Les télécommunications sont l'acte de communiquer avec les autres grâce à l'utilisation d'équipements électroniques comme les téléphones, les modems informatiques, les satellites et les câbles à fibres optiques. Les systèmes de télécommunications comprennent les câbles de télécommunications de l'utilisateur au central local (boucles locales), les installations de commutation qui fournissent la connexion de communication à l'utilisateur, les jonctions ou canaux qui transmettent les appels entre les centraux de commutation et, bien sûr, l'utilisateur.

Du début au milieu du XXe siècle, des centraux téléphoniques, des systèmes de commutation électromécaniques, des câbles, des répéteurs, des systèmes porteurs et des équipements micro-ondes ont été introduits. Après cet événement, les systèmes de télécommunications se sont répandus dans les régions industrialisées du monde.

Des années 1950 à 1984, les progrès technologiques ont continué d'apparaître. Par exemple, les systèmes par satellite, les systèmes de câble améliorés, l'utilisation de la technologie numérique, la fibre optique, l'informatisation et la visiophonie ont été introduits dans l'ensemble de l'industrie des communications. Ces changements ont permis l'expansion des systèmes de télécommunications dans d'autres régions du monde.

En 1984, une décision de justice aux États-Unis a conduit à l'éclatement du monopole des télécommunications détenu par American Telegraph and Telephone (AT&T). Cette rupture a coïncidé avec de nombreux changements rapides et majeurs dans la technologie de l'industrie des télécommunications elle-même.

Jusqu'aux années 1980, les services de télécommunications étaient considérés comme des services publics opérant dans un cadre législatif qui prévoyait un statut de monopole dans pratiquement tous les pays. Parallèlement au développement de l'activité économique, l'avènement des nouvelles technologies a conduit à la privatisation de l'industrie des télécommunications. Cette tendance a abouti à la cession d'AT&T et à la déréglementation du système de télécommunications américain. Des activités de privatisation similaires sont en cours dans un certain nombre d'autres pays.

Depuis 1984, les progrès technologiques ont produit et développé des systèmes de télécommunications capables de fournir un service universel à tous les peuples du monde. Cela se produit alors que la technologie des télécommunications converge maintenant avec d'autres technologies de l'information. Des domaines connexes tels que l'électronique et l'informatique sont concernés.

L'impact de l'introduction des nouvelles technologies sur l'emploi a été mitigé. Sans aucun doute, il a réduit les niveaux d'emploi et produit la déqualification des emplois, modifiant radicalement les tâches des travailleurs des télécommunications ainsi que les qualifications et l'expérience requises d'eux. Cependant, certains s'attendent à ce que la croissance de l'emploi se produise à l'avenir en raison de la nouvelle activité commerciale stimulée par l'industrie déréglementée des télécommunications qui créera de nombreux emplois hautement qualifiés.

Les professions au sein de l'industrie des télécommunications peuvent être classées en tant qu'artisanat qualifié ou travail de bureau. Les emplois d'artisanat comprennent les épisseurs de câbles, les installateurs, les techniciens d'usine extérieurs, les techniciens de bureau central et les techniciens de châssis. Ces emplois sont hautement qualifiés, notamment grâce aux nouveaux équipements technologiques. Par exemple, les employés doivent être très compétents dans les domaines de l'électricité, de l'électronique et/ou de la mécanique en ce qui concerne l'installation, l'entretien et la maintenance des équipements de télécommunications. La formation s'acquiert par la formation en classe et en cours d'emploi.

Les emplois de bureau comprennent les préposés à l'assistance-annuaire, les représentants du service à la clientèle, les représentants de comptes et les commis-vendeurs. En général, ces tâches impliquent le fonctionnement d'équipements de communication tels que les autocommutateurs privés (PBX) et les télécopieurs qui sont utilisés pour établir des connexions locales et/ou interurbaines, effectuer des travaux de bureau à l'intérieur ou à l'extérieur du lieu de travail et gérer les contacts commerciaux avec les clients. .

Dangers et contrôles

Les risques pour la sécurité et la santé au travail dans l'industrie des télécommunications peuvent être classés selon le type de tâches ou de services exécutés.

Opérations de construction et de construction

En général, les mêmes risques surviennent que dans la construction et les opérations de construction. Cependant, plusieurs activités notables propres aux télécommunications comprennent les travaux en hauteur sur des poteaux ou des pylônes, l'installation de systèmes de câblage de télécommunications et l'excavation pour la pose de câbles. Les moyens de protection usuels, tels que les gaffes d'escalade, les harnais de sécurité, les lignes et plates-formes surélevées et les étayages appropriés pour les excavations, sont applicables dans les télécommunications. Souvent, ces travaux sont effectués lors de réparations d'urgence rendues nécessaires par des tempêtes, des glissements de terrain ou des inondations.

Électricité

L'utilisation sécuritaire de l'électricité et des équipements électriques est extrêmement importante lors de l'exécution de travaux de télécommunications. Les mesures préventives normales contre l'électrocution, les chocs électriques, les courts-circuits et les incendies ou explosions sont pleinement applicables aux télécommunications. En outre, une grave source de danger peut survenir lorsque des câbles de télécommunications et électriques se trouvent à proximité les uns des autres.

Pose et entretien des câbles

La pose et la maintenance des câbles constituent une préoccupation importante en matière de sécurité et de santé. Les travaux sur les câbles souterrains, les pipelines et les chambres de raccordement impliquent la manipulation de tambours de câbles lourds et le tirage de câbles dans les pipelines avec des treuils électriques et des équipements de câblage, ainsi que l'épissage ou le raccordement de câbles et l'isolation ou l'imperméabilisation. Lors des travaux d'épissage et d'isolation des câbles, les travailleurs sont exposés à des risques pour la santé tels que le plomb, les solvants et les isocyanates. Les mesures préventives comprennent l'utilisation des produits chimiques les moins toxiques, une ventilation adéquate et des EPI. Souvent, les travaux d'entretien et de réparation sont effectués dans des espaces confinés comme les regards et les voûtes. De tels travaux nécessitent des équipements de ventilation spéciaux, des harnais et des équipements de levage et la mise à disposition d'un travailleur stationné au-dessus du sol capable d'effectuer des activités de réanimation cardiorespiratoire (RCP) d'urgence et de sauvetage.

Un autre problème de santé et de sécurité est de travailler avec des câbles de télécommunications à fibre optique. Les câbles à fibres optiques sont installés comme alternative aux câbles gainés de plomb et de polyuréthane car ils transportent beaucoup plus de transmissions de communication et ils sont beaucoup plus petits. Les problèmes de santé et de sécurité impliquent des brûlures potentielles aux yeux ou à la peau dues à l'exposition au faisceau laser lorsque les câbles sont déconnectés ou cassés. Lorsque cela se produit, des contrôles techniques et des équipements de protection doivent être fournis.

De plus, les travaux d'installation et d'entretien des câbles effectués dans les bâtiments impliquent une exposition potentielle aux produits d'amiante. L'exposition survient à la suite de la détérioration ou de la rupture de produits contenant de l'amiante comme les tuyaux, les composés de rapiéçage et de ruban adhésif, les carreaux de sol et de plafond et les charges de renforcement dans les peintures et les produits d'étanchéité. À la fin des années 1970, les produits à base d'amiante ont été interdits ou leur utilisation découragée dans de nombreux pays. Le respect d'une interdiction mondiale éliminera l'exposition et les troubles de santé qui en résultent pour les générations futures de travailleurs, mais il reste encore de grandes quantités d'amiante à combattre dans les bâtiments plus anciens.

Services télégraphiques

Les télégraphistes utilisent des écrans de visualisation et, dans certains cas, des équipements télégraphiques pour effectuer leur travail. Un danger fréquent associé à ce type de travail est le traumatisme musculo-squelettique cumulatif des membres supérieurs (en particulier de la main et du poignet). Ces problèmes de santé peuvent être minimisés et prévenus en prêtant attention aux postes de travail ergonomiques, à l'environnement de travail et aux facteurs d'organisation du travail.

