Relargage des particules

Concernant l’essai CF1, lors des reprises de la ventilation, un relargage de particules a été observé en aval du filtre F7 notamment pendant la première minute du démarrage. La granulométrie des particules relarguées est présentée dans la Figure 3-39, où il est possible d’observer que la fraction relarguée est nettement submicronique, notamment des particules de tailles comprises entre 0,2 et 0,6 µm (MPPS). A noter que lors 2ème démarrage, la concentration en particules en aval des filtres n’était pas suffisamment importante pour permettre l’établissement d’une distribution granulométrique. Les concentrations mesurées varient entre 35 et 450 part/cm3 en aval du filtre F7. Le premier démarrage présente une concentration élevée car la consigne du ventilateur a été dépassée de manière non intentionnelle jusqu’à un débit de 200 m3_{/h. En revanche, il n’a pas été observé de relargage}

de microorganismes pour la fraction échantillonnée. La concentration en microorganismes était donc inférieure à la limite de détection de 110 UFC/m3, en aval du filtre G4 comme en aval du filtre F7.

microbiens – Echelle du laboratoire 0 2 4 6 8 10 0,1 1 10 CNi -m o y /C N -m o y /l o g (d X ) (- ) dp(m)

Démarrage 1. Cmoy = 450 part/cm3 Démarrage 3. Cmoy = 80 part/cm3 Démarrage 4. Cmoy = 200 part/cm3 Démarrage 5. Cmoy = 170 part/cm3

Figure 3-39. Distribution granulométrique des particules relarguées en aval du filtre F7 – Essai CF2

V. Conclusion du chapitre

Les conclusions de ce chapitre, sur l’étude du développement de microorganismes sur les filtres en conditions de laboratoire sont :

 Une mini CTA a été développée pour l’étude des aérosols microbiens en filtration. Cette mini CTA contient deux étages de filtration, permet l’étude de filtres prototypes de différentes géométries industrielles, à des vitesses de filtration caractéristiques des CTA réelles.

 Elle a été validée en termes de comportement aéraulique et de régulation des conditions climatiques.

 Deux configurations de filtres ont été étudiées. La première correspond à un filtre G4 plan plissé en premier étage, et un filtre F7 à poches en deuxième étage. La deuxième configuration comprend deux filtres à poches, un F7 en premier étage et un F9 en deuxième étage. Ces filtres ont été colmatés avec des particules d’alumine, suivi par un colmatage avec des particules de riz micronisé. Enfin, les filtres pré colmatés sont contaminés par un consortium microbien composé de spores de B. subtilis et d’A.

niger. Le riz quant à lui apporte le champignon P. chrysogenum.

 Les courbes de performances des filtres suggèrent que l’évolution de la ΔP est plus importante pour les filtres G4 que pour les filtres F7, quand ils sont en premier étage

microbiens – Echelle du laboratoire

173 de filtration. Ceci, probablement dû au fait que la nature des deux médias est différente.

 Pour les filtres placés en deuxième étage, l’évolution de la ΔP est nettement plus faible du fait qu’ils sont peu colmatés.

 Lors de la génération du riz micronisé sur un filtre pré colmaté, la ΔP augmente rapidement, notamment pour les filtres G4.

 Les résultats microbiologiques suggèrent que les spores de B. subtilis survivent sur les filtres pré colmatés avec des particules d’alumine et de riz micronisé sur de longues durées (1,5 mois). Ceci a été observé sur les filtres G4, F7 et F9, pour les deux types de tests : les témoins positifs et les cycles de fonctionnement. Cette survie de B.

subtilis semble indépendante de l’humidité relative (60 ou 90%) dans la mini CTA et

du ratio généré Al2O3/Riz. Il est néanmoins important de remarquer que la

concentration en microorganismes générée était élevée, ce qui augmente les possibilités de survie sur les filtres. Le champignon P. chrysogenum semble se développer sur les filtres G4, F7 et F9 à condition qu’une quantité minimale de riz soit déposée sur le filtre. Ceci explique pourquoi, sur les premiers témoins, ce champignon n’as pas été détecté sur les filtres après 3 jours de fonctionnement, ni après 10 jours d’incubation dans la boîte hermétique. A. niger ne se développe pas sur les filtres, probablement dû à un phénomène de compétition entre les souches. Les arrêts de ventilation ne semblent pas avoir d’influence sur la survie des microorganismes.

 Pendant les épisodes de démarrage, aucun relargage de microorganismes n’a été détecté avec les conditions de mesures exposées. Néanmoins, un relargage de particules a été observé.

 Ces observations laissent à penser que sur un filtre en conditions réelles, où il y a plusieurs souches de bactéries et de champignons, certaines familles ou genres de microorganismes, auront la capacité à survivre, se développer ou à décroitre sur les filtres. Probablement, des phénomènes de compétition pour l’accès aux nutriments ont lieu sur les filtres qui sont colmatés en continu avec différents types de particules et de microorganismes.

Chapitre 4. Etude de l’influence des

paramètres de gestion des CTA sur le

développement d’aérosols microbiens – Suivi

des performances de deux CTA à pleine

microbiens – Suivi des performances de deux CTA à pleine échelle

I.

Introduction

En parallèle de l’échelle laboratoire, deux CTA sur site réel ont été étudiées en termes de suivi de la perte de charge (ΔP) des filtres, de l’humidité relative (HR) et de la température dans les gaines de ventilation, ainsi que de la concentration de particules et de microorganismes en amont et en aval de chaque filtre. Une méthodologie de suivi de la concentration des microorganismes sur les filtres a été également développée afin d’étudier le comportement microbien dans des conditions réelles de filtration, ce qui présente une nouveauté dans ce type d’études. Les objectifs de ce suivi sont :

 Réaliser un suivi du colmatage des filtres (perte de charge et efficacité), afin d’étudier leurs performances vis-à-vis d’un aérosol urbain.

 Analyser les filtres d’un point de vue microbiologique afin de savoir s’ils agissent éventuellement comme niches pour le développement ou la survie de microorganismes.

 Mesurer la concentration de microorganismes en aval des filtres lors des reprises de la ventilation après un week-end d’arrêt afin de quantifier l’éventuel relargage de microorganismes. Enfin, proposer des préconisations pour la gestion d’une CTA réelle et pour la maintenance sur site.

Dans ce chapitre, dans un premier temps, la description des CTA suivies et la démarche expérimentale sont exposées. Ensuite, une analyse des performances des filtres vis-à-vis d’un aérosol urbain est présentée ainsi que les résultats en termes de microbiologie sur les filtres.