SCHÉMA DE MAÎTRISE DES EMISSIONS

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1 GUIDE DE RÉDACTION SCHÉMA DE MAÎTRISE DES EMISSIONS DE COMPOSÉS ORGANIQUES VOLATILS Secteur de la peinture industrielle

2 Crédit photos de couverture : GEPI Guide validé par le comité de lecture du 1 er juillet 2005, composé de représentants du Ministère de L Ecologie et du Développement Durable, de l ADEME, de l Inspection des Installations Classées et des organisations professionnelles. A lire également : Solvants industriels, recommandations pour un usage rationnel ADEME Décembre pages Référence : Prix de vente : 25 euros La réduction des émissions de composés organiques volatils dans l'industrie ADEME Février encart "Réglementation des émissions des sources fixes actualisation 2003" 180 pages + 23 fiches Référence : 1700 Prix de vente : 30 euros ADEME Editions, Angers 2005 Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l auteur ou de ses ayants droits ou ayants cause est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (Art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont autorisées (Art. L 122-5) les copies ou reproductions strictement réservées à l usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par le caractère critique, pédagogique ou d information de l œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve toutefois, du respect des dispositions des articles L à L du même Code, relatives à la reproduction par reprographie. 1

3 PREAMBULE PRESENTATION GENERALE Objet du guide Contexte : programme de réduction des émissions de COV RAPPEL DE LA REGLEMENTATION Champ d application Valeurs limites réglementaires des émissions de COV a. Cas général : rejet total de COV (hors activités particulières) b Les phrases de risques c Application de revêtement Calendrier d application des prescriptions relatives aux COV DEFINITIONS DEFINITION DU SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONS LE PLAN DE GESTION DES SOLVANTS (PGS) L INSTALLATION DE REFERENCE Principes généraux Eléments pour la définition des installations de référence Détermination de l émission annuelle de référence pour les activités de revêtement L INSTALLATION CIBLE Principes généraux Calcul détaillé de l émission annuelle cible (EAC) pour les activités de revêtement TECHNIQUES ET PRATIQUES DISPONIBLES CONTRIBUANT A LA REDUCTION DES EMISSIONS DE COV Choix des produits Choix du procédé d application : DEMONSTRATION DE LA CONFORMITE AU S.M.E LES ABREVIATIONS ANNEXES 2

4 PREAMBULE Ce guide vise à aider les entreprises de peinture industrielle à appliquer la réglementation relative aux composés organiques volatils. Les composés organiques volatils (COV) sont des composés organiques ayant la propriété de se décomposer en induisant la formation d ozone troposphérique (basse atmosphère), par phénomène photochimique. Au sens réglementaire européen et français, un COV est «tout composé organique, à l exclusion du méthane, ayant une pression de vapeur de 0,01 kpa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité correspondante dans des conditions d utilisation particulière». CONTEXTE DE L'ACTIVITÉ DE LA PEINTURE INDUSTRIELLE L activité «peinture industrielle» est parvenue en un demi-siècle à fédérer la majorité des entreprises de peinture consacrant tout ou partie de leur activité aux travaux de protection des constructions métalliques. Elle occupe une place à part entière dans les métiers de la construction et les chantiers se déroulent aussi bien en travaux neufs qu en entretien d ouvrages existants. On compte en France environ 200 entreprises qui interviennent aujourd hui sur le secteur et elles sont représentées majoritairement au Groupement des Entrepreneurs de Peinture Industrielle, GEPI. Le GEPI fédère et valorise la profession et c est à ce titre qu il est à l initiative du projet de création du Certificat de Qualification Professionnelle Peintre anticorrosion. En effet depuis 1953, le GEPI a mis en place une stratégie extrêmement volontariste qui s inscrit dans les principes prônés par le Développement Durable et a contribué à l organisation d une «filière anticorrosion», véritable «ligne métier» qui associe autour d actions et initiatives communes, entrepreneurs, fabricants, maîtres d ouvrages et bureaux d études. Et c est ainsi qu ont été créés à son initiative l OHGPI (Office d Homologation des Garanties de Peinture Industrielle) et l ACQPA (Association pour la Certification et la Qualification en Peinture Anticorrosion). La clientèle des entreprises de peinture industrielle est issue aussi bien d entreprises du secteur privé que public qui ont en commun des critères d exigence et de qualité extrêmement précis : Industrie : chimie, agro-alimentaire, pétrochimie, sidérurgie 50 % du chiffre d'affaires Ponts et ouvrages d arts 15 % du chiffre d'affaires Energie nucléaire, Thermique 10 % du chiffre d'affaires Transport (SNCF, RATP )- Equipements routiers - Marine, plate-forme off-shore Equipements collectifs (pylônes, réservoirs, silos) Equipements portuaires Aéronautique 25 % du chiffre d'affaires Les professionnels du secteur de la Peinture Industrielle ont valorisé leurs prestations en codifiant les marchés avec l Administration (Fascicule 56) et en sécurisant les contrats par la mise en œuvre d une assurance bonne tenue. 3

5 En quelques chiffres, la peinture industrielle en France représente en 2004, environ, tonnes de peinture par an et 7500 tonnes de diluants pour 700 M de chiffre d affaires. Les 9000 peintres spécialisés anticorrosion des entreprises du secteur appliquent plus de 130 millions de m² (soit tous les ans, à titre indicatif la surface de la France) ; Il est à noter qu une partie seulement de ce tonnage est concernée par les travaux en atelier et donc par l application du présent guide. L'activité prévue pour l'année 2005 devrait être au même niveau que l'année 2004, et l'on peut supposer que le renouvellement et la maintenance du patrimoine existant continuera à assurer à la profession une activité régulière, même si des fluctuations d'activité liées à la conjoncture ne sont pas à écarter. Pour soutenir cette activité le GEPI et les membres de la filière anticorrosion mettent en place, dès le début de 2005, un plan de communication presse sur deux ans, ciblé sur les institutionnels, les donneurs d'ordres privés et publics, les architectes et l'ensemble des acteurs de la construction (Slogan: peinture +métal = un métier bien maîtrisé). 200 entreprises en France, dont 98 % de PME - 82 % de plus de 50 salariés - 12 % de 50 à 100 salariés - 4 % de 100 à 300 salariés - 2 % de plus de 300 salariés 4

