GUI industrie de la plasturgie & schéma de maîtrise des émissions (SME) des composés organiques...

8/14/2019 GUI industrie de la plasturgie & schma de matrise des missions (SME) des composs organiques volatils (COV)

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SCHMA DE MATRISE DES EMISSIONSDE COMPOSS ORGANIQUES VOLATILS

GUIDE DE RDACTION

Secteur des composites(Polyester)


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Guide de Rdaction de SME de COV Secteur des Composites (Plasturgie)

Crdit photos de couverture : FIN et GPIC

Guide valid par le comit de lecture du 13 fvrier 2004, compos de reprsentants duMinistre de LEcologie et du Dveloppement Durable, de lADEME, de lInspection desInstallations Classes, de la Fdration de la Plasturgie, du GPIC et de la FIN. Leprsent guide n'a pas de statut rglementaire.

A lire galement :

Solvants industriels, recommandations pour un usage rationnelADEMEDcembre 2003 68 pages Rfrence : 4709 - Prix de vente : 25 euros

La rduction des missions de composs organiques volatils dans l'industrieADEMEFvrier 1997 + encart "Rglementation des missions des sources fixes actualisation 2003"180 pages + 23 fiches Rfrence : 1700 Prix de vente : 30 euros

ADEME Editions, Angers 2004

Toute reprsentation ou reproduction intgrale ou partielle faite sans le consentement de lauteur ou de ses ayants droits ouayants cause est illicite selon le Code de la proprit intellectuelle (Art. L 122-4) et constitue une contrefaon rprime par leCode pnal. Seules sont autorises (Art. L 122-5) les copies ou reproductions strictement rserves lusage priv du copiste etnon destines une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifies par le caractre critique,pdagogique ou dinformation de luvre laquelle elles sont incorpores, sous rserve toutefois, du respect des dispositions des

articles L 122-10 L 122-12 du mme Code, relatives la reproduction par reprographie.


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LES EMISSIONS DE COVDANS LE SECTEUR DES COMPOSITES (POLYESTER)

GUIDE DE REDACTION DUN SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONS

Le prsent guide a t rdig en collaboration avec le CITEPA (CentreInterprofessionnel Technique dEtudes de la Pollution Atmosphrique), le GPIC (Groupement

de la Plasturgie Industrielle et des Composites), la F.I.N. (Fdration des IndustriesNautiques) et le SPMP (Syndicat des Producteurs de Matires Plastiques).

Des tudes de pr-diagnostics et diagnostics ont t ralises, en partenariat aveclADEME, par le CITEPA ainsi que dautres bureaux dtudes dans les secteurs concerns. Lesrsultats issus de ces prestations et la consultation directe auprs des industriels ont permis,entre autre, dalimenter le contenu de ce guide.

Rdig par les reprsentants des secteurs industriels, avec lappui de lADEME, il a t

valid par un comit de lecture, comprenant des reprsentants de l'inspection desinstallations classes, de l'ADEME1, du MEDD2 et des instances professionnelles.

Ce guide concerne la transformation des rsines polyesters insatures dites UP (unsatured polyesters). En effet, les oprations de mises en uvre de ces rsines produisentle plus de rejets puisquelles font largement appel aux techniques dites en moule ouvert.

1: ADEME : Agence de lEnvironnement et de la Matrise de lEnergie2 : MEDD : Ministre de lEcologie et du Dveloppement Durable


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SOMMAIRE

1. CONTEXTE : PROGRAMME DE REDUCTION DES EMISSIONS DE COV ................................................5

2. OBJET DU GUIDE DE SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONS...............................................................6

3. DONNEES CONCERNANT LE SECTEUR DES COMPOSITES......................................................................7

3.1. DEFINITION DUN COMPOSITE ...................................................................................................................................7 3.2. DESCRIPTION DE CE SECTEUR DACTIVITE ................................................................................................................7 3.3. PROCEDES MIS EN UVRE ET ORIGINE DES EMISSIONS DE COV..............................................................................11

3.3.1. Composition des rsines..................................................................................................................................113.3.2. Technologies de mise en uvre......................................................................................................................11

3.3.2.1. Les technologies dites en moule ouvert ................... .................... ................... ..................... ..................... ............ 123.3.2.2. Les technologies dites en moule ferm .......................... ................... .................... ...................... ..................... ..... 14

3.3.3. Origine des missions de COV dans les installations de transformation du polyester.................................163.3.3.1. Styrne nayant pas ragi ................... ..................... .................... ..................... ...................... ..................... ............... 163.3.3.2. Lusage de solvant de nettoyage........... .................... ................... ................... ........................ .................... ................ 173.3.3.3. Lusage de colles et adhsifs non polyester et de revtements : vernis, peintures...... ................... .................... ..... 18

4. RAPPEL DE LA REGLEMENTATION............................................ .................................................... ..............19

4.1. CHAMP DAPPLICATION ..........................................................................................................................................19 4.2. DEFINITIONS ...........................................................................................................................................................20 4.3. VALEURS LIMITES DEMISSIONS DE COV .................................................. ........................................................ .....21

4.3.1. Prsentation gnrale ................................................................... ...................................................... ............21 4.3.2. COV particuliers ........................................................... ............................................................. .....................22

4.4. PLAN DE GESTION DES SOLVANTS ...........................................................................................................................23 4.4.1. Installations soumises autorisation (arrt du 02/02/98, art. 27-7.e)) ...................................................... ..234.4.2. Installations soumises dclaration ............................................................. .................................................23

4.5. MESURES ET CONTROLES DES EMISSIONS DE COV ....................................................... ..........................................244.5.1. Installations soumise autorisation ................................................................ ..............................................24

4.5.1.1. Mesure en continu .................... ..................... .................... .................... ...................... ..................... ..................... ..... 24

4.5.1.2. Mesure priodique.... .................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... . 244.5.2. Installations soumises dclaration ............................................................. .................................................244.6. CALENDRIER DAPPLICATION DES PRESCRIPTIONS RELATIVES AUX COV..................................................... ..........25

4.6.1. Installations soumises autorisation.............................................................................................................254.6.2. Installations soumises dclaration ............................................................. .................................................25

4.7. AUTRES REGLEMENTATIONS...................................................................................................................................25

5. DEFINITION DU SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONS (SME) ..........................................................26

6. PRINCIPE DU PLAN DE GESTION DE SOLVANTS (PGS) .................................................................... .......27

7. DETERMINATION DE LEMISSION ANNUELLE DE REFERENCE (EAR)..............................................30

7.1. GENERALITES SUR LA DETERMINATION DES EMISSIONS DE COV DUNE INSTALLATION DU SECTEUR COMPOSITE ..307.1.1. Considration sur les dfinitions....................................................................................................................30

7.1.2. Estimations des missions de rfrence ............................................................ .............................................307.1.2.1. Mesures de concentrations de COV dans les rejets canaliss .................... ..................... ...................... ..................... . 317.1.2.2. Usage de facteurs dmissions................. .................... .................... .................... ...................... .................... ............. 317.1.2.3. Bilan solvant pour tous les solvants utiliss .................... ..................... .................... ..................... .................... ......... 32

7.2. INSTALLATIONS DE REFERENCE ..............................................................................................................................32 7.2.1. Process .................................................... ........................................................ ................................................337.2.2. Anne de rfrence ...................................................... .............................................................. .....................337.2.3. Mthode de calcul .......................................................... ............................................................ .....................33

7.2.3.1. Calcul de EAR(pgs) .................... .................... ..................... .................... ....................... ..................... ..................... . 347.2.3.2. Calcul de EAR(cfa) ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... . 34

7.3. INSTALLATIONS EXISTANTES (AUTORISEES AVANT LE 1ER/01/01) ET INSTALLATIONS NOUVELLES (AUTORISEESAPRES LE 1ER/01/01) ...................................................... ....................................................... ...........................................34

8. DETERMINATION DE LEMISSION ANNUELLE CIBLE (EAC) ................................................................35

8.1. PRINCIPES GENERAUX THEORIQUES ........................................................................................................................35 8.2. CALCUL DETAILLE DE LEMISSION ANNUELLE CIBLE (EAC)...................................................................................35

8.2.1. Calcul de lEAC partir de linstallation de rfrence................................................................. ................368.2.1.1. Entreprises autorises avant le 1er janvier 2001......... ...................... ..................... ...................... ..................... ........... 36


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8.2.1.2. Entreprises autorises aprs le 1er janvier 2001 .................... ..................... ...................... ..................... ...................... 368.2.2. Cas de laugmentation de capacit.................................................................................................................368.2.3. Situation par rapport lEAC......................................... .............................................. .................................37

9. MOYENS DE REDUCTION DES EMISSIONS DE COV..................................................................................38