Service de télécommunications

Les circuits de commutation et de connexion automatiques sont les composants mécaniques des systèmes de télécommunications modernes. Les connexions sont généralement réalisées par des ondes micro-ondes et radiofréquences en plus des câbles et des fils. Les dangers potentiels sont associés aux expositions aux micro-ondes et aux radiofréquences. Selon les données scientifiques disponibles, rien n'indique que l'exposition à la plupart des types d'équipements de télécommunications émettant des rayonnements soit directement liée à des troubles de la santé humaine. Cependant, les artisans peuvent être exposés à des niveaux élevés de rayonnement radiofréquence lorsqu'ils travaillent à proximité de lignes électriques. Des données ont été recueillies qui suggèrent une relation entre ces émissions et le cancer. D'autres investigations scientifiques sont en cours pour mieux déterminer la gravité de ce danger ainsi que les équipements et méthodes de prévention appropriés. De plus, des problèmes de santé ont été associés aux émissions des équipements de téléphonie cellulaire. D'autres recherches sont en cours pour tirer des conclusions concernant les risques potentiels pour la santé.

La grande majorité des services de télécommunications sont exécutés à l'aide d'écrans de visualisation. Le travail avec des écrans de visualisation est associé à la survenue de troubles musculo-squelettiques cumulatifs des traumatismes des membres supérieurs (en particulier de la main et du poignet). De nombreux syndicats des télécommunications, tels que les Communications Workers of America (États-Unis), Seko (Suède) et le Communication Workers Union (Royaume-Uni), ont identifié des taux catastrophiques de troubles musculo-squelettiques cumulatifs sur les écrans de visualisation parmi les travailleurs qu'ils représentent. Une conception appropriée du lieu de travail sur écran avec une attention aux variables du poste de travail, de l'environnement de travail et de l'organisation du travail minimisera et préviendra ces problèmes de santé.

D'autres problèmes de santé incluent le stress, le bruit et les chocs électriques.

Retour

Sans traitement des déchets, la concentration actuelle de personnes et d'industries dans de nombreuses régions du monde rendrait très rapidement des parties de l'environnement incompatibles avec la vie. Bien que la réduction de la quantité de déchets soit importante, le traitement approprié des déchets est essentiel. Deux types de déchets de base entrent dans une usine de traitement, les déchets humains/animaux et les déchets industriels. Les humains excrètent environ 250 grammes de déchets solides par habitant et par jour, dont 2000 450 millions de coliformes et 1974 millions de bactéries streptocoques par personne et par jour (Mara 0.12). Les taux de production de déchets solides industriels varient de 162.0 tonne par employé et par an dans les institutions professionnelles et scientifiques à 1992 tonnes par employé et par an dans les scieries et les usines de rabotage (Salvato XNUMX). Bien que certaines usines de traitement des déchets soient exclusivement dédiées à la manipulation de l'un ou l'autre type de matière, la plupart des usines traitent à la fois des déchets animaux et industriels.

Les dangers et leur prévention

L'objectif des usines de traitement des eaux usées est d'éliminer autant que possible les contaminants solides, liquides et gazeux dans le cadre de contraintes techniquement réalisables et financièrement réalisables. Il existe une variété de procédés différents qui sont utilisés pour éliminer les contaminants des eaux usées, notamment la sédimentation, la coagulation, la floculation, l'aération, la désinfection, la filtration et le traitement des boues. (Voir également l'article « Traitement des eaux usées » dans ce chapitre.) Le danger spécifique associé à chaque procédé varie en fonction de la conception de la station d'épuration et des produits chimiques utilisés dans les différents procédés, mais les types de danger peuvent être classés comme physiques, microbienne et chimique. La clé pour prévenir et/ou minimiser les effets néfastes associés au travail dans les usines de traitement des eaux usées est d'anticiper, de reconnaître, d'évaluer et de contrôler les dangers.

Figure 1. Regard avec couvercle retiré.

Mary O. Brophy

Dangers physiques

Les risques physiques comprennent les espaces confinés, la mise sous tension accidentelle de machines ou de pièces de machines, ainsi que les trébuchements et les chutes. Le résultat d'une rencontre avec un danger physique peut souvent être immédiat, irréversible et grave, voire mortel. Les dangers physiques varient selon la conception de la centrale. La plupart des usines de traitement des eaux usées, cependant, ont des espaces confinés qui comprennent des voûtes souterraines ou souterraines avec un accès limité, des regards (figure 1) et des réservoirs de sédimentation lorsqu'ils ont été vidés de leur contenu liquide lors, par exemple, de réparations (figure 2). Les équipements de mélange, les râteaux à boues, les pompes et les dispositifs mécaniques utilisés pour diverses opérations dans les usines de traitement des eaux usées peuvent mutiler, voire tuer, s'ils sont activés par inadvertance lorsqu'un travailleur les entretient. Les surfaces humides, souvent rencontrées dans les stations d'épuration, contribuent aux risques de glissade et de chute.

Figure 2. Réservoir vide dans une station d'épuration.

Mary O. Brophy

L'entrée dans un espace confiné est l'un des risques les plus courants et les plus graves auxquels sont confrontés les travailleurs du traitement des eaux usées. Une définition universelle d'un espace confiné est insaisissable. En général, cependant, un espace confiné est une zone avec des moyens d'entrée et de sortie limités qui n'a pas été conçue pour une habitation humaine continue et qui n'a pas une ventilation adéquate. Les dangers surviennent lorsque l'espace confiné est associé à un manque d'oxygène, à la présence d'un produit chimique toxique ou d'un matériau engloutissant, comme l'eau. La diminution des niveaux d'oxygène peut être le résultat de diverses conditions, notamment le remplacement de l'oxygène par un autre gaz, tel que le méthane ou le sulfure d'hydrogène, la consommation d'oxygène par la décomposition des matières organiques contenues dans les eaux usées ou le piégeage des molécules d'oxygène dans le processus de rouille d'une certaine structure dans l'espace confiné. Étant donné que les faibles niveaux d'oxygène dans les espaces confinés ne peuvent pas être détectés par une observation humaine sans aide, il est extrêmement important d'utiliser un instrument capable de déterminer le niveau d'oxygène avant d'entrer dans un espace confiné.

L'atmosphère terrestre est composée de 21% d'oxygène au niveau de la mer. Lorsque le pourcentage d'oxygène dans l'air respirable tombe en dessous d'environ 16.5 %, la respiration d'une personne devient plus rapide et moins profonde, la fréquence cardiaque augmente et la personne commence à perdre sa coordination. En dessous d'environ 11%, la personne éprouve des nausées, des vomissements, une incapacité à bouger et une perte de conscience. Une instabilité émotionnelle et une altération du jugement peuvent survenir à des niveaux d'oxygène quelque part entre ces deux points. Lorsque des individus pénètrent dans une atmosphère avec des niveaux d'oxygène inférieurs à 16.5 %, ils peuvent immédiatement devenir trop désorientés pour s'en sortir et éventuellement succomber à l'inconscience. Si l'appauvrissement en oxygène est suffisamment important, les individus peuvent devenir inconscients après une respiration. Sans sauvetage, ils peuvent mourir en quelques minutes. Même en cas de sauvetage et de réanimation, des dommages permanents peuvent survenir (Wilkenfeld et al. 1992).

Le manque d'oxygène n'est pas le seul danger dans un espace confiné. Des gaz toxiques peuvent être présents dans un espace confiné à un niveau de concentration suffisamment élevé pour causer des dommages graves, voire mortels, malgré des niveaux d'oxygène adéquats. Les effets des produits chimiques toxiques rencontrés dans les espaces confinés sont discutés plus en détail ci-dessous. L'un des moyens les plus efficaces de contrôler les dangers associés aux faibles niveaux d'oxygène (inférieurs à 19.5 %) et aux atmosphères contaminées par des produits chimiques toxiques est de ventiler complètement et adéquatement l'espace confiné avec une ventilation mécanique avant de permettre à quiconque d'y entrer. Cela se fait généralement avec un conduit flexible à travers lequel l'air extérieur est soufflé dans l'espace confiné (voir figure 3). Des précautions doivent être prises pour s'assurer que les fumées d'un générateur ou du moteur du ventilateur ne sont pas également soufflées dans l'espace confiné (Brophy 1991).

Figure 3. Unité de déplacement d'air pour entrer dans un espace confiné.

