FR3052685A1 - IMPROVING AIR QUALITY IN AN AGGLOMERATION - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une installation de purification d'air extérieur comprenant des moyens d'aspiration d'air (1) permettant d'aspirer de l'air atmosphérique pollué, des moyens de purification d'air (2, 3) alimentés en air pollué par les moyens d'aspiration d'air (1) et permettant d'éliminer au moins une partie des polluants contenus dans l'air pollué fourni par les moyens d'aspiration d'air (1) et de produire de l'air purifié, des moyens de distribution d'air alimenté en air purifié produit par les moyens de purification d'air (2, 3) et permettant de rejeter l'air purifié dans l'atmosphère ambiante, des moyens de pilotage (6) commandant au moins les moyens d'aspiration d'air (1), et des moyens de fourniture de courant électrique alimentant au moins les moyens d'aspiration d'air et les moyens de pilotage. Bâtiment (10) ou groupe de bâtiments comprenant au moins une installation selon l'invention, et procédé associé.The invention relates to an outdoor air purification installation comprising air suction means (1) for sucking polluted atmospheric air, air purification means (2, 3) supplied with air polluted by the air suction means (1) and making it possible to eliminate at least a part of the pollutants contained in the polluted air supplied by the air suction means (1) and to produce air purified, air distribution means supplied with purified air produced by the air purification means (2, 3) and for rejecting the purified air in the ambient atmosphere, control means (6) controlling least the air suction means (1), and electrical power supply means supplying at least the air suction means and the control means. Building (10) or group of buildings comprising at least one installation according to the invention, and associated method.
Description
L’invention concerne l’amélioration de la qualité de l’air dans une agglomération, c'est-à-dire en milieu urbain, en particulier au moins une installation permettant de purifier l’air pollué au sein d’un espace extérieur que ce soit à une échelle locale, d’un district urbain ou d’une ville.The invention relates to the improvement of the air quality in an agglomeration, that is to say in an urban environment, in particular at least one installation for purifying the polluted air within an outdoor space that it is at a local scale, an urban district or a city.
La qualité de l’air dans les agglomérations, c'est-à-dire les villes, est un réel problème de santé publique. Afin de chasser ou éliminer les polluants atmosphériques, plusieurs solutions ont déjà été proposées.Air quality in agglomerations, that is, cities, is a real public health problem. In order to hunt or eliminate air pollutants, several solutions have already been proposed.
Ainsi, il a été proposé de créer des corridors urbains pour canaliser les vents. Cette solution trouve rapidement ses limites car elle nécessite que la ville ou certains quartiers soient « bien pensés » dès leur construction les urbanistes et architectes. Elle ne peut donc pas être déployée facilement dans des quartiers existants, sauf à les démolir et à les reconstruire.Thus, it has been proposed to create urban corridors to channel the winds. This solution quickly finds its limits because it requires that the city or certain districts are "well thought" from their construction planners and architects. It can not be easily deployed in existing neighborhoods, except to demolish and rebuild.
Il a aussi été proposé de provoquer des pluies artificielles pour entraîner des polluants présents dans l’atmosphère, par exemple en diffusant des cristaux d’iodure d’argent dans les nuages. Cette solution est plutôt aléatoire en efficacité et est compliquée à mettre en œuvre.It has also been proposed to cause artificial rains to entrain pollutants present in the atmosphere, for example by diffusing silver iodide crystals in the clouds. This solution is rather random in efficiency and is complicated to implement.
Une alternative consiste à opérer un lavage de l’air (scrubbing en anglais) en pulvérisant des jets d’eau dans l’air pour entraîner des polluants aérosols présents dans l’atmosphère. Cette solution est conteuse en eau, par simple à mettre en œuvre, conduit à produire des eaux polluées devant être retraitées et crée des brouillards locaux. Elle n’est donc pas idéale.An alternative is to perform an air scrubbing by spraying jets of water into the air to cause aerosol pollutants in the atmosphere. This solution is storytelling in water, by simple to implement, leads to produce polluted water to be reprocessed and creates local mists. It is not ideal.
