Piégeage des pollens et des particules fines dommageables pour la santé, amélioration de la qualité sanitaire de l’air intérieur, élimination des odeurs ou des poussières industrielles… La qualité de l’air intérieur revêt une importance cruciale, aussi bien pour la protection des personnes que pour le bon fonctionnement de nombreux process industriels.
A noter que la nature chimique des particules n’est pas leur seul facteur de nocivité : plus les particules sont fines, plus les risques sur la santé sont élevés, car elles peuvent pénétrer profondément dans les voies respiratoires et atteindre les alvéoles pulmonaires ; plus les particules sont légères, plus elles restent longtemps en suspension dans l’air, avec à la clef un temps d’exposition plus long pour les opérateurs.
Pour réaliser cette filtration de l'air, l’emploi de filtres contrôlés et certifiés par des laboratoires indépendants, et satisfaisants aux normes en vigueur est indispensable. Ces filtres peuvent être plans, à poches, plissés. Quatre étapes successives de filtration, réalisées avec 4 types de filtres à air différents, sont nécessaires pour obtenir un air de qualité satisfaisante.
Les préfiltres de traitement de l'air
Utilisés en première étape de traitement de l'air, ils retiennent les plus grosses particules et servent également en premier étage de filtration pour protéger les filtres plus sensibles des étages suivants. Désignés par la lettre G selon la norme européenne EN779 : 2012, ils assurent une filtration jusqu'à 10 µm, et arrêtent par exemple les poussières industrielles lourdes.
Ils sont utilisés pour :
- Installation de ventilation et conditionnement civil et militaire
- Préfiltration et séparation des poussières grosses et fines
- Préfiltres pour filtres haute efficacité et filtres absolus
- Filtration d’air dans un environnement agressif
- Filtration anti-graisse et anti-étincelle, séparation de brouillards d’huile
Les filtres fins (efficacités M5, M6, F7, F8 et F9)
Leur principale application est le traitement approfondi de l'air dans les bâtiments de type tertiaire. Ils servent également à protéger efficacement les filtres absolus situés en aval. Désignés par les lettres F ou M dans la norme européenne EN779:2012, ils piègent les contaminants de taille supérieure à 0,1 µm, comme les spores ou les bactéries.
Les principales applications de ces systèmes filtrants sont les suivantes :
- Installations de ventilation et conditionnement pour la séparation des poussières fines.
- Préfiltration et filtration principale dans les installations gros débit
- Filtration haute efficacité pour applications critiques
- Filtration fine intermédiaire avant filtration absolue
- Purification de l’air par élimination des fumées et pollens
- Installations de filtration dans les turbines à gaz
- Installations de purification de l’air sur compresseurs
Les filtres absolus (efficacités E10, H13, H14 et U15)
Ces filtres HEPA (Filtre à air à très haute efficacité) et ULPA (Filtre à air à très faible pénétration) retiennent les fumées, les suies. Ils sont désignés par les lettres E, H ou U de la norme européenne EN1822. Cette dernière implique des contrôles réalisés avec des particules MPPS (Most Penetrating Particule Size), la recherche de fuites locales (en plus de l’efficacité globale du filtre), des procédures de test explicites et standardisées.
La dénomination HEPA (High Efficiency Particulate Air) s'applique à tout dispositif capable de filtrer, en un passage, au moins 99,97 % des particules de diamètre supérieur ou égal à 0,3 µm.
La dénomination ULPA (Ultra Low Particulate Air) désigne les filtres capables de retenir, en un passage, au moins 99,9995% des particules de diamètre supérieur ou égal à 0,3 µm.
Ils sont utilisés pour :
- Filtration terminale ou de reprise pour salles blanches
- Filtration terminale pour équipements à flux laminaire (hottes par exemple)
- Réalisation de salles blanches, plafonds diffuseurs, environnements décontaminés
- Systèmes de traitement de l’air lorsqu'un indice de stérilisation élevé est requis, comme par exemple les blocs opératoires et les laboratoires d’analyse
- Traitement de l’air dans l’industrie électronique, nucléaire, pharmaceutique, photographique et alimentaire
Les filtres à charbon actif
Malgré leur efficacité de filtration établie et certifiée, les filtres industriels précédents ne peuvent rien contre les problèmes de pollution par des substances volatiles ou en phase gazeuse. Seuls les filtres à charbon actif peuvent arrêter ces contaminants au niveau moléculaire par adsorption organique. Ils permettent de stopper les odeurs, de protéger les process, ou d'assurer la sûreté des installations nucléaires. Leur seuil de filtration peut attendre 0,1 nm soit 0,0001 µm.
Ces filtres à charbon actif sont destinés au traitement :
- des COV (Composés Organiques Volatils), et notamment les hydrocarbures (dont le benzène, le toluène et les xylènes), émis par divers procédés industriels ainsi que par les véhicules ;
- des oxydes de soufre (SO2), émis par certains procédés industriels, comme la papeterie ou le raffinage) et par les procédés utilisant des combustibles fossiles souffrés ;
- des HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques), émis par la combustion incomplète des fiouls ou des charbons. Certains d'entre eux sont reconnus comme très cancérigènes ;
- du chlore (Cl2), de l’ozone (O3), des thiols encore appelés mercaptans.
Leur média en charbon poreux permet d'éliminer les polluants organiques à concentration faible ou moyenne présents dans l’air ou d’autres gaz, les solvants présents dans les cabines de peinture ou encore les odeurs de cuisines présentes dans l’air. Ces filtres sont également recommandés pour la purification du biogaz.
Zoom sur les centrales de filtration pour la ventilation des locaux
En matière de filtration de l'air ambiant, le dimensionnement des filtres est une question fondamentale. La norme qui fait référence en matière de ventilation est la norme européenne EN 13779. Elle s’applique à la conception et à la réalisation des systèmes de ventilation et de climatisation pour les bâtiments non résidentiels caractérisés par l’occupation humaine, à l’exception des applications dans les processus industriels. Elle définit les paramètres principaux et importants pour ces installations.
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La maîtrise du coût de la ventilation des bâtiments grâce aux centrales de traitement de l’air (CTA) doit être également une préoccupation. Les moteurs des ventilateurs et les équipements électroniques associés aux systèmes de filtration d’air doivent en effet maintenir un débit constant quelle que soit la pression différentielle. Et cette contrainte a un coup. Plus la puissance nécessaire pour garantir le débit est élevée, plus l’énergie consommée est importante.
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