Quel est l'effet de nettoyage des balayeuses sur les poussières fines ?

Performance des balayeuses contre les PM10 et les PM2,5 : élimination, remise en suspension et durée

Taux quantitatifs d’élimination des PM10 et des PM2,5 dans des conditions urbaines réelles

Différents types d’aspirateurs modernes présentent en réalité des performances très variables en ce qui concerne la collecte des fines particules de poussière. Selon les études sur la qualité de l’air menées à Pékin en 2024, les aspirateurs mécaniques classiques éliminent environ la moitié (soit environ 54 %) de ces particules plus grosses de catégorie PM10. En revanche, les systèmes assistés par aspiration offrent de bien meilleures performances pour capturer les particules plus fines, telles que les particules PM2,5 — ces minuscules éléments capables de pénétrer profondément dans nos poumons et de provoquer des troubles. Les modèles à air régénératif semblent être les plus performants : ils nettoient presque intégralement les surfaces, avec des taux d’efficacité atteignant près de 98 %, selon les essais réalisés en 2023 par l’Institut urbain de l’assainissement. Par ailleurs, lorsque les villes équipent ces machines de systèmes de pulvérisation d’eau, les résultats s’améliorent encore davantage : les concentrations de poussières fines chutent ainsi d’environ 70 % dans les lieux fréquentés par les enfants ou destinés aux soins médicaux, tels que les écoles et les hôpitaux.

Le défi de la resuspension : quand les aspirateurs réintroduisent des poussières fines dans l’air

Lorsque la poussière se dépose sur les surfaces, elle peut être à nouveau soulevée dans l'air si quelque chose la perturbe, par exemple des balais de balayage ou des rafales de vent violentes. Les balayeuses mécaniques renvoient en effet environ un tiers de ce qu’elles ramassent, car leurs brosses rotatives créent des turbulences. Les systèmes à aspiration permettent de réduire ce problème, puisqu’ils aspirent la poussière au lieu de la déplacer. Certains systèmes plus récents, appelés unités à air régénératif, fonctionnent différemment : ils projettent de l’air vers le bas tout en créant une dépression, ce qui permet de réduire d’environ 30 % les concentrations de PM10 dans les zones urbaines très fréquentées pendant les heures de pointe, selon des recherches menées dans le cadre de projets de surveillance de la qualité de l’air urbain. Pour maintenir un niveau de propreté optimal, les opérateurs doivent surveiller attentivement la vitesse de rotation des brosses, en visant une valeur inférieure à 250 tours par minute. La pulvérisation d’un léger brouillard d’eau s’avère également efficace, tout comme l’installation de systèmes d’évacuation appropriés qui filtrent les particules fines à l’aide de technologies HEPA avant de rejeter l’air à l’extérieur.

Combien de temps dure l'effet de nettoyage ? Décroissance temporelle de la réduction des particules fines

L'efficacité réelle du nettoyage dépend fortement de l'endroit où il est effectué et du type de balayeuse utilisée. Après les opérations de balayage, les concentrations de PM2,5 ont tendance à revenir à des niveaux normaux environ 4 à 6 heures plus tard dans les zones très fréquentées, comme les centres commerciaux ou les rues du centre-ville. Toutefois, de façon intéressante, ces améliorations persistent souvent beaucoup plus longtemps dans les quartiers calmes, parfois jusqu’à 8 à 12 heures. Selon des études menées par Caltrans, les balayeuses aspirantes présentent une durée d’efficacité environ deux fois supérieure à celle des modèles mécaniques classiques en ce qui concerne le PM10. Certains systèmes avancés à air régénératif parviennent même à maintenir les concentrations de PM10 en dessous de 25 microgrammes par mètre cube pendant près de 18 heures, directement à proximité de zones de chantier actives. Toutefois, plusieurs facteurs déterminent la durée de ces effets bénéfiques : le volume de trafic joue évidemment un rôle majeur, mais les conditions de vent comptent également — des vents rapides supérieurs à 15 kilomètres par heure remettent simplement les particules en suspension. Enfin, la pluie élimine les particules ou les fait retomber de l’air, selon le moment où elle se produit.

