Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage

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1 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage P. Poirot., P. Duquenne, et Coll. Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) rue du Morvan, 54519, Vandoeuvre Cedex France Lyon, 12 juin 2014

2 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage Plan de l exposé Contexte et objectifs Quelques éléments de méthodes Les résultats pour les agents chimiques Les résultats pour les agents biologiques Conclusions 2

3 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage Plan de l exposé Contexte et objectifs Quelques éléments de méthodes Les résultats pour les agents chimiques Les résultats pour les agents biologiques Conclusions 3

4 Contexte et objectifs Quelques généralités sur le compostage Compostage = procédé de traitement biologique des déchets organiques fermentescibles. Actions d être vivants notamment les microorganismes Plusieurs types de déchets concernés (déchets verts, boues de STEP ou d industrie, déchets ménagers ) 4

5 Contexte et objectifs Le processus du compostage des déchets Arrivée déchets Déchets verts Boues de STEP ou d industrie Déchets ménagers... Pré-traitement Tri Broyage Mélange Fermentation Retournement Post-traitement Maturation Traitement supplémentaire Transport Déchets verts (zone de stockage) Déchets verts et boues de STEP (stoking area) Broyage déchets verts (extérieur) Retournement d un andain (casier de fermentation Retournement automatique (Bâtiment clos) Criblagede(fin de fermentation) Mélange : déchets verts et boues de STEP clos) Andains de compsot dans un zone de maturation Chargement Stockage dupour produit expédition fini Criblage Retournement Criblage Stokage/manipulation Ensachage Expédition 5

6 Contexte et objectifs Les procédés de compostage Les techniques de compostage (étape de fermentation) peuvent être classées en 4 catégories : andains à l air libre ou sous hall 1. Statique : aération naturelle ou forcée silo, box, couloir, casier tunnels, containers 2. Semi-dynamique : l aération est assurée par retournement régulier des andains. 3. En enceinte close ou digesteur. 4. Dynamique : procédé BRS (Biostabilisateur Rotatif) : fermentation accélérée procédé SILODA (retourneur automatique de compost) Remarque : ces procédés peuvent être combinés sur une même plate-forme. 6

7 Contexte et objectifs Les études menées à l INRS sur le compostage Département IP : «Risques chimiques et biologiques liés aux activités de compostage». Département EE : «Inflammation des voies aériennes et exposition microbiologique des travailleurs des plates-formes de compostage : une étude longitudinale». Département MP : «Métrologie des Bioaérosols». 7

8 Contexte et objectifs Objectifs de la présentation Rappels des principaux résultats de l étude du département IP détaillés dans l article de la revue HST de décembre Identifier et quantifier les principaux agents chimiques et biologiques présents dans l air pouvant exposer les salariés Dresser un panorama non exhaustif des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage 8

9 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage Plan de l exposé Contexte et objectifs Quelques éléments de méthodes Les résultats pour les agents chimiques Les résultats pour les agents biologiques Conclusions 9

10 Quelques éléments de méthodes Caractéristiques de plates-formes de compostage 10

11 Quelques éléments de méthodes Agents recherchés et principales méthodes employées Type de collecte Poussières totales Sur filtre CFC 2 L/min Métaux (Al, Cd, Cu, Fe, Mg ) Sur filtre CFC 2 L/min COVs Sur charbon actif Système débit Support de collecte Tube 200 ml/min Ammoniac (NH 3 ) Sur filtre CFC 1 L/min Hydrogène sulfuré (H 2 S) Sur filtre CFC 0,05 L/min Endotoxines Sur filtre CFC 2 L/min Microorganismes cultivables Sur filtre CFC 2 L/min ACCU-CAP avec membrane en PVC ACCU-CAP avec membrane en PVC Tube de charbon actif (SKC ) Filtre de quartz imprégné d acide sulfurique 2 filtres de quartz imprégnés d acétate de cadmium Filtre en fibre de verrre apyrogène Membrane en polycarbonate (0,8 µm) Durée des prélèvements Méthode d'analyse Unité de mesure 7-8 heures Pesée mg/m heures ICP (solubilisation dans l acide perchlorique. µg/m heures GC-MS, GC mg/m 3 4 heures CI ppm 7 heures GC-MS? mg/m 3 1 heure 30 min. LAL UE/m 3 1 heure 30 min. Culture UFC/m 3 Mesure en temps reél Concentrations des vapeurs de monoxyde de carbone (CO), de dioxyde de carbone (CO 2 ), d ammoniac (NH 3 ) et d hydrogène sulfuré (H 2 S). Mesure à l'aide d'appareils de type Dräger ou GfG équipés de détecteurs électrochimiques. Concentration numérique en particules totales dans l'air. Mesure à l'aide d'un compteur optique de particules (Grimm 1.108) 11

