Jeudi 28 janvier
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08:30 - 10:10

Physique et Chimie des Aérosols

Présidents de séance : Alain MIFFRE (Associate Professor (MdC, HDR)) (Lyon University), Denis PETITPREZ (Enseignant-chercheur) (Villeneuve d'Ascq)
08:30 - 08:50 #24811 - Origine des aérosols inorganiques secondaires dans le nord de la France et évolution prévisible .
Origine des aérosols inorganiques secondaires dans le nord de la France et évolution prévisible .

Une comparaison des concentrations et de la composition chimique des PM2,5 entre des sites périurbains, ruraux et naturels a été menée dans le Nord de la France. Elle montre une faible différence des concentrations massiques en PM2,5 entre les sites périurbain/rural (+1,8 µg m-3), qui contraste avec les différences plus élevées pour les sites périurbain/naturel et rural/naturel (+6,7 et +4,9 µg m-3, respectivement). Quelle que soit la typologie du site, les aérosols inorganiques secondaires (AIS) représentent environ 50% de la masse des PM2,5, le nitrate d'ammonium (NH4NO3) étant le principal constituant. Cette pollution à l’échelle régionale s’explique en partie par le transport de masses d'air en provenance du Benelux et de l'Allemagne, ces zones étant connues comme émettrices de gaz précurseurs d’AIS. Bien qu'il y ait une tendance à la baisse des concentrations en PM2,5 au cours des dernières années, l’impact sur la santé pourrait ne pas diminuer en raison d’une évolution de la composition des AIS vers des aérosols enrichis en sulfates.


Pablo ESPINA (Doaui), Cecile DEBEVEC, Esperanza PERDRIX, Laurent ALLEMAN, Aude BOURIN, Stephane SAUVAGE, Patrice CODDEVILLE
08:50 - 09:10 #24844 - Rôle de la réactivité des produits résiduaires organiques sur la formation d’aérosols organiques secondaires.
Rôle de la réactivité des produits résiduaires organiques sur la formation d’aérosols organiques secondaires.

Les aérosols organiques secondaires représentent une des principales sources d'incertitudes dans la compréhension actuelle du climat. Il est bien connu maintenant que l'agriculture contribue aux émissions d'aérosols primaires dans l’atmosphère, mais il n'existe pas d’estimation sur la formation d'aérosols organiques secondaires.

Ce travail montre que les produits résiduaires organiques, et notamment les boues d'épuration, représentent une source non comptabilisée de précurseurs d’aérosols organiques secondaires par ses émissions de scatole, C9H9N. Les taux d'émission et de nucléation du scatole dus à la réactivité de l'ozone ont été déterminés en laboratoire. Nos résultats montrent que le SO2 joue un rôle clé dans l'oxydation du scatole et entraîne la formation de nouvelles particules. Les résultats présentés ici apportent de nouvelles connaissances sur un nouveau mécanisme de nucléation à partir du recyclage des produits résiduaires organiques.


Raluca CIURARU (Thiverval-Grignon), Julien KAMMER, Céline DECUQ, Marin VOJKOVIC, Kawssar HAIDER, Yvain CARPENTIER, Florence LAFOUGE, Corentin BERGER, Marjolaine DESCHAMPS, Ismael ORTEGA, Florent LEVAVASSEUR, Sabine HOUOT, Benjamin LOUBET, Denis PETITPREZ, Cristian FOCSA
09:10 - 09:30 #24804 - Mise en évidence du couplage optique interne entre monomères à l'aide de l'analyse phaseurielle.
Mise en évidence du couplage optique interne entre monomères à l'aide de l'analyse phaseurielle.

L.a théorie de Rayleigh-Debye-Gans est une approximation utilisée pour la diffusion et l’absorption de la lumière par des nanoparticules dans le spectre visible de la lumière. L’objectif de cette étude est de mettre en évidence l’origine des déviations observées entre des sections efficaces d’absorption et de diffusion calculées avec précisions et celles prédites par l’approximation de RDG. Dans ce but, nous analysons le champ électrique interne en utilisant une analyse de phaseurs sur des nanoparticules bi-sphériques pour différents cas. Les deux sphères sont étudiées soit, en recouvrement, soit, séparées avec l’approximation discrète dipolaire (DDA). L’approche phaseurielle révèle l’influence de l’orientation de la bisphère, de la fonction d’absorption E(m) de la fonction de diffusion F(m) et de la longueur d’onde. 


