Les systèmes d'air comprimé, éléments centraux de nombreuses installations industrielles et tertiaires, génèrent un sous-produit inévitable : le condensat. Ce mélange d'eau, d'huile et de particules, issu de la compression de l'air, présente des risques environnementaux significatifs s'il est rejeté sans traitement. Parallèlement, les équipements sous pression (ESP) que constituent les compresseurs et leurs réservoirs sont soumis à une réglementation stricte visant à garantir la sécurité des personnes et des biens. Une gestion rigoureuse des condensats et une conformité réglementaire sans faille sont donc primordiales pour les exploitants.
Les systèmes d'air comprimé, en particulier les réservoirs et les compresseurs, sont considérés comme des équipements sous pression (ESP). À ce titre, ils sont soumis à une réglementation stricte pour prévenir les risques d'explosion ou de défaillance mécanique. La directive européenne 2014/68/UE, dite "Directive Équipements Sous Pression" (DESP), harmonise les exigences essentielles de sécurité et de santé pour la conception, la fabrication et l'évaluation de conformité des équipements sous pression. Elle s'applique à tous les ESP neufs mis sur le marché européen.
En France, cette directive est transposée principalement par le Code de l'environnement, notamment les articles R. 557-9-1 et suivants, ainsi que par l'arrêté du 20 novembre 2017 relatif au suivi en service des équipements sous pression. Les fabricants ont l'obligation de s'assurer que leurs équipements respectent ces exigences et d'apposer le marquage CE. Pour les utilisateurs, cela implique que tout nouvel équipement doit être accompagné d'une déclaration de conformité CE et d'une notice d'instructions.
L'arrêté du 20 novembre 2017 est fondamental pour les exploitants d'installations d'air comprimé. Il fixe les règles relatives au suivi en service des équipements sous pression, qu'ils soient neufs ou existants, et impose des vérifications périodiques, des inspections et des requalifications pour garantir le maintien en bon état de fonctionnement et la sécurité des installations tout au long de leur durée de vie. La fréquence et la nature de ces contrôles dépendent de la catégorie de l'ESP, définie par son volume et sa pression maximale de service. Il est donc crucial de connaître la catégorie de vos équipements pour respecter les fréquences de contrôle.
Les vérifications périodiques des ESP incluent des examens visuels, des contrôles d'épaisseur, et parfois des épreuves hydrauliques, réalisés par des organismes habilités, c'est-à-dire des organismes accrédités par les autorités compétentes (en France, le COFRAC) pour garantir leur conformité et leur sécurité. Un carnet de suivi doit être tenu à jour pour chaque équipement, documentant toutes les interventions, les contrôles réglementaires, les modifications et les réparations.
La déclaration ou l'autorisation des ESP dépend de leur catégorie, définie par leur volume et leur pression maximale de service. Il est à noter que les petits compresseurs, dont le volume est inférieur à 25 litres et la pression inférieure à 10 bars, peuvent être exemptés de certaines obligations de suivi.
Les condensats issus de la compression de l'air sont un mélange complexe d'eau, d'huile (si le compresseur est lubrifié) et de particules. La plupart des technologies de compression de l'air utilisent des lubrifiants dérivés de produits pétroliers pour réduire les frictions des pièces en mouvement et assurer le refroidissement du compresseur. Ainsi, au cours de la production, des vapeurs d'huile se mélangent à l'air comprimé chaud et saturé en eau. Lors du processus d'assèchement de l'air en sortie de compresseur, un liquide appelé condensat est acheminé depuis le compresseur, le réservoir et le sécheur vers un récipient de récupération. Ce liquide est constitué d'un mélange d'eau et d'hydrocarbure, principalement les huiles de lubrification du compresseur.
