigne de tri, supérieures aux valeurs guides établies par l'Assurance maladie – Risques professionnels en juin 2015 (INRS, Note HST n°239, 2015) de 200 UE/m³ et 1000 UE/m³ à partir desquelles des mesures de prévention doivent être respectivement planifiées et mises en place immédiatement.

Notons que les plages de concentrations mesurées dans l'étude ADEME/ECOEMBALLAGES [ADEME, 2014] sont globalement cohérentes avec ce qui est reporté dans la synthèse de l'IOM [IOM 2012].

<footnote n="6">⁶ Last In First Out / First In First Out (dernier déchet entré, premier trié / premier déchet entré, premier trié)</footnote>
<table><caption>Tableau 5. Synthèse des concentrations en poussières organiques, bactéries et champignon en centres de tri (selon IOM, 2012)</caption><thead><tr><th>Source</th><th>Zone d'étude</th><th>Paramètre</th><th>Valeur (médiane et gamme)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Tri des recyclables secs des ménages</td><td rowspan="3">Finlande (2001)</td><td>Bactérie mésophile (en nombre/m³) :</td><td>14 200 (2 600 – 38 400)<br/>1 400 (process off)</td></tr><tr><td>Champignon mésophile (en CFU/m³) :</td><td>55 200 (5 400 – 202 000)<br/>3 000 (process off)</td></tr><tr><td>Poussières organiques (mg/m³) :</td><td>0,9 (&lt; LQ – 1,3)</td></tr><tr><td rowspan="2">Zone de réception</td><td rowspan="2">Allemagne (1996)</td><td>Spores de champignons (en UFC/m³) :</td><td>66 000</td></tr><tr><td>Poussières organiques (mg/m³) :</td><td>&lt; 6 en moyenne et pics ponctuels &gt; 6</td></tr><tr><td>Tri des déchets</td><td>Canada (2001)</td><td>Bactéries totales (en nombre/m³) :</td><td>9 600 – 13 000<br/>1 840 – 6 110</td></tr><tr><td rowspan="2">« Grande usine »</td><td>Zone de travail</td><td></td><td>29 000</td></tr><tr><td>Bureau</td><td></td><td>3 600</td></tr><tr><td rowspan="2">« Petite usine »</td><td>Zone de travail</td><td>Spores de champignons (en UFC/m³) :</td><td>78 000</td></tr><tr><td>Bureau</td><td></td><td>2 500</td></tr><tr><td>« Grande usine »</td><td></td><td>Poussières inhalable (mg/m³) :</td><td>2,38</td></tr><tr><td>« Petite usine »</td><td></td><td></td><td>1,12</td></tr></tbody></table>

Dans cette synthèse de l'IOM [IOM 2012], l'étude Finlandaise (2001) met également en évidence l'impact de l'activité dans les halls (variations d'un facteur 10 entre process on et process off). L'étude canadienne semble quant à elle démontrer un effet de saisonnalité. Ce dernier ne transparait pas dans les résultats de l'étude ADEME [ADEME 2014].

Les bureaux, considérés comme zones connexes dans notre étude, apparaissent préservés par rapport aux zones de travail (étude polonaise).
### 2.3.3. AXES D'AMELIORATION

En préambule, notons que des axes d'amélioration transverses, d'ordre techniques, organisationnels, de contractualisation ou de sensibilisation ont également été identifiés ; ils sont détaillés en §2.7.2.

Les éléments présentés ici font référence au tri des déchets recyclables, le tri sur ordures ménagères brutes étant très limité et ayant vocation à disparaitre.

## REDUCTION DES EMISSIONS

La récente publication APAVE/ADEME/ECOEMBALLAGES [ADEME 2014], axée sur l'extension des consignes de tri (tri des plastiques), traite les résultats issus de 6 campagnes de mesures (1 campagne avant extension des consignes ; 5 campagnes après) menées sur 5 centres de tri. Ces résultats permettent de dresser un état des lieux récent et bien documenté de la qualité de l'air dans les centres de tri français.

Selon cette étude, plusieurs campagnes ont montré l'influence de l'âge de la collecte sur les niveaux de concentrations en moisissures : des niveaux élevés de concentrations en moisissures peuvent être corrélatés à l'augmentation de l'âge de la collecte des produits recyclés le jour de la campagne.

Concernant les moisissures, il a été noté que le facteur « Pluie » modifie de façon importante la relation entre l'extension des consignes de tri et la concentration mesurée dans les cabines de tri. Lorsque la collecte a été réalisée par temps de pluie, l'exposition aux moisissures en cabine est augmentée par un facteur 35, alors que ce facteur est seulement 2.5 lorsque la collecte est réalisée par temps sec.

L'ordre du traitement des déchets est également apparu comme un facteur déterminant de l'exposition aux poussières et aux agents biologiques : le mode LIFO (Last In First Out) est associé à une augmentation significative des concentrations, en cabines de tri comme sur les postes mobiles.

Ainsi l'étude conclut qu'il paraît nécessaire d'associer à l'activité de tri des recyclables secs des ménages :

* un âge de collecte modéré,

* une protection des produits de la collecte sélective des effets de la pluie (bac avec couvercle plein),

* une gestion de l'ordre de traitement des produits de la collecte sélective en FIFO (First In First Out).

Notons également que l'étude conclut que l'extension des consignes de tri des emballages plastiques augmente l'exposition aux moisissures et aux bactéries dans les cabines de tri. L'influence conséquente de la nature de la matière première traitée est à nouveau démontrée.

## LIMITATION DES TRANSFERTS / REDUCTION DES CONCENTRATIONS

* Opérateurs en cabines de tri

L'étude de l'APAVE pour l'ADEME/ECOEMBALLAGE [ADEME 2014] a montré que la qualité du système de ventilation de la cabine joue un rôle déterminant concernant les niveaux d'exposition. En comparaison avec un système de ventilation des cabines non conforme aux recommandations de l'INRS, un système de qualité intermédiaire (approchant de la conformité aux prescriptions INRS) est associé à une réduction significative, mais modérée (réduction des concentrations par un facteur moyen de 2,8 et 3,3) des concentrations de poussières et d'endotoxines. En revanche, l'effet ne semble pas significatif sur les concentrations de moisissures et de bactéries.
L'impact des systèmes de ventilation est également démontré dans l'étude de VIEGAS [VIEGAS 2014-2], qui atteste que les concentrations mesurées en poussières sont significativement plus élevées dans une usine sans ventilation.

