Vous pensez tout savoir sur les sorbonnes à recirculation ?
Vous pensez tout savoir sur les sorbonnes à recirculation ?
Sorbonne à recirculation : fonctionnement, filtres, normes et avantages
La sorbonne à recirculation, également appelée Hotte chimique ou ETRAF, est une solution de protection conçue pour capter certains polluants générés lors des manipulations en laboratoire, les filtrer puis restituer l’air traité dans la pièce.
Contrairement à une sorbonne de laboratoire à extraction, elle ne nécessite pas nécessairement de réseau de gaines permettant d’évacuer l’air vers l’extérieur du bâtiment.
Cette technologie présente plusieurs avantages : installation simplifiée, flexibilité d’implantation, réduction des besoins liés à l’extraction d’air et possibilité d’adapter la filtration aux produits manipulés.
Mais comment fonctionne une sorbonne à recirculation ? Quels filtres choisir ? Peut-on combiner charbon actif et filtre HEPA ? Quelles normes prendre en compte ?
Voici les principaux éléments à connaître avant de choisir une sorbonne filtrante pour votre laboratoire.
Qu’est-ce qu’une sorbonne à recirculation ?
Une sorbonne à recirculation aspire l’air de la zone de travail afin de capter les contaminants susceptibles d’être émis pendant une manipulation.
L’air aspiré traverse ensuite un ou plusieurs filtres sélectionnés en fonction des polluants à traiter. Après filtration, l’air est rejeté dans le laboratoire.
La principale différence avec une sorbonne à extraction réside donc dans la gestion de l’air :
Sorbonne à extraction : l’air contaminé est capté puis évacué vers l’extérieur du bâtiment.
Sorbonne à recirculation : l’air contaminé est capté, filtré puis réintroduit dans le local.
L’absence de réseau d’extraction extérieur facilite considérablement l’installation et permet d’envisager une implantation dans des bâtiments où la création de gaines serait complexe ou coûteuse.
Quels filtres utiliser dans une sorbonne à recirculation ?
Le choix du système de filtration constitue un élément essentiel dans le dimensionnement d’une sorbonne filtrante de laboratoire.
Il dépend notamment de la nature des produits manipulés, des quantités utilisées, de leur concentration, de leur volatilité et de la fréquence des manipulations.
Plusieurs technologies de filtration peuvent être utilisées.
Filtre à charbon actif pour les vapeurs chimiques
Le charbon actif est largement utilisé pour l’adsorption de nombreux gaz et vapeurs chimiques.
Selon les applications, différents types de charbons actifs ou médias adsorbants peuvent être proposés pour traiter certaines familles de contaminants :
- solvants organiques ;
- vapeurs acides ;
- composés basiques ;
- formaldéhyde ;
- autres substances chimiques spécifiques selon les performances du média utilisé.
Un même charbon actif ne convient cependant pas à toutes les molécules.
La compatibilité entre les produits manipulés et le média filtrant doit donc être vérifiée avant utilisation.
Filtre HEPA pour les particules et aérosols
Lorsqu’une manipulation génère des particules ou des aérosols, une filtration particulaire haute efficacité peut être intégrée à la sorbonne.
Les filtres HEPA H13 ou H14, par exemple, sont caractérisés selon les normes NF EN 1822 et ISO 29463.
Ils peuvent être employés lorsque l’analyse de risques justifie une filtration particulaire haute efficacité.
Attention : un filtre HEPA est destiné à retenir des particules. Il ne remplace pas un filtre moléculaire adapté lorsqu’il faut traiter des gaz ou des vapeurs chimiques.
Préfiltration pour protéger les filtres principaux
Un préfiltre peut être installé en amont afin de retenir les particules les plus grossières.
Cette première étape permet notamment de limiter l’encrassement des étages de filtration situés en aval et peut contribuer à prolonger leur durée d’utilisation.
Peut-on combiner plusieurs filtres dans une sorbonne ?
Oui. Selon la conception de l’équipement et les contaminants concernés, plusieurs technologies de filtration peuvent être associées.
Cette possibilité est particulièrement intéressante lorsqu’une manipulation génère plusieurs catégories de polluants.
Quelques exemples :
Préfiltre + charbon actif
Pour des applications générant principalement des vapeurs chimiques compatibles avec le média adsorbant sélectionné.
Préfiltre + filtre HEPA
Pour des applications générant principalement des particules ou aérosols.
Filtre HEPA + filtration moléculaire
Pour certaines manipulations susceptibles de produire simultanément des particules et des vapeurs chimiques.
Plusieurs médias de filtration moléculaire
Selon les caractéristiques de la sorbonne, différents médias peuvent éventuellement être associés lorsque plusieurs familles de contaminants doivent être prises en compte.
L’ordre des filtres et leur compatibilité doivent être définis selon la conception de l’équipement et les préconisations du fabricant.
Il ne suffit donc pas d’additionner plusieurs filtres : la combinaison doit être dimensionnée et validée pour l’application concernée.
Quelle norme pour une sorbonne à recirculation ?
La question des normes est essentielle lorsqu’on choisit une sorbonne de laboratoire.
NF X 15-211 : une référence pour les enceintes à filtration moléculaire
En France, la NF X 15-211 constitue une référence importante pour les équipements de protection collective utilisant une filtration moléculaire avec rejet de l’air filtré dans le local.
Elle définit notamment des exigences et méthodes d’essai concernant les performances de confinement et de filtration de ces équipements.
Lors du choix d’une sorbonne filtrante, il convient donc de vérifier précisément la conformité annoncée par le fabricant, son domaine d’application et les essais réalisés sur l’équipement concerné.