Mary O. Brophy

Les usines de traitement des eaux usées ont souvent de grandes pièces de machinerie pour déplacer les boues ou les eaux usées brutes d'un endroit à l'autre de l'usine. Lorsque des réparations sont effectuées sur ce type d'équipement, l'ensemble de la machine doit être mis hors tension. De plus, l'interrupteur de remise sous tension de l'équipement doit être sous le contrôle de la personne effectuant les réparations. Cela empêche un autre travailleur de l'usine de mettre l'équipement sous tension par inadvertance. L'élaboration et la mise en œuvre de procédures pour atteindre ces objectifs s'appellent un programme de verrouillage/étiquetage. La mutilation de parties du corps, telles que les doigts, les bras et les jambes, le démembrement et même la mort peuvent résulter de programmes de verrouillage/consignation inefficaces ou inadéquats.

Les usines de traitement des eaux usées contiennent souvent de grands réservoirs et des conteneurs de stockage. Les gens doivent parfois travailler au-dessus des conteneurs ou marcher près de fosses qui ont été vidées d'eau et peuvent contenir une chute de 8 à 10 pieds (2.5 à 3 m) (voir figure 4). Une protection suffisante contre les chutes ainsi qu'une formation adéquate en matière de sécurité doivent être fournies aux travailleurs.

Dangers microbiens

Les risques microbiens sont principalement associés au traitement des déchets humains et animaux. Bien que des bactéries soient souvent ajoutées pour modifier les matières solides contenues dans les eaux usées, le danger pour les travailleurs du traitement des eaux usées provient principalement de l'exposition aux micro-organismes contenus dans les déchets humains et animaux. Lorsque l'aération est utilisée pendant le processus de traitement des eaux usées, ces micro-organismes peuvent devenir aéroportés. L'effet à long terme sur le système immunitaire des individus exposés à ces micro-organismes pendant de longues périodes n'a pas été évalué de manière concluante. De plus, les travailleurs qui retirent les déchets solides de l'affluent avant le début de tout traitement sont souvent exposés à des micro-organismes contenus dans les matières qui éclaboussent leur peau et entrent en contact avec les muqueuses. Les résultats de la rencontre de micro-organismes trouvés dans les stations d'épuration pendant de longues périodes sont souvent plus subtils que ceux résultant d'expositions aiguës intenses. Néanmoins, ces effets peuvent aussi être irréversibles et graves.

Les trois principales catégories de microbes pertinents pour cette discussion sont les champignons, les bactéries et les virus. Tous les trois peuvent causer des maladies aiguës ainsi que des maladies chroniques. Des symptômes aigus, notamment une détresse respiratoire, des douleurs abdominales et de la diarrhée, ont été signalés chez les travailleurs du traitement des déchets (Crook, Bardos et Lacey 1988 ; Lundholm et Rylander 1980). Les maladies chroniques, telles que l'asthme et l'alvéolite allergique, ont été traditionnellement associées à une exposition à des niveaux élevés de microbes en suspension dans l'air et, récemment, à une exposition microbienne lors du traitement des déchets domestiques (Rosas et al. 1996 ; Johanning, Olmstead et Yang 1995). Des rapports faisant état de concentrations significativement élevées de champignons et de bactéries dans les installations de traitement des déchets, de déshydratation des boues et de compostage commencent à être publiés (Rosas et al. 1996 ; Bisesi et Kudlinski 1996 ; Johanning Olmstead et Yang 1995). Une autre source de microbes en suspension dans l'air est constituée par les réservoirs d'aération qui sont utilisés dans de nombreuses stations d'épuration.

En plus de l'inhalation, les microbes peuvent être transmis par ingestion et par contact avec une peau qui n'est pas intacte. L'hygiène personnelle, y compris se laver les mains avant de manger, de fumer et d'aller aux toilettes, est importante. La nourriture, les boissons, les ustensiles de cuisine, les cigarettes et tout ce qui serait mis dans la bouche doivent être tenus à l'écart des zones de contamination microbienne possible.

Risques chimiques

Les rencontres chimiques dans les usines de traitement des déchets peuvent être à la fois immédiates et mortelles, ainsi que prolongées. Divers produits chimiques sont utilisés dans le processus de coagulation, de floculation, de désinfection et de traitement des boues. Le produit chimique de choix est déterminé par le contaminant ou les contaminants dans les eaux usées brutes; certains déchets industriels nécessitent un traitement chimique un peu exotique. En général, cependant, les principaux dangers des produits chimiques utilisés dans les processus de coagulation et de floculation sont l'irritation cutanée et les lésions oculaires dues au contact direct. Cela est particulièrement vrai des solutions qui ont un pH (acidité) inférieur à 3 ou supérieur à 9. La désinfection des effluents est souvent réalisée en utilisant du chlore liquide ou gazeux. L'utilisation de chlore liquide peut provoquer des lésions oculaires en cas de projection dans les yeux. L'ozone et la lumière ultraviolette sont également utilisés pour réaliser la désinfection de l'effluent.

Une façon de surveiller l'efficacité du traitement des eaux usées consiste à mesurer la quantité de matière organique qui reste dans l'effluent une fois le traitement terminé. Cela peut être fait en déterminant la quantité d'oxygène qui serait nécessaire pour biodégrader la matière organique contenue dans 1 litre de liquide sur une période de 5 jours. C'est ce qu'on appelle la demande biologique en oxygène sur 5 jours (DBO₅).

Les risques chimiques dans les stations d'épuration proviennent de la décomposition des matières organiques qui entraîne la production de sulfure d'hydrogène et de méthane, des déchets toxiques déversés dans les égouts et des contaminants produits par les opérations effectuées par les travailleurs eux-mêmes.

Le sulfure d'hydrogène se trouve presque toujours dans les usines de traitement des déchets. Le sulfure d'hydrogène, également connu sous le nom de gaz d'égout, a une odeur caractéristique et désagréable, souvent identifiée comme des œufs pourris. Le nez humain, cependant, s'habitue rapidement à l'odeur. Les personnes exposées au sulfure d'hydrogène perdent souvent leur capacité à détecter son odeur (c'est-à-dire la fatigue olfactive). De plus, même si le système olfactif est capable de détecter le sulfure d'hydrogène, il n'est pas capable de juger avec précision sa concentration dans l'atmosphère. Le sulfure d'hydrogène interfère biochimiquement avec le mécanisme de transport des électrons et bloque l'utilisation de l'oxygène au niveau moléculaire. Le résultat est l'asphyxie et finalement la mort en raison du manque d'oxygène dans les cellules du tronc cérébral qui contrôlent le rythme respiratoire. Des niveaux élevés de sulfure d'hydrogène (supérieurs à 100 ppm) peuvent se produire, et se produisent souvent, dans les espaces confinés des usines de traitement des eaux usées. L'exposition à des niveaux très élevés de sulfure d'hydrogène peut entraîner une suppression quasi instantanée du centre respiratoire du tronc cérébral. L'Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) a identifié 100 ppm de sulfure d'hydrogène comme étant immédiatement dangereux pour la vie et la santé (IDLH). Des niveaux inférieurs de sulfure d'hydrogène (moins de 10 ppm) sont presque toujours présents dans certaines zones des usines de traitement des eaux usées. À ces niveaux inférieurs, le sulfure d'hydrogène peut irriter le système respiratoire, être associé à des maux de tête et provoquer une conjonctivite (Smith 1986). L'hydrogène sulfuré est produit lors de la décomposition des matières organiques et, industriellement, lors de la fabrication du papier (procédé Kraft), du tannage du cuir (épilation au sulfure de sodium) et de la production d'eau lourde pour les réacteurs nucléaires.

Le méthane est un autre gaz produit par la décomposition de la matière organique. En plus de déplacer l'oxygène, le méthane est explosif. Des niveaux peuvent être atteints et entraîner une explosion lorsqu'une étincelle ou une source d'inflammation est introduite.

Les usines qui manipulent des déchets industriels devraient avoir une connaissance approfondie des produits chimiques utilisés dans chacune des usines industrielles qui utilisent leurs services et une relation de travail avec la direction de ces usines afin qu'elles soient rapidement informées de tout changement dans les processus et le contenu des déchets. Le déversement de solvants, de carburants et de toute autre substance dans les réseaux d'égouts présente un danger pour les travailleurs du traitement, non seulement en raison de la toxicité des matériaux déversés, mais aussi parce que le déversement est imprévu.

