Le chauffage au bois Un générateur de polluants de l atmosphère? Christian Schwab, ing. en génie chimique, SEVEN
Un saut de génération dans les années 90
Polluants Lorsqu'on brûle du bois, une centaine de composés chimiques sont émis dans l'atmosphère. Les principaux polluants sont : CO le monoxyde de carbone, CO 2 le dioxyde de carbone, principale cause de l'effet de serre, HC des hydrocarbures, COV des composés organiques volatils HAP des hydrocarbures aromatiques polycycliques NOx des oxydes d'azote (NO + NO 2 ), des particules de nombreux produits irritants, comme : HCHO formaldéhyde (acide formique) CH 3 CHO acétaldéhyde (acide acétique) CH 2 CHCHO acroléine (acide acréolinique) C 6 H 5 CHO benzaldéhyde (acide benzenique)
Polluants Parmi les composés chimiques émis dans l'atmosphère lors de la combustion du bois, on compte 17 contaminants considérés comme prioritaires. 14 sont reconnus comme potentiellement cancérigènes ou mutagènes, 4 sont co-cancérigènes 6 peuvent avoir des effets négatifs sur le système respiratoire. + Des nuisances dues à la présence d'odeurs la souillure des bâtiments une diminution de la visibilité.
Poussières poussières fines (PM10) Granulométrie des émissions particulaires des chauffages au bois Chaudière alimentée avec des plaquettes forestières humides Taille des particules Pleine charge Charge partielle
Poussières poussières fines (PM10) Granulométrie des émissions particulaires des chauffages au bois Chaudière alimentée avec des plaquettes forestières demi-sèches Taille des particules Pleine charge Charge partielle
Polluants Poussières poussières fines (PM10) Bois
Polluants Poussières poussières fines (PM10) Filtres à particules Bois
Polluants Poussières poussières fines (PM10) Bois usagé
Polluants Poussières poussières fines (PM10) Huile lourde
Polluants Poussières poussières fines (PM10) Huile EL
Comment allumer un un feu avec un un minimum d émission de de fumées Disposition des bûches selon la forme du foyer Kit d allumage
Comparaison des émissions de de poussières de de diverses sources Installation/unités à l'émission mg/nm 3 Nm 3 /h g/j Kg/an Chauffage au bois, plaquettes forestières semi-sèches 3 MW, état 2006 avant assainissement Chauffage au bois, plaquettes forestières semi-sèches 3 MW, état 2007 après mise en service d'un avec filtre électrostatique Chauffage aux déchets de bois usagé (bois de démolition) 2.5 MW avec filtre à manches 300-700 7'500 54'000-130'000 11'000-24'000 1-5 7'500 200-900 40-180 1 6'500 156 39 Poêle à bois à feu traversant 8 kw, 10 heures de feu par jour 482 24 115 23 Poêle à bois à feu traversant 8 kw avec accumulateur de chaleur, alimenté avec des bûches de 30 cm, 5 heures de feu par jour Cheminée de salon 8 kw, foyer fermé par une vitre, avec récupérateur de chaleur, 2 heures par jour Potager chauffage central à feu traversant 18 kw alimenté avec des bûches de 30 cm, 10 heures de feu par jour 867 25 108 22 288 30 17 3.5 389 60 233 47 Chauffage au bois, bûches, foyer inversé 30 kw, alimenté avec des bûches de 50 cm 1'076 100 1'300 260 Chauffage au bois, bûches, foyer inversé 45 kw, alimenté avec des bûches de 50 cm 112 150 202 40 Chauffage aux pellets 35 kw 14 200 33.6 6.16 Chauffage aux pellets 35 kw avec filtre électrostatique 4 200 9.6 1.76 Autres installations à titre de comparaison Tridel, usine d'incinération de Lausanne 4.2 129'000 13 4'436 Verrerie 290 12'750 88'740 32'390 Voiture diesel 120 km/h Euro 3 1 h/j, 250 j/an 6 1.5 Les teneurs en poussières (mg/nm 3 ) dans les effluents ont été mesurées sur des installations existantes Les débits d'effluents gazeux (Nm 3 /h) ont été mesurés sur les grandes installations, pour les petites, ils ont été calculés d'après la puissance de l'installation Les émissions en grammes par jour (g/j) ont été calculées en fonction d'un nombre d'heures moyen d'utilisation Les émissions annuelles se rapportent à la période d'utilisation moyenne (nombre de jours par an) soit sur toute l'année, soit durant la période de chauffage.