NF EN 14175 : la référence des sorbonnes de laboratoire à extraction
La série NF EN 14175 concerne principalement les sorbonnes de laboratoire raccordées à un système d’extraction.
Elle définit notamment des exigences de sécurité et des méthodes d’essai permettant de caractériser les performances de confinement des sorbonnes.
Il est donc important de ne pas confondre les référentiels applicables aux sorbonnes à extraction avec ceux concernant les équipements fonctionnant avec filtration et recirculation de l’air.
Quels sont les avantages d’une sorbonne à recirculation ?
- Une installation simplifiée
Une sorbonne sans raccordement extérieur permet d’éviter la création d’un réseau complet de gaines d’extraction.
Cette caractéristique est particulièrement intéressante dans :
- les bâtiments existants ;
- les bâtiments classés ;
- les laboratoires situés en étage ;
- les locaux dans lesquels une sortie en façade ou en toiture est difficile ;
- les laboratoires temporaires ou évolutifs.
Les travaux nécessaires à l’installation peuvent ainsi être fortement réduits par rapport à une solution nécessitant une extraction extérieure.
- Une grande flexibilité d’implantation
L’absence de gaine d’extraction offre davantage de possibilités pour organiser les espaces de travail.
Certains équipements peuvent également être déplacés plus facilement lors d’un réaménagement du laboratoire.
Cette flexibilité représente un avantage pour les laboratoires de R&D, établissements d’enseignement, espaces de recherche ou laboratoires dont les activités évoluent régulièrement.
- Une réduction des consommations liées au traitement de l’air
Une sorbonne à extraction rejette vers l’extérieur une partie de l’air chauffé ou climatisé du laboratoire.
Cet air doit ensuite être remplacé et traité par les installations du bâtiment.
Avec une sorbonne à recirculation, l’air filtré reste dans le local, ce qui peut réduire les besoins énergétiques associés au renouvellement et au conditionnement de l’air.
L’économie obtenue dépend naturellement du débit des équipements, du système de ventilation du bâtiment, des conditions climatiques et du temps d’utilisation.
- Une solution adaptée aux laboratoires à contraintes techniques
Installer une extraction extérieure peut nécessiter :
- des percements ;
- des gaines ;
- un extracteur ;
- une sortie en façade ou en toiture ;
- des adaptations de la compensation d’air ;
- une étude aéraulique.
Lorsque les produits manipulés sont compatibles avec une solution filtrante, la recirculation peut donc représenter une alternative particulièrement intéressante.
Sorbonne à extraction ou sorbonne à recirculation : comment choisir ?
Il n’existe pas de solution universelle.
Une sorbonne à extraction reste nécessaire pour certaines applications, tandis qu’une sorbonne à recirculation peut être particulièrement performante et avantageuse pour d’autres.
Le choix doit notamment prendre en compte :
- la liste exacte des produits chimiques utilisés ;
- les quantités manipulées ;
- leur fréquence d’utilisation ;
- leur volatilité ;
- les concentrations susceptibles d’être générées ;
- la présence éventuelle de particules ou d’aérosols ;
- la capacité du média filtrant ;
- les conditions de saturation et de remplacement des filtres ;
- les exigences réglementaires et l’analyse des risques du laboratoire.
Comment choisir le bon filtre ?
La sélection d’un filtre ne doit jamais reposer uniquement sur une appellation générique telle que « filtre à charbon actif ».
Pour chaque application, il convient d’identifier les contaminants puis de vérifier leur compatibilité avec le média filtrant proposé.
Un spécialiste pourra ainsi déterminer si l’application nécessite :
une filtration moléculaire, une filtration particulaire HEPA, ou une combinaison de plusieurs étages de filtration.
Cette analyse est particulièrement importante car la capacité d’adsorption d’un filtre moléculaire est limitée. Lorsqu’il approche de la saturation, un phénomène de percée du filtre peut apparaître.
Le suivi, le contrôle et le remplacement des filtres font donc partie intégrante de la sécurité d’une sorbonne à recirculation.
Sorbonne à recirculation : une solution performante lorsqu’elle est correctement dimensionnée
La sorbonne à recirculation constitue une solution particulièrement intéressante lorsque les contraintes du laboratoire et les produits manipulés permettent l’utilisation d’une filtration adaptée.
Elle associe plusieurs avantages :
flexibilité d’installation, absence de réseau d’extraction extérieur, réduction potentielle des consommations énergétiques et possibilité d’adapter la filtration aux contaminants présents.
Filtres à charbon actif, médias moléculaires spécifiques, préfiltres et filtres HEPA peuvent être sélectionnés ou combinés afin de répondre aux besoins de différentes applications.
La clé reste néanmoins le dimensionnement du système de filtration en fonction des produits réellement manipulés.
Avant de choisir une sorbonne filtrante, il est donc recommandé de réaliser une étude de l’application afin de déterminer le type de sorbonne, la technologie de filtration et la combinaison de filtres les mieux adaptés au laboratoire.
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À partir de votre liste de produits chimiques, des quantités manipulées et de vos conditions d’utilisation, nous pouvons étudier la solution de confinement et de filtration adaptée à votre application.
Contactez-nous pour étudier votre besoin et déterminer la configuration de sorbonne et de
Écrit par
Directeur commercial d'OXYGEN
Xavier LEVY est directeur commercial d'OXYGEN. Il accompagne les laboratoires pharmaceutiques, hospitaliers et de recherche dans le choix de leurs équipements de protection, du dimensionnement d'un poste de sécurité microbiologique à l'intégration d'une sorbonne à recirculation dans un local existant.