6 1. PRESENTATION GENERALE 1.1. Objet du guide La réglementation française a été récemment modifiée afin de prendre en compte les exigences issues de la directive européenne n 1999/13 du 11 mars 1999 relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils (COV) dues à l utilisation de solvants organiques dans certaines activités et installations. Elle s appliquera aux installations existantes à compter du 30 octobre 2005, sauf dérogations. La réglementation laisse à l exploitant le choix entre les options suivantes : - soit respecter les valeurs limites prévues pour les émissions canalisées et diffuses de COV, en mettant en place des technologies de réduction des émissions (captation, incinération ). - soit mettre en œuvre un schéma de maîtrise des émissions (SME) ; ce schéma permet de s exempter du respect des valeurs limites d émission (à l exception des solvants identifiés à phrase de risque particulières R45, R46, R49, R60, R61 et halogénés R40 ou listés en annexe III de l arrêté du 2 février 1998 modifié, qui restent soumis à des valeurs limites), tout en garantissant que le flux total annuel des émissions de COV ne dépasse pas celui qui serait atteint si les valeurs limites étaient appliquées. Il convient pour l exploitant de vérifier quelle est la solution la plus appropriée à son cas. La mise en œuvre du SME n est, en général, pertinente que si des mesures de réduction à la source sont possibles. Ce guide est destiné à aider les industriels qui souhaitent mettre en œuvre un SME. Il vise à assurer un compromis national dans le but de faciliter la discussion locale entre l Inspection des Installations Classées et les exploitants. Rédigé par les représentants du secteur de la Peinture Industrielle, G E P I, avec l appui de l ADEME, il a été validé le 01/07/2005 par un comité de lecture comprenant des représentants du Ministère de l écologie, de l Inspection des Installations Classées, de l ADEME et des instances professionnelles Contexte : programme de réduction des émissions de COV La réduction des émissions de composés organiques volatils est prévue en droit français par l arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d eau ainsi qu aux émissions de toute nature des installations classées soumises à autorisation (modifié par les arrêtés des 29 mai 2000 et 2 mai 2002) afin de respecter des textes européens et internationaux, à savoir : - la directive communautaire n 1999/13/CE du 11 mars 1999 relative à la réduction des émissions de COV dues à l utilisation de solvants organiques dans certaines activités et installations industrielles. - la Convention de Genève sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance signée en Au titre de cette convention un certain nombre de protocoles ont été signés visant à lutter contre l acidification, l eutrophisation et les concentrations excessives en ozone troposphérique. Le dernier de ces 5

7 protocoles a été signé à Göteborg en Il se donne pour objectif une réduction des surfaces acidifiées et eutrophisées en Europe et du nombre de jours de dépassement des seuils de protection de la santé pour l ozone. - la directive 2001/81/CE du 23 octobre 2001, reprenant la démarche engagée dans le cadre du protocole de Göteborg, qui fixe des plafonds d émissions nationaux pour certains polluants atmosphériques. Ci-après le tableau des objectifs chiffrés en termes de flux annuels de polluants pour la France : Emissions annuelles (kt) SO 2 NO x COV NH 3 Emissions Objectifs du protocole de Göteborg Plafonds imposés par la directive 2001/ La directive 1999/13 doit permettre, pour les sources fixes, une réduction de 57 % des émissions de COV entre 1997 et C est donc un élément important dans la lutte contre : - la formation excessive d ozone troposphérique, notamment dans les grandes agglomérations pendant les périodes estivales - les effets indésirables des COV sur la santé. 2. RAPPEL DE LA REGLEMENTATION 2.1. Champ d application Dans notre secteur d activité, la réglementation des COV vise plus particulièrement les installations classées pour la protection de l environnement (ICPE) qui concourent à l activité de l application de revêtement (rubrique 2940 de la nomenclature ICPE) Les installations classées sont définies par l article L du code de l environnement comme étant «les usines, ateliers, dépôts, chantiers et, d une manière générale, les exploitations exploitées ou détenues par toute personne physique ou morale, publique ou privée, qui peuvent présenter des dangers ou des inconvénients soit pour la commodité du voisinage, soit pour la santé, la sécurité, la salubrité publique, soit pour l agriculture, soit pour la protection de la nature et de l environnement, soit pour la conservation des sites et des monuments ainsi que des éléments du patrimoine archéologique». Le SME peut concerner une ou plusieurs installations classées d un site, soumises à autorisation ou à déclaration. Parmi ces installations, l exploitant peut choisir de n appliquer le SME qu à certaines, en respectant les valeurs limites d émissions pour les autres. Les prescriptions en matière de COV prévues pour les installations soumises à autorisation figurent à l arrêté du 2 février 1998 ( modifié par les arrêtés du 29 mai 2000 et du 2mai 2002) relatif aux prélèvements et à la consommation d eau ainsi qu aux émissions de toute nature. 6