Le problème est dès lors d’améliorer la qualité de l’air dans une agglomération urbaine, c'est-à-dire en milieu urbain, en purifiant au moins partiellement l’air pollué extérieur se trouvant aux alentours d’un bâtiment, d’un groupe de bâtiments, d’un ou plusieurs quartiers d’une ville, c'est-à-dire de tout ou partie d’une ville.The problem is therefore to improve the quality of air in an urban agglomeration, that is to say in an urban environment, by at least partially purifying the polluted outside air in the vicinity of a building. 'a group of buildings, of one or more quarters of a city, that is, of all or part of a city.
La solution de l’invention concerne une installation de purification d’air extérieur comprenant : - des moyens d’aspiration d’air permettant d’aspirer de l’air atmosphérique pollué, - des moyens de purification d’air alimentés en air pollué par les moyens d’aspiration d’air et permettant d’éliminer au moins une partie des polluants contenus dans l’air pollué fourni par les moyens d’aspiration d’air et de produire de l’air purifié, - des moyens de distribution d’air alimenté en air purifié produit par les moyens de purification d’air et permettant de rejeter l’air purifié dans l’atmosphère ambiante - des moyens de pilotage commandant au moins les moyens d’aspiration d’air et - des moyens de fourniture de courant électrique alimentant au moins les moyens d’aspiration d’air et les moyens de pilotage.The solution of the invention relates to an outdoor air purification installation comprising: - air suction means for sucking polluted atmospheric air, - air purification means supplied with air polluted by the air suction means and for removing at least a portion of the pollutants contained in the polluted air supplied by the air suction means and producing purified air; air supplied with purified air produced by the air purification means and for rejecting the purified air in the ambient atmosphere - control means controlling at least the air suction means and - supply means electrical current supplying at least the air suction means and the control means.
Selon le cas, une installation de purification d’air extérieur selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - les moyens d’aspiration d’air comprennent au moins une turbine aspirante ayant une capacité supérieure à 10 000 m^/h. - les moyens de purification d’air comprennent des moyens de filtration, en particulier pour éliminer les particules fines, voire des poussières ou autres aérosols. - les moyens de purification d’air comprennent des moyens d’élimination des ΝΟχ et/ou des SOx, notamment NO2 et SO2. - les moyens de purification d’air comprennent des moyens d’élimination des COV. - les moyens de purification d’air comprennent des moyens d’élimination de l’ozone (O3). - les moyens de filtrations comprennent au moins un filtre, de préférence un filtre de type HEPA. - les moyens d’élimination des COV, ΝΟχ, SOx et/ou O3 comprennent un (ou des) adsorbant, un (ou des) catalyseur ou les deux, par exemple du charbon actif - les moyens de distribution d’air comprennent un ou plusieurs conduits de gaz, vannes ou tout autre dispositif de fourniture de gaz. - les moyens de pilotage comprennent au moins un automate programme, ordinateur et/ou armoire de contrôle. - elle comporte en outre un ou des capteurs de qualité d’air coopérant avec les moyens de pilotage pour commander un démarrage automatique des moyens d’aspiration d’air lorsque la qualité de l’air est inférieure à un seuil donné, par exemple une teneur en l’un ou plusieurs des composés susmentionnés qui peut dépendre du site où l’installation est mise en œuvre, c'est-à-dire des niveaux de pollution dans la ville ou le quartier où se situe le bâtiment ou le groupe de bâtiments. - elle comporte en outre des moyens d’insonorisation agencés autour des moyens d’aspiration d’air, des moyens de purification d’air et/ou des moyens de distribution d’air pour atténuer les émissions sonores et/ou les vibrations produites par lesdits moyens. - elle comporte en outre des moyens d’alimentation électrique pour fournir du courant électrique à tout ou partie des composants de l’installation, par exemple le courant du secteur ou issu d’une installation photovoltaique, ou les deux. L’invention concerne en outre un bâtiment comprenant une installation de purification d’air extérieur selon l’invention, agencée de manière à permettre de purifier l’air situé autour ou aux alentours d’au moins une partie dudit bâtiment, de préférence tout ou partie de l’installation est