Il semble ainsi nécessaire d'équiper les centres de tri d'une ventilation des cabines de tri conçue et **maintenue** conforme aux recommandations de l'INRS.

* Opérateurs mobiles

Les opérateurs mobiles sont plus exposés aux poussières et moisissures que les opérateurs en cabines de tri. Pour ces travailleurs spécifiques l'amélioration de la qualité de l'air respiré nécessite une évaluation spécifique de leur travail (identification des tâches, évaluation des expositions biologiques, définition des mesures de prévention...).

* Actions générales

Afin de rendre plus efficace la ventilation générale et de limiter le transfert de pollutions, l'INRS (INRS ED6098) recommande d'aménager les centres de tri en 3 zones séparées physiquement par des murs coupe-feu : hall de déchargement, hall de chargement des produits finis, et la partie process.

Par ailleurs afin de limiter les transferts de polluants, le capotage de l'ensemble du process (cribles, chutes de tapis, convoyeurs, ...) est un axe d'amélioration recommandé. Il faut cependant éviter que cela ne nuise à l'exploitation. Ainsi, pour faciliter la maintenance (débourrage, ...) les convoyeurs pourront disposer d'un capotage qui s'enlève facilement (ex : flasques latérales rehaussées prolongées par des arceaux qui supporteront les bâches fixées par des sandows) et de capteurs avec report en supervision (ex : détecteur de rotation sur les tambours des tapis), etc.

Il est également recommandé de maximiser les extractions au début du process pour enlever les fines le plus tôt possible dans la chaine de traitement.

## EXPLOITATION, ENTRETIEN ET MAINTENANCE

Les axes d'amélioration proposés sont transposables à tous type de site et sont détaillés en §2.7.2.
## 2.4 Compostage et méthanisation

### 2.4.1 VENTILATION

#### RAPPEL SUR LES ENCEINTES CONSIDEREES

Selon la première phase de l'étude, les enceintes suivantes sont à considérer ; un exemple de positionnement de ces enceintes sur une usine de méthanisation-compostage est proposé en Figure 15.

<table><caption>Tableau 6. Enceintes d'intérêt dans les centres de compostage/méthanisation</caption><thead><tr><th>Zone</th><th>Local</th><th>Intérêt</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">1. Réception</td><td>Hall de réception</td><td>Présence régulière de personnel piéton lors des déchargements et pour les nettoyages.<br>Inclus la zone trémie (cas des déchargements en fosses).</td></tr><tr><td>Salle de commande</td><td>Lien aéraulique avec les « zones source » contiguës à étudier même si ces salles sont généralement en surpression</td></tr><tr><td>2. Pré-traitement</td><td>Hall de tri</td><td>Entretien et maintenance récurrents dans cette zone où la qualité de l'air peut être dégradée</td></tr><tr><td>3. Traitement</td><td>Hall de fermentation / maturation</td><td>Entretien et maintenance récurrents dans cette zone où la qualité de l'air peut être dégradée</td></tr><tr><td>4. Post-traitement</td><td>Hall d'affinage</td><td>Entretien et maintenance récurrents dans cette zone où la qualité de l'air peut être dégradée</td></tr><tr><td rowspan="4">6. Zones connexes</td><td>Vestiaires (uniquement si contigus)</td><td>Lien aéraulique avec les « zones source » contiguës</td></tr><tr><td>Alimentation / Extraction BRS</td><td>Entretien et maintenance récurrents dans cette zone où la qualité de l'air peut être dégradée</td></tr><tr><td>Atelier de maintenance</td><td>Pas de source spécifiquement liée au site mais lien aéraulique avec les « zones source » contiguës</td></tr><tr><td>Bureaux (uniquement si contigus)</td><td>Lien aéraulique avec les « zones source » contiguës</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 15 : Exemple d'une installation de méthanisation-compostage</figcaption></figure>

Source : La méthanisation des déchets ménagers, l'expérience de Lille Métropole (http://slideplayer.fr/slide/446103/)

## ZONES PROCESS

De manière générale, peu d'information est disponible dans la littérature sur les conditions de ventilations spécifiques à chaque enceinte.

Les recommandations générales d'isolement des espaces, de confinement des émissions et de captations à la source (extractions locales) développées en § 2.3.1 peuvent être transposées ici.

## ZONES CONNEXES

Les zones connexes sont un sujet transverse commun à tous types de site et sont traitées au §2.6.
## 2.4.2. POLLUANTS EN PRESENCE

### SOURCES ET POLLUANTS

Que l'on considère les sites de compostage ou de méthanisation, les zones de préparation de la matière sont similaires (réception, prétraitement). De plus, pour pouvoir être valorisé en agriculture, le digestat subit généralement une phase de compostage caractérisé. Les émissions rencontrées lors de cette phase sont alors à peu près les mêmes que pour un compostage simple, sans méthanisation préalable [INERIS 2010a]. Aussi, ces deux types de site (compostage et méthanisation) sont ici traités sans distinction.

Une récente étude ADEME [ADEME, 2012] dresse un état des lieux des émissions gazeuses et particulaires du compostage. L'INRS a de son côté publié en 2010 les travaux de Poirot et al [INRS, 2010c] qui ont mené des campagnes de caractérisation des expositions professionnelles sur une dizaine de sites de compostage en France, dont un site de compostage de digestat de méthanisation.

Ces récents travaux [ADEME 2012], [INRS 2010c,] ainsi qu'un article basé sur le REX de l'UVO<fnref n="7" /> Venesys [INRS, 2014a] s'accordent sur la présence de 3 polluants majoritaires :

* les matières particulaires totales (MPT),

* l'ammoniac,

* les bioaérosols.