Chaque fois qu'une opération industrielle, telle que le soudage ou la peinture au pistolet, est effectuée dans un espace confiné, des précautions particulières doivent être prises pour fournir une ventilation suffisante pour éviter un risque d'explosion ainsi que pour éliminer les matières toxiques produites par l'opération. Lorsqu'une opération effectuée dans un espace confiné produit une atmosphère toxique, il est souvent nécessaire d'équiper le travailleur d'un appareil respiratoire car la ventilation de l'espace confiné peut ne pas garantir que la concentration du produit chimique toxique peut être maintenue en dessous de la limite d'exposition admissible. La sélection et l'ajustement d'un respirateur approprié relèvent de la pratique de l'hygiène industrielle.

Un autre risque chimique sérieux dans les usines de traitement des eaux usées est l'utilisation de chlore gazeux pour décontaminer les effluents de l'usine. Le chlore gazeux est livré dans une variété de conteneurs pesant de 70 kg à environ 1 tonne. Certaines des très grandes usines de traitement des eaux usées utilisent du chlore livré dans des wagons de chemin de fer. Le chlore gazeux est extrêmement irritant pour la partie alvéolaire des poumons, même à des niveaux aussi bas que quelques ppm. L'inhalation de concentrations plus élevées de chlore peut provoquer une inflammation des alvéoles pulmonaires et produire le syndrome de détresse respiratoire chez l'adulte, qui a un taux de mortalité de 50 %. Lorsqu'une usine de traitement des eaux usées utilise de grandes quantités de chlore (1 tonne et plus), le danger existe non seulement pour les travailleurs de l'usine, mais aussi pour la communauté environnante. Malheureusement, les usines qui utilisent les plus grandes quantités de chlore sont souvent situées dans de grands centres métropolitains à forte densité de population. D'autres méthodes de décontamination des effluents des usines de traitement des eaux usées sont disponibles, y compris le traitement à l'ozone, l'utilisation d'une solution liquide d'hypochlorite et l'irradiation ultraviolette.

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Dans de nombreux endroits, la collecte des ordures ménagères est effectuée par des employés municipaux. Dans d'autres, par des entreprises privées. Cet article donne un aperçu des processus et des dangers qui sont basés sur des observations et des expériences dans la province de Québec, Canada. Éditeur.

Vue d'ensemble

Outre les quelques travailleurs employés par les municipalités de la province de Québec, au Canada, qui ont leurs propres conseils de collecte des déchets, des milliers de ramasseurs de déchets et de chauffeurs sont employés dans des centaines d'entreprises du secteur privé.

De nombreuses entreprises privées dépendent, en totalité ou en partie, de grossistes qui louent ou possèdent des camions et sont responsables des collecteurs qui travaillent pour eux. La concurrence dans le secteur est élevée, car les contrats municipaux sont attribués au plus bas soumissionnaire et il y a un roulement annuel régulier des entreprises. La forte concurrence se traduit également par des taux de collecte des déchets domestiques faibles et stables, et la collecte des déchets représente la plus faible proportion des taxes municipales. Cependant, à mesure que les décharges existantes se remplissent, les coûts d'enfouissement augmentent, obligeant les municipalités à envisager des systèmes intégrés de gestion des déchets. Tous les travailleurs municipaux sont syndiqués. La syndicalisation des travailleurs du secteur privé a commencé dans les années 1980 et 20 à 30 % d'entre eux sont maintenant syndiqués.

Processus de travail

La collecte des déchets est un métier dangereux. Si l'on reconnaît que les camions à ordures s'apparentent à des presses hydrauliques, il s'ensuit que la collecte des déchets s'apparente à travailler sur une presse industrielle mobile dans des conditions bien plus exigeantes que celles rencontrées dans la plupart des usines. Dans la collecte des déchets, la machine circule dans le trafic en toutes saisons et les ouvriers doivent l'alimenter en courant derrière elle et en y jetant des objets irréguliers de volume et de poids variables, contenant des objets invisibles et dangereux. En moyenne, les collecteurs traitent 2.4 tonnes de déchets par heure. L'efficacité des opérations de collecte des déchets dépend entièrement des déterminants de la cadence et du rythme de travail. La nécessité d'éviter la circulation aux heures de pointe et les files d'attente sur les ponts crée des contraintes de temps aux points de collecte et pendant le transport. La vitesse est à nouveau importante lors du déchargement dans les décharges et les incinérateurs.

Plusieurs aspects de la collecte des déchets influencent la charge de travail et les risques. Premièrement, la rémunération est forfaitaire, c'est-à-dire que le territoire prévu par contrat doit être entièrement débarrassé des ordures ménagères le jour de la collecte. Comme le volume de déchets dépend des activités des résidents et varie d'un jour à l'autre et d'une saison à l'autre, la charge de travail varie énormément. Deuxièmement, les travailleurs sont en contact direct avec les objets et déchets collectés. Ceci est assez différent de la situation dans les secteurs commerciaux et industriels de la collecte des déchets, où les conteneurs remplis de déchets sont collectés soit par des camions à chargement frontal équipés de chariots élévateurs automatisés, soit par des camions à benne basculante. Cela signifie que les travailleurs de ces secteurs ne manipulent pas les conteneurs de déchets et ne sont pas en contact direct avec les déchets. Les conditions de travail de ces collecteurs ressemblent donc davantage à celles des chauffeurs d'ordures ménagères qu'à celles des collecteurs d'ordures ménagères.

La collecte résidentielle (également appelée collecte domestique) est en revanche essentiellement manuelle et les ouvriers continuent de manipuler une grande variété d'objets et de contenants de taille, de nature et de poids variables. Quelques municipalités suburbaines et rurales ont mis en place une collecte semi-automatisée, impliquant l'utilisation de poubelles mobiles d'ordures ménagères et de collecteurs à chargement latéral (figure 1). Cependant, la plupart des ordures ménagères continuent d'être collectées manuellement, en particulier dans les villes. La principale caractéristique de ce travail est donc un effort physique important.

Figure 1. Collecteur de déchets automatique à chargement latéral.

Entreprise de fabrication de Pak Mor

Dangers

Une étude comportant des observations et des mesures sur le terrain, des entrevues avec la direction et les travailleurs, l'analyse statistique de 755 accidents du travail et l'analyse de séquences vidéo a révélé plusieurs dangers potentiels (Bourdouxhe, Cloutier et Guertin 1992).

Charge de travail

En moyenne, les collecteurs de déchets traitent chaque jour 16,000 500 kg répartis sur 550 points de collecte, soit une densité de collecte de 6 kg/km. La collecte prend près de 2.4 heures, soit 11 tonnes/heure, et nécessite 9 km de marche pendant une journée de travail totale de 4.6 heures. La vitesse moyenne de collecte est de 30 km/h, sur un territoire de près de 13 km de trottoirs, rues et ruelles. Les temps de repos sont limités à quelques minutes en équilibre précaire sur la plate-forme arrière ou, dans le cas des chauffeurs-ramasseurs de camions à chargement latéral, au volant. Cette charge de travail exigeante est exacerbée par des facteurs tels que la fréquence des montées et descentes de camion, la distance parcourue, les modes de déplacement, l'effort statique nécessaire pour maintenir son équilibre sur la plate-forme arrière (force minimale de 23 kg), la fréquence des manutentions opérations par unité de temps, la variété des postures requises (mouvements de flexion), la fréquence des mouvements de lancers et de torsions du tronc et le taux élevé de collecte par unité de temps dans certains secteurs. Le fait que la norme de poids adaptée pour la manutention manuelle de l'Association française de normalisation (AFNOR) ait été dépassée dans 3.0 % des déplacements observés est un témoignage éloquent de l'impact de ces facteurs. Si l'on tient compte des capacités des ouvriers (établies à 1.9 tonnes/heure pour les camions à chargement arrière et 37 tonne/heure pour ceux à chargement latéral), la fréquence de dépassement de la norme AFNOR s'élève à XNUMX %.

Diversité et nature des objets manipulés

La manipulation d'objets et de contenants de poids et de volume variables interrompt la fluidité des opérations et brise les rythmes de travail. Les objets de cette catégorie, souvent cachés par les résidents, comprennent les objets lourds, gros ou volumineux, les objets tranchants ou pointus et les matières dangereuses. Les dangers les plus fréquemment rencontrés sont répertoriés dans le tableau 1.

Tableau 1. Objets dangereux retrouvés dans les collectes d'ordures ménagères.