Le type de balayeuse compte : mécanique, assistée par vide ou à air régénératif

Balayeuses mécaniques : faible efficacité de captation des sédiments inférieurs à 44 micromètres

La plupart des balayeuses mécaniques fonctionnent à l’aide de brosses rotatives qui ramassent les débris vers des bacs de collecte. Elles se montrent assez efficaces sur les déchets plus volumineux, tels que les feuilles et les petits cailloux, mais rencontrent des difficultés face aux sédiments très fins, inférieurs à environ 44 micromètres. Cette taille correspond précisément à celle des particules PM2,5 nocives, dont on entend tant parler actuellement. Le système de brosses n’est tout simplement pas conçu pour traiter de tels éléments microscopiques, ce qui signifie qu’une grande partie de la poussière fine demeure après le passage de la balayeuse. Des études estiment que de 30 % à même 40 % de cette saleté microscopique reste non captée. Et voici l’élément critique : cette poussière fine résiduelle a tendance à se réélever dans l’air pendant que la balayeuse est encore en marche, aggravant ainsi la situation au lieu de l’améliorer.

Balayeuses à aspiration et à air régénératif : taux de collecte supérieurs pour les particules PM2,5

Les balayeuses équipées de technologie à vide aspirent directement les poussières dans leurs systèmes filtrants étanches grâce à une puissante aspiration. Le modèle à air régénératif fonctionne différemment : il crée un système d'écoulement d'air en boucle fermée qui déloge les particules fines avant de les aspirer par pression négative. Ces machines capturent généralement entre 68 et 85 pour cent des particules PM2,5, soit environ le double de ce que parviennent à capter les balayeuses mécaniques traditionnelles. La conception étanche est également essentielle, car elle empêche la poussière fine de se redisperser dans l'air pendant les opérations de nettoyage. Les balayeuses à vide offrent généralement de meilleures performances dans les centres-villes densément peuplés, où les réglementations sur la qualité de l'air sont strictes, tandis que les modèles à air régénératif gèrent à la fois les particules fines et les déchets plus volumineux, ce qui les rend idéaux pour les quartiers confrontés à des problèmes variés de salissures.

Au-delà du retrait massif : pourquoi une capture incomplète des poussières fines présente des risques pour la santé et l'environnement

Lorsque les poussières fines ne sont pas correctement capturées, elles représentent une menace sérieuse pour la santé publique et l'environnement. Ces minuscules particules PM2,5 et PM10 peuvent pénétrer profondément dans les poumons et même entrer dans la circulation sanguine, aggravant des affections comme l'asthme et la bronchite, et provoquant des problèmes cardiaques. Selon les données de l'Organisation mondiale de la santé datant de 2021, ces problèmes sont associés à environ 4,2 millions de décès prématurés dans le monde chaque année. Du point de vue de la nature, la poussière non retenue finit par se déposer sur les plantes, perturbant leur capacité à produire de la nourriture par photosynthèse et ralentissant leur croissance. Les eaux de ruissellement transportent ensuite des substances dangereuses telles que le plomb et le cadmium vers les rivières et cours d'eau voisins. Les villes éprouvent de grandes difficultés à respecter les normes de qualité de l'air lorsque ces particules ultrafines ne sont pas correctement traitées, ce qui entraîne davantage de problèmes réglementaires et des écosystèmes endommagés à long terme. C'est pourquoi le simple fait de capturer une partie des PM2,5 ne suffit pas véritablement à protéger les communautés ou à préserver la santé de notre environnement.

Section FAQ

Qu'est-ce que les PM10 et les PM2,5 ?

Les PM10 et les PM2,5 désignent respectivement les matières particulaires dont le diamètre est inférieur ou égal à 10 micromètres et à 2,5 micromètres. Ce sont des particules en suspension dans l'air qui peuvent être inhalées jusqu'aux poumons.

Comment le balayage mécanique affecte-t-il la qualité de l'air ?

Les balayeuses mécaniques peuvent remettre en suspension des particules de poussière dans l'air en raison de la rotation de leurs brosses. Cela peut entraîner une augmentation des concentrations de particules fines telles que les PM10 et les PM2,5 dans l'air.

Pourquoi les balayeuses à air régénératif sont-elles considérées comme plus efficaces ?

Les balayeuses à air régénératif utilisent une combinaison de pression d'air et d'aspiration pour éliminer les particules. Cette méthode réduit la remise en suspension et capte un pourcentage plus élevé de poussières fines, ce qui les rend plus efficaces que les balayeuses mécaniques traditionnelles.