9.1. ACTIONS SUR LES PRODUITS UTILISES .....................................................................................................................38 9.1.1. Rsines faible teneur en styrne (FTS)............................................................. ..........................................389.1.2. Rsine faible mission de styrne (LSE : Low Styren Emission)...............................................................389.1.3. Rsines LSE et FTS ......................................................... ........................................................... ....................40 9.1.4. Rsines photorticulables ....................................................... ............................................................ ............409.1.5. Monomre alternatif au styrne ............................................................... .................................................... ..419.1.6. Les solvants de nettoyage : .......................................................... ....................................................... ............429.1.7. Temps de gel....................................................................................................................................................42

9.2. ACTIONS SUR LES TECHNOLOGIES DE MISE EN UVRE ............................................................................................43 9.2.1. Mlange interne et mlange externe..................................................................... .........................................439.2.2. Projection atomise.........................................................................................................................................43 9.2.3. Projection non-atomise.................................................................................................................................44

9.2.3.1. Flow-coat et FlowChop................... .................... .................... .................... ....................... ..................... ................... 449.2.3.2. Buses convergentes .................... .................... .................... .................... ..................... ..................... ..................... ..... 44

9.2.4. Les technologies dites en moule ferm...........................................................................................................459.3. ACTIONS SUR LE PERSONNEL ..................................................................................................................................46

10. MESURES ET VERIFICATIONS DES EMISSIONS.........................................................................................47

11. INFORMATIONS A TRANSMETTRE A LINSPECTION DES INSTALLATIONS CLASSEES...............48

12. ACRONYMES ET DEFINITIONS ............................................................. ........................................................ ..49

13. ANNEXES................................................................................................................................................................50


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1 . CONTEXTE : PROGRAMME DE REDUCTION DES EMISSIONS DE COV

Dans le cadre de la Convention de Genve sur la pollution atmosphrique transfrontalire

longue distance signe en 1979 (LRTAP de la commission conomique pour lEurope desNations Unies, CEE NU), les Composs Organiques Volatils (COV) font l'objet de protocolesinternationaux de rduction des missions. Ils visent lutter contre l'acidification,l'eutrophisation et les concentrations excessives en ozone troposphrique.

Le dernier des protocoles concernant les COV a t sign Gteborg en 1999. Il a pourobjectif la rduction des surfaces acidifies et eutrophises en Europe l'horizon 2010 ainsique la rduction du nombre de jours de dpassement des seuils de protection de la sant pourl'ozone.La commission Europenne a galement mis en place une stratgie de lutte contre la pollution

acide, photochimique et eutrophisante qui sest traduite par la directive relative aux plafondsdmissions nationaux.

Pour la France, les plafonds dmissions de polluants tous secteurs confondus (transports,habitation, usage de solvants, agriculture) sont les suivants :

Emissions annuelles (kt)

SO2 NOx COV NH3

Emissions en France en 1 998 840 1650 2340 830Plafonds dmissions en France en 2010selon le protocole de Gteborg

400 860 1100 780

Plafonds dmissions en France selon ladirective plafonds dmissions (position du2 aot 2001 rsultant de la procdure deconciliation)

375 810 1050 780

La Directive Communautaire n1999/13/CE du 11 mars 1999 relative la rduction des

missions de COV dues l'utilisation de solvants organiques dans certaines activits etinstallations industrielles a t transcrite en droit franais par l'arrt du 29 mai 2000 etpar un certain nombre darrts types dont la publication au journal officiel nest pas encoreeffective. Larrt du 29 mai 2000 modifie en certains points la directive et modifiegalement l'arrt du 2 fvrier 1998 relatif aux prlvements et la consommation d'eauainsi qu'aux missions de toute nature des installations classes pour la protection del'environnement soumises autorisation.


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2. OBJET DU GUIDE DE SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONSLa rglementation franaise a t rcemment modifie afin de prendre en compte lesexigences issues de la directive europenne n 1 999/13 du 11 mars 1999 relative la

rduction des missions de composs organiques volatils dues l'utilisation de solvantsorganiques dans certaines activits et installations. Larrt du 2 fvrier 1998 modifi etles nombreux arrts types en cours dlaboration fixent des contraintes applicables auxinstallations nouvelles ds leur entre en service et aux installations existantes au 30 octobre2005, sauf exceptions ou drogations.

Lexploitant a deux options : soit respecter les valeurs limites de COV, pour les missions canalises et diffuses, soit mettre en place un schma de matrise des missions (SME) (art. 27.e) de larrt du

02/02/1998) : ce schma garantit que le flux total annuel des missions de COV ne

dpasse pas celui qui serait atteint si les valeurs limites dmissions canalises et diffusestaient appliques. Il permet de sexempter du respect des valeurs limites dmission(canalises et diffuses) ( lexception des solvants phrases de risque particulires*, quirestent soumis des valeurs limites). Pour les COV, la mise en place dun SME nest pas uneobligation mais une opportunit valuer par lexploitant. Il permet un talement dans letemps des investissements et des efforts de recherches correspondants. Le SMEsapplique la fois aux COV ayant pour origine les solvants mais aussi tout COV ayant uneorigine diffrente.La circulaire du 23/12/2003 fixe les modalits de calcul de lmission cible respecter.

Ce guide vise : Aider les acteurs du secteur concern apprhender la rglementation relative aux COV,

lappliquer et prendre les mesures ncessaires pour tre en conformit le 30 octobre2005. Il peut tre mis en place dans des installations soumises autorisation et enfonction des cas, dans les installations soumises dclaration.

Dfinir des moyens de dtermination des missions pouvant tre utiliss, Donner des indications sur les moyens organisationnels et des voies de progrs pour

rduire les missions de COV, Assurer un compromis national pour faciliter les discussions au niveau local entre

linspection des installations classes et les exploitants. Un des objectifs de ce guide estdonc de proposer un taux de rduction global sur le plan national, par rapport unemission de rfrence.

Ce guide est une base de travail commune pour que chaque entreprise labore son propreSME. Les informations fournies ne sont pas exhaustives. Elles sont amenes voluer au coursdu temps en fonction de lavance technologique du secteur.

Ce guide ne se substitue en aucun cas la rglementation en vigueur.

* voir chapitre 4.3.2.


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3. DONNEES CONCERNANT LE SECTEUR DES COMPOSITES3.1 . Dfinition dun composite

Les matriaux composites sont principalement constitus : Dune matrice, rsine thermoplastique (TP) ou thermodurcissable (TD), Dune structure de renfort constitue de fibres, gnralement de verre, de carbone,

daramide ou de fibres naturelles (lin, chanvre, sisal), Dadditifs, ncessaires pour assurer une adhrence suffisante entre le renfort fibreux et

la matrice et de modifier laspect ou les caractristiques de la matire laquelle ils sontajouts.

Lintrt est de combiner les avantages des constituants pour obtenir un matriau plusperformant que les composants pris isolment. L'association matrice/lment derenforcement nest pas quelconque et dpend de nombreuses contraintes physiques,

technologiques et conomiques. Il est donc possible de dfinir des classes de matriauxcomposites, soit en se rfrant la nature des composants (mtaux, carbone, verre,plastique, cramique, ), soit au regard des performances souvent rapportes la densit.Ce guide ne concerne que les composites constitus de rsine polyester (en solution dans lestyrne ou autre solvant ractif), qui reprsente 60 % des rsines employes, et dematriaux de fibres de renforcement tels que fibres de verre (mais aussi fibre de carbone,aramide). Du point de vue mcanique, le matriau plastique est un lment qui donne auproduit sa cohsion, sa rsistance la compression et lenvironnement, et le renforcementpermet la rsistance la traction.

3.2. Description de ce secteur dactivitLa filire des composites polyesters fait intervenir :

- les fournisseurs de matires de base (fibres de verre, matires plastiques, produitschimiques varis tels que catalyseurs)

- les industriels du tissage de fibres, les entreprises spcialises dans les formules etles semi-produits

- les transformateurs qui laborent des lments en composites pour leur propre

compte ou pour le compte de donneurs dordre,- les entreprises utilisatrices.

Daprs la rfrence donne par le GPIC3, la production europenne des matriaux compositesa t de 2 millions de tonnes en 2001, et se rpartit de la faon suivante :

3:www.gpic.fr(source 2000)
http://www.gpic.fr/


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Le March Europen des Composites

(2 millions de tonnes)

Espagne12%

Royaume-Uni15%

Italie18%

Benelux5%

Scandinavie7%

Autres13%

Allemagne

15%

France

15%

Le march franais reprsente ainsi 15% de la production europenne, et environ 85 000tonnes de rsines polyester taient transformes en 2002 en France.

La transformation des composites concerne notamment les secteurs suivants :

Ventilation du March Europen des Composites

par Applications

Electricit17%

Construction etBtiment

30%

Tubes et Silos10%

Autres9%Nautisme

1 0%

Transports24%


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Il existe diffrentes technologies permettant la ralisation de ces applications :

Quelques exemples de produits fabriqus en fonction des technologies utilises :

Moulage au contact

Enroulement filamentaire

Ces chiffres comprennent les thermoplastiques et les thermodurcissables


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Stratification en continu entrefilms

Pultrusion

RTM

En France, lindustrie des composites est domine par de gros transformateurs sur lesprocds les plus industrialiss, puisquil existe environ 300 sites principaux. Toutefois, laplus grosse part du tissu de la production est ralise dans de petites entreprises utilisantdes technologies en moule ouvert (moulage au contact et projection, soit environ 20 % dutonnage transform).