Verre, vitres, tubes fluorescents

Acide de batterie, bidons de solvant ou de peinture, bombes aérosols, bouteilles de gaz, huile moteur

Déchets de construction, poussière, plâtre, sciure, cendres de foyer

Morceaux de bois avec des clous dedans

Seringues, déchets médicaux

Déchets de jardin, herbe, pierres, terre

Meubles, électroménagers, autres gros ordures ménagères

Déchets pré-compactés (en copropriété)

Nombre excessif de petits contenants provenant de petites entreprises et de restaurants

Grandes quantités de déchets végétaux et animaux dans les secteurs ruraux

Sacs extra-larges

Contenants interdits (p. ex. sans poignées, poids excessif, barils d'huile de 55 gallons, barils à col mince, poubelles sans couvercle)

Petits sacs apparemment légers mais en fait lourds

Nombre excessif de petits sacs

Sacs et boîtes en papier qui se déchirent

Tous les déchets qui sont cachés en raison de leur poids excessif ou de leur toxicité, ou qui surprennent des travailleurs non préparés

Conteneurs commerciaux qui doivent être vidés avec un système improvisé, souvent inapproprié et dangereux

Les travailleurs sont grandement aidés par le fait que les résidents trient les déchets dans des sacs à code couleur et des poubelles domestiques mobiles qui facilitent la collecte et permettent un meilleur contrôle du rythme et de l'effort de travail.

Conditions climatiques et nature des objets transportés

Les sacs en papier mouillés et les sacs en plastique de mauvaise qualité qui se déchirent et éparpillent leur contenu sur le trottoir, les poubelles gelées et les bacs domestiques coincés dans les bancs de neige peuvent causer des accidents et des manœuvres de récupération dangereuses.

Horaire de travail

La nécessité de se précipiter, les problèmes de circulation, les voitures garées et les rues bondées peuvent tous contribuer à des situations dangereuses.

Dans le but de réduire leur charge de travail et de maintenir un rythme de travail élevé mais constant face à ces contraintes, les travailleurs tentent souvent d'économiser du temps ou des efforts en adoptant des stratégies de travail qui peuvent être hasardeuses. Les stratégies les plus couramment observées consistaient à donner des coups de pied dans des sacs ou des cartons vers le camion, à zigzaguer sur la route pour récupérer des deux côtés de la rue, à saisir des sacs pendant que le camion est en mouvement, à porter des sacs sous le bras ou contre le corps, à utiliser la cuisse pour faciliter le chargement des sacs et des poubelles, ramassage à la main des déchets éparpillés au sol et compactage manuel (poussée des déchets débordant de la trémie avec les mains lorsque le système de compactage est incapable de traiter la charge assez rapidement). Par exemple, dans la collecte périurbaine avec un camion à chargement arrière, près de 1,500 XNUMX situations ont été observées par heure pouvant entraîner des accidents ou augmenter la charge de travail. Ceux-ci comprenaient :

• 53 monte et descend de la plate-forme arrière du camion

• 38 courses courtes

• 482 mouvements de flexion

• 203 lancers

• 159 mouvements de torsion

• 277 actions potentiellement dangereuses (dont 255 stratégies de travail visant à réduire la charge de travail en économisant du temps ou des efforts)

• 285 cas d'augmentation de la charge de travail, dont 11 activités de récupération après incident

• 274 objets ou contenants dangereux ou lourds.

La collecte avec des camions à chargement latéral (voir figure 1) ou des petits bacs domestiques mobiles réduit la manipulation d'objets lourds ou dangereux et la fréquence des situations pouvant entraîner des accidents ou une augmentation de la charge de travail.

Utilisation de la voie publique

La rue est le lieu de travail des collectionneurs. Cela les expose à des dangers tels que la circulation automobile, l'accès bloqué aux poubelles des résidents, l'accumulation d'eau, de neige, de glace et les chiens du voisinage.

Véhicules

Les camions à chargement arrière (figure 2) ont souvent des marches excessivement hautes ou peu profondes et des plates-formes arrière difficiles à monter et rendent les descentes dangereusement similaires à des sauts. Des mains courantes trop hautes ou trop proches de la caisse du camion ne font qu'aggraver la situation. Ces conditions augmentent la fréquence des chutes et des collisions avec les structures adjacentes à la plate-forme arrière. De plus, le bord supérieur de la trémie est très haut et les travailleurs de petite taille doivent dépenser de l'énergie supplémentaire pour y soulever des objets depuis le sol. Dans certains cas, les travailleurs utilisent leurs jambes ou leurs cuisses comme support ou comme puissance supplémentaire lors du chargement de la trémie.

Figure 2. Camion compacteur fermé à chargement arrière.

National Safety Council (US) La lame du packer descend à quelques centimètres du bord de la plate-forme. La lame a la capacité de couper des objets saillants.

Les caractéristiques des camions à chargement latéral et les opérations liées à leur chargement entraînent des mouvements répétitifs spécifiques susceptibles de causer des problèmes musculaires et articulaires au niveau de l'épaule et du haut du dos. Les chauffeurs-collecteurs de camions à chargement latéral ont une contrainte supplémentaire, car ils doivent faire face à la fois à la fatigue physique de la collecte et à la fatigue mentale de la conduite.

Équipement de protection individuelle

Si la valeur théorique des EPI est indiscutable, elle peut néanmoins s'avérer insuffisante en pratique. Concrètement, le matériel peut être inadapté aux conditions dans lesquelles s'effectue la collecte. Les bottes, en particulier, sont incompatibles avec la faible hauteur utile des plates-formes arrière et le rythme de travail élevé nécessité par la manière dont la collecte est organisée. Des gants solides, résistants à la perforation mais flexibles sont précieux pour protéger contre les blessures aux mains.

Organisation du travail

Certains aspects de l'organisation du travail augmentent la charge de travail et, par extension, les risques. Comme dans la plupart des situations au forfait, le principal avantage pour les travailleurs de ce système est la possibilité de gérer leur temps de travail et de gagner du temps en adoptant un rythme de travail rapide comme bon leur semble. Cela explique pourquoi les tentatives, fondées sur des considérations de sécurité, de ralentir le rythme de travail ont échoué. Certains horaires de travail dépassent les capacités des travailleurs.

Le rôle des myriades de variations de comportement des habitants dans la création de risques supplémentaires mérite à lui seul une étude. Déchets interdits ou dangereux savamment dissimulés dans les ordures ménagères, contenants hors normes, objets trop volumineux ou lourds, désaccords sur les heures de collecte, non-conformité à la réglementation, multiplient les risques et les risques de conflits entre riverains et collecteurs. Les ramasseurs sont souvent réduits à un rôle de « police des ordures », d'éducateurs et de tampons entre les communes, les entreprises et les habitants.

La collecte des matériaux destinés au recyclage n'est pas sans poser de problèmes malgré une faible densité de déchets et des taux de collecte très inférieurs à ceux de la collecte traditionnelle (à l'exception de la collecte des feuilles pour le compostage). La fréquence horaire des situations pouvant entraîner des accidents est souvent élevée. Il faut garder à l'esprit qu'il s'agit d'un nouveau type de travail pour lequel peu de travailleurs ont été formés.

Dans plusieurs cas, les travailleurs sont obligés d'accomplir des tâches aussi dangereuses que de monter sur la boîte de compactage du camion pour entrer dans les compartiments et déplacer des piles de papier et de carton avec leurs pieds. Plusieurs stratégies de travail visant à accélérer le rythme de travail ont également été observées, par exemple, retrier à la main les matières à recycler et retirer les objets de la boîte de recyclage et les porter au camion, plutôt que de porter la boîte au camion. La fréquence des accidents et des perturbations de l'activité normale de travail dans ce type de collecte est particulièrement élevée. Ces mésaventures résultent de travailleurs effectuant des activités ponctuelles qui sont elles-mêmes dangereuses.

Accidents du travail et prévention

La collecte des ordures ménagères est un métier dangereux. Les statistiques confirment cette impression. Le taux annuel moyen d'accidents dans cette industrie, tous types d'entreprises, camion et commerce, est de près de 80 accidents pour 2,000 8 heures de collecte. Cela équivaut à 10 travailleurs sur 1,000 victimes d'un accident au moins une fois par an. Quatre accidents se produisent pour 10 10 chargements de camions de 820 tonnes. En moyenne, chaque accident entraîne 74 jours de travail perdus et une indemnité d'accident de 100 $ (canadiens). Les indices de fréquence et de gravité des blessures varient selon les entreprises, avec des taux plus élevés observés dans les entreprises municipales (57 accidents/100 travailleurs contre 1992/2 travailleurs dans les entreprises privées) (Bourdouxhe, Cloutier et Guertin XNUMX). Les accidents les plus fréquents sont répertoriés dans le tableau XNUMX.