Plusieurs publications font également état de la présence de nombreux COV, de nature et de concentration variables en fonction des zones caractérisées et des matières premières traitées. Bien que présents le plus souvent en faibles concentrations [INRS 2010c], la grande disparité de nature et de toxicité de cette famille de composés nous conduit à les étudier plus en détails.

A noter que bien que le méthane soit le polluant gazeux majoritairement produit en méthanisation, ce composé ne génère pas de risque sanitaire en tant que tel : il s'agit de risques de sécurité (risque explosif et d'asphyxie par défaut d'oxygène) et non pas de santé. Par ailleurs, aucune exposition à ce composé n'est attendue dans la mesure où le procédé est effectué en unité entièrement close. Les systèmes de contrôle en place sur ces sites (surveillance de la Limite Inférieure d'Explosivité pour éviter tout risque d'explosion en cas de fuite de méthane) permettent de garantir que l'exposition à ce gaz ne serait de toutes façons que très limitée [INERIS 2010a, IOM 2012].

Les émissions en polluants mentionnés ci-dessus sont liées à la dégradation même de la matière organique par les micro-organismes ou aux activités associées (manipulation des déchets, circulation des engins,...). Si la part attribuable aux différentes origines reste incertaine [Nedellec 2002], le découpage indicatif, présenté dans le Tableau 7 et le Tableau 8 ci-après, peut toutefois être établi [ADEME 2012, INRS 2010c].

<footnote n="7">⁷ Unité de Valorisation Organique</footnote>
<table><caption>Tableau 7. Polluants d'intérêt identifiés en compostage / méthanisation</caption><thead><tr><td>Polluant</td><td>Origine</td><td>Zone concernée</td></tr></thead><tbody><tr><td>Poussières particulaires totales</td><td>Processus de compostage (actions mécaniques)</td><td>Zone de déplacement de matière et/ou de circulation des engins (surtout chargeuse sur pneus)<br>Effet de saisonnalité (plus de poussières en été lorsque le produit est sec)</td></tr><tr><td>NH<sub>3</sub></td><td>Processus de compostage (dégradation biologique)</td><td>Très présent dans toutes les zones. Les concentrations sont variables en fonction des déchets compostés : les compostages de boues et de déchets après méthanisation sont les plus émissifs.</td></tr><tr><td>Bio-aérosols</td><td>Processus de compostage (dégradation biologique)</td><td>Les bio-aérosols sont générés lors de la manipulation du déchet, notamment l'été.</td></tr></tbody></table>

D'autres polluants sont cités dans la littérature [INERIS 2010a ADEME 2012, INRS 2010c, ASTEE 2011, Gallego 2014, Font 2011] mais sont a priori présents en moindres proportions.

<table><caption>Tableau 8. Autres polluants identifiés en compostage / méthanisation</caption><thead><tr><td>Polluant</td><td>Origine</td><td>Commentaire</td></tr></thead><tbody><tr><td>COV (dont BTEX)</td><td>Processus de compostage (dégradation biologique)</td><td>Les valeurs mesurées sont variables, généralement faibles à modérées.<br>Les expositions sont plus fortes aux étapes de réception, pré-traitement et en début de compostage.<br>Plus d'une centaine de substances sont identifiées, dépendant du type de substrat, du procédé de compostage, et des conditions opérationnelles (voir détails dans les paragraphes suivants).<br>Concernant les BTEX, ces composés sont supposés provenir principalement de la combustion des carburants des engins utilisés sur site [2]</td></tr><tr><td>HAP</td><td>Déchet entrant</td><td>A l'état de traces dans les déchets entrants. Concentrations d'exposition négligeables.</td></tr><tr><td>PCB</td><td>Déchet entrant</td><td>A l'état de traces dans les déchets entrants, notamment les boues. Concentrations d'exposition négligeables.</td></tr><tr><td>CO<sub>2</sub></td><td>Processus de compostage (fermentation aérobie)</td><td>Environ 50% du C des déchets est transformé en CO<sub>2</sub>.</td></tr><tr><td>CO</td><td>Processus de compostage (Engins)</td><td>Faible part liée aux émanations des moteurs thermiques</td></tr><tr><td>ETM</td><td>Déchet entrant</td><td>Essentiellement Fe (10 à 170 µg/m<sup>3</sup>) et Al (10 à 80 µg/m<sup>3</sup>), contenus dans/sur les poussières.<br>Autres composés négligeables.</td></tr><tr><td>H<sub>2</sub>S</td><td>Processus de compostage (dégradation biologique)</td><td>Fonction du déchet entrant (les boues sont réputées émettrices).<br>Lorsque le processus fonctionne bien, les concentrations sont très faibles (de l'ordre du µg/m<sup>3</sup>) au regard de la VLEP 8 heures.<br>En cas de dysfonctionnements de la ventilation (création de conditions anaérobies) ou de zones de stagnation des effluents liquides, la fermentation peut conduire au dégagement de ces composés.</td></tr></tbody></table>
Rappelons à nouveau qu'il s'agit ici de synthétiser au mieux les émissions, qui resteront cependant fonction du type de substrat, du procédé de compostage et des conditions opérationnelles.

## CONCENTRATIONS MESUREES DANS L'AIR

Concernant les polluants d'intérêt (poussières, NH₃, bioaérosols) et les polluants considérés comme une problématique générale dans le domaine des déchets (COV), les compléments d'information suivants sont disponibles.

### Poussières totales

L'étude INRS [INRS 2010c] constate, de manière générale, peu de dépassements de la VLEP 8 heures en ce qui concerne les poussières totales : sur 210 mesures, seules 7 dépassent cette valeur repère et correspondent systématiquement à des zones de déplacement de matière (opération de mélange déchet avec structurant, affinage, criblage), avec déplacement de chargeuse sur pneus.

La synthèse de l'IOM [IOM 2012] propose un tableau récapitulatif des concentrations en poussières organiques mesurées sur plusieurs sites de compostage.