agencée sur le toit du bâtiment. L’invention concerne aussi un groupe de bâtiments, c'est-â-dire plusieurs bâtiments, comprenant une ou plusieurs installations de purification d’air extérieur selon l’invention, agencées de manière â permettre de purifier l’air situé autour ou aux alentours d’au moins une partie desdits bâtiments. Dans ce cas, les différentes installations de purification sont préférentiellement pilotées de manière coordonnée ou synchronisée entre elles.As the case may be, an outdoor air purification installation according to the invention may comprise one or more of the following technical characteristics: the air suction means comprise at least one suction turbine having a capacity greater than 10,000 m ^ / hr. the means for purifying air comprise filtration means, in particular for removing fine particles, or even dust or other aerosols. the means for purifying air comprise means for eliminating ΝΟχ and / or SOx, in particular NO2 and SO2. the means for purifying air comprise means for eliminating VOCs. the means for purifying air comprise ozone removal means (O3). the filtration means comprise at least one filter, preferably a HEPA type filter. the means for eliminating VOCs, ΝΟχ, SOx and / or O3 comprise one or more adsorbents, one or more catalysts or both, for example activated carbon, the air distribution means comprise one or more several gas conduits, valves or any other gas supply device. - The control means comprise at least one program controller, computer and / or control cabinet. it furthermore comprises one or more air quality sensors cooperating with the control means to control an automatic start of the air intake means when the air quality is below a given threshold, for example a content of one or more of the above-mentioned compounds that may depend on the site where the facility is operated, ie pollution levels in the city or neighborhood where the building or group of buildings is located; buildings. it furthermore comprises soundproofing means arranged around the air suction means, air purification means and / or air distribution means for attenuating the sound emissions and / or the vibrations produced by said means. - It further comprises power supply means for supplying electrical power to all or part of the components of the installation, for example the mains current or from a photovoltaic installation, or both. The invention furthermore relates to a building comprising an outdoor air purification installation according to the invention, arranged so as to make it possible to purify the air located around or around at least a part of said building, preferably all or part of the installation is arranged on the roof of the building. The invention also relates to a group of buildings, that is to say several buildings, comprising one or more external air purification installations according to the invention, arranged in such a way as to make it possible to purify the air situated around or around at least part of said buildings. In this case, the different purification plants are preferably controlled in a coordinated manner or synchronized with each other.
Enfin, selon un autre aspect, l’invention porte aussi sur une utilisation d’une une installation de purification d’air extérieur selon l’invention, pour purifier de l’air atmosphérique autour ou aux alentours d’un ou plusieurs bâtiments. L’invention porte aussi sur un procédé de purification d’air extérieur comprenant les étapes de: a) aspiration d’air atmosphérique pollué contenant un ou des polluants, b) purification de l’air pollué issu de l’étape a) pour en éliminer au moins une partie des polluants qui s’y trouvent et pour produire de l’air purifié débarrassé d’au moins une partie desdits polluants, et c) distribution d’air purifié pour rejeter l’air purifié dans l’atmosphère ambiante situé autour d’au moins un bâtiment.Finally, according to another aspect, the invention also relates to a use of an outdoor air purification plant according to the invention for purifying atmospheric air around or around one or more buildings. The invention also relates to a method for purifying outdoor air comprising the steps of: a) suctioning polluted atmospheric air containing one or more pollutants, b) purifying the polluted air resulting from step a) for removing at least a portion of the pollutants therefrom and producing purified air free of at least a portion of said pollutants; and c) delivering purified air to discharge purified air into the ambient atmosphere around at least one building.