Le rejet direct de ces condensats dans les égouts ou l'environnement est strictement interdit en raison de leur toxicité. Les stations d'épuration ne sont pas dimensionnées pour traiter de grandes quantités d'hydrocarbures, ce qui peut entraîner leur libération dans la nature et la contamination de l'environnement marin. Lors de pollutions aux hydrocarbures légers, les conséquences sur la faune et la flore sont souvent d'ordre toxique, mesurables à court et à long terme. En contaminant les végétaux et planctons, les polluants remontent la chaîne alimentaire, affectant de nombreuses espèces.
La législation encadre strictement le rejet des condensats. L'arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d'eau ainsi qu'aux émissions de toute nature des Installations Classées pour la Protection de l'Environnement (ICPE) soumises à autorisation, limite la teneur en hydrocarbures totaux dans les eaux de rejet à un maximum de 10 mg/litre, dès lors que le rejet total du site dépasse 100 g d'hydrocarbures par jour. Les inspecteurs des installations classées en DREAL et DDPP réalisent des contrôles pour constater les infractions. En cas de non-respect, des sanctions administratives et pénales peuvent être appliquées.
De plus, selon l'article L1331-10 du Code de la santé publique, tout déversement d'eaux usées autres que domestiques dans le réseau public de collecte doit être préalablement autorisé par le maire. L'absence de réponse à la demande d'autorisation dans un délai de quatre mois vaut rejet. La collectivité peut refuser cette autorisation, sa seule obligation étant la collecte des effluents domestiques. L'article L1337-2 du Code de la santé publique sanctionne de 10 000 € d'amende le déversement d'eaux usées autres que domestiques dans le réseau public de collecte sans autorisation.
Le transport périodique des condensats par une entreprise spécialisée ou l'utilisation de décanteurs par gravité, qui séparent l'huile de l'eau, sont des solutions pour gérer ces rejets. La technologie SEPREMIUM de MAC3, par exemple, propose des solutions innovantes pour le traitement des condensats d'air comprimé industriel.
Pour se conformer à ces réglementations et protéger l'environnement, des séparateurs eau/huile sont obligatoires pour traiter les condensats avant leur évacuation. Ces dispositifs séparent l'huile de l'eau, permettant ainsi de rejeter une eau traitée conformément aux normes.
Le fonctionnement des séparateurs d'huile/eau suit généralement plusieurs étapes :
Les nouveaux séparateurs huile/eau, tels que la série OSC d'Atlas Copco, filtrent plus efficacement les condensats pour respecter et dépasser les normes les plus strictes. Leur entretien est également simplifié. Grâce à une technologie de filtration en plusieurs étapes utilisant du polypropylène et du charbon actif, ces séparateurs éliminent un large éventail d'huiles. Pour les émulsions plus résistantes, de l'argile organique peut être utilisée, permettant d'atteindre des rejets d'eau usée contenant moins de 5 ppm d'indésirables. Les sacs et cartouches filtrantes amovibles facilitent la maintenance, réduisent les salissures et offrent un long intervalle de service. Pour garantir des performances optimales, ces séparateurs sont équipés d'une sortie de test pour vérifier la qualité de la filtration et d'un indicateur de service pour la saturation du filtre.
Le traitement des condensats est la dernière étape du processus de production de l'air comprimé. Chaque point de collecte doit être doté d'un purgeur automatique, idéalement de type capacitif, qui envoie les condensats vers un collecteur via des cols de cygne. Ce traitement joue un rôle majeur dans l'optimisation de la performance des installations et répond à une obligation réglementaire.
Au-delà de la gestion des condensats, la qualité de l'air comprimé lui-même est un enjeu majeur, particulièrement dans les secteurs exigeant une haute pureté. La norme ISO 8573-1 est la référence internationale définissant les classes de pureté de l'air en fonction de la concentration maximale admissible de particules solides, d'eau (point de rosée sous pression) et d'huile.