Clément ARGENTIN (Saint-Étienne-du-Rouvray), Jérôme YON, Marek MAZUR, Romain CEOLATO, Matthew BERG
09:30 - 09:50 #24831 - Cristallisation de particules submicrométriques à partir d'un procédé aérosol sous vide.
Cristallisation de particules submicrométriques à partir d'un procédé aérosol sous vide.

Des particules organiques sub-micrométriques sont cristallisées par un procédé appelé spray flash évaporation (SFE). Dans ce processus, l'atomisation sous vide d'une solution surchauffée et pressurisée permet de générer un flux continu de particules organiques avec des tailles et des morphologies réglables. Les mécanismes de croissance de bâtonnets de caféine par SFE sont dérivés à partir des propriétés de l'aérosol, telles que la taille des gouttelettes, le taux d'évaporation du solvant, le temps de filtrage et en étudiant la morphologie des particules (entre < 1 et 30 µm) par microscopie. Les résultats mettent en évidence les mécanismes de nucléation de particules primaires à l'intérieur des microgouttelettes et leur croissance avec le temps de résidence dans le filtre.


Yan BUSBY (Saint-Louis), Denis SPITZER
09:50 - 10:10 #24801 - Effets de la rugosité du substrat sur la contribution de la force de Van der Waals et de la force électrostatique à l'adhésion de particules.
Effets de la rugosité du substrat sur la contribution de la force de Van der Waals et de la force électrostatique à l'adhésion de particules.

Nous avons caractérisé l'effet de la rugosité du substrat sur la contribution de la force de van der Waals et de la force électrostatique sur l’adhésion de particules, en utilisant des méthodes théoriques. Nous avons constaté que, pour les surfaces étudiées, la rugosité du substrat peut augmenter ou diminuer l'adhésion dû à la force électrostatique jusqu’à un facteur ~ 2. Toutefois, elle peut également atténuer la force de van der Waals de plusieurs ordres de grandeur. Ainsi, la rugosité du substrat peut modifier la contribution dominante de la force de van der Waals, vis-à-vis de la  force électrostatique, à l'adhésion de particules.


Siddharth RAJUPET (Cheswick, Etats-Unis), Adriaan RIET, Qizan CHEN, Mamadou SOW, Daniel LACKS
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Pause - Visite de l'exposition.

10:10 - 10:15 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ TECH SYSTÈMES.
10:15 - 10:20 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ ADDAIR.
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16
10:40 - 12:40

Bioaérosols et Qualité de l'Air

Présidents de séance : Marjorie DRAGHI (Champs-sur-Marne), Pauline LOISON (Responsable d'études) (Vandoeuvre-lès-Nancy)
10:40 - 11:00 #24827 - Caractérisation des émissions et des expositions aux agents chimiques et biologiques dans locaux d’une entreprise fromagère.
Caractérisation des émissions et des expositions aux agents chimiques et biologiques dans locaux d’une entreprise fromagère.

Une campagne de mesures a été menée dans une entreprise industrielle produisant des fromages dans le but d’étudier les polluants atmosphériques chimiques et biologiques et les expositions professionnelles associées. Les résultats montrent qu’une tâche portant sur le brossage d’une catégorie de fromages provoque une émission massive de particules dans l’air. Essentiellement constituées d’entités fongiques particulaires inhalables, cette émission s’accompagne d’expositions individuelles en moisissures cultivables élevées (107 UFC/m3). L’ambiance de travail dans les hâloirs est aussi caractérisée par une forte concentration en CO2 (3000-4000 ppmv) et une humidité relative de l’air élevée ( > 95 %). Ces constats suggèrent un risque, notamment de nature immuno-allergique, pour les travailleurs exposés en charge des activités de soins des fromages et attirent l’attention sur les ambiances de travail dans les hâloirs (concentration en CO2 et humidité relative de l’air élevées). Les données ont permis de mieux comprendre les situations de travail et fournissent de nombreux éléments pour proposer des améliorations.


Philippe DUQUENNE (), Xavier SIMON, Nathalie MONTA, Lise ALONSO, Catherine COULAIS, Juliette KUNZ, Bruno GALLAND
11:00 - 11:20 #24828 - Identification et quantification de bioaérosols dans une fromagerie avec une approche de biologie moléculaire.
Identification et quantification de bioaérosols dans une fromagerie avec une approche de biologie moléculaire.