Selon le cas, l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - l’aspiration de l’air est d’au moins 10 000 m^/h. - la purification d’air est opérée par filtration pour éliminer des particules fines, voire des poussières ou autres aérosols. - la purification d’air est opérée par adsorption et/ou catalyse. - on élimine des polluants de type ΝΟχ et/ou SOx, notamment NO2 et SO2. - on élimine des polluants de type COV. - on élimine des polluants de type ozone (O3). L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence à la figure annexée qui schématise une installation de purification selon l’invention agencée sur le toit d’un immeuble au sein d’une ville.Depending on the case, the invention may comprise one or more of the following technical characteristics: the suction of the air is at least 10,000 m 2 / h. the purification of air is carried out by filtration to remove fine particles, or even dust or other aerosols. the purification of air is carried out by adsorption and / or catalysis. - pollu and / or SOx type pollutants, in particular NO2 and SO2, are eliminated. - VOC pollutants are eliminated. ozone-type pollutants (O3) are eliminated. The invention will now be better understood thanks to the following detailed description, given by way of illustration but without limitation, with reference to the attached figure which schematizes a purification plant according to the invention arranged on the roof of a building within 'a town.
Cette installation comprend des moyens de purification d’air extérieur pollué par des composés atmosphériques aérosols de type ΝΟχ et SOx et éventuellement COV, poussières, particules fines et/ou ozone.This installation comprises means for purifying outdoor air polluted by atmospheric aerosol compounds type ΝΟχ and SOx and possibly VOC, dust, fine particles and / or ozone.
Des moyens d’aspiration d’air 1, telle une turbine d’au moins 10 000 m3/h, aspirent de l’air atmosphérique pollué (en 4) autour du bâtiment 10 et alimentent des moyens de purification d’air 2, 3 situés en aval. Ceux-ci comprenant un étage de filtration 2 de l’air pollué par un ou des filtres, par exemple des filtres HEPA H13 ou H14 pour éliminer les particules fines, et un ou plusieurs étages ou lits d’élimination 3 des ΝΟχ et SOx, et des COV (composés organiques volatiles), par exemple un lit de charbon actif ou tout autre matériau adapté. L’air débarrassé d’au moins une partie des polluants, sortant des moyens de purification d’air, et ensuite rejeté (en 5) dans l’atmosphère ambiante autour du bâtiment 10 où l’air purifié se dilue dans l’air ambiant en améliorant ainsi la qualité de ce dernier.Air suction means 1, such as a turbine of at least 10,000 m3 / h, suck polluted atmospheric air (at 4) around the building 10 and feed air purification means 2, 3 downstream. These comprising a filtration stage 2 of the air polluted by one or more filters, for example HEPA H13 or H14 filters for removing fine particles, and one or more étages and SOx elimination stages or beds 3, and VOCs (volatile organic compounds), for example an active charcoal bed or any other suitable material. The air freed of at least a portion of the pollutants, leaving the air purification means, and then released (in 5) into the ambient atmosphere around the building 10 where the purified air is diluted in the ambient air thus improving the quality of the latter.
Des moyens de distribution d’air qui sont alimentés en air purifié produit par les moyens de purification d’air 2, 3 permettent de rejeter l’air purifié dans l’atmosphère ambiante, de préférence ils comprennent des conduits d’acheminement de gaz ou analogue.Air distribution means which are supplied with purified air produced by the air purification means 2, 3 make it possible to reject the purified air in the ambient atmosphere, preferably they comprise gas conveying conduits or similar.
Des moyens de pilotage 6 commandent notamment le démarrage ou l’arrêt des moyens d’aspiration d’air 1 en fonction d’informations fournies par des capteurs 7 de qualité d’air, tel des capteurs de teneur en ΝΟχ et SOx agencés sur et/ou autour du bâtiment 10, par exemple sur les stations de bus 8 ou en haut des éclairages urbains, tels les lampadaires 9 situés au bord des routes 11.Control means 6 control in particular the starting or stopping of the air suction means 1 as a function of information provided by air quality sensors 7, such as de and SOx content sensors arranged on and / or around the building 10, for example on the bus stations 8 or at the top of the urban lighting, such as streetlights 9 located along the roads 11.
