Solutions contre la poussière

Les sources d’émission de poussières sont nombreuses et variées dans le secteur de l’industrie minière et de la construction. Ces poussières sont aussi indésirables qu’inévitables et des procédés de lutte contre ce problème sont constamment mis au point.

Les risques pour la santé et la sécurité ainsi que les impacts sur l’environnement dans le secteur des mines et du BTP sont variés. L’un de ceux parmi les plus répandus et les plus difficiles à éviter ou contrôler est la génération de poussière. À son niveau le plus élémentaire, la poussière se compose de minuscules particules solides mises en suspension par des moyens physiques comme le vent ou l’action des machines. En général, les particules de poussière se mesurent en microns (un millionième de mètre) et sont souvent invisibles à l’œil nu.

Efficace

De l’Indonésie à l’Inde et de la Chine au Chili, Sandvik cherche constamment à améliorer son travail communautaire et environnemental. Pour récompenser ses efforts, le groupe Sandvik a, en 2008, rejoint deux indices Dow Jones respectés : le Sustainability World Index et l’EURO STOXX Sustainability Index.

Parmi ses projets, on notera le recyclage du carbure à Chiplun, en Inde ; la limitation de la taille des moteurs de son parc de véhicules légers pour réduire les émissions au Chili ; la réduction du bilan écologique des usines en Grande-Bretagne ; la diminution de la consommation d’électricité des autres usines ; le soutien de nombreux projets communautaires et la participation à plusieurs événements caritatifs internationaux.

« La poussière, qui trouble la visibilité, irrite les voies nasales et provoque des maladies pulmonaires, n’est pas seulement dangereuse pour la santé et la sécurité, déclare Frank Fox, directeur du groupe de travail sur la santé et la sécurité au Conseil international des mines et des métaux. Elle constitue aussi un facteur accélérateur d’usure et de détérioration des poulies et des roulements, augmentant le risque d’accidents et le besoin de réaliser des réparations et des entretiens coûteux. À cause de la poussière, corrosive voire même explosive, l’entretien est de plus en plus onéreux. Les dégâts provoqués par la poussière sont souvent sous-estimés et peuvent être très dangereux. »

Les grosses particules de poussière sont filtrées par le nez et la bouche, alors que les plus fines traversent ces barrières pour aller se loger dans les poumons. Le processus de retrait de ces particules des poumons est très long, temps durant lequel il n’est pas rare de constater des problèmes biologiques et physiologiques.

Dans les entreprises de traitement des minerais et de BTP, de la poussière se dégage lorsque la pierre est martelée ou concassée et pendant le chargement, le transport ou le déchargement. Après s’être déposée, la poussière peut se retrouver à nouveau suspendue dans l’air par le vent ou le déplacement des ouvriers et des machines.

« S’il était facile de maîtriser la poussière, les problèmes rencontrés dans les tunnels et les mines n’existeraient plus », constate Fred N. Kissel dans son guide, Handbook for Dust Control in Mining, sur le contrôle de la poussière dans les mines et destiné aux centres américains de prévention et de contrôle des maladies. Cet ouvrage de 132 pages illustre le grand nombre de difficultés posées par la poussière. Les problèmes et leurs solutions sont étroitement liés au type de roche exploitée, aux méthodes employées ainsi qu’à la localisation et aux conditions du site.

La poussière peut également être très nuisible pour l’environnement car elle pollue les voies d’eau et détruit la faune et la flore dans les zones environnantes des sites de construction et des mines. Il n’est donc pas étonnant de constater que la plupart des pays ont mis en place des lois strictes de contrôle des émissions de poussières industrielles pour la santé, la sécurité et l’environnement.

Pour les entrepreneurs et les exploitants de mines, le fait de savoir maîtriser la poussière permet de minimiser les plaintes du voisinage et des employés ainsi que de jouir d’une meilleure réputation auprès de la communauté locale.

« L’une des principales priorités de l’industrie minière est de réduire les concentrations de silice et de charbon inhalables en suspension dans l’air en privilégiant des machines mieux conçues et des systèmes d’aération appropriés », explique le professeur Kadri Dagdelen, du département Génie minier de la Colorado School of Mines.

Selon Alan Gissing, directeur général de l’après-vente chez Sandvik en Afrique du Sud, il suffit de respecter les bonnes procédures d’entretien pour réduire la poussière : « Les systèmes bien conçus se dégradent à la longue, mais grâce aux interventions préventives et aux stratégies de remplacement, la poussière peut être maîtrisée à tous les niveaux. »

Le contrôle de la poussière est un processus permettant de réduire l’émission de particules toxiques et la priorité reste l’amélioration des solutions techniques. Les systèmes de contrôle de la poussière assurent une réduction des émissions et, par conséquent, de l’exposition des employés aux poussières toxiques, à condition d’être correctement conçus, entretenus et utilisés.