Il existe environ 500 entreprises de transformation des matriaux composites, leffectifglobal tant de 20 000 personnes, et rpartit comme suit :

Rpartition des effectifs

< 10 personnes44%

> 200 personnes

5%

de 50 200personnes

1 5%

de 10 50personnes

36%


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3.3. Procds mis en uvre et origine des missions de COV3. 3. 1 . Composition des rsines

Les rsines polyesters insaturs contiennent entre 30 et 50 % de styrne. Lors de la mise enuvre, le styrne prsent dans les rsines, les gel-coats et les colles polyesters peut sedgager partiellement.

Le styrne est un monomre ractif indispensable pour lobtention des matriaux enpolyester insatur, classs dans la catgorie des thermodurcissables.Le styrne prsent initialement dans la rsine a une double fonction : Ajustement de la viscosit. Le rglage du taux de monomre permet dajuster la

viscosit de la rsine en fonction de lapplication vise. Action dans la structure du matriau final. Le styrne copolymrise par lintermdiaire

de ses doubles liaisons avec les doubles liaisons des polyesters pour donner un rseautridimensionnel, insoluble, infusible et irrversible. Il joue un rle critique car il donneaux pices finies ralises en rsines UP leurs bonnes proprits mcaniques etthermiques. Cest lassociation du styrne et du polyester qui confre aux rsines UPleurs proprits particulires.

Le styrne peut tre considr comme un solvant lorsquil sert de support des rsinespolyesters. Des inhibiteurs de raction sont prsents pour empcher les ractions de sinitierdans les rservoirs.Lors de la mise en uvre, le styrne na plus un rle de solvant. Laddition de catalyseurs et

dacclrateurs de raction permet aux ractions de copolymrisation davoir lieu. Il sagitbien dun ractif.

3. 3. 2. Technologies de mise en uvre

La plupart des procds font appel un moule. On distingue les technologies en moule ouvertdans lesquels la rsine est en contact avec latmosphre, des technologies en moule fermdans lesquels la rsine nest pas en contact avec latmosphre. Les moyens de mise en uvredes rsines conduisent des missions plus ou moins importantes.

On distingue principalement :


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3.3.2.1. Les technologies dites en moule ouvert

Le moulage au contact : des mats et des tissusde verre sont disposs dans un moule etimprgns de rsine acclre et catalyse.Limprgnation se fait laide doutils appropristels que rouleaux, pinceaux, pistolets. Lesinclusions dair doivent tre limines (phasedbullage ralise avec des rouleaux). Lapolymrisation seffectue une tempraturecomprise entre 17 et 25 C ou en tuve chauffe 50-60 C.

Le moulage par projection simultane : la rsine,

lacclrateur, le catalyseur et la fibre de verresont projets simultanment sur un moule. Lespistolets utiliss sont de natures diverses : mlange interne ou externe, pneumatique ouairless, haute pression ou basse pression Laprojection peut tre robotis mais elle est le plussouvent manuelle. La nature des pistolets etladresse de loprateur influencent les missionsde styrne.


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Le moulage en continu. Le moulage en continu est

utilis pour obtenir des matriaux de trs grandedimension telle que les plaques ondules, lespanneaux clairants Un dpt de gel-coat/rsine a lieu sur une feuille plastique enmouvement. Le dpt de rsine catalyse etadditionne de tous les lments ncessaires sefait par une goulotte de dpt. La fibre de verreest galement dpose. Limprgnation se fait laide de rouleaux bulleurs. Le stratifi estrecouvert dune autre feuille plastique de faon

obtenir un sandwich et il passe ensuite dans unfour de cuisson chauff entre 60 et 100 C. Desconformateurs (pour raliser des panneauxondules par exemple) peuvent tre prsentsdans le four. A la sortie, les plastiques sontlimins et les pices dcoupes selon les besoins.

Le moulage par enroulement filamentaire estutilis pour la fabrication de tubes, tuyaux,viroles par dpose sur un moule en rotationautour de son axe (mandrin) dun renfortimprgn de rsine (primprgnation ouimprgnation in situ). Ce procd permetdatteindre des taux massiques de verre levs(60 75 %) conduisant des pices de trsbonnes caractristiques mcaniques.


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3.3.2.2. Les technologies dites en moule ferm

Le moulage par injection : procd RTM (ResinTransfert Molding). Linjection de rsine dans unmoule et son empreinte sur laquelle a t dposeau pralable la fibre de verre, peut se faire sousleffet de la pression ou en combinant linjectionet la mise sous vide. Le moule est ouvert ds lafin de la polymrisation.Cette mthode limite trs fortement lesmissions de COV par rapport aux prcdentes.Le procd RTM classique demande des niveauxde production de pices levs.Le procd RTM co a t dvelopp pour desniveaux de production de quelques pices par jour

de petite taille.Moulage par compression de mat primprgnou SMC (Sheet Molding Compound). Ce moulageutilise un matriau directement prt lemploisous forme dun primprgn en feuille appelSMC. Cette technique ncessite des pressions surmatire de lordre de 50 200 bars et destempratures de lordre de 140 160C. Lesusines qui emploient cette technique peuvent ounon fabriquer le SMC de base. Le moulage conduit

des missions trs faibles.Moulage par compression de BMC (BulkMoulding Compound). Le moulage par compressionde BMC se diffrencie du moulage parcompression de SMC par la prsentation de lamatire mouler. Celle-ci ne se prsente plus enfeuilles mais en vrac. Les paramtres de moulagesont analogues ceux utiliss pour le SMC.

Pultrusion : la pultrusion est utilise pourfabriquer des profils de section constante defaon continu. Les longueurs continue de fibre deverre sont plonges dans un bain de rsine etpntrent ensuite dans une filire chauffe, o leprofil est mis en forme et polymris en continu.


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Infusion : cette technique consiste recouvrirles pices fabriquer de feuille plastique, rendre tanche lenceinte ainsi cre et utiliserle vide pour introduire la rsine.

La mise en uvre de lune ou lautre de ces techniques, dpend des pices que lon veutproduire et du niveau de production requis.

Ainsi en fonction des procds, la production des pices est la suivante :

Procds Rythmes de production*

Pulvrisation simultane en moule ouvertMoulage au contactCentrifugation

Enroulement filamentaireCoule bton

Quelques pices par jour

RTM (Resin Transfert Molding) 1 pice / 15 minutesInjection basse pression ; BMC (Bulk Molding Compound) 1 pice / 1.5 minutesSMC 1 pice / 2 3 minutesProcd continu 12 15 mtres/minute

* Les donnes concernant le rythme de production sont donnes titre indicatif, elles peuvent varieren fonction du type et de la dimension de la pice produite.


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3. 3. 3. Origine des missions de COV dans les installations de transformation dupolyester

Les missions de COV proviennent principalement de lutilisation de styrne et de solvants denettoyage.Le styrne est un monomre ractif qui participe activement la polymrisation. Une grandepartie de ce compos participe sa raction et une petite partie se volatilise sous forme deCOV. Le styrne se retrouve notamment dans des produits tels que les rsines, les gel-coat,les colles polyester.

La technologie employe influence galement les missions, sachant que les procds enmoule ouvert sont les plus metteurs.

3.3.3.1. Styrne nayant pas ragi

Les missions de styrne dpendent de la surface dchange entre le styrne et latmosphre.Plus cette surface est importante, plus les missions sont importantes.Dans les procds en moule ouvert, les missions voluent en fonction du temps, de la faonreprsente la figure 1.

On distingue :- Les missions dynamiques : missions ayant lieu pendant la projection ou

limprgnation au rouleau,- Les missions statiques : missions pendant la phase de repos, de roulage et de

polymrisation.

Cette courbe peut galement voluer en fonction du procd dapplication.En moyenne, la rpartition des missions est la suivante :

Figure 1Evolution de la concentration de styrne en fonction du temps

(Application en moule ouvert : contact et projection simultane)


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Application par pulvrisation Application manuelle (contact)

Pulvrisation : 55 %Roulage : 30 %

Polymrisation : 15 %

Application : 50 %Roulage : 30 %

Polymrisation : 20 %

Lvaporation de styrne dpend de nombreux facteurs quil est ncessaire de comprendrepour pouvoir mettre en uvre les solutions de rduction des missions.

Paramtres influenant les missions dynamiques : La teneur en styrne de la rsine. Les missions augmentent avec la teneur en styrne de

la rsine. Les rsines faible teneur en styrne (FTS) permettent de rduire lesmissions dynamiques et statiques.

La temprature ambiante qui influence le taux dvaporation. La temprature du produit qui influence la viscosit.

La circulation de lair sur la pice (en cabine, vitesse dair doit tre de 0,6 m/s). Les techniques de pulvrisation. Plus la pression au sortir de la buse de pulvrisation est

leve, plus loverspray et la surface dchange sont importants. Lmission estproportionnelle au dbit de projection et inversement proportionnelle la taille desgouttes (taille moyenne : 150 200 , surface dvaporation : 50 m2/kg).