8 Pour les installations soumises à déclaration, les prescriptions figurent : - dans l arrêté de prescriptions générales du 2 mai 2002 relatif aux installations visées à la rubrique 2940 : application de revêtement 2.2. Valeurs limites réglementaires des émissions de COV Les tableaux qui suivent rappellent les valeurs limites d émissions de COV pour les installations soumises à autorisation (A) et à déclaration (D). Dans certains cas, le préfet peut accorder une dérogation aux prescriptions si l exploitant démontre d une part qu il fait appel aux meilleurs techniques disponibles à un coût économiquement acceptable, et d autre part qu il n y a pas lieu de craindre de risque significatif pour la santé humaine et l environnement. a. Cas général : rejet total de COV (hors activités particulières) Emissions Rejet total de COV à l exclusion du méthane, quand le flux horaire >2kg/h Textes Arrêté du 2/02/98 : Art.27-7 a) (A) Arrêté 2940 du 2/05/2002 (D) VLEc (Valeur limite en concentration dans les effluents canalisés) Cas général 110 mgc/m 3 Si technique d oxydation pour éliminer les COV : 20 mgc/m 3 ou 50 mgc/m 3 si rendement d épuration +98% en respectant également : CO : 100 mg/m 3 No x : 100 mg/m 3 CH 4 : 50 mg/m 3 VLEd (Valeur limite des émissions diffuses, en % de la quantité de solvants utilisés) Fixé dans l arrêté d autorisation Rejet total de COV visés à l annexe III de l arrêté du 2 février 1998, quand le flux horaire > 0.1 kg/h Arrêté du 2/02/98 : Art b) (A) Arrêté 2940 du 2/05/2002 (D) 20 mg/m 3 * En cas de mélange : 20 mg/m 3 pour les COV visés à l annexe III 110 mg/m 3 pour les autres COV Fixé dans l arrêté d autorisation Substances à phrase de risque R45, R46, R49, R60 et R61, quand le flux horaire > 10 g/h Arrêté du 2/02/98 : Art c) (A) Arrêté 2940 du 2/05/2002 (D) 2 mg/m 3 * Fixé dans l arrêté d autorisation COV halogénés étiquetés R40 quand le flux horaire > 100g/h Arrêté du 2/02/98 : Art c) Arrêté 2940 du 2/05/2002 (D) *Dans le cas de ces substances, il s agit de la somme massique de ces COV. 20 mg/m 3 * Fixé dans l arrêté d autorisation 7

9 b. Les phrases de risques La réglementation impose de remplacer ces COV particuliers, autant que possible, par des produits moins dangereux et ne présentant pas ces phrases de risques spécifiques. R 45 peut causer le cancer R 46 peut causer des altérations génétiques héréditaires R 49 peut causer le cancer par inhalation R 60 peut altérer la fertilité R 61 risque pendant la grossesse d'effets néfastes pour l'enfant R 40 possibilité d'effets irréversibles c. Application de revêtement Activité Toutes les activités d application dès lors que le flux horaire > 2 kg/h ou en cas de COV à phrase de risque Textes Arrêté du 2/02/98 : Art (A) Arrêté 2940 : Art. 6-2b (D) Seuil de consommation VLEc (Valeur limite en concentration dans les effluents canalisés) <5 t/an Voir tableau I (cas général) VLEd (Valeur limite des émissions diffuses, en % de la quantité de solvants utilisée) Fixé dans l arrêté d autorisation Fixé dans l'arrêté d'autorisation Application de revêtement, sur support métallique, à l exception des activités couvertes par les points 19 et 20 de l arrêté du 2/02/98 Arrêté du 2/02/98 : Art (A) Arrêté 2940 : Art. 6-2b (D) 5-15 t/an +15 t/an 100 mgc/m 3 50 mgc/m 3 pour le séchage 75 mgc/m 3 pour l application Calendrier d application des prescriptions relatives aux COV Installations autorisées ou déclarées après le 31/12/2000 Dès la mise en service Installations autorisées ou déclarées avant le 01/01/2001 Installations autorisées ou déclarées avant le 01/01/2001 dotées d un équipement de traitement des émissions de COV 30/10/2005 1/01/2012 si respect de certaines valeurs limites : - en cas d oxydation : 50 mg/m 3 pour les COV exprimés en carbone total ; pour les NO x et le CO : 150 mg/m 3, et pour le CH 4 : 75 mg/m 3 - pour les autres équipements de traitement, 150 mg/m 3 pour les COV exprimés en carbone total (art. 70.VII a de l arrêté du 2/02/98) Installations autorisées ou déclarées avant le 01/01/2001, mettant en œuvre un SME et rencontrant des problèmes technico-économiques Report possible jusqu au 30/10/2007 Sous plusieurs conditions : - dépôt par l exploitant d un dossier justificatif en préfecture avant le 1/01/ avis favorable du Conseil supérieur des installations classées sur ce dossier - report accordé par le préfet (article 70 VII de l arrêté du 2/02/1998) 8

10 3. DEFINITIONS L arrêté du 2 Février 1998 et la directive du 11 Mars 1999 donnent les définitions suivantes : «Emission diffuse de COV» : toute émission de COV dans l air, le sol et l eau, qui n a pas lieu sous la forme d émissions canalisées. Pour le cas spécifique des COV, cette définition couvre, sauf indication contraire, les émissions retardées dues aux solvants contenus dans les produits finis. «Solvant organique» : tout COV utilisé seul ou en association avec d autres agents, sans subir de modification chimique, pour dissoudre des matières premières, des produits ou des déchets, ou utilisé comme solvant de nettoyage pour dissoudre des salissures, ou comme dissolvant, dispersant, correcteur de viscosité, de tension superficielle, plastifiant ou agent protecteur. «Composé organique volatil (COV)»* : tout composé organique, à l exclusion du méthane, ayant une pression de vapeur de 0,01 kpa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d utilisation particulières. «Emission canalisée ou gaz résiduaire» : le rejet gazeux final contenant des composés organiques volatils ou autres polluants et rejeté dans l air par une cheminée ou toutes autres canalisations. *Dans notre profession, il s agit de peintures, de diluants et de solvants de nettoyage (halogénés ou non halogénés). 4. DEFINITION DU SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONS Le SME dispense du respect systématique des valeurs limites d émissions, sauf pour certains COV à phrases de risques particulières. Il est élaboré à partir d un niveau d émission de référence de l installation, correspondant au niveau atteint si aucune mesure de réduction des émissions de COV n était ou n avait été mise en œuvre. Il doit définir un objectif de réduction à atteindre en 2005 pour les installations existantes (sauf dérogation permettant de reporter l échéance à 2007, voir le calendrier ci avant). Cet objectif correspond à l émission cible. Le schéma repose sur : - Un bilan «matière» permettant de connaître les entrées et sorties de COV (plan de gestion des solvants) - La mise en place d un plan d actions et de suivi Le schéma doit garantir que le flux total annuel d émissions de COV des installations concernées est inférieur ou égal au flux qui serait atteint par une application des valeurs limites d émissions canalisées et diffuses. 9