<table><caption>Tableau 9. Poussières organiques – Synthèse des mesures disponibles (selon IOM, 2012)</caption><thead><tr><td>Source</td><td>Zone d'étude</td><td>Concentration moyenne (min-max) en mg/m³</td></tr></thead><tbody><tr><td>Fosse de stockage</td><td>Pays-Bas (1997)</td><td>1,1 (0,3 – 3,4)</td></tr><tr><td>Non précisé</td><td>Pays-Bas</td><td>4,5 (0,7 – 55,1)</td></tr><tr><td>Criblage</td><td rowspan="3">Royaume-Uni (2001)</td><td>1.37-3.32</td></tr><tr><td>Retournement</td><td>0.39-1.23</td></tr><tr><td>Broyage</td><td>1.46-1.54</td></tr><tr><td>Ambulatoire sur 4 travailleurs</td><td>Royaume-Uni (2007)</td><td>0,39 – 2,88</td></tr><tr><td>Compost Production workers</td><td rowspan="7">Pays-Bas (2000)</td><td>1.3 (&lt;0.3-5.3)</td></tr><tr><td>Compost technical personnel</td><td>1.5 (0.7-7.3)</td></tr><tr><td>Compost supervisors</td><td>1.8 (0.5-22.8)</td></tr><tr><td>Compost bulldozer drivers</td><td>0.5 (&lt;0.3-12.2)</td></tr><tr><td>Composting Site Process Hall</td><td>0.6 (&lt;0.3-3.8)</td></tr><tr><td>Composting Site Workshop</td><td>0.4 (&lt;0.3-2.2)</td></tr><tr><td>Composting site Canteen & offices</td><td>0.4 (&lt;0.3-0.8)</td></tr><tr><td>Composting Plant site worker</td><td rowspan="2">Pologne (2002)</td><td>4.6 (0.8-10)</td></tr><tr><td>Composting Plant machine operator</td><td>4.9 (2.3-10)</td></tr><tr><td>Bulldozer operator (reloading machine operator)</td><td></td><td>2.5 (1.9-3.2)</td></tr><tr><td>Salle de contrôle</td><td>Finlande (2005)</td><td>0,6 – 0,7</td></tr><tr><td>Mélange-fermentation</td><td rowspan="4">Espagne (2009)</td><td>3.6 (&lt;0.2-17.9)</td></tr><tr><td>Criblage</td><td>7.5 (1.0-226.0)</td></tr><tr><td>Maturation</td><td>11 (&lt;0.1-35.9)</td></tr><tr><td>Broyage</td><td>1.2 (0.1-5.5)</td></tr><tr><td>Tri manuel</td><td rowspan="4">Royaume-Uni (2011)</td><td>1.47 (0.22-11.92)</td></tr><tr><td>Broyage</td><td>0.92 (0.08-4.70)</td></tr><tr><td>Retournement</td><td>0.77 (0.07-7.22)</td></tr><tr><td>Criblage</td><td>1.24 (0.20-17.73)</td></tr><tr><td>Usine TMB – échantillons statiques</td><td rowspan="4">Finlande (2006)</td><td>0.4 (&lt;0.01-0.7)</td></tr><tr><td>Pre-traitement & compactage</td><td>0.1 (&lt;0.01-0.5)</td></tr><tr><td>Bioréacteur Hall</td><td>0.4 (&lt;0.01-1.5)</td></tr><tr><td>Drying Hall</td><td></td></tr></tbody></table>

Les concentrations moyennes mesurées ressortent globalement assez faibles au regard de la VLEP 8 heures. Toutefois, des pics conséquents, associés aux opérations de déplacement de matière (criblage, broyage, retournement) ou de maintenance / nettoyage sont constatés dans la quasi-totalité des études citées.

Lorsque l'information est disponible (étude des Pays-Bas de 2000), les locaux connexes (atelier, cantine) apparaissent moins pollués en poussières que les locaux directement liés aux activités de compostage.
On dispose, de manière générale, de peu de données sur la composition des poussières (notamment la granulométrie). Selon Sykes [Sykes, 2011] et sur la base des sites étudiés, l'exposition à la fraction respiratoire est faible et non susceptible de présenter un risque. La fraction inhalable est ainsi largement prédominante. S. VIEGAS a, quant à elle, récemment mené une campagne de mesures sur une usine de compostage au Portugal [VIEGAS, 2014] dans le but de mieux connaître l'exposition aux matières particulières et champignons sur ce type d'industrie. Les mesures ont été réalisées sur une période de 5 minutes, au plus près des voies respiratoires des travailleurs.

En termes de pollution aux particules, les résultats de cette étude indiquent que leur composition, en termes de taille des particules, varie d'une enceinte à une autre (voir Figure 16 ci-après).

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 16 : MPT en mg/m³ – Valeurs moyennes par poste de travail (selon VIEGAS, 2014)</figcaption></figure>

Parmi les différentes enceintes, les valeurs les plus élevées des fractions les plus petites (PM0,5 et PM1), potentiellement les plus dangereuses pour la santé, sont mesurées dans l'atelier de maintenance (Maintenance Workshop). Concernant les fractions les plus élevées (PM5, PM10), elles sont majoritairement retrouvées au niveau de la cabine de la chargeuse (Forklift Cabine). Cette zone et la zone de maturation (Maturation Park), sont globalement les plus exposées aux poussières, ce qui s'explique ici par les allers-retours de l'engin en zone de maturation, qui remettent en suspension les poussières.

Ces données sont à considérer avec précaution dans la mesure où elles ne reposent que sur une seule étude. Par ailleurs, les mesures de poussières ont été réalisées avec un appareil portable (Lighthouse, model 3016 IAQ) qui effectue un comptage des particules (toutes les fractions simultanément) puis une approximation de la masse (sur la base de la densité du carbone). Enfin, les mesures n'ont été réalisées que sur un pas de temps de 5 minutes, ce qui semble peu au regard des variations d'activité attendues sur ce type de site.

Ainsi, ces données sont essentiellement à considérer à titre indicatif. Elles mettent néanmoins en évidence que l'exposition n'est pas homogène dans les différentes enceintes (concentrations et compositions variables) et laissent supposer que la contamination dans l'atelier de maintenance est davantage à rapprocher des activités spécifiques qui y ont lieu (soudure, fraisage, découpe, ...) que de l'activité « déchets ».

