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Détermination des émissions et des dépôts à l’aide d’un laboratoire volant

Notre laboratoire volant nous permet d’effectuer des déterminations d’émissions et de dépôts pour de grandes sources de surface.

Traitement de l'eau avec des sources à grande surface

Introduction

La détermination de l’impact des émissions et des dépôts des grandes sources de surface émettrices (biofiltres, bassins de traitement des eaux usées, etc.) via des mesures manuelles classiques est souvent insuffisante pour obtenir des données d’émissions représentatives et uniformes de toute la surface. En effet, les mesures traditionnelles prennent du temps et sont trop limitées pour échantillonner efficacement l’ensemble de la zone.

Pour permettre la détermination des émissions de telles sources, OLFASCAN dispose d’un laboratoire volant capable de mesurer efficacement les concentrations d’émissions dans le temps et dans l’espace grâce à des capteurs électrochimiques embarqués.

Drone avec laboratoire pour les mesures d'émissions

Technologie des drones et des capteurs

Les progrès considérables de la technologie des drones ont permis de cartographier des endroits difficiles d’accès, de vastes zones et des zones dangereuses. L’application la plus connue est la création et l’analyse d’images où le drone est équipé de caméras haut de gamme. OLFASCAN a investi, avec Drone Division, dans une application où un laboratoire avec des capteurs électrochimiques est monté sur un drone.

La technologie des capteurs chimiques du laboratoire permet de mesurer avec précision les concentrations d’émissions de NH3, H2S, O3, NO2, CH4, COV, etc. L’air d’échantillonnage est aspiré par un long conduit en matériau inerte et envoyé sur les capteurs. Cela permet d’utiliser le drone en toute sécurité, en minimisant les effets du courant d’air descendant. Les données d’émissions peuvent être contrôlées en temps réel et les données sont fournies avec des coordonnées GPS et des données temporelles.

Désignation des fenêtres de flux pour la mesure des émissions des drones

Émissions et dépôts - fenêtre de flux

Pour déterminer l’impact des surfaces émettrices sur les dépôts, la charge d’émission doit être évaluée. Une technique couramment utilisée à cet effet est la méthode de la fenêtre de flux. Il s’agit d’échantillonner deux trames de flux imaginaires au vent et sous le vent. La charge d’émission peut être calculée sur la base de la différence de concentration et du débit à travers les fenêtres de flux.

La méthode de la fenêtre de flux nécessite donc la détermination de la concentration des émissions dans un profil à la fois vertical et horizontal, ce à quoi les drones et la technologie des capteurs se prêtent parfaitement.

Prise de mesures d’émissions avec un laboratoire fixé sous un drone

Charge en NH3 d’un bassin de post-sédimentation des boues

Pour déterminer la charge en NH3 d’un bassin de post-sédimentation des boues, la méthode de la fenêtre de flux a été utilisée à l’aide du laboratoire volant OLFASCAN. Un mât météorologique installé à côté du bassin de sédimentation indiquait la direction et la vitesse du vent dominant afin que la fenêtre de flux imaginaire puisse être correctement construite.

Dans les deux fenêtres, la concentration de NH3 a été mesurée horizontalement et verticalement en 21 points. En moyenne, la concentration de NH3 était de 1,56 ppm en amont et de 2,15 ppm en aval, soit une différence de concentration de 0,59 ppm. La vitesse moyenne du vent étant de 2,36 m/s, on a obtenu un débit de 149 105 m³/h à travers la fenêtre de flux. Avec la différence de concentration, cela se traduit par une charge de NH3 de 0,062 kg/h.

Modélisation de l'impact

Dépôt d’azote d’un bassin de post-sédimentation des boues

La charge calculée de NH3 du bassin de post-sédimentation des boues, ainsi que les caractéristiques de la source du bassin peuvent ensuite être mises en œuvre dans le modèle flamand IMPACT afin d’estimer le dépôt d’azote du bassin sur la zone environnante. Les résultats de la modélisation ont montré que les concentrations de NH3 mesurées avec le laboratoire volant donnent lieu à un dépôt d’azote pouvant atteindre 2,9 kg N/ha par an dans certaines parties de la zone VEN situées à proximité de l’emplacement du réservoir.

Sur cette base, la société de traitement des eaux a décidé de couvrir le bassin de post-sédimentation des boues, de l’aspirer et de traiter l’air avec une technologie de traitement de l’air.

Conclusion

Le laboratoire volant OLFASCAN peut être utilisé pour déterminer avec précision, dans le temps et dans l’espace, l’impact des émissions et des dépôts des grandes sources de surface émettrices. La technologie des drones et des capteurs se prête parfaitement à la mise en œuvre correcte de la méthode de la fenêtre de flux pour estimer les charges d’émission.

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