La communauté microbienne des bioaérosols d’une fromagerie a été étudiée à l’aide de techniques de biologie moléculaire dans le cadre d’une démarche de prévention. Les bactéries et moisissures ont été quantifiées par PCR quantitative et identifiées grâce au séquençage haut débit, dans six zones d’activités de la fromagerie. La prédominance du genre fongique Penicillium et du genre bactérien Afipia a été observée. Les résultats indiquent aussi que la quantité de moisissures est nettement supérieure à la référence intérieure lors des activités de soins apportées aux fromages et que la composition de la communauté microbienne est différente en fonction de l’activité. La composition des bioaérosols en fromagerie est peu documentée ou essentiellement via une approche de cultivabilité. Ce travail présente donc une approche globale de caractérisation des bioaérosols et permet d’enrichir les connaissances sur ce type d’atmosphère professionnelle.


Lise ALONSO (Vandoeuvre les Nancy), Cécile DZIURLA, Catherine COULAIS, Philippe DUQUENNE, Xavier SIMON
11:20 - 11:40 #24834 - Les particules en milieu scolaire : retour d'expérience d'une étude innovante et expérimentale sur la co-exposition air-bruit.
Les particules en milieu scolaire : retour d'expérience d'une étude innovante et expérimentale sur la co-exposition air-bruit.

Le Cerema Hauts-de-France a réalisé une étude expérimentale et innovante sur la qualité de l’air et le bruit en milieu scolaire, cofinancée par la DREAL Hauts-de-France et par la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR) en collaboration avec la ville de Lille. L’étude a permis d’étudier la présence de polluants spécifiques liés aux activités ou aux bâtiments et d’établir des propositions pour améliorer la Qualité de l’Air Intérieur et réduire le bruit en milieu scolaire. L’étude a mis en évidence des problématique d’exposition des élèves aux particules PM2.5 et PM10 notamment lors des mouvements des élèves dans les classes et d‘émissions par les activités de ménage en période hivernale.


Emmanuel ROUX (HAUBOURDIN CEDEX), I. CHARLES, C. BUGAJNY, L. HERLIN
11:40 - 12:00 #24802 - Toxicité de particules ultrafines organiques sur les cellules épithéliales bronchiques humaines Beas-2b.
Toxicité de particules ultrafines organiques sur les cellules épithéliales bronchiques humaines Beas-2b.

La pollution de l’air a des effets sanitaires importants et les particules en suspension y contribuent de façon majeure. Les particules ultrafines (PUFs) ont un diamètre aérodynamique égal ou inférieur à 0.1µm et peuvent pénétrer profondément dans l’arbre respiratoire et atteindre d’autres organes comme le foie, le cœur et le cerveau. Les PUFs seraient plus toxiques en raison de leur surface spécifique qui absorberait davantage des composés organiques. L’objectif de cette étude est de montrer les effets toxicologiques des PUFs avec une teneur importante en composés organiques sur le modèle BEAS-2B, en utilisant une exposition à l’interface air-liquide afin de maintenir leurs caractéristiques microphysiques.


Ana Teresa JUAREZ FACIO (Rouen), Jérôme YON, Cécile CORBIÈRE, Laurence CHEVALIER, Jean-Marie VAUGEOIS, Christelle MONTEIL
12:00 - 12:20 #24840 - Reconnaissance des pollens dans l'air ambiant par étude des propriétés de diffusion lumineuse. [Annulé par l'auteur].
Reconnaissance des pollens dans l'air ambiant par étude des propriétés de diffusion lumineuse. [Annulé par l'auteur].

Les pollens sont des bioaérosols qui ont un impact fort sur la santé de millions de gens à travers le monde. Paradoxalement, les méthodes utilisées actuellement pour leur détection sont peu efficaces. L’objectif de cet article est d’explorer une nouvelle piste pour les identifier grâce à leurs propriétés de diffusion lumineuse. En particulier, nous avons dans un premier temps examiné la capacité du LOAC, un mini compteur optique d’aérosols, à détecter leur présence dans l’air ambiant. Ensuite, nous avons réalisé des tests à l’aide de l’instrument PROGRA2 afin d’étudier leurs réponses optiques. Les résultats montrent que les propriétés de brillance et de polarisation peuvent permettre de discriminer les pollens étudiés mais aussi de les distinguer par rapport à d’autres types d’aérosols (minéraux ou carbonés). Certains des pollens ayant des réponses optiques similaires, d’autres paramètres doivent être considérés pour atteindre l’objectif de discrimination.


