Systèmes et appareils de mesure des PM2.5 et PM10 à l'émission

Résumé et principaux résultats

Même s'il n'existe pas encore aujourd'hui de réglementation relative à la mesure des concentrations en PM10 et PM2.5 à l'émission (PM : "Particulate Matter", matière particulaire), la pression est de plus en plus forte sur les industriels afin que de telles mesures soient effectuées aux rejets des installations. Il existe un projet de norme internationale en 2 parties (ISO DIS 23210 parties 1 et 2) dont la première décrit une méthode de mesure, par impacteur, des fractions massiques PM10 et PM2.5 dans les fumées, à de faibles concentrations (inférieures à 50 mg/m³). L'objectif de cette étude était d'effectuer un inventaire des appareils disponibles pour la mesure des PM10 et PM2.5 (et plus généralement de la distribution granulométrique des particules prélevées) aux rejets des installations industrielles. Les différents systèmes inventoriés sont des impacteurs et des cyclones, les premiers conçus pour des mesures lorsque la concentration totale en particules dans les gaz où sont effectués les prélèvements est inférieure à 50 mg/m³, les seconds lorsque la concentration est supérieure à 50 mg/m³. Les impacteurs et les cyclones sont généralement utilisés et installés à l'intérieur des cheminées mais ils peuvent aussi être utilisés à l'extérieur (ce n'est pas recommandé) à condition d'être chauffés. Les impacteurs sont munis de 2 à 13 étages dont les diamètres de coupure correspondent aux valeurs "normalisées" (10, 2,5 et 1 µm) ou à d'autres valeurs comprises généralement entre 0,2 et 18 µm. Les impacteurs permettent une répartition granulométrique en masse moyenne en fonction du diamètre aérodynamique des particules, à l'exception d'un appareil qui permet une mesure en nombre instantanée (mesures par électromètre). En ce qui concerne les impacteur dont l'offre est à la fois plus limitée et plus homogène, les diamètres de coupure disponibles sont 10 et 2,5 µm avec possibilité d'utiliser 2 cyclones différents en série.

Title: Apparatus for the PM (Particulate Matter) concentration measurements at the emission of industrial plants as function of particle size
Abstract: Today there is no legislation relative to PM10 et PM2.5 concentration measurements at the emission of industrial plants, but pressure is increasing to force industry to carry out this kind of measurements. A draft international standard (ISO/DIS 23210-1) describes a method for the determination of PM10/PM2.5 mass concentration in flue gas at the emission of stationary sources by use of impactors and for low concentrations (less than 50 mg/m³).The aim of this study was to carry out a survey on the apparatus available on the market for the PM (Particulate Matter) concentration measurements at the emission of industrial plants as function of particle size. The apparatus which have been listed are impactor for low concentration (less than 50 mg/m³) measurements and cyclones for high concentration (above 50 mg/m³) measurements. These apparatus are generally designed for in-stack measurements (which configuration is recommanded by ISO/DIS 23210-1) but can be used out-stack if heated (to avoid problems due to condensation). The impactors have several stages (up to 13) with cut-off diameters corresponding to "standardised" values (10, 2.5 or 1 µm) or other values generally between 0.2 and 18 µm. By the use of these impactors, the mass of particles (gravimetric measurement) is measured as function of the aerodynamic diameter of the particles. One apparatus allows to measure the real time particle size distribution with particle charging and electrical detection. Cyclones are also available. The number of apparatus is quite limited but consistent. These cyclones allow to measure PM10 and PM2.5 only (eventually used in serie).

Commissions

Dépoussiérage et épuration des gaz

Thème

Méthodes et matériels de mesure

Mots-clés

Dépoussiérage, Matériel et méthodes de mesure, Mesure, Mesure des aérosols, Mesures sur les effluents gazeux

Auteurs

GINESTET Alain