Tableau 2. Accidents les plus fréquents dans la collecte des ordures ménagères, Québec, Canada.

Les collectionneurs souffrent généralement de lacérations aux mains et aux cuisses, les chauffeurs souffrent généralement d'entorses aux chevilles résultant de chutes lors des descentes de cabine et les chauffeurs-ramasseurs de camions à chargement latéral souffrent généralement de douleurs aux épaules et au haut du dos résultant de mouvements de lancer. La nature des accidents dépend également du type de camion, bien que cela puisse également être considéré comme le reflet des métiers spécifiques associés aux camions à chargement arrière et latéral. Ces différences sont liées à la conception des équipements, au type de déplacements requis ainsi qu'à la nature et à la densité des déchets collectés dans les secteurs où ces deux types de camions sont utilisés.

Prévention

Voici dix catégories dans lesquelles des améliorations pourraient rendre la collecte des ordures ménagères plus sûre :

1. la gestion de la santé et de la sécurité (par exemple, le développement de programmes de prévention des accidents basés sur la connaissance des risques professionnels par les travailleurs et mieux adaptés aux tâches réelles)
2. formation et embauche
3. organisation du travail, organisation de la collecte et de la charge de travail
4. véhicules
5. formation et conditions de travail des auxiliaires, occasionnels et intérimaires
6. contrats de collecte
7. gestion publique
8. collaboration entre les associations d'employeurs (municipales et privées), les travailleurs et les instances décisionnelles municipales ou régionales
9. stabilité de l'effectif
10. recherche sur les équipements de protection individuelle, l'ergonomie des chariots, la sous-traitance des jobbers et la sécurité.

Conclusion

La collecte des ordures ménagères est une activité importante mais dangereuse. La protection des travailleurs est rendue plus difficile lorsque ce service est sous-traité à des entreprises du secteur privé qui, comme dans la province de Québec, peuvent sous-traiter le travail à de nombreux petits grossistes. Un grand nombre de risques ergonomiques et d'accidents, aggravés par les quotas de travail, les conditions météorologiques défavorables et les problèmes locaux de rue et de circulation doivent être confrontés et contrôlés si l'on veut maintenir la santé et la sécurité des travailleurs.

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Adapté de la 3e édition, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

Les eaux usées sont traitées afin d'éliminer les polluants et de respecter les limites fixées par la loi. A cet effet, on cherche à rendre les polluants de l'eau insolubles sous forme de solides (ex : boues), liquides (ex : huile) ou gaz (ex : azote) en appliquant des traitements appropriés. Des techniques bien connues sont alors utilisées pour séparer les eaux usées traitées destinées à être renvoyées dans les cours d'eau naturels des polluants rendus insolubles. Les gaz sont dispersés dans l'atmosphère, tandis que les résidus liquides et solides (boues, huiles, graisses) sont généralement digérés avant d'être soumis à un traitement ultérieur. Il peut y avoir des traitements en une ou plusieurs étapes selon les caractéristiques des eaux usées et le degré d'épuration requis. Le traitement des eaux usées peut être subdivisé en procédés physiques (primaires), biologiques (secondaires) et tertiaires.

Processus physiques

Les différents procédés de traitement physique visent à éliminer les polluants insolubles.

Tamisage

Les eaux usées sont amenées à passer à travers des tamis qui retiennent les solides grossiers susceptibles de bloquer ou d'endommager les équipements de l'usine de traitement (par exemple, les vannes et les pompes). Les projections sont traitées en fonction des situations locales.

Enlèvement de sable

Le sable contenu dans les eaux usées doit être éliminé car il a tendance à se déposer dans les canalisations du fait de sa forte densité et à provoquer l'abrasion des équipements (ex. séparateurs centrifuges et turbines). Le sable est généralement éliminé en faisant passer les eaux usées dans un canal de section constante à une vitesse de 15 à 30 cm/s. Le sable s'accumule au fond du canal et peut être utilisé, après lavage pour éliminer les matières putrescibles, comme matériau inerte, par exemple pour la construction de routes.

Élimination de l'huile

Les huiles et les graisses non émulsionnables doivent être éliminées car elles adhéreraient aux équipements des stations d'épuration (ex. bassins et clarificateurs) et interféreraient avec le traitement biologique ultérieur. Les particules d'huile et de graisse sont amenées à s'accumuler à la surface en faisant passer les eaux usées à une vitesse appropriée à travers des réservoirs de section rectangulaire ; ils sont écrémés mécaniquement et peuvent être utilisés comme combustible. Les séparateurs multi-plaques de conception compacte et à haut rendement sont fréquemment utilisés pour le déshuilage : les eaux usées sont amenées à passer par le haut à travers des piles de plaques plates inclinées ; l'huile adhère aux surfaces inférieures des plaques et se déplace vers le haut où elle est collectée. Avec ces deux procédés, l'eau déshuilée est rejetée au fond.

Sédimentation, flottation et coagulation

Ces procédés permettent d'éliminer les solides des eaux usées, les lourds (diamètre supérieur à 0.4 μm) par sédimentation et les légers (moins de 0.4 μm) par flottation. Ce traitement repose également sur les différences de densité des solides et des eaux usées en écoulement qui traversent des bassins de décantation et des bassins de flottation en béton ou en acier. Les particules à séparer s'accumulent au fond ou à la surface, décantant ou remontant à des vitesses proportionnelles au carré du rayon des particules et à la différence entre la densité des particules et la densité apparente des eaux usées. Les particules colloïdales (par exemple, les protéines, les latex et les émulsions huileuses) d'une taille de 0.4 à 0.001 μm ne sont pas séparées, car ces colloïdes s'hydratent et se chargent généralement négativement par adsorption d'ions. Par conséquent, les particules se repoussent de sorte qu'elles ne peuvent pas coaguler et se séparer. Cependant, si ces particules sont « déstabilisées », elles coagulent pour former des flocs supérieurs à 4 μm, qui peuvent être séparés sous forme de boues dans des bassins de décantation ou de flottation classiques. La déstabilisation est obtenue par coagulation, c'est-à-dire par addition de 30 à 60 mg/l d'un coagulant inorganique (sulfate d'aluminium, sulfate de fer (II) ou chlorure de fer (III)). Le coagulant s'hydrolyse dans des conditions de pH (acidité) données et forme des ions métalliques polyvalents positifs, qui neutralisent la charge négative du colloïde. La floculation (l'agglomération des particules coagulées en flocs) est facilitée par l'ajout de 1 à 3 mg/l de polyélectrolytes organiques (agents de floculation), ce qui donne des flocs de 0.3 à 1 µm de diamètre plus faciles à séparer. Des bassins de décantation du type à flux horizontal peuvent être utilisés ; ils ont une section rectangulaire et des fonds plats ou inclinés. L'eau usée entre par l'un des côtés de la tête et l'eau clarifiée sort par le bord du côté opposé. On peut également utiliser des réservoirs de sédimentation à écoulement vertical qui sont de forme cylindrique et ont un fond comme un cône circulaire droit inversé ; les eaux usées entrent par le milieu et les eaux clarifiées quittent le réservoir par le bord supérieur dentelé pour être collectées dans un canal circonférentiel externe. Avec les deux types de cuves, les boues se déposent au fond et sont acheminées (si nécessaire à l'aide d'un racleur) vers un collecteur. La concentration en matières solides dans les boues est de 2 à 10 %, alors que celle de l'eau clarifiée est de 20 à 80 mg/l.

Les réservoirs de flottation sont généralement de forme cylindrique et ont des diffuseurs d'air à fines bulles installés dans leurs fonds, les eaux usées entrant dans les réservoirs au centre. Les particules adhèrent aux bulles, flottent à la surface et sont écrémées, tandis que l'eau clarifiée est rejetée en dessous. Dans le cas des « bassins flottants à air dissous », plus performants, les eaux usées sont saturées d'air sous une pression de 2 à 5 bars puis on les laisse se dilater au centre du bassin flottant, là où les bulles infimes résultant de la la décompression fait flotter les particules à la surface.