Le savoir-faire des oprateurs. Langle de projection et la distance la pice influencentles missions. La distance optimale se situe entre 0,5 et 0,8 m. Langle optimal est de 90 .Une distance leve et un mauvais angle de pulvrisation augmentent les surfacesdchange et le risque de perte de produit.

Paramtres influenant les missions statiques : La teneur en styrne des rsines. Le traitement des rsines en faibles missions (Low Styren Emission, LSE). Ladjonction

de certains additifs dans la rsine (cires et paraffines, faiblement solubles dans la rsine)permet la formation dun film barrire la surface de la rsine lors de la phase depolymrisation et de durcissement. Ce traitement permet de rduire les missions destyrne durant la phase de polymrisation uniquement.

Les mlanges ractifs raliss. Les temps de gel dpendent des mlanges ractifsraliss. Les missions augmentent avec le temps de gel.

3.3.3.2. Lusage de solvant de nettoyageOn se rfrera la dfinition de solvant donne au chapitre 4.2.Le nettoyage est une activit indissociable du procd de moulage car les outils dapplication(rouleaux pinceaux, pistolets, ttes dinjection) doivent tre nettoyes rgulirement. Lesprincipaux solvants de nettoyage utiliss sont lactone et le chlorure de mthylne (solvant phrase de risque R40, voir le chapitre 4.3.2.).

La quantit de solvants de nettoyage varie en fonction du type de procds mis en uvre, despratiques mises en uvre (fermeture des contenants) et du tonnage de produit transform.


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3.3.3.3. Lusage de colles et adhsifs non polyester et de revtements : vernis, peintures

Les usages de ces matriaux ont lieu pour les activits annexes au moulage. Ces collespeuvent tre utilises pour des activits de finition comme dans la fabrication de bateauxpar exemple.Dans les usines, en fonction des cas, ces activits peuvent faire lobjet dun classementspcifique. Elles doivent tre prises en compte pour raliser le bilan des missions duneinstallation. Elles ne font cependant pas lobjet de ce guide et on se reportera au guideschma de matrise des missions de COV labor par la FIM4, la FIEEC5 et la Fdration dela Plasturgie pour le secteur des revtements de surface.

4FIM : Fdration des Industries de la Mcanique5FIEEC : Fdration des Industries Electriques et Electroniques et de Communication


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4. RAPPEL DE LA REGLEMENTATION

4.1 . Champ dapplication

La rglementation limitant les missions de COV vise les installations classes pour laprotection de lenvironnement (I.C.P.E.). La transformation du polyester est classe sous larubrique n2661 de la nomenclature des I.C.P.E. : Transformation de polymres (matires plastiques, caoutchouc, lastomres, rsines et

adhsifs synthtiques).

Les seuils dautorisation et de dclaration sont les suivants :

Libell RgimeProcds exigeant des conditions particulires de temprature et depression (extrusion, injection moulage, segmentation chaud)Si la quantit de matire susceptible dtre traite est :a) suprieure ou gale 10 T/jb) suprieure ou gale 1 T/j mais infrieure 10 T/j

AutorisationDclaration

Au sens de la loi du 19 juillet 1976 sur les I.C.P.E., les installations sont dfinies comme lesusines, ateliers, dpts, chantiers et d'une manire gnrale les installations exploites oudtenues par toute personne physique ou morale, publique ou prive, qui peuvent prsenter desdangers ou des inconvnients soit pour la commodit du voisinage, soit pour la sant, lascurit, la salubrit publique, soit pour l'agriculture, soit pour la protection de la nature et del'environnement, soit pour la conservation des sites et des monuments .

Larrt du 14 janvier 2000 relatif aux installations vises la rubrique 2661 sapplique auxI.C.P.E. soumises dclaration.

Larrt du 2 fvrier 1998 modifi (voir annexe I) sapplique aux I.C.P.E. soumises autorisation, sauf exclusions mentionnes dans son article 1. Cette modification a notammentintgr la notion de SME (art. 27.7e)) et permet ainsi lindustriel de choisir entre deuxoptions :


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Pour les installations autorises aprs le 31 dcembre 2000, la mise en conformit estobligatoire ds la mise en service.

4.2. DfinitionsLarrt du 2 fvrier 1998 modifi donne les dfinitions suivantes : "compos organique volatil (COV)", tout compos organique, lexclusion du mthane,

ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus une temprature de 293,15 K ou ayantune volatilit correspondante dans les conditions dutilisation particulires .En outre, les COV sont des composs organiques qui ont la capacit de se dcomposer en

induisant la formation dozone troposphrique (basse atmosphre), par phnomnephotochimique.

"solvant organique", tout COV utilis seul ou en association avec dautres agents, sanssubir de modification chimique, pour dissoudre des matires premires, des produits oudes dchets, ou utilis comme solvants de nettoyage pour dissoudre des salissures, oucomme dissolvant, dispersant, correcteur de viscosit, correcteur de tension superficielle,plastifiant ou agent protecteur.

"mission diffuse de COV", toute mission de COV dans lair, le sol et leau, qui na pas lieusous la forme dmissions canalises. Pour le cas spcifique des COV, cette dfinitioncouvre, sauf indication contraire, les missions retardes dues aux solvants contenus dansles produits finis.

D'aprs la directive europenne du 11 mars 1999, on dfinit par : mission canalise ou gaz rsiduaire , tout rejet gazeux final contenant des

composs organiques volatils ou d'autres polluants et rejet dans l'air par une chemine oudautres quipements de rduction. Les dbits volumtriques sont exprims en mtre cubepar heure aux conditions standards.

Option VLE

Procd metteur deCOV

Option SME

VLE canalises(mg/m3)

Flux total missions COV(tonne/an) au flux sirespect des VLE (avec

engagement de rduction la source)

Octobre2005

VLE diffuses(%)


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4.3. Valeurs limites dmissions de COV

4.3. 1 . Prsentation gnrale

Le tableau suivant prsente les valeurs limites dmissions de COV pour les installationssoumises autorisation (A) et dclaration (D).

TextesVLEc

(Concentration maximale dansles effluents canaliss)

VLEd(Valeur limite des

missions diffuses, en %de la quantit desolvants utilise)

Arrt du 14/01/00

(D)

110 mg C/(n6) m3 Pas de VLEd spcifie

110 mg C/(n) m3

Rejet total de COV lexclusion du mthane,

lorsque le flux horaire >2 kg/h

Arrt du02/02/98 :

art. 27-7 a) (A)

Si technique doxydation pourliminer les COV :20 mg C/(n) m3 ou50 mg C/(n) m3 si rendementdpuration > 98% en respectant galement :CO : 100 mg/(n) m3

NOx : 100 mg/(n) m3

CH4 : 50 mg/(n) m3

Fix par larrtprfectoral

20 mg C/m3 Fix par larrtprfectoral

Rejet total de COV viss lannexe III delarrt du 2 fvrier1998, lorsque le fluxhoraire > 0,1 kg/h

Arrt du02/02/98 : Art. 27-

7 b) (A)

En cas de mlange :20 mg COV/(n) m3 pour lesCOV viss lannexe III (serapporte la somme massique desdiffrents composs)110 mg C/(n) m3 pour

lensemble des composs


Substances phrases derisque R 45, R 46, R 49,R 60 et R 61, lorsque leflux horaire 0,01kg/h

Arrt du02/02/98 :

Art 27-7 c) (A)

2 mg COV/(n) m3

(se rapporte la somme massiquedes diffrents composs)


COV halogns tiquetsR 40 lorsque le fluxhoraire 0,1 kg/h

Arrt du02/02/98 :Art 27-7 c)

20 mg COV/(n) m3

(se rapporte la somme massiquedes diffrents composs)


6 (n) : conditions normales de temprature (0C) et de pression (pression atmosphrique)


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Avec : VLE : valeur limite des missions VLEc : valeur limite des missions en concentration dans les effluents canaliss, exprime

en mg de carbone total ou de compos organique spcifique par m3 dair sec rejetrapport aux conditions normales de temprature et de pression (0C et pressionatmosphrique)

VLEd : valeur limite des missions diffuses, exprime en pourcentage de la quantit desolvant utilise dans l'installation.

Le secteur des composites est concern principalement par la norme dmissions de COV ducas gnral, par la norme dmissions pour les composs organiques halogns R40 (pour lesexploitants utilisant le chlorure de mthylne). Il est peu probable de rencontrer des COVmunis des phrases de risque R45, R46, R49, R60, R61 ; toutefois cela doit tre contrl aucas par cas.

4. 3. 2. COV particuliers

Certains COV, munis de lune ou lautre des phrases de risque R45, R46, R49, R60, R61 et lesCOV halogns R40 ou lists dans lannexe III de l'arrt du 2 fvrier 1998 modifi,prsentent une VLEc plus contraignante.