La synthèse bibliographique de l'ADEME [ADEME, 2012] propose quant à elle un découpage sur les émissions des particules par les différentes activités (voir Tableau 10).

<caption>Tableau 10. Poussières - Dynamique d'émission (selon ADEME, 2012)</caption>
<table><thead><tr><th>Diamètre des particules émises (µm)</th><th>Transfert de matière</th><th>Retournement</th><th>Criblage</th><th>Broyage</th></tr></thead><tbody><tr><td>d &lt; 2.5</td><td>↑↑</td><td>↑↑</td><td>↑↑↑</td><td>↑↑</td></tr><tr><td>2.5 &lt; d &lt; 10</td><td></td><td></td><td>↑↑</td><td></td></tr><tr><td>d &gt; 10</td><td>↑↑</td><td></td><td></td><td>↑↑</td></tr></tbody></table>

Dans l'étude VIEGAS [VIEGAS, 2014], la salle de commande (Room Process Control) constitue la zone la plus préservée. Ce même constat avait été effectué par Kivirantra [Kiviranta, 1999] qui a réalisé des mesures sur une usine en Finlande dans différents modes de fonctionnement du broyeur. Les mesures en COV réalisées indiquent une moyenne variant entre 550 µg/m³ (broyage à l'arrêt) et 3 000 µg/m³ (broyage en fonctionnement) dans le hall de broyage tandis que les mesures réalisées en parallèle dans la salle de contrôle font état de valeurs nettement plus faibles, mais également impactées par le fonctionnement de broyeur (180 µg/m³ broyage à l'arrêt et 530 µg/m³ broyage en fonctionnement). Notons que ces valeurs, en somme de COV, ne peuvent être interprétées en termes de niveau de risque pour de l'exposition travailleurs.

Cela tend à confirmer le lien aéraulique suspecté entre ces différentes enceintes. Toutefois, la publication de Kivirantra [Kiviranta, 1999] ne donne aucune information sur les conditions de ventilation des lieux et est donc difficilement exploitable de ce point de vue. Par ailleurs, depuis la fin des années 90, les principes constructifs de ces usines ont évolué.

## Ammoniac

Selon l'ADEME [ADEME, 2012], plusieurs facteurs influent sur les émissions d'ammoniac (la nature et la qualité du substrat, le ratio C/N, l'aération, la température et le pH). Les émissions d'ammoniac ne sont pas stables tout au long du processus :

* l'émission est maximale pendant la fermentation, où la dégradation de la matière est importante et la température élevée,

* elle diminue avec le temps (baisse de la teneur en ammonium du substrat, baisse de la température et plus grande activité des organismes nitrifiants qui consomment l'ammonium).

Ces variations d'émissions peuvent être synthétisées selon le Tableau 11 ci-dessous.

<table><caption>Tableau 11. Ammoniac - Dynamique d'émission (selon ADEME, 2012)</caption><thead><tr><th>Fermentation</th><th>Retournement</th><th>Maturation</th><th>Criblage</th></tr></thead><tbody><tr><td>↑↑↑</td><td>↑</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

L'étude INRS [INRS 2010c], menée sur une dizaine de sites traitant des matières premières différentes, dresse le tableau de résultats suivant.

<table><caption>Tableau 12. Ammoniac – Résultats des mesures de concentrations en ppm (selon INRS 2010c)</caption><thead><tr><th rowspan="3">Entreprise</th><th rowspan="3">Déchet principal</th><th colspan="10">Ammoniac : concentration en ppm</th></tr><tr><th colspan="4">Ambiance tous points</th><th colspan="4">Ambiance fermentation</th><th colspan="4">Cabines engins</th><th colspan="4">Prélévements individuels</th></tr><tr><th>n<br>[n>VME]</th><th>Moy</th><th>Max</th><th>Écart<br>type</th><th>n<br>[n>VME]</th><th>Moy</th><th>Max</th><th>Écart<br>type</th><th>n<br>[n>VME]</th><th>Moy</th><th>Max</th><th>Écart<br>type</th><th>n<br>[n>VME]</th><th>Moy</th><th>Max</th><th>Écart<br>type</th></tr></thead><tbody><tr><td>A hiver</td><td>DV</td><td>3*</td><td>&lt; 1</td><td>&lt; 1</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>A été</td><td>DV</td><td>3*</td><td>&lt; 1</td><td>&lt; 1</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>B hiver</td><td>boues</td><td>3*</td><td>2,6</td><td>6,0</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>B été</td><td>boues</td><td>3*</td><td>6,2</td><td>12,1</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>C</td><td>boues</td><td>10 (10)</td><td>58,29</td><td>81,60</td><td>17,11</td><td>6 (6)</td><td>65,40</td><td>81,60</td><td>9,80</td><td>4 (2)</td><td>26,90</td><td>51,60</td><td>26,84</td><td>7 (3)<br>cabine</td><td>22,44</td><td>48,60</td><td>19,74</td></tr><tr><td>D</td><td>bio-déchets</td><td>20</td><td>2,08</td><td>4,61</td><td>1,17</td><td>12</td><td>2,30</td><td>4,61</td><td>1,26</td><td>5</td><td>1,98</td><td>3,69</td><td>1,02</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>E</td><td>DV + boues</td><td>26</td><td>3,55</td><td>7,54</td><td>2,60</td><td>18</td><td>5,06</td><td>7,54</td><td>1,55</td><td>4</td><td>0,63</td><td>0,77</td><td>0,10</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>F</td><td>OMR</td><td>26</td><td>0,18</td><td>0,59</td><td>0,13</td><td>8</td><td>0,24</td><td>0,59</td><td>0,16</td><td>4</td><td>0,09</td><td>0,13</td><td>0,03</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>G</td><td>OMR</td><td>28</td><td>0,06</td><td>0,11</td><td>0,01</td><td>19</td><td>0,06</td><td>0,08</td><td>0,01</td><td>4</td><td>0,11</td><td>0,18</td><td>0,05</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>H</td><td>boues</td><td>34 (19)</td><td>12,47</td><td>39,50</td><td>7,32</td><td>34 (19)</td><td>12,47</td><td>39,50</td><td>7,32</td><td>12 (3)</td><td>8,67</td><td>13,01</td><td>3,25</td><td>5 (1)</td><td>8,29</td><td>20,18</td><td>2,54</td></tr><tr><td>I</td><td>DV</td><td>35</td><td>1,59</td><td>6,00</td><td>1,64</td><td>20</td><td>1,62</td><td>6,00</td><td>1,74</td><td>15</td><td>0,16</td><td>0,29</td><td>0,07</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>J</td><td>digestat OMR</td><td>40 (32)</td><td>27,58</td><td>51,21</td><td>12,68</td><td>30 (30)</td><td>34,20</td><td>51,21</td><td>5,76</td><td>5 (3)</td><td>14,6</td><td>24,3</td><td>7,1</td><td>11 (9)<br>cabine</td><td>15,8</td><td>30,0</td><td>8,2</td></tr></tbody></table>