Si la plupart des méthodes de prévention de la poussière ont recours à des techniques de pointe, certaines, toutes simples, découlent du bon sens.  À Albuquerque (Nouveau-Mexique), désert très poussiéreux, il est recommandé de barricader les sites de construction et de réduire la vitesse de déplacement des véhicules pour limiter les émissions de poussière.

Dans l’industrie minière, quatre solutions technologiques majeures existent pour contrôler la poussière : les systèmes de récupération de la poussière, les systèmes de dépoussiérage par voie humide, les systèmes de captation de la poussière en suspension dans l’air par vaporisation d’eau, et les systèmes d’élimination de la poussière électrostatique (voir encadré). Ces processus s’ajoutent aux méthodes simples d’installation de boîtiers, couvercles ou enveloppes étanches autour des sources d’émission de poussière.  Les systèmes de collecte de la poussière ont recours à des principes de ventilation (haute pression/basse pression) pour capturer le courant d’air poussiéreux et l’éloigner de la source.

Techniques de contrôle

Outre l’extracteur HX410, Sandvik recommande d’autres méthodes permettant de réduire la quantité de poussière produite lors de foration :

  • Ajout de systèmes d’aspersion d’eau pour éliminer la poussière.
  • Installation de goulottes efficaces sur les convoyeurs afin de réduire la quantité de poussière générée entre les transferts.
  • Optimisation de la disposition des pics et réduction de la vitesse de rotation pour créer des cuttings plus gros et diminuer la quantité de poussière.
  • Intégration de dispositifs d’extraction de poussière (conduits, panneaux et dépoussiéreurs) pour minimiser l’exposition du personnel à la poussière.
  • Pose de capotages sur le matériel (cribles et convoyeurs) .
  • Sélection d’un procédé de ventilation adapté pour éloigner l’air poussiéreux du personnel.

« L’une des principales mesures mises en place pour réduire l’émission de poussière est la disposition optimisée de l’ensemble tête/tambour d’abattage et de l’outil de coupe adapté aux conditions de la roche », précise Hanno Bertignoll, responsable du développement des applications soft rock et du portefeuille abattage mécanique, Sandvik Mining and Construction.

Les techniques de dépoussiérage par voie humide consistent à vaporiser de l’eau et humidifier le minerai travaillé pour qu’il produise moins de poussière.

En général, les systèmes de capture de la poussière en suspension dans l’air impliquent aussi la vaporisation d’eau. Lorsque les particules de poussière heurtent les gouttelettes d’eau, elles deviennent trop lourdes pour rester dans l’air et se déposent.

« Les engins de foration hors du trou réussissent à prendre en charge la poussière grâce à des systèmes de récupération améliorés, indique le professeur Kadri Dagdelen. Les haveuses de longue taille ont également permis de réduire la génération de poussière en orientant mieux les pics. Il reste cependant certaines améliorations à apporter dans ce secteur. »

Les systèmes de récupération de la poussière permettent un contrôle fiable et efficace à long terme, mais les coûts de fonctionnement et les frais d’investissement restent élevés. Selon le Handbook for Dust Control in Mining, les coûts d’exploitation des systèmes de dépoussiérage par voie humide et de capture de la poussière en suspension sont moins élevés, mais ces techniques se révèlent moins efficaces.

« Depuis la banalisation des détecteurs individuels de poussière en temps réel, de nouvelles techniques ont été mises au point pour réduire les quantités de poussière à des niveaux plus bas », conclut Kadri Dagdelen.

L’agence américaine pour la sécurité et la santé au travail indique dans son propre guide pour le contrôle de la poussière qu’un rendement de 10 à 15 % est généralement requis pour justifier l’investissement. Cependant, dans le cas du contrôle de la poussière, un tel retour sur investissement n’est pas toujours réalisable.

Aux États-Unis, les bénéfices d’allègement fiscal existent au niveau de l’état et au niveau fédéral pour les industries qui s’équipent de systèmes de contrôle de la pollution tels que le contrôle de la poussière. Afin de justifier l’importance du contrôle de la poussière, l’agence OSHA insiste sur certains avantages intangibles tels que la diminution des risques pour la santé, des explosions et de l’usure et de la détérioration des machines ainsi que l’amélioration des relations avec le voisinage et des conditions générales de travail.

Texte: Alexander Farnsworth