Ainsi, si la qualité de l’air autour du bâtiment 10 contient une teneur en ΝΟχ et SOx, voire en COV et/ou un autre composé polluant atmosphérique, tel l’ozone, supérieure à un seuil maximum donné (ou plusieurs seuils...), les moyens de pilotage 6 commandent le démarrage des moyens d’aspiration d’air 1 et donc le début du processus de dépollution de l’air au moyen de l’installation de l’invention. L’arrêt de l’installation peut être commandé ensuite soit après une durée donnée, soit lorsque la teneur en ΝΟχ, SOx, O3, COV et/ou un autre composé est redevenue inférieure audit seuil maximum donné.Thus, if the quality of the air around the building 10 contains a content of ΝΟχ and SOx, or even VOC and / or other atmospheric pollutant compound, such as ozone, greater than a given maximum threshold (or several thresholds .. .), the control means 6 control the start of the air suction means 1 and therefore the beginning of the air depollution process by means of the installation of the invention. The shutdown of the installation can then be controlled either after a given time, or when the content of ΝΟχ, SOx, O3, VOC and / or another compound is back below said given maximum threshold.
Les capteurs 7 peuvent émettre des données de mesure de teneur en un ou plusieurs composants de l’air, tels les ΝΟχ, SOx, O3, COV ou tout autre composé, que ce soit en continu ou par intermittence, c'est-â-dire â intervalles de temps donnés. L’installation fonctionne grâce au courant électrique fourni par des moyens de fourniture de courant électrique, notamment le secteur électrique délivrant un courant entre 110 V et 230 V, ou par des panneaux solaires, i.e. photovoltaïques, ou tout autre équipement de production d’énergie renouvelable.The sensors 7 can transmit data for measuring the content of one or more components of the air, such as ΝΟχ, SOx, O3, VOC or any other compound, whether continuously or intermittently, that is to say say at given time intervals. The installation operates by virtue of the electric current supplied by electrical power supply means, in particular the electrical sector supplying a current between 110 V and 230 V, or by solar panels, ie photovoltaic panels, or any other power generation equipment. renewable.
En d’autres termes, l’idée à la base de la présente invention consiste à installer une chaîne de purification d’air dans l’espace urbain, par exemple un toit d’immeuble 10, de centre commercial, de bâtiment privé ou public, une station de bus ou une gare, un jardin d’enfant, un parc ou un square, une cour d’immeuble, une grande place....In other words, the idea underlying the present invention is to install an air purification system in the urban space, for example a roof of building 10, shopping center, private building or public , a bus station or a train station, a kindergarten, a park or a square, a courtyard, a large square ....
Chaque élément ou module purificateur 1, 2, 3 comprend une combinaison d’une turbine 1 de grande capacité (> 10 000 m3/h), d’un (ou plusieurs) filtre 2 HEPA H13 ou H14 pour éliminer les particules fines, d’au moins un étage d’élimination 3 des ΝΟχ et SOx, et d’au moins un étage d’élimination des composés organiques volatils et/ou d’autres composés, tel l’ozone par exemple. L’isolation phonique est pensée afin de ne pas dépasser les seuils réglementaires en vigueur localement. De même, en ce qui concerne les vibrations susceptibles d’être engendrées par l’installation pendant son fonctionnement.Each purifier element or module 1, 2, 3 comprises a combination of a large capacity turbine (> 10 000 m3 / h), one (or more) filter 2 HEPA H13 or H14 to remove fine particles, d at least one elimination stage 3 of ΝΟχ and SOx, and at least one elimination stage of volatile organic compounds and / or other compounds, such as ozone, for example. Sound insulation is designed so as not to exceed the regulatory thresholds in force locally. Similarly, with regard to the vibrations that may be generated by the installation during its operation.
Un réseau de capteurs 7 de qualité d’air complète le système afin de disposer en temps réel de l’information nécessaire au pilotage de la chaîne de purificateurs ou système de purification 2. Chaque chaîne de purificateurs ou d’équipement peut être connectée à une ou plusieurs autres, ou être indépendante.An air quality sensor network 7 completes the system in order to have, in real time, the information necessary to control the purifier or purification system 2 chain. Each purifier or equipment chain can be connected to a control system. or more, or be independent.
La présente invention est particulièrement adaptée à une utilisation dans une ville très polluée par les émissions des véhicules, d’usines ou autres.The present invention is particularly suitable for use in a city heavily polluted by emissions from vehicles, factories or others.
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