11 L alternative prévue par la réglementation peut être illustrée ainsi : - Dans l option VLE, l exploitant met en œuvre un produit à haute teneur en solvant, contenant 75 kg de solvants pour 25 kg d extraits secs, et traite ses rejets canalisés en respectant les valeurs limites des émissions canalisées (20mg/m 3 ), diffuses (25 %) prévues par l arrêté. Un simple calcul permet de montrer qu il émet 30 kg de solvants dans l environnement. - Dans l option SME, l exploitant met en œuvre un produit à basse teneur en solvant, contenant 30 kg de solvant pour 25 kg d extraits secs. Même en considérant que l ensemble des solvants entrants dans l installation est, à terme, rejeté dans l environnement, l utilisation de ce produit permet de garantir un niveau d émission au maximum de 30 kg, soit équivalent à la première option VLE. Cas particulier des COV à phrase de risques particulière : Quelle que soit l activité concernée, les COV identifiés à phrase de risque R45, R46, R49, R60, R61 et halogénés R40 restent soumis aux valeurs limites indiquées dans les tableaux figurant au 2b : la mise en place d un SME n exempte pas du respect des VLE pour ces substances. La réglementation impose de remplacer ces COV particuliers, autant que possible, par des produits ne présentant pas ces phrases de risques spécifiques. Les cas de substitutions impossibles sont identifiés et font l objet de justifications techniques de l exploitant. Le SME pourra alors être utilisé pour mettre en œuvre les solutions de substitution. Nota : la classification des composés à phrases de risque est susceptible d évoluer après la parution du présent guide. Aussi une surveillance régulière de l étiquetage des composés est recommandée.par exemple la classification du trichloréthylène est passée de R40 à R45 depuis le 31/07/

12 5. LE PLAN DE GESTION DES SOLVANTS (PGS) Le choix de l option SME suppose une connaissance exhaustive des entrées et sorties de solvants dans l installation pour chacune des activités visées par la réglementation. Le PGS est l outil adapté à cet objectif. Produit acheté eau O1 : canalisés (concentration Ccan et débit Q) O2 : dans les eaux O3 : impuretés ou résidus dans le produit fini O4 : non captés Extraits secs solvants O5 : détruits ou captés (non comptés dans O7 et O8) I1 : achetés I2 : récupérés et réutilisés I1+I2 Solvants utilisés procédés O6 : dans les déchets et détruits O7 : dans les préparations vendues Par convention : - Consommation : I1-O8 - Utilisation : I1+I2 - Emissions totales : I1-O5-O6-O7-O8 O9 : libérés d une autre manière O8 : récupérés mais non utilisés à l entrée de l installation, sauf O7 Emissions diffuses : = I1-O1-O5-O6-O7-O8 = O2+O3+O4+O9 VLEd x (I1+I2) Le PGS est un bilan massique annuel qui permet de quantifier les entrées et sorties des solvants dans l installation en déterminant, notamment, pour chaque activité concernée : - La quantité de produits solvantés consommée - La quantité de produits solvantés recyclée, à savoir récupérée en interne et ré-utilisée dans l installation - La quantité de solvants émise par l installation - L émission diffuse de solvants dans l installation Le PGS aide l exploitant à rationaliser sa consommation de solvants en identifiant notamment les pertes. 11

13 Il est également un moyen permettant de démontrer à l autorité de contrôle compétente que les engagements pris au titre d un SME sont respectés. Les différents flux entrants et sortants : - Flux entrants I1 I2 La quantité de solvants organiques, à l état pur ou dans des préparations achetées, qui est utilisée dans l installation pendant la période au cours de laquelle le bilan massique est calculé. La partie solvantée de chaque produit correspond à : Quantité achetée en poids du produit x taux de COV de ce produit Le taux de COV contenu dans chaque produit peut être déterminé : - Par les informations provenant des fabricants de produits - Par le calcul (annexe 1) La quantité de solvants organiques à l état pur ou dans des préparations récupérées et réutilisées comme solvant à l entrée de l installation. Le solvant recyclé est compté chaque fois qu il est utilisé à l intérieur de l installation. La quantité de solvants utilisée à l entrée est I = I1 + I2 - Flux sortants O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 O8 O9 Quantité de solvants organiques dans les émissions de gaz résiduaires canalisées Quantité de solvants organiques perdue dans l eau, compte tenu, éventuellement, du traitement des eaux résiduaires pour le calcul prévu dans O5 Quantité de solvants organiques qui subsistent sous forme d impuretés ou de résidus dans les produits issus de l activité Quantité de solvants organiques non captée émise dans l air. Cela comprend la ventilation générale des locaux qui s accompagne d un rejet d air dans l environnement extérieur par les fenêtres, les portes, les évents ou des ouvertures similaires Quantité de solvants perdue au cours de réactions chimiques ou physiques dans l installation, y compris les solvants détruits par incinération ou d autres traitements des gaz et des eaux résiduaires, ou captés par absorption, à condition qu ils ne soient pas comptés dans O6, O7ou O8 Quantité de solvants organiques contenue dans les déchets collectés ou éliminés Quantité de solvants organiques contenue dans des préparations, qui sont vendus ou sont destinés à la vente en tant que produits ayant une valeur commerciale Quantité de solvants organiques contenue dans des préparations, récupérée en vue d une ré-utilisation, mais non utilisés à l entrée de l installation, à condition qu ils ne soient pas comptés dans O7 Quantité de solvants organiques libérés d une autre manière La quantité de solvants consommée est égale à la quantité de solvants utilisée (I1) moins la quantité de solvants récupérée en vue d une réutilisation (O8) Soit : Qconsommée = I1- O8 Les solvants récupérés mais non utilisés à l entrée (O8) peuvent être envoyés en régénération pour être recyclés 12