Cette norme mesure trois types de contaminants : l'eau, la teneur en huile et les particules solides. Une classe d'air comprimé spécifique est attribuée en fonction de la quantité de contaminants trouvés. La qualité de l'air utilisé dans les applications industrielles a une influence directe sur le processus de travail, les machines et la qualité des produits. Plus l'air est propre, plus le risque de contamination, de pannes et de rejet de produits est faible. L'air propre est essentiel dans des secteurs comme l'agroalimentaire, l'industrie pharmaceutique, l'électronique et la peinture.
L'air comprimé de "classe 0" est recommandé pour les processus critiques afin d'éliminer tout risque de contamination. Ce niveau de classification ne signifie pas une absence totale de contamination, mais une réduction drastique. Pour obtenir un air de haute qualité, un ensemble d'équipements peut être installé, incluant divers filtres et sécheurs d'air.
Les filtres sont utilisés pour séparer les particules d'air des contaminants. Cependant, chaque filtre a ses limites. Les filtres coalescents peuvent séparer l'huile et l'eau sous forme d'aérosol. Néanmoins, tout filtrage entraîne une perte de charge, synonyme de perte d'énergie. Les filtres plus fins, bien que plus efficaces pour retenir les contaminants, génèrent une perte de charge plus importante et peuvent s'obstruer plus rapidement.
Les sécheurs frigorifiques ou par adsorption sont utilisés pour éliminer l'humidité de l'air comprimé. Les sécheurs frigorifiques sont adaptés lorsque la qualité d'air maximale requise est de classe 4 (point de rosée inférieur ou égal à 3 °C). Le séchage de l'air est crucial pour éviter les problèmes dans le système à air comprimé.
L'efficacité énergétique des systèmes d'air comprimé est un enjeu majeur, tant pour la réduction des coûts opérationnels que pour la contribution aux objectifs nationaux de transition énergétique. Plusieurs fiches d'opérations standardisées CEE (Certificats d'Économie d'Énergie) ciblent l'optimisation des systèmes d'air comprimé. Ces fiches, mises à jour régulièrement par l'ADEME et le Ministère de la Transition Écologique, définissent des critères d'éligibilité précis pour l'obtention de primes.
Le Décret Tertiaire, qui s'applique aux bâtiments tertiaires de plus de 1000 m², impose des objectifs de réduction de consommation énergétique (40 % en 2030, 50 % en 2040, 60 % en 2050 par rapport à une année de référence). Les installations d'air comprimé présentes dans le tertiaire (laboratoires, ateliers de maintenance, hôpitaux, etc.) sont concernées par l'atteinte de ces objectifs. L'optimisation de ces systèmes contribue directement à la réduction de la consommation globale du site.
Par ailleurs, les compresseurs d'air peuvent générer des niveaux sonores élevés, potentiellement dangereux pour l'audition des opérateurs. La réglementation sur le bruit au travail (Code du travail) impose des valeurs limites d'exposition et des mesures de prévention, telles que le capotage des machines, l'utilisation de protections individuelles ou l'aménagement des locaux.
Il est crucial de souligner que la responsabilité de la conformité et du suivi en service des équipements sous pression incombe à l'exploitant. Cela implique de mettre en place une organisation, des procédures et des ressources humaines compétentes pour s'assurer que toutes les exigences réglementaires sont respectées. La non-conformité aux réglementations peut entraîner des conséquences graves pour l'entreprise, allant des sanctions financières aux risques pour la sécurité des personnes et la continuité de la production.
Le personnel utilisant et intervenant sur les systèmes d'air comprimé doit être formé aux risques spécifiques (haute pression, bruit, électricité) et aux procédures de sécurité. Un audit de conformité par un expert indépendant est la meilleure approche pour identifier les écarts par rapport à la réglementation et proposer un plan d'action pour la mise en conformité.
Naviguer dans la réglementation complexe de l'air comprimé peut être un défi. L'accompagnement par des experts est essentiel pour garantir la conformité des installations, identifier les opportunités d'optimisation énergétique et obtenir les aides financières disponibles, comme les primes CEE.
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