<footnote>* Mesurages réalisés sur une durée moyenne de 6 à 7 heures par appareil à lecture directe</footnote>
Les concentrations les plus élevées sont mesurées sur les plates-formes de compostage de boues de STEP urbaine et de digestat d'OMR (méthanisation). Pour ces sites, les valeurs mesurées en ambiance ou en prélèvements individuels sont généralement supérieures à la VLEP 8 heures. Les plus fortes concentrations sont mesurées en zone de fermentation.

Ce constat ne se vérifie pas pour les autres substrats.

## Bio-aérosols

La synthèse bibliographique de l'ADEME [ADEME, 2012] fait état d'une variabilité importante des concentrations microbiennes dans l'air des sites de compostage. Des pics de concentrations sont mesurés lors de certaines activités telles que le broyage, le criblage, avec une augmentation des concentrations d'environ 2 unités logarithmiques par rapport aux concentrations « bruit de fond ».

Les étapes de maintenance et de nettoyage sont également identifiées comme particulièrement émettrices.

La taille des bioaérosols a également fait l'objet de quelques études et est généralement inférieure à 7 ou 8 µm [ADEME, 2012].

Les résultats de l'étude VIEGAS sur une usine de compostage au Portugal [VIEGAS, 2014] sont reportés sur la Figure 17 ci-dessous. L'auteur s'est intéressée à la fois à la concentration en air ambiant (collectés via un impacteur – échantillon de 50 l prélevé à 140 l/min) et à la contamination des surfaces (échantillonnage via un « mouchoir » de 10 cm x 10 cm, selon ISO18593).

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 17 : Valeurs moyennes des concentrations et de charges surfaciques en champignons par poste de travail (selon VIEGAS, 2014)</figcaption></figure>

Les résultats de la Figure 17 confirment une forte variabilité des concentrations en fonction des enceintes. En termes de concentrations, les zones de pré-traitement (Pre-treatment ; Waste screw) sont de loin les plus contaminées par les microorganismes de type champignons. Une contamination des surfaces est également notable dans la salle de contrôle (Room process control). Toutefois dans cette dernière enceinte, la concentration en champignons dans l'air est plus faible que sur l'échantillon de contrôle réalisé en extérieur du site.

Une récente publication [WERY, 2014] dresse l'état des lieux des bioaérosols identifiés sur les plates-formes de compostage et du risque associé pour la santé des travailleurs. Le risque biologique est essentiellement lié aux espèces suivantes : champignons, bactéries, endotoxines et 1-3 β-glucans. Cette publication [WERY, 2014] propose le tableau de synthèse suivant des plages de concentrations mesurées sur des sites de compostage, durant les activités susceptibles d'émettre des bioaérosols (déplacement de matière).
<table><caption>Tableau 13. Bioaérosols – Synthèse des mesures disponibles (selon WERY 2014)</caption><thead><tr><td>Groupe microbiologique</td><td>Concentrations dans les aérosols de centres de compostage</td></tr></thead><tbody><tr><td>Bactéries mésophiles</td><td>10<sup>2</sup> – 10<sup>8</sup> UFC/m<sup>3</sup></td></tr><tr><td>Bactéries Gram-négatives</td><td>10 – 8.10<sup>5</sup> UFC/m<sup>3</sup></td></tr><tr><td>Bactéries thermophiles</td><td>3.10<sup>1</sup> – 10<sup>9</sup> UFC/m<sup>3</sup></td></tr><tr><td>Moisissures</td><td>10<sup>1</sup> - 10<sup>7</sup> UFC/m<sup>3</sup></td></tr></tbody></table>

Ces plages de mesures sont cohérentes avec ce qui est reporté dans l'étude INRS [INRS 2010c,] et la synthèse de l'IOM [IOM 2012], dont les extraits ci-dessous se focalisent sur les publications présentant un détail par poste de travail.