Houssam EL AZARI (Orléans), Jean Baptiste RENARD, Johann LAUTHIER, Jérôme RICHARD, Jérémy SURCIN, Esso-Ridah BLEZA
12:20 - 12:40 #24814 - Diffusion optique de bioaérosols résolue en polarisation : Etude de cas sur le pollen d'Ambroisie.
Diffusion optique de bioaérosols résolue en polarisation : Etude de cas sur le pollen d'Ambroisie.

Les bioaérosols sont particulièrement intéressant à étudier, notamment par fluorescence optique. Parmi les bioaérosols, les pollens sont d’un intérêt majeur en raison de leur fort impact sanitaire et climatique, appelé à s’intensifier dans les décennies à venir sous l'effet du changement climatique. Historiquement étudiés par microscopie, les pollens sont depuis une décennie également étudiés par fluorescence et plus rarement par diffusion optique. On se propose ici de quantifier en laboratoire la diffusion optique de pollen, résolue en polarisation, en raisonnant sur le pollen d’ambroisie, principal allergène en France. Le pollen d’ambroisie possède une large taille (20 µm) et une structure très complexe, avec des irrégularités de surface de l'ordre du micromètre, pour lequel la diffusion ne suit pas, à priori, la théorie de Mie. L’étude, récemment publiée dans JQSRT (Cholleton et al., 2020), est réalisée à deux longueurs d'onde.


Danaël CHOLLETON (Villeurbanne), Emilie BIALIC, Antoine DUMAS, Pascal KALUZNY, Patrick RAIROUX, Alain MIFFRE
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10ter
12:40 - 12:50

Remise du Prix André Renoux du Meilleur Poster

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10bis
12:50 - 14:20

PAUSE DÉJEUNER ET VISITE DE L’EXPOSITION

(Salles virtuelles des exposants)
12:50 - 12:55 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ BERTIN INSTRUMENTS.
12:55 - 13:00 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ TSI.
13:00 - 13:05 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ AIRINSPACE.
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14:20

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17
14:20 - 17:10

Combustion et Procédés

Présidents de séance : Augustin CHARVET, Ismaël ORTEGA
14:20 - 14:40 #24805 - Différents processus de la synthèse des nanoparticules multi-composants.
Différents processus de la synthèse des nanoparticules multi-composants.

Pour obtenir des nanopoudres avec des propriétés superieures, le mélange de différents matériaux offre la possibilité de produire un large éventail de combinaison et de morphologies. La zone de contact entre deux matériaux, en particulier, peut donner lieu à de nouvelles propriétés. Dans cette contribution, trois méthodes d’aérosol pour la production de nanopoudres avec différents contacts interparticulaires sont présentées, c’est-à-dire la décharge à étincelles, le séchage par pulvérisation et le mélange bipolaire. Les produits sont caractérisés par des méthodes établies (TEM, SMPS, ELPI, ICP-MS) et par des techniques auto-développées (photoémission d’aérosol, Impaction à basse pression, spectroscopie d’aérosol UV-vis).


Alfred WEBER (Clausthal-Zellerfeld, Allemagne), Malte BIERWIRTH, Varun GANESAN, Vinzent OLSZOK
14:40 - 15:00 #24825 - Evolution de la perte de charge de médias métalliques colmates par un aérosol liquide.
Evolution de la perte de charge de médias métalliques colmates par un aérosol liquide.

Dans les réseaux de ventilation, l'utilisation de pré-filtres métalliques est envisagée pour protéger les filtres THE d’un éventuel rejet d’aérosol liquide qui pourrait affecter les performances du système de filtration. Cette étude porte sur l’influence des caractéristiques du média (épaisseur, compacité et diamètre moyen des fibres métalliques) et de la vitesse de filtration sur l’évolution de la perte de charge de médias métalliques au cours de la filtration d’un aérosol liquide. Ce travail a mis en évidence que ces paramètres influent non seulement sur la perte de charge à saturation mais également sur la quantité de liquide accumulée dans le filtre.


Marie LECOQ (Gif sur yvette), Soleiman BOURROUS, Thomas DOMINIQUE, Jean Christophe APPERT COLLIN, Fabien FLOC'HLAY
15:00 - 15:20 #24795 - Application de la technique de précoating pour améliorer la régénération des filtres soumis aux nanoparticules métalliques.
Application de la technique de précoating pour améliorer la régénération des filtres soumis aux nanoparticules métalliques.