Par rapport à la sédimentation, la flottation produit une boue plus épaisse à une vitesse de séparation des particules plus élevée, et l'équipement nécessaire est donc plus petit. Par contre, le coût d'exploitation et la concentration en solides dans l'eau clarifiée sont plus élevés.

Plusieurs cuves disposées en série sont nécessaires pour coaguler et floculer un système colloïdal. Un coagulant inorganique et, si nécessaire, un acide ou un alcali pour corriger la valeur du pH sont ajoutés aux eaux usées dans le premier réservoir, qui est équipé d'un agitateur. La suspension est ensuite passée dans une deuxième cuve équipée d'un agitateur à grande vitesse ; ici, le polyélectrolyte est ajouté et dissous en quelques minutes. La croissance du floc a lieu dans une troisième cuve avec un agitateur à marche lente et s'effectue pendant 10 à 15 minutes.

Processus biologiques

Les procédés de traitement biologique éliminent les polluants organiques biodégradables en utilisant des micro-organismes. Ces organismes digèrent le polluant par un processus aérobie ou anaérobie (avec ou sans apport d'oxygène atmosphérique) et le transforment en eau, en gaz (dioxyde de carbone et méthane) et en une masse microbienne solide insoluble séparable de l'eau traitée. En particulier dans le cas des effluents industriels, il faut garantir des conditions propices au développement des micro-organismes : présence de composés azotés et phosphorés, traces de microéléments, absence de substances toxiques (métaux lourds, etc.), température et pH optimaux. Le traitement biologique comprend des processus aérobies et anaérobies.

Processus aérobies

Les procédés aérobies sont plus ou moins complexes selon l'espace disponible, le degré d'épuration requis et la composition des eaux usées.

Bassins de stabilisation

Celles-ci sont généralement rectangulaires et profondes de 3 à 4 m. Les eaux usées entrent par une extrémité, y restent pendant 10 à 60 jours et quittent l'étang en partie à l'extrémité opposée, en partie par évaporation et en partie par infiltration dans le sol. L'efficacité épuratoire varie de 10 à 90 % selon le type d'effluent et la demande biologique résiduelle en oxygène sur 5 jours (DBO₅) teneur (<40 mg/l). L'oxygène est fourni à partir de l'atmosphère par diffusion à travers la surface de l'eau et à partir d'algues photosynthétiques. Les solides en suspension dans les eaux usées et ceux produits par l'activité microbienne se déposent au fond, où ils sont stabilisés par des processus aérobies et/ou anaérobies selon la profondeur des bassins qui affectent la diffusion à la fois de l'oxygène et de la lumière solaire. La diffusion de l'oxygène est fréquemment accélérée par les aérateurs de surface, qui permettent de réduire le volume des bassins.

Ce type de traitement est très économique si l'espace est disponible, mais nécessite un sol argileux pour éviter la pollution des eaux souterraines par des effluents toxiques.

Boues activées

Il s'agit d'un traitement accéléré réalisé dans des cuves béton ou acier de 3 à 5 m de profondeur où les eaux usées entrent en contact avec une suspension de micro-organismes (2 à 10 g/l) qui est oxygénée au moyen d'aérateurs de surface ou en insufflant de l'air. Après 3 à 24 heures, le mélange d'eau traitée et de micro-organismes est passé dans un décanteur où les boues constituées de micro-organismes sont séparées de l'eau. Les micro-organismes sont en partie renvoyés dans la cuve aérée et en partie évacués.

Il existe différents types de procédés à boues activées (par exemple, les systèmes de stabilisation par contact et l'utilisation d'oxygène pur) qui donnent des efficacités de purification supérieures à 95 % même pour les effluents industriels, mais ils nécessitent des contrôles précis et une consommation d'énergie élevée pour l'apport d'oxygène.

Filtres percolateurs

Avec cette technique, les micro-organismes ne sont pas maintenus en suspension dans les eaux usées, mais adhèrent à la surface d'un matériau de remplissage sur lequel les eaux usées sont pulvérisées. L'air circule à travers le matériau et fournit l'oxygène nécessaire sans aucune consommation d'énergie. Selon le type d'eaux usées et pour augmenter l'efficacité, une partie de l'eau traitée est recirculée vers le haut du lit filtrant.

Là où la terre est disponible, des matériaux de remplissage peu coûteux et de taille appropriée (par exemple, pierre concassée, clinker et calcaire) sont utilisés et, compte tenu du poids du lit, le filtre percolateur est généralement construit sous la forme d'un réservoir en béton de 1 m de haut généralement coulé dans le sol. S'il n'y a pas assez de terrain, des matériaux d'emballage légers plus coûteux tels que des supports en nid d'abeille en plastique à haut débit, avec jusqu'à 250 mètres carrés de surface / mètre cube de support, sont empilés dans des tours de percolation jusqu'à 10 m de haut.

Les eaux usées sont réparties sur le lit filtrant par un mécanisme de barbotage mobile ou fixe et collectées dans le sol pour être éventuellement recirculées vers le haut et être passées dans un bassin de décantation où les boues formées peuvent se déposer. Les ouvertures au bas du filtre percolateur permettent la circulation de l'air à travers le lit filtrant. Des efficacités d'élimination des polluants de 30 à 90 % sont atteintes. Dans de nombreux cas, plusieurs filtres sont disposés en série. Cette technique, qui nécessite peu d'énergie et est facile à mettre en œuvre, s'est largement répandue et est recommandée dans les cas où la terre est disponible, par exemple dans les pays en développement.

Biodisques

Un ensemble de disques plats en plastique montés parallèlement sur un arbre rotatif horizontal sont partiellement immergés dans les eaux usées contenues dans un réservoir. Du fait de la rotation, le feutre biologique qui recouvre les disques est mis en contact avec les effluents et l'oxygène atmosphérique. Les boues biologiques sortant des biodisques restent en suspension dans les eaux usées, et le système agit à la fois comme boues activées et décanteur. Les biodisques conviennent aux petites et moyennes usines industrielles et aux communautés, occupent peu d'espace, sont faciles à utiliser, nécessitent peu d'énergie et offrent des rendements allant jusqu'à 90 %.

Processus anaérobies

Les processus anaérobies sont réalisés par deux groupes de micro-organismes—bactéries hydrolytiques, qui décomposent des substances complexes (polysaccharides, protéines, lipides, etc.) en acide acétique, hydrogène, dioxyde de carbone et eau ; et bactéries méthanogènes, qui transforment ces substances en une biomasse (qui peut être éliminée des eaux usées traitées par sédimentation) et en un biogaz contenant 65 à 70 % de méthane, le reste étant du dioxyde de carbone, et ayant un pouvoir calorifique élevé.

Ces deux groupes de micro-organismes, très sensibles aux contaminants toxiques, agissent simultanément en l'absence d'air à un pH quasi neutre, certains nécessitant une température de 20 à 38^oC (bactéries mésophiles) et autres, plus délicates, 60 à 65^oC (bactéries thermophiles). Le procédé est réalisé en béton agité fermé ou en acier digesteurs, où la température requise est maintenue par des thermostats. Typique est le processus de contact, où le digesteur est suivi d'un décanteur pour séparer les boues, partiellement recirculées vers le digesteur, de l'eau traitée.

Les processus anaérobies n'ont besoin ni d'oxygène ni d'énergie pour l'approvisionnement en oxygène et produisent du biogaz, qui peut être utilisé comme combustible (faibles coûts d'exploitation). En revanche, ils sont moins efficaces que les procédés aérobies (DBO résiduelle₅: 100 à 1,500 XNUMX mg/l), sont plus lentes et plus difficiles à contrôler, mais permettent de détruire les micro-organismes fécaux et pathogènes. Ils sont utilisés pour traiter les déchets forts, tels que les boues de sédimentation issues des stations d'épuration, les boues en excès issues des traitements de boues activées ou de filtres percolateurs et les effluents industriels à DBO.₅ jusqu'à 30,000 XNUMX mg/l (par exemple, des distilleries, des brasseries, des raffineries de sucre, des abattoirs et des papeteries).