12 Quelques éléments de méthodes Agents recherchés et principales méthodes employées Mesures en ambiance (quelques unes en individuel) A proximité des principales activités exposantes 1 échantillon/jour/activité sur 2-3 jours consécutifs 2 plates-formes visités deux fois 12

13 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage Plan de l exposé Contexte et objectifs Quelques éléments de méthodes Les résultats pour les agents chimiques Les résultats pour les agents biologiques Conclusions 13

14 Résultats pour les agents chimiques Poussières inhalables Poussières inhalables Grande disparité selon les situations Généralement inférieures à la VME mais environnement empoussiéré Concentrations faibles dans les cabines 14

15 Résultats pour les agents chimiques Métaux (ETM) Concentrations plutôt faibles Métaux Eléments prépondérants : Al et Fe 15

16 Résultats pour les agents chimiques COVs COVs Généralement inférieures à 0,1 mg/m 3 sauf entreprise J Plus élevées lors du compostage du digestat d OMR dans l usine J Concentrations probablement sous estimées 16

17 Résultats pour les agents chimiques Ammoniac 28 % des concentrations mesurées (300) en ambiance > VME Ammoniac Des expositions pouvant être importantes (boues, méthanisation) 17

18 Résultats pour les agents chimiques Hydrogène sulfuré (H2S) Concentrations généralement faibles (< 0,1 mg/m 3 ) 18

19 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage Plan de l exposé Contexte et objectifs Quelques éléments de méthodes Les résultats pour les agents chimiques Les résultats pour les agents biologiques Conclusions 19

20 Résultats pour les agents biologiques Microorganismes cultivables (10 p-formes de compostage) CP-1 CP-2 CP-3 CP-4 CP-5 CP-6 CP-7 CP-8 CP-9 CP-10 Bactéries thermophiles {Log (UFC/m 3 )} Microorganismes cultivables Grande disparité selon les situations avec de fortes concentrations Pas d effet statistique selon l activité, l agitation, la saison... Forte variabilité pour 3 réplicats (10 % < CV < plus de 1000 %) 20

21 Résultats pour les agents biologiques Endotoxines (10 plates-formes de compostage) Endotoxines Grande disparité selon les situations avec de fortes concentrations Pas d effet statistique selon l activité, l agitation, la saison... Forte variabilité pour 3 réplicats 21

22 Résultats pour les agents biologiques Recherche des actinomycètes par qpcr Emission en grande quantité dans l air de la plate-forme Actinomycètes Grande variabilité d un selon le moment du prélèvement Agrégats en majorité de taille > 2 µm 22

23 Résultats pour les agents biologiques Emission de particules dans l air d un site clos Waste delivery and shredding Shredding, pile n 1 loading, automatic and continuous turning Particules totales Emission en grande quantité dans l air de la plate-forme Plusieurs pics de concentrations Entretien d un niveau élevé de concentration 23

24 Approche des risques chimiques et biologiques dans le secteur du compostage Plan de l exposé Contexte et objectifs Quelques éléments de méthodes Les résultats pour les agents chimiques Les résultats pour les agents biologiques Conclusions 24

25 Conclusions Agents chimiques et biologiques dans l air Présence avérée Concentrations variables selon l activité et la plate-forme, pouvant être fortes Polluants prépondérants : poussières inhalables, ammoniac, endotoxines, bactéries et moisissures Expositions pouvant représenter un risque Mesures de prévention Renforcement de la ventilation des zones polluantes Atténuer l émission des polluants Vigilance concernant la ventilation des cabines des engins 25

26 X. Simon, L. Betelli,C. Coulais