Phrase de risque Libell Symbole

R40 Possibilit deffets irrversibles

R45 Peut causer le cancerR46 Peut causer des altrations gntiques hrditairesR49 Peut causer le cancer par inhalationR60 Peut altrer la fertilit

R61 Risque pendant la grossesse deffets nfastes pourlenfant

Il convient de tenir compte de cette contrainte rglementaire supplmentaire (cf tableauprcdent page 21). En effet, la mise en place d'un SME n'exempte pas du respect desVLE pour ces substances.

La rglementation impose de remplacer ces COV particuliers, autant que possible, par desproduits ne prsentant pas ces phrases de risques spcifiques. Le SME pourra alors treutilis pour mettre en uvre les solutions de substitution. Les cas de substitutionsimpossibles sont identifis et font lobjet de justifications techniques de lexploitant.

Il est noter que la classification des composs organiques munis de phrases de risque estsusceptible d'voluer aprs la parution du guide. Un suivi rgulier du classement et del'tiquetage des composs est recommand.


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Exemples de solvants munis de phrases de risque, utiliss dans lactivit concerne :

Solvant Nom du composFormulechimique

N Cas

Halogn R40Dichloromthane ou

chlorure de mthylne CH2Cl2 75-09-2Annexe III de

larrt du 2/02/98Voir annexe I

A titre indicatif, le styrne est class R10 et R20, et lactone R11.

4.4. Plan de gestion des solvants4. 4. 1 . Installations soumises autorisation (arrt du 02/02/98, art. 27-7. e))

Le plan de gestion de solvants est requis partir dune consommation de plus de 1 tonne desolvant par an.

Consommation de solvant de 1 30 t / an :Un plan de gestion est mis en place. Ce plan mentionne les entres et les sorties desolvants et il est mis la disposition de la DRIRE.

Consommation de solvant > 30 t / an :

Un plan de gestion est mis en place. Ce plan est transmis chaque anne lInspection desInstallations Classes. Lexploitant informe la DRIRE des actions pour rduire sesconsommations de solvants.

Un guide dlaboration dun PGS a t rdig par lINERIS. Ce guide est disponible sur le siteinternet de lINERIS ladresse suivante :http://www.ineris.fr/recherches/dowload/solvants.pdf.Des prcisions sur la ralisation du PGS sont galement donnes au chapitre 6.

Le plan de gestion des solvants est lun des outils permettant de vrifier si les objectifs du

schma de matrise ont t atteints, quand les missions ont pour origine les usages desolvants.

4. 4. 2. Installations soumises dclaration

Larrt du 14/01/00 dans sa version actuelle ne prvoit pas le plan de gestion des solvants.Toutefois, cet outil peut tre intressant mettre en uvre, mme dans ces installations. Eneffet, il permet doptimiser lutilisation de solvants par une meilleure matrise.
http://www.ineris.fr/recherches/dowload/solvants.pdfhttp://www.ineris.fr/recherches/dowload/solvants.pdf


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4.5. Mesures et contrles des missions de COV4. 5. 1 . Installations soumises autorisation

4.5.1.1. Mesure en continu

La mesure en continu est exige dans les cas suivants :

COV cas gnral :Si flux horaire COV > 15 kg q C / h

Dans le cas dun quipement dincinration :Si flux horaire COV > 10 kg q C / h

La surveillance en permanence peut tre remplace par le suivi dun paramtre reprsentatif

corrl aux missions. La corrlation doit tre confirme priodiquement par une mesure desmissions (a).

COV annexe III :

Si flux horaire COVannexe III > 2 kg / hQuand le flux de COV est suprieur aux valeurs indiques, une mesure priodique de chacundes composs est ncessaire pour tablir les corrlations entre lensemble des COV et lesespces effectivement prsentes (b).

COV halogns R40 ou composs avec phrase R45, R46, R49, R60 et R61 :Si flux horaire COV avec phrase de risque > 2 kg / h

Les remarques prcdentes (a) et (b) sont valables.

4.5.1.2. Mesure priodique

Dans les autres cas, larrt du 02/02/98 demande que des prlvements instantans soienteffectus mais ne prcise pas la frquence. La frquence des mesures priodiques est en faitdfinie au niveau local, dans larrt dautorisation.

4. 5. 2. Installations soumises dclaration

Une mesure priodique de la concentration de COV et du dbit dair rejet est exige unefois tous les trois ans.La dure des mesures est dune demi heure, dans des conditions reprsentatives dufonctionnement de linstallation.La VLE est respecte si : La moyenne des mesures ralises ne dpasse pas la VLE, Aucune des mesures nest suprieure 1.5 fois la VLE.


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5. DEFINITION DU SCHEMA DE MAITRISE DES EMISSIONS (SME)

Alternative au respect des VLE dans chaque rejet canalis, le schma de matrise des

missions (SME) est une option dans l'arrt du 2 fvrier 1998 modifi (article 27-7.e)).Pour linstant, larrt du 14 janvier 2000 ne reprend pas le SME.

Selon les termes de larrt du 2 fvrier 1998, le SME :- est labor partir dun niveau dmission de rfrence de linstallation, correspondant

au niveau atteint si aucune mesure de rduction des missions de COV ntait ou navaitt mise en uvre.

- doit dfinir un objectif de rduction par rapport lmission de rfrence. Cetobjectif correspond lmission cible.

Le SME dispense du respect des valeurs limites d'missions dans chaque rejet canalis, saufpour certains COV tiquets de phrases de risques particulires ; il permet un talement dansle temps des investissements et des efforts de recherches correspondants.Le SME concerne une ou plusieurs installations au sens de la lgislation sur les installationsclasses pour la protection de l'environnement (I.C.P.E.).

L'option SME requiert un bilan approfondi des entres et sorties de solvants dans

l'installation. Le plan de gestion de solvants est l'outil adapt pour raliser ce bilan.

Le SME repose donc sur : La ralisation dun plan de gestion de solvants. Dans le cas dmissions de COV nayant pas pour origine la mise en uvre des solvants, une

valuation prcise des missions. La mise en place d'un plan d'actions et de suivi.


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6. PRINCIPE DU PLAN DE GESTION DE SOLVANTS (PGS)

Le plan de gestion de solvants est un moyen pour l'exploitant de rationaliser sa consommation

de solvants en identifiant notamment les pertes superflues.Attention : Le styrne ntant pas considr comme un solvant, il nintervient pas dans lePGS. Cependant, il est intressant et ncessaire de suivre les consommations des rsines

et gel- coat, afin de dfinir par la suite les missions lies au styrne.

Le plan de gestion de solvants est galement l'outil permettant de dmontrer l'administration comptente que les engagements pris au titre d'un SME sont bien respects.

La ralisation du PGS est de toute manire obligatoire ds que la consommation de solvant estsuprieure 1 tonne par an (se rfrer au paragraphe 4.4.).

Le PGS a pour objet de quantifier les entres et sorties de solvants dans l'installation, endterminant : les quantits de produits solvants consommes, les quantits de produits solvants utilises rutilises, les quantits de solvants mises par l'installation par diverses voies (dchets, air, eau),

Les missions diffuses de solvants.

Les diffrents flux entrants et sortants possibles sont reprsents sur la figure 3.


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Figure 3

I1 + I2 =solvantsutiliss

O1 : Emission canalise(dans les gaz

rsiduaires)

O4 : Emission noncapte (ventilation

gnrale par portes,

fentres, vents ouautres ouvertures

O5 :Solvadtruits

capts aut

que O5, O7O8

O3 : quantit desolvants subsistantdans les impurets ou

rsidus, dans leproduit fini

O2 : rejets dans leseaux rsiduaires

I2 : Solvants rcuprs/ rutiliss

I1 : Solvants achets

Recyclage


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7. DETERMINATION DE LEMISSION ANNUELLE DE REFERENCE (EAR)7.1 . Gnralits sur la dtermination des missions de COV dune installation

du secteur composite

7. 1 . 1 . Considration sur les dfinitions

Dans les ateliers de transformation du polyester, les missions peuvent tre canaliseset/ou diffuses. Dune usine une autre la configuration des ateliers est trs diffrente.Dans certains ateliers la captation des missions de COV se fait au plus prs de la sourcedmissions par la prsence de cabines ventiles, ouvertes ou fermes, dtuves depolymrisation ventiles. Dans dautres ateliers, la taille des pices fabriquer (dans lenautisme en particulier) ne permet pas la captation la source des missions, mais les

ateliers sont munis dextracteurs dair qui permettent la captation des missions de COVde latelier et leur rejet vers latmosphre (cette ventilation est dimensionne pourpermettre de respecter la valeur limite dexposition de 50 ppm de styrne dans lesateliers (une marge de scurit est souvent prise)). Dans ces ateliers, les missions ontune origine diffuse (qui provient de divers endroits).