14 Les émissions diffuses de COV correspondent à toutes les émissions non canalisées dans l air et aux rejets dans le sol et l eau. Il s agit de la quantité de solvants consommée moins les flux sortants canalisés et ceux qu il est possible de mesurer ou d estimer, soit : Ed = (I1-O8) O1 (O5+O6+O7) = I1 (O1+O5+O6+O7+O8) C est-à-dire : Ed = O2+O3+O4+O9 La quantité totale de COV émise dans l environnement est égale à la somme des quantités de COV présentes dans les émissions canalisées de gaz résiduaires et des quantités de COV présentes dans les émissions diffuses, soit : Q émises = O1+Ed = O1+O2+O3+O4+O9 = I1 (O5+O6+O7+O8) C est-à-dire : Q émise = Q consommé (O5+O6+O7) 6. L INSTALLATION DE REFERENCE 6.1. Principes généraux Le point de départ du SME consiste en la description de l installation de référence. Cette installation peut comprendre une ou plusieurs activités visées par la réglementation présentée au chapitre 2 du présent guide. La quantité de COV émise par l installation de référence est l émission annuelle de référence (EAR). Celle-ci correspond au niveau atteint en l absence de toute mesure de réduction des émissions de COV mise en œuvre sur l installation de référence à une date donnée. Elle est exprimée en tonnes de COV par an. Les méthodes de calcul qui suivent sont issues de la circulaire du ministère de l écologie, qui reprend certains éléments de l annexe IIB de la directive 99/13/CE Eléments pour la définition des installations de référence L activité peinture regroupe une grande diversité de produits et de procédés de mise en œuvre. Les principaux produits et procédés d application utilisés sont donnés dans le tableau ci-après : LIANTS DES PEINTURES ET VERNIS THERMODURCISSABLES - Durcissement par fusion et refroidissement - Durcissement par évaporation de solvants THERMOPLASTIQUES - Durcissement par oxydation - Durcissement par réaction chimique 13

15 Principaux liants des peintures et vernis (Classement selon le mode de séchage) (1/2) Classification Selon NF T * Liants séchant par évaporation de solvants Séchage AIR Classification Selon NF T * Liants séchant par oxydation et évaporation de solvants Séchage AIR-FOUR I 5a I 5 b Cellulose et dérivés - nitrocellulosique - acétate de cellulose - acétobutyrate de cellulose - ether de cellulose - ester de cellulose I 2 a Huiles siccatives - huile de lin - huile de bois de Chine - huile de soja Huiles modifiées I 7 a Vinyliques - acétate de polyvinyle - chlorure de polyvinyle - acétochlorure de polyvinyle - butyral-plyvinylique I 2 b - huile de lin cuite - huiles styrennées - huiles uréthanées Alkydes I 7 b Acryliques et méthacryliques (thermoplastiques) I 4 a I 4 a / I - 4 b1 - alkydes longues en huile - alkydes moyennes en huile I 8 a I 8 b I 8 c I 9 I 10 a I 10 h Caoutchouc et dérivés - caoutchouc chlorés - caoutchouc isomérisé - styrène-butadiène - polyéthylène chloré - polyéthylène chlorosulfoné Bitumineux Résines naturelles ou fossiles - celophane-dammar - gomme-laque, etc I 4 a / I 4 b 1 I 4 a / I 4 b I 4 b 2 - alkydes courtes en huile Alkydes modifiées - alkydes styrennées - alkydes vinyltoluénées - alkydes acryliques - alkydes époxydiques - alkydes uréthannées - alkydes phénoliques - alkydes silicones - alkydes urée-formol - alkydes mélamine-formol - alkydes hydrosolubles Coumarone-indène *classification des vernis et peintures selon norme AFNOR 14

16 Principaux liants des peintures et vernis (classement selon le mode de séchage) 2/2) Classification Selon NF T Liants séchant par réaction chimique Séchage AIR-FOUR Classification Selon NF T Liants séchant par réaction chimique Séchage AIR-FOUR Polyuréthannes I 10 d Aminoplastes I 6 a I 6 b - MDI - TDI - HDI Epoxydiques - époxy-polyamines - époxy-polyamides - époxy-polyuréthannes - époxy-urée-formol - époxy-mélamine-formol I 10 e I 10 g - urée-formol - mélamine-formol Phénoplastes - résines formophénoliques Ester-époxydiques - époxy phénol-formol I 6 d Polyesters insaturés I 7 b Acryliques (thermodurcissables) - acryliques- époxydiques - acryliques-aminoplastes Silicates I 10 b1 I 10 b2 - silicates alcalins - silicates d éthyle I 10 c Silicones - silicone - silicone-époxydique - silicone-polyester - silicone-phénolique Techniques «conventionnelles» pour l application des peintures Brosse et rouleau : Moyens simples et rudimentaires, la brosse et le rouleau sont encore fréquemment utilisés dans l industrie pour la mise en peinture d objets lourds et encombrants ou difficiles d accès (charpentes métalliques, carènes de navires etc ). Pulvérisation pneumatique : La peinture est fractionnée en fines gouttelettes à l aide d un jet d air comprimé. Elle sort sous faible pression par la buse. L air comprimé provenant de la tête de pulvérisation sous 3 à 6 bars et libéré par la soupape d air, provoque la fragmentation très fine de la veine de peinture venue du récipient et libéré par le pointeau. 15