<table><caption>Tableau 14. Bactéries – Synthèse des concentrations mesurées sur différents sites de compostage et méthanisation, médiane et gamme (selon IOM, 2012)</caption><thead><tr><td>Source</td><td>Zone d'étude</td><td>Paramètre</td><td>Valeur (UFC/m<sup>3</sup>)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Criblage<br>Retournement<br>Broyage</td><td>Royaume-Uni (2001)</td><td>Bactéries Gram-negatives</td><td>22,4 – 24,1 x 10<sup>3</sup><br>6,1 – 32,8 x 10<sup>3</sup><br>51,6 – 59,8 x 10<sup>3</sup></td></tr><tr><td>Composting Plant site worker</td><td rowspan="2">Pologne (2002)</td><td>Bactérie mésophile :</td><td>919 x 10<sup>3</sup> (26 - 6278 x 10<sup>3</sup>)</td></tr><tr><td>Composting Plant machine operator</td><td>Bactérie thermophile :</td><td>64 x 10<sup>3</sup> (4,4 – 390 x 10<sup>3</sup>)</td></tr><tr><td>Bulldozer operator (reloading machine operator)</td><td>Bactérie mésophile :</td><td>323 x 10<sup>3</sup> (19 – 540 x 10<sup>3</sup>)</td></tr><tr><td rowspan="2">Broyage<br>Fermentation<br>Maturation/Stockage<br>Andain au repos<br>Retournement d'andain</td><td rowspan="2">France (2010)</td><td>Bactérie thermophile :</td><td>257 x 10<sup>3</sup> (9,8 – 890 x 10<sup>3</sup>)</td></tr><tr><td>Bactérie mésophile :</td><td>78 x 10<sup>3</sup> (31 -170 x 10<sup>3</sup>)</td></tr><tr><td>Broyage<br>Fermentation<br>Maturation/Stockage<br>Andain au repos<br>Retournement d'andain</td><td>Bactéries viables</td><td>Bactérie thermophile :</td><td>29 x 10<sup>3</sup> (6,1 – 59 x 10<sup>3</sup>)</td></tr><tr><td rowspan="4">Mélange-fermentation<br>Broyage<br>Maturation<br>Criblage</td><td rowspan="4">Espagne (2009), sur 6 usines</td><td rowspan="4">Bactérie mésophile :</td><td>3,8 x 10<sup>4</sup></td></tr><tr><td>3,2 x 10<sup>3</sup></td></tr><tr><td>6 x 10<sup>3</sup></td></tr><tr><td>3,6 x 10<sup>3</sup></td></tr><tr><td>Usine TMB – échantillons statiques</td><td rowspan="5">Finlande (2006)</td><td>Bactérie mésophile :</td><td>1 x 10<sup>7</sup> (1,7.10<sup>3</sup>-1,6.10<sup>9</sup>)</td></tr><tr><td>Pre-treatment &amp; compactage</td><td>Bactérie thermophile :</td><td>2,7 x 10<sup>7</sup> (5,4.10<sup>3</sup>-3,1.10<sup>9</sup>)</td></tr><tr><td>Bioreactor Hall</td><td>Bactérie mésophile :</td><td>3,3 x 10<sup>6</sup> (1,9.10<sup>3</sup>-3,1.10<sup>9</sup>)</td></tr><tr><td>Drying Hall</td><td>Bactérie thermophile :</td><td>7,2 x 10<sup>6</sup> (1,1.10<sup>4</sup>-1,6.10<sup>9</sup>)</td></tr><tr><td>Bactérie thermophile :</td><td>Bactérie mésophile :</td><td>55 290 (7 370 – 236 960)</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>12 450 (1 010 – 55 210)</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>2 620 (710 – 6 500)</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>80 (20 – 250)</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>120 (35 – 490)</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>30 (0 – 70)</td></tr></tbody></table>

Les activités associées à un déplacement de matières sont les plus émissives, notamment l'étape de broyage.

La synthèse de l'IOM [IOM, 2012] propose le même type de tableau pour les concentrations en champignons, endotoxines et 1-3 β-glucans. Les extraits ci-dessous se focalisent sur les publications présentant un détail par poste de travail.
<table><caption>Tableau 15. Champignons, endotoxines et 1-3 β-glucans – Synthèse des concentrations mesurées sur différents sites de compostage et méthanisation, médiane et gamme (selon IOM 2012)</caption><thead><tr><th>Source</th><th>Zone d'étude</th><th>Champignons (UFC/m³)</th><th>Endotoxines (UE/m³)</th><th>1-3 β-glucans (ng/m³)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Criblage</td><td rowspan="3">Royaume-Uni (2001)</td><td>1.0-6.5 x 10³</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Retournement</td><td>6.1-7.5 x 10³</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Broyage</td><td>6.4-12.7 x 10³</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Composting Plant site worker</td><td rowspan="3">Pologne (2002)</td><td>19 (1.6-56)</td><td>760 (100-3240)</td><td></td></tr><tr><td>Plant machine operator</td><td>27 (5.8-69)</td><td>610 (91-1140)</td><td></td></tr><tr><td>Bulldozer operator (reloading machine operator)</td><td>16 (11-26)</td><td>140 (92-200)</td><td></td></tr><tr><td>Broyage</td><td rowspan="5">France (2010)</td><td>6.8 x 10⁴</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fermentation</td><td>4.5 x 10³</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Maturation/Stockage</td><td>9.6 x 10³</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Andain au repos</td><td>3.7 x 10³</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Retournement d'andain</td><td>1.5 x 10⁴</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mélange-fermentation</td><td rowspan="4">Espagne (2009), sur 6 usines</td><td>4.1 x 10⁵</td><td>1.2 x 10⁵</td><td></td></tr><tr><td>Broyage</td><td>3.2 x 10⁵</td><td>1.3 x 10⁵</td><td></td></tr><tr><td>Maturation</td><td>1.2 x 10⁵</td><td>2.3 x 10⁴</td><td></td></tr><tr><td>Criblage</td><td>8.6 x 10⁵</td><td>5.2 x 10⁵</td><td></td></tr><tr><td>Usine TMB – échantillons statiques</td><td rowspan="4">Finlande (2006)</td><td>MF = 96 620</td><td>210.5 (50-880)</td><td></td></tr><tr><td>Pre-treatment &amp; compactage</td><td>TF = 3 070</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bioreactor Hall</td><td>MF = 440</td><td>194.3 (4.2-1100)</td><td></td></tr><tr><td>Drying Hall</td><td>TF = 35</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Opérateurs (ambulatoire)</td><td rowspan="6">Pays-Bas (2000)</td><td>MF = 20</td><td>16.2 (8.4-31)</td><td></td></tr><tr><td>Superviseurs (ambulatoire)</td><td>TF = 20</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Conducteur bulldozer (ambulatoire)</td><td>MF = 96 620</td><td>373 (141-3544)</td><td>4 850</td></tr><tr><td>Hall process (statique)</td><td>TF = 3 070</td><td>418 (107-1678)</td><td>4 280</td></tr><tr><td>Atelier</td><td>MF = 440</td><td>75 (&lt;6-357)</td><td>0.54</td></tr><tr><td>Cantine et bureaux</td><td>TF = 35</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tri manuel</td><td rowspan="4">UK (2011)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Broyage</td><td>MF = 20</td><td>133 (10-366)</td><td>650 (&lt;150-16210)</td></tr><tr><td>Retournement</td><td>TF = 20</td><td>74 (8-2016)</td><td>570 (&lt;150-12300)</td></tr><tr><td>Criblage</td><td></td><td>101 (30-231)</td><td>364 (&lt;150-1930)</td></tr><tr><td>Tri manuel</td><td rowspan="4">UK (2011)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Broyage</td><td>MF = 20</td><td>86.11 (706-1954)</td><td>1.55 (0.09-127)</td></tr><tr><td>Retournement</td><td>TF = 20</td><td>48.68 (0.8-1838)</td><td>1.32 (&lt;0.01-96)</td></tr><tr><td>Criblage</td><td></td><td>21.14 (0.95-2144)</td><td>0.6 (&lt;0.01-83)</td></tr><tr><td>Tri manuel</td><td rowspan="4">UK (2011)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Broyage</td><td>MF = 20</td><td>33.76 (0.75-22656)</td><td>1.25 (&lt;0.01-275)</td></tr><tr><td>Retournement</td><td>TF = 20</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Criblage</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