La ralit industrielle est complexe et la rglementation ne donne malheureusement pastoujours des dfinitions trs claires. On a considr : Emissions canalises : toutes les missions de COV captes la source. Par

exemple : rejets canaliss des cabines ouvertes ou fermes utilises pour laprojection, lbullage des pices, la polymrisation, les hottes de captation situesau-dessus de zone de travail pour bullage

Emissions diffuses : missions provenant des sources disperses dans les ateliers,non munies de captation la source et missions non captes, notamment lors delouverture des portes des ateliers en t. Les ateliers peuvent tre munis desimples ventilateurs situs en faade qui extraient lair. Ces ventilateurs peuventtre aussi munis de canalisations ou chemines. Dans le premier cas, la mesure desmissions est complexe. Dans le second cas, des concentrations de COV peuventtre mesures dans le respect des normes de mesures des dbits et de COV. Des

difficults lies la discontinuit des missions existent cependant.

7. 1 . 2. Estimations des missions de rfrence

Les missions de rfrence peuvent tre estimes en mettant en uvre diversestechniques :


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7.1.2.1. Mesures de concentrations de COV dans les rejets canaliss

Les missions totales sont estimes partir des dbits dair, du nombre dheures defonctionnement annuel, du taux doccupation des cabines et des concentrations de COV.Les mesures de COV sont gnralement possibles sur les extracteurs de cabinesdapplication de rsine ou de gel-coat, les extracteurs dair des tuves, certaines hottesde captationDans le cas des ateliers du nautisme, la ralisation de mesures est plus difficile. Eneffet, il y a peu de rejets canaliss puisque les ventilateurs prsents ne sont pas toujoursrelis une conduite dvacuation des gaz. Ces ventilateurs sont parfois nombreux.

De plus, dans le nautisme notamment, les missions sont gnralement discontinues etvariables dans le temps. En effet, le nombre de pices en moulage, en polymrisation estdiffrent dune heure lautre, et dun jour lautre. Raliser des mesures

reprsentatives de lactivit est souvent difficile.7.1.2.2. Usage de facteurs dmissions.

Dans le cas des ateliers de transformation du polyester, des mesures sont possibles maisleur cot ainsi que leur faible niveau de reprsentativit, notamment dans le secteur dunautisme, justifient lapplication de facteurs dmissions pour estimer les missionstotales de styrne.Ces facteurs dmissions ont t dvelopps aux USA, dabord par lEPA10 puisapprofondis et tays par le CFA (Composite Fabricator Association) dans le cadre de la

mise en place de la rglementation MACT11 aux Etats-Unis, le styrne tant class par leClean Air Act comme un polluant dangereux (Hazardous Pollutant). Ces facteurs sontvalables pour les procds de transformation en moule ouvert. Des facteurs dmissionsexistent aussi pour les procds RTM , SMCCes facteurs dmissions sont utiliss par lEPA dans les textes rglementaires mis enplace ou en cours de discussion aux Etats-Unis. Ils sont aussi utiliss pour la fabricationde composites par les industriels pour dterminer leurs propres missions de styrne etvrifier ainsi la conformit avec la rglementation.

Les facteurs dmissions du CFA sont susceptibles dvoluer dans le temps sur la basedtudes permettant daffiner la connaissance des missions. Ces facteurs sontprsents lannexe IV.

Pour une installation donne avec transformation en moule ouvert, leur usage requiert laconnaissance de :

La consommation de chaque rsine, de chaque gel-coat et de chaque collepolyester,

10 EPA : Environmental Protection Agency11 MACT : Maximum Achievable Control Technology


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La teneur en styrne de chaque rsine, de chaque gel-coat et chaque colle ;et leur nature faiblement mettrice ou non. Les fiches de scurit ou lesfiches techniques sont souvent insuffisantes pour dterminer la teneurexacte en styrne des produits. Il est ncessaire de demander cetteinformation directement auprs des fournisseurs de rsines et gel-coats.

Les techniques dapplication mises en uvre pour chaque rsine.

Remarques :Les missions diffuses sont trs difficilement estimables dans le cas de latransformation du polyester. Un bilan de consommation de styrne ne permet pasdestimer les missions diffuses par diffrence entre les missions canalises et lesconsommations de styrne comme cela peut tre fait avec les solvants. Le styrneragit et les missions dpendent de nombreux facteurs prsents ci dessus.

Des rsines ou des gel-coats peuvent contenir du mthacrylate de mthyle (phrase derisque R43). Ce solvant est plus volatil que le styrne.De plus, les rsines peuvent contenir galement un faible pourcentage dactone oudautres solvants. Ces solvants contrairement au styrne ne ragissent pas. Il est doncncessaire de les prendre en compte dans le plan de gestion de solvant.

7.1.2.3. Bilan solvant pour tous les solvants utiliss

Le bilan solvant est prsent au chapitre 6. Il est utilis pour estimer les missions desolvants de nettoyage : actone, chlorure de mthylne, autres solvants.

7.2. Installations de rfrenceLe point de dpart du SME rside dans la dtermination dune installation derfrence. Selon les termes de l'arrt du 2 fvrier 1998 modifi, linstallation derfrence est dfinie ainsi:

Rappel : Les activits non classes d'un site ne font pas partie de l'installation derfrence. Cependant, pour des raisons pratiques, il peut tre intressant pourlexploitant de considrer l'ensemble du site comme installation de rfrence.La dfinition de linstallation de rfrence ncessite un descriptif de linstallation et uninventaire de ses missions de COV.

L'installation de rfrence se dfinit partir : de procds standards non quips pour la rduction des missions de COV, d'effluents standards ne faisant l'objet d'aucune puration particulire,

"Le schma est labor partir dun niveau dmission de rfrence delinstallation correspondant au niveau atteint quand aucune mesure de

rduction des missions de COV ntait mise en uvre sur linstallation."


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et de produits entrants "standards" sur lesquels les efforts de rduction de la teneuren solvant n'ont pas t engags.

7.2.1. Process

Les technologies utilises dans une installation de rfrence varient en fonction de lataille des pices produire, de leur nombre Ainsi, toutes les technologies recensesdans le chapitre 3.3.2. peuvent tre mises en uvre dans une installation de rfrence.

Remarque :la mise en uvre de process dits en moule ferm peut tre une volutiondes process dits en moule ouvert . Cependant, en fonction de la nature des produitsfabriqus, de leur srie une entreprise peut avoir ds sa cration opt pour un processdit en moule ferm .

7. 2. 2. Anne de rfrence

Lanne de rfrence est dfinie comme lanne prcdant la mise en place dunetechnique de rduction de COV (faisant appel des matriels ou des produitsparticuliers). Le tonnage des missions de lanne ainsi dtermine constitue lmissionannuelle de rfrence (EAR). En pratique, lexploitant doit justifier les chiffresd'missions de cette anne de rfrence par des bilans de consommations(entre/sortie), des mesures l'mission de l'installation concerne ou tout autredocument permettant de justifier ces chiffres (facture, bon de commande.).

Pour le secteur des composites, lanne de rfrence sera lanne 2000, sauf silindustriel justifie la ralisation dactions antrieures lanne 2000, ayant pourobjectif la rduction des COV comme : la rgnration de solvants, la mise en uvre de rsines FTS ou LES, le changement de techniques dapplication, lutilisation de moule ferm.Lindustriel prendra ainsi en anne de rfrence, lanne prcdant la mise en uvre delune de ces actions.Dans tous les cas, des justificatifs devront tre apports.

7. 2. 3. Mthode de calcul

Linstallation de rfrence permet de dfinir lmission annuelle de COV de rfrence quisera note EAR dans la suite du prsent guide.Il ny a pas dinstallation de rfrence unique. Chaque entreprise dfinira son installationde rfrence, en fonction de lanne de rfrence considre.

LEAR est dfinit partir : du plan de gestion de solvants (PGS), et des facteurs dmissions du CFA.


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Ainsi :

EAR = EAR (pgs) + EAR (cfa)

Lmission annuelle de rfrence est exprime en tonnes de COV par an.

7.2.3.1. Calcul de EAR(pgs) : dtermination des missions lies aux produits contenantdes solvants, hors styrne, grce au plan de gestion de solvants (PGS, voir chapitre 6)

Pour chaque produit, regarder le pourcentage de solvants contenu dans la prparation,et en dduire ainsi la quantit de solvants du produit.Ex : une colle contient 20% dactone, et 5 tonnes par an sont utilises. La quantit deCOV mise est gale : 5 x 20% = 1 tonne.

Des exemples de calcul sont raliss en annexe V.

7.2.3.2. Calcul de EAR(cfa) : dtermination des missions lies lutilisation desubstances contenant du styrne (rsine, gel-coat, colle polyester)

Pour chaque substance, regarder le pourcentage de styrne contenu dans laprparation. Puis, en fonction de la technologie utilise, se reporter la grille delannexe IVafin de dterminer la quantit de styrne par tonne de rsine.Ex : une rsine, contenant 37 % de styrne et applique par pulvrisation, est utilise hauteur de 150 tonnes par an.La quantit de styrne mise est gale : (83,9*150)/1000 = 12,58 tonnes.


7.3. Installations existantes (autorises avant le 1 er/01/01) et installationsnouvelles (autorises aprs le 1 er/01/01)

Le paragraphe 7.2. est applicable pour les installations existantes et pour lesinstallations nouvelles.