17 Liste des solvants couramment utilisés (liste non exhaustive) NOM N CAS Phrases de risque associées Butanol (alcool butylique) R10, R20 Ethanol (alcool éthylique) R11 Xylène R10, R20, R21, R38 2 Butxyéthanol R20, R21, R22, R Butoxyéthoxyéthanol R36 Mésitylène (1, 3, 5 triméthylbenzène) R10, R37 1 Méthoxy 2 Propanol R10 Toluène R11, R20 MEK (méthyl éthyl cétone) R11, R36, R37 Acétate de 2-Méthoxy-1 Méthyéthyle R10, R36 Acétate d éthyle R11 Acétate de butyle R10 Acétate de méthixy 2 propyle R10 Solvant naphta (léger et lourd) R10, R65 Isobutanol (alcool isobutylique) R10, R20 Isopropanol R Détermination de l émission annuelle de référence pour les activités de revêtement Installation autorisée ou déclarée avant 01/01/2001 L industriel a le choix entre deux méthodes : 1-1 ère méthode : détermination de l émission de référence à l aide d un P G S - Si une technique de réduction des émissions de COV (faisant appel à des matériels ou des produits particuliers) est déjà mise en œuvre, l année de référence est l année précédant la mise en place de cette technique. Le tonnage des émissions de l année ainsi déterminée constitue l émission annuelle de référence (EAR). En pratique, l exploitant doit justifier les chiffres des émissions de cette année de référence par un bilan «matière» des différents flux de solvants relatifs à l installation (entrées/sorties). - Si des difficultés existent pour définir les termes de l alinéa ci-dessus, on pourra, par défaut, prendre la situation de l installation au 1 er janvier 2000 comme faisant office d installation de référence. Pour les installations soumises à autorisation, le choix devra être défini en accord avec l inspection des installations classées. L EAR est égale à la somme des émissions canalisées et des émissions diffuses, soit : EAR= O1+O2+O3+O4+O9 ainsi que EAR= I1-O5-O6-O7-O8 O1= émissions canalisées O2+O3+O4+O9= émissions diffuses 2-2 ème méthode : calcul forfaitaire Le calcul de l EAR n est pas nécessaire puisqu on se base sur la consommation de l extrait sec pour le calcul de l EAC, mentionnée au chapitre 6 16

18 Installations autorisées ou déclarées après le 01/01/2001 Le calcul de l EAR n est pas nécessaire puisqu on se base sur la consommation de l extrait sec pour le calcul de l EAC, mentionnée au chapitre 6 7. L INSTALLATION CIBLE 7.1. Principes généraux L installation cible est l installation dont le flux annuel de COV équivaut à celui qui serait obtenu en appliquant, sur l installation de référence, les valeurs limites d émission canalisées et diffuses définies dans les textes réglementaires. L objet du SME est de passer, pour l installation considérée, de l émission annuelle de référence (EAR) à l émission annuelle cible (EAC), selon le diagramme suivant : L émission annuelle cible peut être obtenue par des moyens très divers notamment du type : - Optimisation des conditions opératoires - Traitements des effluents avant rejet - Optimisation de la consommation de solvants - Utilisation de produits à basse teneur en solvant - Recyclage Dans certains cas, le calcul peut conduire à ce que l émission annuelle cible canalisée (EACc) soit supérieure à l émission annuelle canalisée actuelle. Dans ce cas, c est cette dernière qui sera retenue comme l émission annuelle cible canalisée. De même le calcul peut conduire à ce que l émission annuelle cible diffuse (EACd) soit supérieure à l émission annuelle diffuse actuelle. Dans ce cas, c est cette dernière qui sera retenue comme l émission annuelle cible diffuse. En aucun cas EAC ne peut être supérieur à EAR. 17

19 Les méthodes de calcul qui suivent sont issues de la circulaire du ministère de l écologie qui reprend certains éléments de l annexe IIB de la directive 99/13/CE. (circulaire MEDD du 23 décembre 2003) Calcul détaillé de l émission annuelle cible (EAC) pour les activités de revêtement L EAC est exprimée en Kg de COV émis par Kg d extrait sec utilisé L ESR est la quantité d extrait sec utilisé sur l année de référence. Installations autorisées ou déclarées après le 01/01/2001 Méthode des coefficients L EAC se calcule de la façon suivante : - EAC = 0,4 y kg de COV par kg d extraits secs utilisé dans l année en cours pour les installations dont la consommation annuelle de solvants est inférieure ou égale à 15 tonnes. - EAC = 0,25 y kg de COV par kg d extraits secs utilisé dans l année en cours pour les installations dont la consommation annuelle est supérieure à 15 tonnes. Le coefficient «y» est donné dans le tableau ci-après : Activité Facteur de multiplication «y» Revêtement de textiles, de tissus, de feuilles 4 ou de papier Revêtement en contact avec les aliments, 2,33 revêtements utilisés dans l aérospatiale Revêtement sur plastique 3 Autres revêtements * 1,5 *Seule cette rubrique est applicable à notre activité de peinture anticorrosion Installations autorisées ou déclarées avant le 01/01/2001 L exploitant a le choix entre deux méthodes. Il détermine l émission annuelle cible comme ci-dessus (méthode des coefficients) ou selon la méthode suivante, s il dispose des données pertinentes pour le calcul. On détermine l émission annuelle de référence (EAR) au moyen du plan de gestion des solvants établi sur l année de référence et la masse d extraits secs (ESR) utilisée au cours de la même année. L émission cible EAC est égale à : - (0,4 EAR/ESR) kg de COV par kg d extraits secs utilisé pour l année en cours pour les installations dont la consommation annuelle de solvant est inférieure ou égale à 15 tonnes. - (0,25 EAR/ESR) kg de COV par kg d extraits secs utilisé pour l année en cours pour les installations dont la consommation annuelle de solvant est supérieure à 15 tonnes. 18