MF : Mesophilic Fungi

TF : Thermophilic Fungi

On constate une forte variabilité des résultats selon les études. On retrouve toutefois ici encore que les activités associées à un déplacement de matières sont davantage émissives. Sykes [Sykes, 2011] met également en évidence que, même pour une faible concentration en poussières, l'exposition des travailleurs aux endotoxines et 1-3 β-glucans peut engendrer des symptômes respiratoires. Cet auteur met également en évidence une bonne corrélation entre la concentration en poussière inhalable et la concentration en endotoxines sur les sites investigués. Il propose de ce fait de fixer un seuil de 1,53 mg/m³ en poussières inhalables de façon à maintenir une concentration en endotoxines inférieure à 90 UE/m³. Cette corrélation demande bien sûr à être vérifiée sur d'autres sites.

Enfin concernant les endotoxines, l'INRS dans la note technique HST n°239 de juin 2015 rend compte de nombreuses mesures de concentrations en endotoxines réalisées sur des durées de 8h dans différents secteurs d'activités dont 625 dans des enceintes de compostage de déchets. Les percentiles des mesures en ambiance sur les sites de compostage sont les suivants.

* médiane (P50) de 30 UE/m³

* percentile 80 de 300 UE/m³

* percentile 90 de 1000 UE/m³. Ainsi, 10% des mesures réalisées sont supérieures à la valeur guide proposée dans ce document à partir de laquelle des mesures de prévention doivent être mise en place immédiatement.

Comme pour les poussières et selon la seule étude disponible (étude des Pays-Bas de 2000), les locaux connexes (atelier, cantine) apparaissent moins pollués que les locaux directement liés aux activités de compostage.
## COV

Les COV identifiés dans les centres de compostage ont deux origines principales :

* la volatilisation des COV présents initialement dans les déchets,

* la dégradation aérobie/anaérobie de la matière organique des déchets.

Selon l'ADEME [ADEME, 2012], la composition en COV des flux d'air issu du compostage est difficile à caractériser du fait de nombreuses variables, dont notamment la nature du substrat :

* le type de substrat définit la composition du flux de COV,

* la prédominance d'un composé dépend de la composition initiale du substrat.

L'influence du substrat est telle que, pour un type de site bien défini (par exemple, le compostage de déchets verts), les émissions de COV peuvent également varier en fonction de la saison : non pas en raison des différences climatiques mais des différences dans la composition (prédominance d'une variété végétale, résidus de tonte,... selon la saison et la région).

Sur les sites de compostage, les émissions de COV ont lieu au cours de toutes les étapes. Néanmoins, elles sont plus importantes au cours des phases :

* de réception et de déchargement des déchets,

* de pré-compostage (tri, criblage, broyage,...),

* de compostage, où les émissions de COV ont lieu principalement au début du traitement puis diminuent en fonction du temps (avec parfois quelques pics liés à une reprise d'activité biologique suite à un retournement).

Le Tableau 16 ci-dessous (ADEME 2012, INRS 2010c, IOM 2012, ZAN ALVAREZ 2013) propose une synthèse des composés prédominants en fonction du type de substrat considéré. Il est difficile de fournir des plages de concentrations par composés ou même par famille de composés tant les données diffèrent selon les études (impact supposé notamment du substrat et/ou des enceintes de mesures, qui sont rarement précisés ; influence du mode de mesure en ambiance, en ambulatoire, à la source, ...).

<table><caption>Tableau 16. COV – Familles et composés prédominants</caption><thead><tr><td>Substrat</td><td>Famille de COV prédominantes</td></tr></thead><tbody><tr><td>Boues de STEP</td><td>Composés sulfurés (DMS, DMDS)<br/>Terpènes (Limonène et pinène, ces deux étant liés au structurant),<br/>Cétones, HAM</td></tr><tr><td>OMR</td><td>Acides organiques,<br/>Alcools,<br/>Sulfides,<br/>Acétate,<br/>Cétones,<br/>Alcanes, Alcènes,<br/>Aromatiques<br/>Terpènes</td></tr><tr><td>Déchets alimentaires</td><td>Acides, Alcools,<br/>Terpènes,<br/>Esters, Cétones</td></tr></tbody></table>

Si les composés rencontrés sont variables en termes de natures et de concentrations, l'ensemble des auteurs s'accorde sur le fait que les valeurs mesurées sont systématiquement inférieures aux VLEP, que les études soient nationales ou internationales.

Cette conclusion est confirmée par les études menées par Veolia Recyclage et Valorisation des Déchets. VEOLIA a en effet indiqué avoir mesuré une centaine de COV sur deux sites de traitement des OMR par compostage et méthanisation/compostage. Les prélèvements ont été réalisés en points fixes sur 6h au plus proche des sources d'émissions potentielles afin d'avoir une cartographie des sites. Seules trois substances ont été quantifiées à plus de 0,5% de la VLEP : phénol, toluène et 1,4 dichlorobenzène. Les concentrations mesurées sont inférieures à la VLEP pour ces trois composés.