Pour les installations nouvelles, lEAC est exprime en pourcentage de la quantit deCOV utiliss dans lanne en cours.

La mise en uvre du SME est, dans ce cas, immdiate.


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8. DETERMINATION DE LEMISSION ANNUELLE CIBLE (EAC)8.1 . Principes gnraux thoriques

L'installation cible est l'installation dont le flux annuel de COV quivaut celui quiserait obtenu en appliquant, sur l'installation de rfrence, les valeurs limitesd'missions canalises et diffuses dfinies dans les textes rglementaires.

La circulaire du 23 dcembre 2003 relative aux objectifs des schmas de matrisedes missions de composs organiques volatils (annexe II) dfinit les modalits decalcul de lEAC.

Ainsi :

Installations autorises Dispositions respecter Dlai

20% de rduction des missions par rapport EAR 30 octobre 2005Avant le 1er janvier 2001

35% de rduction des missions par rapport EAR 1

er janvier 2007

Aprs le 1er janvier 200130% de la quantit de COV utiliss dans

lanne en cours Ds la mise en service

8.2. Calcul dtaill de lmission annuelle cible (EAC)LEAC est calcule par rapport des taux de rduction dtermins suite auxconsultations ralises auprs des industriels adhrents du GPIC et de la FIN.

Ces taux sappliquent lensemble des entreprises de la profession dont latechnologie de mise en uvre est dite en moule ouvert .

En effet, partir du moment o une entreprise nutilise que des technologies dites enmoule ferm , ces technologies tant celles qui sont les moins mettrices en terme deCOV sur le march, on considre que lentreprise est conforme quant lengagement derduction sur le styrne. Un effort reste cependant raliser sur la partie solvant.

Pour les entreprises mettant en uvre des technologies en moule ouvert et en moule ferm , les taux de rduction dtermins sont seulement applicables lapartie moule ouvert , toutefois lensemble de la production doit tre prise en compte.


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8.2. 1 . Calcul de lEAC

8.2.1.1. Entreprises autorises avant le 1erjanvier 2001

LEAC est calcule par rapport un taux de rduction global applique lmissionannuelle de rfrence (EAR).

Suite la circulaire :EAC est exprime en tonnes de COV par an.

EAC = 80% de EAR en 2005 (ce qui reprsente une rduction de 20%)EAC = 65% de EAR en 2007 (ce qui reprsente une rduction de 35%)


8.2.1.2. Entreprises autorises aprs le 1erjanvier 2001

LEAC est calcule par rapport un taux de rduction applique la quantit de COVutilise dans lanne en cours.

Suite au projet de circulaire :

EAC = 0,3 x (I1 + I2)anne en cours

I1 et I2 sont les quantits pour lanne en cours.

Avec :I1 : quantit de COV contenue dans les produits achets (voir le PGS)

quantit de styrne contenue dans les substances achetes (rsine, gel-coat.)(voir calcul CFA)

I2 : quantit de COV rcupre ou rgnre en interne (voir le PGS)

8. 2. 2. Cas de laugmentation de capacit

Pour calculer lEAC il faut tenir compte d'une augmentation ventuelle de production. Eneffet, si cette augmentation de capacit se traduit par une augmentation de la quantitde solvants utiliss ou du dbit deffluent traiter et de la concentration en COV deces effluents, alors la valeur de lEAC se trouve modifie.

EAC a t dtermine pour une certaine quantit de rsine (rsine + gel-coat) mise enuvre durant lanne de rfrence. Si cette quantit de rsine augmente, il suffit deraliser une rgle de trois :


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9. MOYENS DE REDUCTION DES EMISSIONS DE COVLe prsent chapitre prsente une liste non exhaustive de moyens de rduction et de

bonnes pratiques, pouvant tre mis en uvre pour rduire les missions et atteindrelEAC, en identifiant notamment leurs avantages et inconvnients respectifs. Cette listencessitera dtre remise jour en fonction de l'volution des connaissances.La liste dresse ne doit pas tre considre comme tant le reflet des meilleurestechnologies disponibles (voir chapitre 12)mais plutt comme une liste non exhaustivede bonnes pratiques.Compte-tenu de la diversit de ce secteur dactivit, chaque solution ventuelle doitfaire lobjet dune tude technico-conomique pousse.

Lmission annuelle cible (EAC) peut tre obtenue par des moyens trs divers,

notamment du type : Actions sur les produits utiliss, Actions sur les technologies de mises en uvre, Actions sur le personnel.

9.1 . Actions sur les produits utiliss9. 1 . 1 . Rsines faible teneur en styrne (FTS)

Les rsines FTS, par rapport aux rsines conventionnelles, ont un taux de styrnenettement infrieur. Cette action permet donc de rduire les missions de COV lasource.Il faut savoir que le passage dun taux de styrne de 40 35 % provoque une diminutionde moiti des pertes par vaporation. Le problme pour les fabricants est de maintenirune viscosit compatible avec une mise en uvre convenable et une rticulationcomplte de la rsine.Il est possible de descendre jusqu 25% de styrne, mais la viscosit plus levedemande un savoir-faire trs pouss la stratification, et un temps de dbullagebeaucoup plus long. Ainsi, des rsines masse molaire plus faible ont t dveloppes

ainsi que des additifs permettant dobtenir une bonne vacuation de lair et un excellentmouillage des fibres. Ces amliorations ont permis de maintenir une viscosit convenableavec un taux de styrne trs bas.

9. 1 . 2. Rsine faible mission de styrne (LSE : Low Styren Emission)

Lutilisation de rsine LSE rduit galement considrablement le dgagement de styrnedans le cas demploi en moule ouvert. Ces rsines contiennent un additif du type cire ouparaffine ayant une faible solubilit dans la rsine. Ds que la rsine applique nest plusmanipule, cet additif se spare de la rsine et forme rapidement une barrire la

surface en contact avec lair vitant le dpart du styrne pendant la phase dedurcissement.


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Gel-coat standard Gel-coat LSE

Il faut noter que cet additif a peu daction pendant la priode dapplication de la rsine.Cependant, ces rsines LSE permettent nanmoins une rduction importante dudgagement de styrne : - 66 % pour le moulage au contact - 50 % pour le moulage par pulvrisation - 25 % pour le moulage par enroulement filamentaire

Dans certains pays de lEurope du Nord, ces rsines reprsentent dj 50 % de laconsommation totale.

Gel-coat Mesure des missions en projection (capteur styrne dans une cabine)

EMISSIONS DYNAMIQUES GEL COATS

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 50 100 150 200 250

Temps (s)

Concentration(ppm)

Gel coat faible mission

gel coat standard

Emissions divises par 2


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9. 1 . 3. Rsines LSE et FTS

La conjugaison de ces deux techniques permet dobtenir une rduction des missions deCOV encore plus importante.

Mesure des missions sur le moule

(ralisation d'un panneau : capteur au-dessus du panneau)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 200 300 400 500 600 700 800

LSE + FTS

STANDARD

Emissions divises par 3Temps (s)

A lheure actuelle, ces rsines sont encore peu utilises.

9. 1 . 4. Rsines photorticulables

Le principe des rsines UV consiste stopper lvaporation de styrne par la formationdune couche durcie en surface. Ceci suppose lutilisation de rsines photodurcissablesdont la polymrisation est initie par un rayonnement lumineux de longueur dondeadapte.Actuellement, la plupart des rsines polyesters standard ou vinylester peut tre traitede manire pouvoir rticuler lorsquelles sont exposes au rayonnement UV. Elles sontmises en uvre par les procds conventionnels (contact, pulvrisation) et sont ensuitesoumises un clairage UV sous un champ de tubes luminescents. Les missions sont de

ce fait diminues uniquement au moment du durcissement de la rsine.De plus, ces rsines permettent de rduire la quantit de solvants utiliss dans latelieren diminuant la frquence des nettoyages des outillages.Toutefois, ce type de rsine nest applicable que pour des systmes transparents.

Comparatifs cots

Produit Cot/prix rsine standard

Rsine standard 1Rsine FTS + 25 %Rsine LSE + 10 %


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9. 1 . 5. Monomre alternatif au styrne

Le styrne est de loin le principal monomre utilis pour les raisons suivantes : son prix trs bas, sa fabrication aise : qualit trs stable, pas disomre et aucun autre produit

parasite, ses qualits physiques adquates : ni trop volatil (comme les monomres acryliques),

ni trop lourd (comme les monomres allyliques).

