Étude des mécanismes d’émission d’aérosols lors de la manipulation de poudres

Olivier Le Bihan (1) , Olivier Aguerre-Chariol (1) , Somik Chakravarty (2) , Marc Fischer (3) , Martin Morgeneyer (2)

1 INERIS - Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques
2 TIMR - Transformation Intégrée de la Matière Renouvelable
3 UTC - Université de Technologie de Compiègne

Handling and processing of granular material release fine solid dust particles, which in an occupational setting, can severely affect worker health and safety, the overall plant operation and can release particles to the environment. Dustiness or the ability of a material to release dust particles depends on several material and process properties and is usually measured by lab-scale dustiness testers. Ineris and its partners use an experimental approach (vortex shaker) to understand the dust generation mechanisms. The results indicate that these mechanisms differ based on particle size and size distribution of the powder [1]. Analysis of a traced particle motion inside a cylindrical tube agitated by a vortex shaker dustiness tester shows the cyclic nature of the particle motion [2]. For the given samples and the experimental conditions, the initial dustiness is determined by the fraction of fine respirable particles present in the powder, but the long-term dust generation patterns and levels are influenced by the material attrition behavior

La manutention et la mise en oeuvre des matériaux granulaires peuvent libérer de fines particules de poussière qui, dans un contexte industriel, peuvent affecter la santé et la sécurité des travailleurs, le fonctionnement global de l’installation et mener à des émissions dans l’environnement. La capacité d’un matériau à libérer des particules, puis leur émission, dépendent de plusieurs mécanismes et paramètres relatifs au matériau mais aussi au procédé. Ces émissions sont généralement mesurées par des tests d’empoussièrement à l’échelle du laboratoire. Ces tests reposent principalement sur des études expérimentales et manquent de capacité prédictive fiable en raison d’une compréhension limitée des mécanismes mis en jeu et des interactions complexes concernant les particules entre elles mais aussi leur interaction avec le dispositif les contenant et le fluide porteur, survenant simultanément pendant la génération de poussières. L’Ineris a mené, en partenariat avec l’université de technologie de Compiègne un travail basé sur des approches expérimentales et statistiques pour comprendre les mécanismes de génération de poussières en étudiant : a) les effets des caractéristiques des particules et poudres en vrac sur l’émission de poussières ; b) la nature et l’ampleur des interactions entre particules, entre particules et parois du contenant ainsi qu’entre particules et fluide porteur ; c) l’évolution de l’empoussièrement et des mécanismes de génération pour des applications mettant en oeuvre une poudre sur une longue durée.

Domaines: Sciences de l'environnement

Olivier Le Bihan, Olivier Aguerre-Chariol, Somik Chakravarty, Marc Fischer, Martin Morgeneyer. Étude des mécanismes d’émission d’aérosols lors de la manipulation de poudres. Rapport Scientifique INERIS, 2018, 2017-2018, pp.18-19. ⟨ineris-02044858⟩