Type de document
Rapports de recherche scientifique
Année de publication
2018
Langue
Français
Résumé
La biométhanisation est un procédé de transformation anaérobie des matières organiques putrescibles (MOP) en biogaz et en digestat destiné à l'épandage en milieu agricole. Ce procédé est en forte croissance en raison de la Politique québécoise de gestion des matières résiduelles qui prévoit le bannissement de l'enfouissement des MOP, et ce, dès 2020. L'exposition des travailleurs affectés aux activités de biométhanisation a fait l’objet de peu de publications scientifiques. L'objectif général de cette recherche est donc d'évaluer de manière exploratoire l’exposition de ces travailleurs. Plus spécifiquement, cette étude vise à 1) détecter et à mesurer la présence et les concentrations des agents biologiques (microorganismes pathogènes et totaux) et des substances chimiques dans l’air ambiant; 2) apprécier le risque potentiel pour la santé des travailleurs; 3) hiérarchiser les aires critiques en fonction des risques potentiels.
Deux usines de biométhanisation de MOP ont participé à cette recherche. L’une d’elles opérait en condition mésophile, soit à des températures entre 35 et 40 °C et utilisait comme substrats des MOP d’origines résidentielle, commerciale et agroalimentaire ainsi que des boues d’épuration d’eaux usées. L’autre usine opérait en condition thermophile, soit à des températures d’environ 55 °C, et procédait exclusivement avec des MOP d’origine résidentielle. Des échantillons de l’air ambiant ont été prélevés et analysés pour déterminer les concentrations atmosphériques de gaz, de métaux, de composés organiques volatils (COV), de poussières et de bioaérosols présents en milieu de travail. De plus, la flore microbienne présente dans les échantillons d’air a été analysée par culture et par méthode moléculaire. En raison de la présence de marqueurs de risques biologiques pour la santé humaine, les genres Legionella et Mycobacterium et l’espèce Saccharopolyspora rectivirgula ont été ciblés comme indicateurs spécifiques de risque.
Cette étude a permis de mettre en évidence un risque biologique alors qu’aucun risque chimique pour la santé des travailleurs n’a été rencontré. Le risque biologique est lié à une exposition des travailleurs à des concentrations de microorganismes dépassant les valeurs guides recommandées et ayant des dimensions respirables. De plus, les bioaérosols présents se sont révélés d’une grande biodiversité. Seules les mycobactéries non tuberculeuses et Saccharopolyspora rectivirgula ont été déterminées comme indicateurs de risque.
Les concentrations de bioaérosols ont permis de hiérarchiser les aires de travail les plus critiques selon les risques biologiques auxquels les travailleurs sont exposés. Il s’agit des zones où les MOP sont susceptibles d’être directement manipulées, soit, par ordre d’importance, les aires de réception et de prétraitement suivies des aires réservées au post-traitement par maturation. Les aires de prétraitement, lieux d’agitation des MOP par brassage manuel ou mécanique et par arrosage demeurent toutefois les plus critiques, toutes saisons confondues.
Les concentrations de bioaérosols dans l’air ambiant des deux usines de biométhanisation exigent le port d'équipements de protection respiratoire et cutanée par les travailleurs. Ces recommandations s’appliquent plus particulièrement aux travailleurs qui œuvrent à proximité ou en contact direct avec les MOP fraîches et digérées ainsi que pour ceux qui sont présents lors des opérations de nettoyage des équipements et des locaux.
Abstract
Biomethanation is an anaerobic process for converting putrescible organic matter (POM) into biogas and a digestate used for farm fertilization. The process is currently experiencing strong growth, because Québec’s waste management policy calls for a ban on POM in landfill starting in 2020. Nonetheless, there are few scientific publications on the exposure of workers involved in biomethanation operations. The general objective of this research is thus an exploratory assessment of the exposure of such workers. More specifically, this study is designed to 1) detect and measure presence and concentrations of biological agents (pathogenic and total microorganisms) and chemicals in ambient air; 2) assess possible occupational health risks; 3) rank critical areas based on potential risk.
Two POM biomethanation plants participated in this project. One of the plants operates under mesophilic conditions, that is, at temperatures between 35 and 40°C, and the substrates used in this plant are wastewater sludge and POM of residential, commercial or agri-food industry origin. The other plant operates under thermophile conditions, that is, temperatures of about 55°C, and uses only POM of residential origin. Samples of ambient air were collected and analyzed to determine air concentrations of gases, metals, volatile organic compounds (VOCs), dust and bioaerosols present in the workplace. In addition, the microbial flora in the air samples were analyzed by culture and the molecular method. Because of the presence of markers of biological risk to human health, the genera Legionella and Mycobacterium and the species Saccharopolyspora rectivirgula were targeted as specific risk indicators.
This study showed a biological but not a chemical risk to workers’ health related to occupational exposure to microorganisms of respirable size in concentrations that exceed recommended guideline values. In addition, there proved to be a great deal of biodiversity in the bioaerosols present. Only the non-tuberculous mycobacteria and Saccharopolyspora rectivirgula were identified as risk indicators.
The bioaerosol concentrations were used to rank the most critical work areas according to the biological risks to which workers are exposed. These are the areas where POM is likely to be directly handled: the receiving and pre-treatment areas posed the greatest risk, followed by the areas used for post-treatment by aging. Nonetheless, the pre-treatment areas, where POM is stirred up by manual or mechanical mixing and spraying, remain the most critical areas, in all seasons.
Given the bioaerosol concentrations in the ambient air in both biomethanation plants, workers must wear respiratory and skin protection equipment. These recommendations are especially important for those who work in proximity to or in direct contact with fresh or digested POM as well as those present during the cleaning of the equipment and the premises.
ISBN
9782897970178
Mots-clés
Compostage des ordures, Garbage composting, Aérosol, Aerosol, Évaluation de l'exposition, Exposure evaluation, Pollution atmosphérique, Atmospheric pollution, Bactérie, Bacteria, Dimension des particules, Particle size, Travaux agricoles, Agriculture operation, Granulométrie, Particle size determination, Évaluation du risque, Hazard evaluation, Élimination des déchets, Waste disposal, Québec
Numéro de projet IRSST
2013-0013
Numéro de publication IRSST
R-1023
Citation recommandée
Bakhiyi, B., Marchand, G., Cloutier, Y., Beaudet, Y., Veillette, M., Dubuis, M.-È., . . . Lavoie, J. (2018). Exposition des travailleurs aux substances chimiques et aux agents biologiques dans les usines de biométhanisation des matières organiques putrescibles : évaluation exploratoire (Rapport nn°R-1023).