20 Cas de l augmentation de capacité : L augmentation éventuelle de capacité n a pas d influence. En effet la valeur de l EAC ne s en trouve pas modifiée puisqu elle s exprime sous la forme du ratio : émission de COV par Kg extrait sec utilisé. Nota : pour les installations soumises à autorisation, les modifications ou augmentations de production doivent être signalées par l exploitant à l administration, qui juge du caractère substantiel de l extension (art. 20 du décret n du 21/09/1977 relatif aux installations classées pour la protection de l environnement). 8. TECHNIQUES ET PRATIQUES DISPONIBLES CONTRIBUANT A LA REDUCTION DES EMISSIONS DE COV Les bonnes pratiques : Sensibilisation du personnel Il est important que le personnel soit sensibilisé aux problèmes d environnement et qu il comprenne pourquoi certaines procédures sont mises en place, notamment pour le tri des déchets, la récupération des solvants souillés, la limitation des émissions diffuses.. Formation du personnel Les produits et matériels d application permettant de réduire les émissions de COV peuvent exiger des façons de faire bien particulières que l utilisateur doit connaître. Les fournisseurs de produits et de matériels peuvent proposer des formations courtes permettant d optimiser leur mise en œuvre. Planification des changements de teintes, réduction des purges Au moment des changements de type de produit ou de teinte, il est indispensable de nettoyer correctement les dispositifs de mise en peinture pour éviter toute contamination d une teinte par la précédente ou de prévenir tous les défauts de qualité provenant d une incompatibilité de produits entre eux. En planifiant soigneusement l ordre des productions il est parfois possible d allonger les séries de pièces peintes dans la même teinte, espaçant et réduisant ainsi les changements de teintes et donc la consommation de produits de nettoyage. La planification de l ordre des changements des teintes peut permettre des nettoyages moins rigoureux en passant par exemple d une teinte claire à une teinte plus foncée. Analyse des rebuts Un taux de rebuts trop important oblige à recommencer la mise en peinture et donc d utiliser plus de peinture et de solvants. L analyse des rebuts permet d engager des actions visant à les réduire et donc d optimiser le process. Procédure visant à réduire le gaspillage des produits, à optimiser le nettoyage. Quelques règles simples de bonne gestion des produits permettent de réduire les pertes de produits de peinture avant l application : - Chaque fois que possible, rincer l emballage avec le diluant utilisé pour la mise à viscosité du produit. Les emballages vides sont plus facilement valorisables. 19

21 - Ne pas préparer par mélange de 2 composants plus de peinture qu il ne pourra être appliqué par poste de travail. Des machines automatiques de dosages peuvent être utilisées. Lorsqu un équipement doit être nettoyé, il est important de le faire sans délai et avant séchage de la peinture. Des solvants et décapants en plus grande quantité seraient alors nécessaires. Recyclage des solvants de nettoyage des équipements Le rinçage du pistolet doit se faire avec récupération immédiate du solvant dans un fût fermé afin d éviter les émissions. Il peut être recyclé soit par une société spécialisée soit en interne et être réutilisé comme solvant de nettoyage. Rinçage à contre courant Cette technique emploie le solvant «chargé» pour commencer à rincer le matériel puis une solution recyclée propre pour rincer la pièce souillée. La solution propre est récupérée et réutilisée et le nettoyage final se fait avec du solvant neuf. Les solvants «chargés» sont éliminés, la solution propre devient solution «chargée» et le solvant neuf devient solution «propre». Ceci implique que les solvants de rinçage soient récupérés et triés dans des contenants différents et entraîne un allongement du temps de rinçage. Les émissions diffuses Les émissions diffuses doivent être réduites au maximum et pour cela, il faut éviter de laisser des pots de peinture ou de solvants ouverts que ce soit dans des cabines ou sur la la zone de préparation et de travail. De même la canalisation des émissions doit être réalisée dès que c est possible. 8.1 Choix des produits Les peintures conventionnelles contiennent à l application un taux de solvant important et sont sources de rejets de COV importants. Une solution de réduction à la source des émissions de solvants dans l atmosphère est donc d utiliser des peintures contenant moins ou pas de solvant. Options de remplacement : Les peintures à haut extrait sec - Principe : Les peintures à haut extrait sec ont des extraits secs plus élevés que les peintures conventionnelles, de l ordre de 70 à 80 % pour les peintures et de 40 à 60 % pour les vernis. Elles contiennent donc moins de solvants. - Liants plus fluides nécessitant moins de solvants (masse moléculaire plus basse entre 500 et 3000) - Réaction avec un durcisseur (sauf alkydes monocomposantes) - Principaux liants : alkyde, polyester, acrylique, polyuréthanne, époxyde et vinylique. - Viscosité parfois plus élevée pouvant nécessiter des applications à chaud, au pistolet airless. 20

22 - Avantages : - technologie proche des peintures actuelles qui n entraîne pas ou peu de modifications de procédés de mise en peinture, - réduction des émissions de solvants dans l atmosphère, - réduction des brouillards si l emploi de ces produits est couplé avec une application basse pression adaptée. - Inconvénients : - la méthode de nettoyage des matériels reste à base de solvant et il n y a donc pas de réduction des quantités de solvants de nettoyage utilisés, - certains produits à haut extrait sec à séchage air ont une réactivité moins importante et demande un temps de séchage plus long, - tendance à la coulure plus prononcée. Les peintures en phase aqueuse - Principe : Les peintures en phase aqueuse peuvent être de deux types, hydrosolubles ou hydrodiluables. Dans le cas des peintures hydrosolubles, le liant est en solution dans l eau et le pourcentage de co-solvants encore présent dans la composition est compris entre 5 et 20 %. Dans le cas des hydrodiluables, qui sont plus fréquents, le liant est en dispersion dans l eau et le pourcentage de co-solvants est généralement situé autour de 5 %. Les liants rencontrés dans les peintures à l eau sont généralement les mêmes que pour les peintures solvantées. Les co-solvants sont des éthers de glycol, butanol, butyl glycol et présentent des dangers pour la santé comme tout solvant. - Avantages : - réduit les émissions de solvants dans l atmosphère car la teneur en solvant est faible, - il est possible de nettoyer le matériel avec de l eau à condition que le nettoyage soit fait rapidement et que la peinture n est pas eu le temps de sécher, un mélange eau-solvant peut s avérer nécessaire dans certains cas, - la mise à la viscosité se fait par adjonction d eau, - possibilité de valoriser les emballages vides par nettoyage à l eau sous pression et de les valoriser après égouttage. - Inconvénients : - respecter les conditions atmosphériques d application, - au cours du transport et du stockage, les produits doivent être maintenus hors gel et à température régulée, - nettoyer régulièrement les matériels d application (risque de bouchage) des buses, - coût des produits plus élevés de environ 25 %, - séchage plus long. Les peintures liquides sans solvant : Ces peintures contiennent peu de pigment, afin de favoriser le passage des rayons UV pour réticuler le film. Le séchage se fait en quelques secondes dès que le rayonnement UV atteint le film. 21