Processus tertiaires

Les procédés tertiaires plus complexes et plus coûteux utilisent des réactions chimiques ou des techniques chimicophysiques ou physiques spécifiques pour éliminer les polluants non biodégradables solubles dans l'eau, à la fois organiques (par exemple, les colorants et les phénols) et inorganiques (par exemple, le cuivre, le mercure, le nickel, les phosphates , fluorures, nitrates et cyanures), en particulier des eaux usées industrielles, car ils ne peuvent pas être éliminés par d'autres traitements. Le traitement tertiaire permet également d'obtenir un haut degré d'épuration de l'eau, et l'eau ainsi traitée peut être utilisée comme eau potable ou pour des procédés de fabrication (génération de vapeur, systèmes de refroidissement, eau de process à usage particulier). Les processus tertiaires les plus importants sont les suivants.

Précipitation

La précipitation s'effectue dans des réacteurs constitués d'un matériau approprié et équipés d'agitateurs où des réactifs chimiques sont ajoutés à une température et un pH contrôlés pour transformer le polluant en un produit insoluble. Le précipité obtenu sous forme de boues est séparé par les techniques classiques de l'eau traitée. Dans les eaux usées de l'industrie des engrais, par exemple, les phosphates et les fluorures sont rendus insolubles par réaction avec la chaux à température ambiante et à pH alcalin ; le chrome (tannerie), le nickel et le cuivre (ateliers de galvanoplastie) sont précipités sous forme d'hydroxydes à pH alcalin après avoir été réduits avec m-disulfite à un pH de 3 ou moins.

Oxydation chimique

Le polluant organique est oxydé avec des réactifs dans des réacteurs similaires à ceux utilisés pour la précipitation. La réaction est généralement poursuivie jusqu'à ce que de l'eau et du dioxyde de carbone soient obtenus comme produits finaux. Les cyanures, par exemple, sont détruits à température ambiante en ajoutant de l'hypochlorite de sodium et de l'hypochlorite de calcium à pH alcalin, tandis que les colorants azoïques et anthraquinoniques sont décomposés par le peroxyde d'hydrogène et le sulfate ferreux à pH 4.5. Les effluents colorés de l'industrie chimique contenant 5 à 10 % de matière organique non biodégradable sont oxydés à 200 à 300°C à haute pression dans des réacteurs en matériaux spéciaux en insufflant de l'air et de l'oxygène dans le liquide (oxydation humide) ; des catalyseurs sont parfois utilisés. Les agents pathogènes laissés dans les eaux usées urbaines après traitement sont oxydés par chloration ou ozonisation pour rendre l'eau potable.

Absorption

Certains polluants (par exemple, les phénols dans les eaux usées des cokeries, les colorants dans l'eau à usage industriel ou potable et les tensioactifs) sont efficacement éliminés par absorption sur de la poudre ou des granulés de charbon actif qui sont très poreux et ont une grande surface spécifique (de 1000 m²/g ou plus). La poudre de charbon actif est ajoutée en quantités mesurées aux eaux usées dans des réservoirs agités, et 30 à 60 minutes plus tard, la poudre usée est éliminée sous forme de boue. Le charbon actif granulé est utilisé dans des tours disposées en série à travers lesquelles passe l'eau polluée. Le charbon usé est régénéré dans ces tours, c'est-à-dire que le polluant absorbé est éliminé soit par traitement chimique (par exemple, les phénols sont lavés à la soude), soit par oxydation thermique (par exemple, les colorants).

Échange d'ion

Certaines substances naturelles (ex. zéolithes) ou composés artificiels (ex. Permutit et résines) échangent de manière stoechiométrique et réversible les ions qui leur sont liés avec ceux contenus, même fortement dilués, dans les eaux usées. Le cuivre, le chrome, le nickel, les nitrates et l'ammoniac, par exemple, sont éliminés des eaux usées par percolation à travers des colonnes remplies de résines. Lorsque les résines sont épuisées, elles sont réactivées par lavage avec des solutions régénérantes. Les métaux sont ainsi récupérés dans une solution concentrée. Ce traitement, bien que coûteux, est efficace et conseillé dans les cas où un haut degré de pureté est requis (par exemple, pour les eaux usées contaminées par des métaux toxiques).

Osmose inverse

Dans des cas particuliers, il est possible d'extraire de l'eau de haute pureté, propre à la consommation, des eaux usées diluées en la faisant passer à travers des membranes semi-perméables. Du côté des eaux usées de la membrane, les polluants (chlorures, sulfates, phosphates, colorants, certains métaux) sont laissés sous forme de solutions concentrées qui doivent être éliminées ou traitées pour être récupérées. Les eaux usées diluées sont soumises à des pressions allant jusqu'à 50 bars dans une installation spéciale contenant des membranes synthétiques en acétate de cellulose ou autres polymères. Le coût de fonctionnement de ce procédé est faible et des efficacités de séparation supérieures à 95% peuvent être obtenues.

Traitement des boues

L'insolubilisation des polluants lors du traitement des eaux usées entraîne la production de quantités considérables de boues (20 à 30 % de la demande chimique en oxygène (DCO) éliminée qui est fortement diluée (90 à 99 % d'eau)). L'élimination de ces boues dans des conditions acceptables pour l'environnement suppose des traitements dont le coût représente jusqu'à 50 % de ceux nécessaires à l'épuration des eaux usées. Les types de traitement dépendent de la destination des boues, dépendant tour à tour de ses caractéristiques et des situations locales. Les boues peuvent être destinées à :

• fertilisation ou déversement en mer s'il est substantiellement exempt de substances toxiques et contient des composés azotés et phosphorés (boues de traitement biologique), à ​​l'aide d'exutoires fixes, de camions ou de barges

• décharge sanitaire dans des fosses creusées dans le sol, alternant couches de boues et de terre. L'imperméabilisation des tourbes est nécessaire si les boues contiennent des substances toxiques susceptibles d'être lessivées par les précipitations atmosphériques. Les fosses doivent être éloignées des strates aquifères. Les boues organiques non stabilisées sont généralement mélangées à 10 à 15 % de chaux pour retarder la putréfaction.

• incinération dans des fours rotatifs ou à lit fluidisé si les boues sont riches en substances organiques et exemptes de métaux volatils ; si nécessaire, du carburant est ajouté et la fumée émise est purifiée.

Les boues sont déshydratées avant leur élimination pour réduire à la fois leur volume et le coût de leur traitement, et elles sont fréquemment stabilisées pour éviter leur putréfaction et rendre inoffensives les substances toxiques qu'elles pourraient contenir.

déshydratation

La déshydratation comprend un épaississement préalable dans des épaississeurs, semblables à des décanteurs, où les boues sont laissées pendant 12 à 24 heures et perdent une partie de l'eau qui s'accumule en surface, tandis que les boues épaissies sont rejetées en dessous. La boue épaissie est déshydratée, par exemple, par séparation centrifuge ou par filtration (sous vide ou sous pression) avec des équipements conventionnels, ou par exposition à l'air en couches de 30 cm d'épaisseur dans des lits de séchage des boues constitués de lagunes rectangulaires en béton, d'environ 50 cm de profondeur, avec un fond en pente recouvert d'une couche de sable pour faciliter l'évacuation de l'eau. Les boues contenant des substances colloïdales doivent être préalablement déstabilisées par coagulation et floculation, selon les techniques déjà décrites.

Stabilisation

La stabilisation comprend la digestion et la détoxification. La digestion est un traitement de longue durée de la boue au cours duquel elle perd 30 à 50 % de sa matière organique, accompagnée d'une augmentation de sa teneur en sels minéraux. Ces boues ne sont plus putrescibles, les éventuels pathogènes sont détruits et la filtrabilité est améliorée. La digestion peut être de type aérobie lorsque les boues sont aérées pendant 8 à 15 jours à température ambiante dans des cuves en béton, le processus étant similaire au traitement par boues activées. Elle peut être de type anaérobie si les boues sont digérées dans des installations similaires à celles utilisées pour le traitement anaérobie des déchets, à 35 à 40°C pendant 30 à 40 jours, avec production de biogaz. La digestion peut être de type thermique lorsque les boues sont traitées à l'air chaud à 200 à 250°C et à une pression supérieure à 100 bars pendant 15 à 30 minutes (combustion humide), ou lorsqu'elles sont traitées, en l'absence de air, à 180°C et à pression autogène, pendant 30 à 45 minutes.

La détoxification rend inoffensives les boues contenant des métaux (par exemple, le chrome, le nickel et le plomb), qui sont solidifiés par traitement avec du silicate de sodium et convertis de manière autothermique en silicates insolubles correspondants.

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