Cette étude porte sur l’influence d’une précouche de particules microniques sur l’efficacité de décolmatage de médias filtrants plans colmatés par des nanoparticules métalliques. Il ressort de ce travail que la masse, et donc l’épaisseur de précoating doit être suffisante pour protéger la surface du filtre tout en demeurant limitée pour réduire le coût de l’opération (perte de charge, coût de la poudre de précoating). L’application de précoating entraine, pour les différentes poudres testées, une augmentation significative de l’efficacité de décolmatage de 15% sans précoating à 90% avec précoating. Les cycles colmatage/décolmatage ont par ailleurs mis en évidence la stabilité du processus de filtration (décolmatage efficace après chaque cycle) avec précoating.


Nassim KHIROUNI (Vandœuvre-lès-Nancy), Augustin CHARVET, Dominique THOMAS, Denis BEMER
15:20 - 15:50 Pause - Visite de l'exposition.
15:20 - 15:25 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ LVM’AIR.
15:25 - 15:30 PRÉSENTATION SOCIÉTÉ ENVICONTROL.
15:50 - 16:10 #24800 - Etude expérimentale de l'abattage humide comme procédé d'assainissement de l'air.
Etude expérimentale de l'abattage humide comme procédé d'assainissement de l'air.

Les poussières sont fréquemment observées dans les atmosphères de travail, et la prévention des maladies professionnelles dues à l’exposition des salariés à ces particules est un enjeu en termes d’hygiène industrielle. Dans ce travail, l’étude expérimentale d’une situation d’abattage humide a été réalisée. Les résultats mettent en évidence l’influence de nombreux paramètres (diamètre des particules d’aérosol, diamètre des gouttes, vitesse des gouttes, hauteur du spray, etc.) sur l’efficacité de collecte. Ces résultats permettront d’améliorer le dimensionnement de ce procédé en fonction des situations rencontrées.


Naïma GAUDEL (Vandoeuvre Cedex), Denis BEMER, Fabien GERARDIN
16:10 - 16:30 #24782 - Agrégation et croissance de surface des particules des suies produites dans une flamme laminer d'éthylène prémélangée.
Agrégation et croissance de surface des particules des suies produites dans une flamme laminer d'éthylène prémélangée.

L’agrégation et la croissance de surface des particules de suie sont simulées numériquement à l’aide d’un code aux éléments discrets de type Monte Carlo où chaque agrégat est suivi dans le temps. La croissance de surface n’a pas un impact notable sur la dimension fractale des agrégats. En revanche, elle augmente considérablement la compacité locale des agrégats comme le révèle le « packing factor ». Le taux de recouvrement et le nombre de coordination des monomères en sont à l’origine. Les agrégats produits sont notamment similaires à ceux observés expérimentalement. Finalement, négliger la croissance de surface peut conduire à des erreurs d’un facteur 8 à 10 sur la fraction volumique de suie.


José MORAN (Saint Ettienne du Rouvray), Alexandre POUX, Jérôme YON
16:30 - 16:50 #24843 - Impact du catalyseur sur les caractéristiques physico-chimiques des particules émises par la combustion d'un carburant aéronautique.
Impact du catalyseur sur les caractéristiques physico-chimiques des particules émises par la combustion d'un carburant aéronautique.

Cette étude vise à mettre en évidence l’impact d’un lit catalytique sur les caractéristiques physico-chimiques des particules émises par combustion d’un carburant aéronautique, c’est-à-dire leur concentration en nombre et en masse, leur distribution en taille ou leur composition chimique. En détruisant les composés organiques présents en phase volatile mais également à la surface des particules non volatiles, le catalyseur a pour effet de réduire la taille des particules ainsi que leur concentration en nombre et en masse. La caractérisation chimique a également montré son rôle dans la destruction des composés soufrés.


Antoine BERTHIER (Villeneuve d'Ascq), Rafael BARRELLON-VERNAY, Ismael ORTEGA, David DELHAYE, Cristian FOCSA
16:50 - 17:10 #24808 - Production de suies lors d'un incendie : effet de la concentration en dioxygène du gaz comburant.
Production de suies lors d'un incendie : effet de la concentration en dioxygène du gaz comburant.

La caractérisation des suies produites lors d’un incendie s’avère indispensable afin de décrire leur comportement physico-chimique et les conséquences induites par leur transport et leur dépôt. Ce travail présente les développements expérimentaux réalisés sur l’influence de la sous-oxygénation du gaz comburant, induite par le confinement de nombreuses installations industrielles, sur les propriétés physico-chimiques de suies. Des premiers éléments d’interprétation sont de plus introduits.


François-Xavier OUF (Saclay), Laura LINTIS, Cécile VALLIERES
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17:10 - 17:20

Conclusions du CFA 2021

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