Plusieurs solvants ont t examins et tests (liste non exhaustive) :

MonomrePoint

dbullitionPhrase de

risquePrix Remarques Disponibilit

Styrne 145C / 1Meilleur compromis

technico-conomiqueXXX

Acrylonitrile 77C R45 1.2 XXX

Acide acrylique 141C R50 1.6 Tension de vapeur plushaute XXX

Acrylate de mthyle 80C R51 1.1 Faible ractivit XXXAllylactate 104C * 6.9 Faible ractivit, odeur X

Diallylphtalate 195C * 2.1 Produits friables, trsmauvaise odeur X

Divinylbenzne 195C R51, R53 7 X

MMA 165C R52 > 1Haute tension de

vapeur, faible ractivit XXXMthylstyrne 158C * 5.9 Faible ractivit XVinylpyridine 170C * 1.5 Odeur nausabonde X

Vinyltolune 170C R51R53

4Viscosit plus hauteVolatilit plus faible

OdeurXX

Tertiobutylstyrne(TBS) 219C / 7 Faible mission X

Hydroxythylmtha

crylate (HEMA)198C * 4 X

Diethylneglycoldimthacrylate(DEGDMA)

> 200C * 7 X

* donnes non communiquesXXX : trs disponible, XX : disponible, X : peu disponible


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Chacun de ces solvants prsentent des inconvnients par rapport au styrne. Les points bloquants sont notamment : le surcot gnr, la toxicologie : aucun de ces solvants nest aussi bien connu que le styrne du point de

vue toxicologique, au niveau technique, ces solvants conduisent des ractions de rticulation ou des

proprits mcaniques finales moins intressantes.

Malgr les recherches, il ny a pas lheure actuelle dalternative au styrne, si on tientcompte de tous les aspects technologiques, toxicologiques et conomiques.

9. 1 . 6. Les solvants de nettoyage :

Pour rduire les missions de COV lies au poste de nettoyage, il existe plusieurs

moyens : rgnration de lactone, mthodes de mise en uvre de solvants : fontaines solvants, bonnes pratiques

dutilisation (fermeture des contenants), substitution de lactone, substitution du chlorure de mthylne.A lheure actuelle, la substitution de lactone et du chlorure de mthylne est difficile mettre en uvre, peu de produits tant disponibles et ayant la mme efficacit.

9. 1 . 7. Temps de gel

La rduction du temps de gel permet de rduire le temps dchange et donc lesmissions de COV. Cette rduction peut se faire en ajustant les paramtres chimiques(taux de catalyseurs ), laide de rsines spcialement formules


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9.2. Actions sur les technologies de mise en uvre9. 2. 1 . Mlange interne et mlange externe

Concernant la ralisation du mlange rsine+renfort, il vaut mieux privilgier le mlangeinterne dit mlange en tte plutt que le mlange externe.En effet :

Mlange en tte Mlange externe

Mlange homogneEmissions rduites

Polyvalence du matriel

2 jets clatshaute pression donc augmentation des

missions

9. 2. 2. Projection atomise

Le jet atomis requiert de la pression

hydraulique pour clater le jet par uneffet de dtente.

Ainsi, la pulvrisation atomise augmente les missions de COV du fait : des pressions de service, de la taille et de langle de buse, des pistolets airless ou pneumatique, de la distance et de langle de projection.

Toutefois, il existe un systme permettant de limiter les missions en projectionatomise. Il sagit de la buse air assist. Un lger apport dair comprim favoriselclatement et la dpose sans avoir recours une pression suprieure. Ceci permet demaintenir des pressions relativement basses et donc de limiter les missions.


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9. 2. 3. Projection non- atomise

Un jet non-atomis fractionne un flux dersine en une multitude de filets de rsinecrant ainsi un jet contrl en angle et en

paisseur. Ce systme permet donc derduire la surface dchange aveclatmosphre ambiante et de ce fait dediminuer les missions.

9.2.3.1. Flow-coat et FlowChop

La technique de base est la mme, la diffrence rside du fait que le systme Flow-coatnest pas utilisable en projection simultane, tandis que le systme Flow-Chop est

spcifiquement destin la projection simultane.

Flow-Coat FlowChop

9.2.3.2. Buses convergentes

Le jet convergent est obtenu par opposition de deux filets de rsine opposs et dont larencontre produit le jet souhait.Cette technique permet daugmenter la taille des gouttelettes, donc den diminuer lenombre et de ce fait de rduire la surface dchange.Ainsi, les dispositifs effet convergent ou FIT tm (Fluid Impingement Technology)

permettent de rduire considrablement les missions de COV, un cot trs faible etsans remise en cause particulire des mthodes de transformation.


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9.3. Actions sur le personnelLa rduction des missions de COV peut galement se faire par une sensibilisation etune responsabilisation du personnel. En effet, chaque personne, son niveau, peut ycontribuer.

Quelques axes de travail sont explorer : optimisation de la gestion des solvants de nettoyage, meilleure organisation des postes de travail dans latelier, minimisation des dbordements sur moule, rduction des pertes par vaporation (limitation du nombre de postes de

nettoyage, fermeture des rcipients, rcupration de lactone souille pourrgnration externe, interne ou destruction),

le savoir-faire des oprateurs : les missions seront plus ou moins importantes enfonction de :- langle de pulvrisation :

Bon Mauvais- la distance de projection la pice :

0,5 0,8 m 0,8 1,5 m 1,5 3 m

OptimumAugmentation des COV

+ pertes de fibre deverre

Emissions COV maximalesFortes pertes


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10. MESURES ET VERIFICATIONS DES EMISSIONS

Lorsquun SME est mis en place, lentreprise concerne a alors obligation de dmontreraux autorits comptentes que les objectifs de rejets (canaliss et diffus) serontconformes ce qui avaient t prvus. Le Plan de Gestion des Solvants est loutil quidoit permettre de valider ces objectifs par le bilan matire qui en rsulte. Or, en ltatactuel, certains rejets tels que les rejets canaliss peuvent rarement tre dterminssans des mesures directes. Pour les mesures de COV dans les rejets canaliss, lesnormes en vigueur sont les suivantes :

NF EN 12619

(septembre 1999)

Emissions des sources fixes - Dtermination de la concentration

massique en carbone organique total de faibles concentrationsdans les effluents gazeux - Mthode du dtecteur en continu ionisation de flamme.

NF EN 13526(mai 2002)

Emissions des sources fixes - Dtermination de la concentrationmassique en carbone organique total de fortes concentrationsdans les effluents gazeux - Mthode du dtecteur en continu ionisation de flamme.

Il est rappel galement quen tout tat de cause les obligations rglementaires enterme de surveillance sont prvues au 7 de larticle 59 de larrt du 2 fvrier 1998.

Outre la difficult intrinsque des mesures de concentrations de COV, il est ncessairede retenir que dans les procds en moule ouvert notamment, les missions de COV sontdiscontinues. On a une variabilit court terme, dune heure lautre car les pices enpulvrisation ou en polymrisation sont diffrentes, mais galement dun jour lautre enfonction des phases de la production, du type de pices en fabrication

Pour faire raliser des mesures de concentrations en chemine, ces lments doiventtre pris en compte de faon pouvoir faire intervenir les laboratoires dans les

meilleures conditions possibles et raliser des mesures qui soient reprsentatives. Leurreproductibilit nest cependant pas assure.

Lorsquil nest techniquement pas possible (ou que cela est trop onreux) de faire desmesures directes sur les rejets, diverses mthodes telles que lutilisation des facteursdmission ou de modles dmission peuvent tre envisags. Cette dernire solutionsemble la mieux adapter au secteur des composites compte-tenu de la problmatique quia t dveloppe dans les chapitres prcdents.


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1 1 . INFORMATIONS A TRANSMETTRE A LINSPECTION DESINSTALLATIONS CLASSEES

Lorsque lexploitant sengage dans la dmarche du schma de matrise des missions, ildoit en informer le prfet par un courrier prcisant notamment :

le guide auquel il se rfre et la mthode de calcul des missions utilise, lanne de rfrence si elle a t dfinie, lmission de rfrence si elle a t dfinie ou dfaut lmission actuelle, lmission cible, le pourcentage de rduction obtenu, l'chancier de mise en conformit de son installation.

Le contrle du respect des objectifs de rduction seffectue au moyen du plan degestion de solvant tel que dfini larticle 28-1 de larrt et aux paragraphes 6.3.b.Ides arrts de prescriptions gnrales, qui consiste raliser un bilan matire surlensemble des COV utiliss dans linstallation.

Pour les secteurs nutilisant pas de solvant, ou lorsque le plan de gestion de solvantconduit une incertitude sur le rsultat inacceptable, il convient de dfinir desmthodes de quantification appropries au type dmission.


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1 2. ACRONYMES ET DEFINITIONSUP Rsine Polyester Insature (Unsatured Polyester)

SME Schma de matrise des missionsPGS Plan de gestion de solvantsCFA Composite Fabricator AssociationMTD Meilleures Technologies Disponibles. Ce terme est issu de la traduction du mot

BREF . Une BREF est un document europen prsentant les meilleurestechnologies disponibles visant rduire les missions polluantes pour une activitdonne.* meilleure : la technique la plus efficace pour atteindre un niveau lev deprotection de l'environnement en prenant en compte tous les milieux : air, eau, sol,dchets, nergies.* technologie : le mot "technologie" couvre les procds mais aussi la gestion de ces

procds : contrle, mainten

GUI industrie de la plasturgie & schéma de maîtrise des émissions (SME) des composés organiques...

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