23 - Avantages : - peintures à 100 % d extrait sec (sans solvant) - permet de déposer de faibles épaisseurs - possibilité de récupérer le produit non utilisé pour une autre application - Inconvénients : - nécessite une exposition de la peinture directe aux UV, ne s applique donc pas à des géométries complexes Les peintures poudres : Les peintures en poudre sont des peintures solides qui ne contiennent pas de solvant. Les poudres thermodurcissables : Appliquées au pistolet électrostatique et passer au four à une température d environ C pendant minutes. Les peintures les plus fréquemment mises en œuvre sont les peintures polyester ou mixtes époxy-polyester. Il existe également des peintures polyuréthanne et acrylique en poudre. - Avantages : - suppression des émissions de COV - rendement à l application pouvant atteindre 85% lorsque le système de recyclage de la poudre est mis en place. - diminution importante des déchets de peinture - Inconvénients : - les changements de teintes si l on utilise une cabine à changement rapide et une technique de recyclage de la poudre demande environ 15 minutes. Il est important d organiser les flux de production pour effectuer des séries de même teinte les plus longues possibles. - température de cuisson élevée ne permettant pas le traitement de supports thermosensibles - épaisseur minimum déposée 50 microns - délai d approvisionnement plus long - stockage à l intérieur à l abri de l humidité - préparation de surface très soignée - le taux de poussière dans l air peut engendrer des risques d explosion, les vitesses de ventilation doivent être contrôlées 8.2 Choix du procédé d application Le taux de transfert de la peinture sur le support peut être optimisé par des matériels d application adaptés. Il en résulte des diminutions de consommation de produits et une réduction des émissions de COV dans l atmosphère. L application au pistolet conventionnel génère des pertes de produits importantes de l ordre de % (taux de transfert %) D autres pistolets ont un taux de transfert meilleur comme l airless, l airmix, l électrostatique : - l airless est plus adapté à des peintures hauts extraits secs et le taux de transfert atteint 60 % 22

24 - l airmix permet d atteindre un taux de transfert de % et s adapte à tout type de peinture - le pistolet électrostatique atteint un taux de transfert de 80 % Les techniques d application, les manipulations des matériels impliquent une formation des peintres (cf. Guide du Peintre Industriel Edité par le GEPI). Nota : les taux de transfert indiqués, ci avant, sont donnés à titre indicatifs et ne tiennent pas compte de la géométrie et de la dimension des pièces à traiter 9. DEMONSTRATION DE LA CONFORMITE AU S.M.E Lorsque l exploitant s engage dans la démarche du schéma de maîtrise des émissions, il doit en informer le préfet par courrier précisant notamment : Le guide auquel il se réfère et la méthode de calcul des émissions utilisée, L année de référence si elle a été définie, L émission de référence si elle a été définie ou à défaut l émission actuelle, L émission cible, Le pourcentage de réduction obtenu, L échéancier de mise en conformité de son installation. Le contrôle du respect des objectifs de réduction s effectue au moyen du plan de gestion de solvant tel que défini à l article 28-1 de l arrêté et aux paragraphes 6.3.b.I des arrêtés de prescriptions générales, qui consiste à réaliser un bilan matière sur l ensemble des COV utilisés dans l installation. Pour les secteurs n utilisant pas de solvant, ou lorsque le plan de gestion de solvant conduit à une incertitude, sur le résultat, inacceptable, il convient de définir des méthodes de quantification appropriées au type d émission. *les normes en matière de mesures de COV dans les rejets canalisés sont les suivantes : -NF EN Emissions des sources fixes - Détermination de la concentration massique en carbone organique total à de faibles concentrations dans les effluents gazeux Méthode du détecteur en continu à ionisation de flamme -NF EN Emissions des sources fixes Détermination de la concentration massique en carbone organique total à de fortes concentrations dans les effluents gazeux Méthode du détecteur en continu à ionisation de flamme. 23

25 10. LES ABREVIATIONS SME PGS MTD EAC EAR VLEc VLEd Ref Schéma de Maîtrise des Emissions Plan de Gestion des Solvants Meilleures technologies disponibles Flux des Emissions Annuelles Cibles Flux des Emissions Annuelles de Références Valeur Limite des Effluents canalisés en concentration exprimée en mg par m 3. Cette valeur est celle prévue par l arrêté du 02/02/98 Valeur Limite des Emissions diffuses exprimée en % de la quantité de solvant utilisée dans l installation. Référence (01ref=flux des émissions canalisées de l installation de référence) 24

26 ANNEXES ANNEXE I : Extrait de l arrêté du 2 février 1998 modifié ANNEXE II : Circulaire du Ministère de l Écologie et du Développement Durable. ANNEXE III : Calcul de la teneur en solvant d un produit acheté ANNEXE IV : Exemple de mise en place d un Schéma de Maîtrise des Emissions dans un atelier de décapage 25