OPair 2007 Puissance calori Puissance calorifique jusqu à 70 kw de 70 kw à 500 kw de 500 kw à 1 MW de 1 MW à 10 MW plus de 10 MW Bois de chauffage Grandeur de référence: les valeurs limites se rapportent à une teneur en oxygène des effluents gazeux de %vol 13 13 13 11 11 Particules solides au total: à partir du 1 er septembre 2007 mg/m 3 150 150 20 10 à partir du 1 er janvier 2008 mg/m 3 150 20 20 10 à partir du 1 er janvier 2012 mg/m 3 50 1 20 20 10 Monoxyde de carbone (CO): pour le bois de chauffage selon l annexe 5, ch. 3, al. 1, let. a, b et d à partir du 1 er septembre 2007 à partir du 1 er janvier 2012 mg/m 3 mg/m 3 4000 2 4000 2 1000 500 500 500 250 250 150 150 pour le bois de chauffage selon l annexe 5, ch. 3, al. 1, let. c à partir du 1 er septembre 2007 mg/m 3 1000 1000 500 250 150 à partir du 1 er janvier 2012 mg/m 3 1000 500 500 250 150 Oxydes d azote (NO x ), exprimés en dioxyde d azote (NO 2 ) mg/m 3 3 3 3 3 150 Substances organiques sous forme gazeuse, exprimées en carbone total (C) mg/m 3 50 Ammoniac et composés de l ammonium, exprimés en ammoniac 4 mg/m 3 30 30
OPair 2007 72 Installations pour l incinération de bois usagé, de déchets de papier et d autres déchets similaires 721 Champ d application 1 Le présent chiffre s applique aux installations pour l incinération ou pour la décomposition thermique de bois usagé et de déchets des matières suivantes, mélangés ou non à du bois de chauffage au sens de l annexe 5: a. Bois usagé selon l annexe 5, ch. 3, al. 2, let. a; b. Papier et carton; c. Autres déchets dont l incinération produit des émissions similaires à celles des déchets mentionnés aux let. a et b. 2 Lorsque de tels déchets sont incinérés avec des déchets selon le ch. 711, le ch. 71 est applicable. 3 Le présent chiffre ne s applique pas aux fours à ciment (ch. 11) 722 Grandeur de référence Les valeurs limites d émission se rapportent à une teneur en oxygène des effluents gazeux de 11 % (% vol). 723 Poussières Les émissions sous forme de poussières ne dépasseront pas les valeurs suivantes: a. pour les installations ayant une puissance calorifique inférieure ou égale à 10 MW: 20 mg/m 3 b. pour les installations ayant une puissance calorifique supérieure à 10 MW: 10 mg/m 3
OPair 2007 724 Plomb et zinc Les émissions de plomb et de zinc ne dépasseront pas au total 5 mg/m 3. 725 Substances organiques 1 Les limitations des émissions selon l annexe 1, ch. 7, ne sont pas applicables. 2 Les émissions de substances organiques sous forme de gaz sont exprimées en carbone total et ne dépasseront pas 50 mg/m 3. 726 Monoxyde de carbone 1 Les émissions de monoxyde de carbone ne dépasseront pas 250 mg/m 3. 2 Les émissions d oxydes d azote des installations ayant une puissance calorifique supérieure à 10 MW, exprimées en dioxyde d azote, ne dépasseront pas 150 mg/m 3. 727 Régulation de la combustion L installation doit fonctionner avec une régulation automatique du système de commande de la combustion.
OPair 2007 74 INSTALLATIONS POUR L INCINÉRATION DES DÉCHETS BIOGÈNES ET DES PRODUITS ISSUS DE L AGRICULTURE 741 CHAMP D APPLICATION 1 Le présent chiffre s applique aux installations d incinération ou de décomposition thermique des déchets biogènes solides et des produits issus de l agriculture, mélangés ou non à du bois de chauffage au sens de l annexe 5. Les engrais de ferme et les autres déchets et produits à odeur forte ne doivent être ni incinérés ni décomposés thermiquement dans de telles installations. 2 Lorsque de tels déchets et produits sont incinérés avec des déchets selon le ch. 711 ou 721, les dispositions des ch. 71 et 72 sont applicables. 3 Lorsque de tels déchets et produits sont incinérés avec d autres combustibles au sens de l annexe 5, la valeur limite du mélange selon l annexe 3, ch. 82, est applicable. 4 Les dispositions du présent chiffre ne s appliquent pas aux fours à ciment (ch. 11).