Détermination de la granulométrie des aérosols dans les émissions diffuses d'ateliers de sidérurgiques : PM10, PM2,5, PM1 et PM0,1

Des études épidémiologiques et toxicologiques récentes invitent à la prise en compte des particules fines (PM2,5) et ultrafines (PM0,1) dans l'étude de la survenue de symptomatiques respiratoires ou cardio-vasculaires. En particulier, les aérosols ultrafins sont principalement de nature anthropique : fumées diesel, aérosols émis par des procédés à haute température tels que la combustion.

L'élaboration de l'acier, se faisant à partir d'un processus de combustion, mérite donc une analyse approfondie en termes d'évaluation future des risques sanitaires. Cependant des difficultés métrologiques importantes existent pour quantifier les émissions et les impacts des émissions de particules fines : il existe peu ou pas de méthodes normalisées. Dans ce contexte, LECES a déterminé la granulométrie des aérosols en émissions diffuses d'ateliers sidérurgiques sur un large spectre granulométrique : PM10, PM2,5, PM1 et particules ultrafines (PM0,1). Quatre techniques de mesures (trois manuelles et une automatique) des particules fines et ultrafines dans les émissions diffuses d'ateliers sidérurgiques sont retenues et décrites dans cette étude (principe, protocole de mesure de la granulométrie). Toutes les quatre reposent sur des principes physiques distincts de classification des aérosols et permettent d'obtenir des distributions en taille de l'aérosol sur un large spectre.

Ces quatre techniques de mesures de la granulométrie des aérosols sont utilisées sur deux émetteurs d'émissions diffuses de poussières de deux sites de type aciérie électrique :

• un lanterneau situé en toiture par lequel s'échappent dans l'atmosphère les fumées non captées par la hotte située au-dessus du four à arc ;
• un baghouse en aval duquel s'échappent dans l'atmosphère les fumées non captées par les manches filtrantes.

Les profils granulométriques des aérosols de combustion au plus près des sources d'émission (four électrique) et après filtration par baghouse ont ainsi été caractérisés. Ainsi, les caractéristiques physiques des aérosols (concentration et répartition granulométrique) sont comparées entre l'amont et l'aval d'un filtre à manche en pression (baghouse). Enfin, une analyse des résultats identifie les profils granulométriques des émissions diffuses obtenues par les 4 techniques utilisées et permet de relier ces profils aux conditions de fonctionnement du process sidérurgique et du traitement de fumées.