Les types de suppresseurs de poussière et l’importance d’utiliser des additifs sûrs, analysés chimiquement et non toxiques

La pollution par les poussières est un problème environnemental majeur et la principale cause des risques pour la santé au travail (Surui X., 2020). Certains travaux prouvent que le transport ferroviaire du charbon a un certain effet sur les métaux lourds dans la poussière des rues (source). D’autres études ont montré les effets de différentes concentrations d’exposition aux PM2,5 sur la fonction cardio-pulmonaire des travailleurs des mines de manganèse (source). Les résultats ont montré que l’exposition aux PM2,5 provoquait des dommages à la fonction pulmonaire des travailleurs des mines de manganèse à ciel ouvert, et que les troubles de la ventilation restrictive étaient les plus fréquents. Des études menées par Maasago M. Sepadi et al. ont identifié des risques accrus pour la santé des mineurs en raison d’une exposition chronique à de faibles niveaux de poussière et du manque d’utilisation d’EPR (équipement de protection respiratoire)(source). Non seulement la santé des travailleurs qui ont un contact direct avec les industries qui génèrent de la poussière est affectée, mais aussi celle des personnes vivant à proximité des mines et des carrières en raison de la pollution environnementale due à la poussière. Samantha Iyaloo et al. ont étudié la santé respiratoire d’une communauté vivant à proximité d’une décharge de mine d’or et ont montré que les résidents vivant dans un rayon de 500 m de la mine présentaient des effets respiratoires indésirables élevés (source). Les symptômes respiratoires et oculaires et les mesures objectives des maladies respiratoires étaient plus élevés dans les groupes de participants les plus exposés; Maysaa Nemer et al. ont étudié la fonction pulmonaire et la santé respiratoire des résidents proches de carrières en Palestine (source), explorant les effets négatifs sur la santé de l’exposition à la poussière environnementale dans deux communautés proches de carrières en Palestine.

En tant que technologie efficace de contrôle des poussières, les additifs dépoussiérants ont été largement étudiés et appliqués. Plusieurs nouveaux dépoussiérants ont ainsi été mis au point. Mais même avec leurs résultats éprouvés, il est essentiel de sélectionner et d’évaluer efficacement les performances de suppression des poussières en fonction des différents besoins de prévention et de contrôle des poussières, ainsi que des exigences environnementales et de sécurité.

Les indices d’évaluation recherchés par Wu et al. pour évaluer les performances des dépoussiérants préparés comprennent la performance de sédimentation, le pH de la solution, la résistance à l’érosion éolienne, la corrosion, la toxicité et les avantages économiques (source). Yanqiang LI a proposé que les indices d’évaluation des dépoussiérants chimiques incluent la corrosion, la toxicité, la pollution de l’environnement et les coûts. Il est donc essentiel de choisir une méthode de contrôle des poussières en tenant compte des performances de la technologie de suppression des poussières, de son avantage économique et de la sécurité environnementale.

Mesure de la toxicité:

La toxicité peut être mesurée par l’effet qu’une substance a sur un organisme, un tissu ou une cellule. Nous savons que les individus réagissent différemment à la même dose d’une substance en raison d’un certain nombre de facteurs, dont le sexe, l’âge et le poids corporel. C’est pourquoi on utilise souvent une mesure de la toxicité au niveau de la population. La probabilité d’un résultat pour une population est alors liée à un individu particulier dans une population.

Dose létale (DL50):

La DL50 est la quantité d’une substance, administrée en une seule fois, qui provoque la mort de 50 % (la moitié) d’un groupe d’animaux de laboratoire. La DL50 est un moyen de mesurer le potentiel d’empoisonnement à court terme (toxicité aiguë) d’une substance.

Les toxicologues peuvent utiliser de nombreux types d’animaux, mais les tests sont le plus souvent effectués sur des rats et des souris. Elle est généralement exprimée en quantité de produit chimique administré (par exemple, en milligrammes) par 100 grammes (pour les petits animaux) ou par kilogramme (pour les sujets plus importants) du poids corporel de l’animal testé. La DL50 peut être trouvée pour n’importe quelle voie d’entrée ou d’administration, mais les méthodes d’administration cutanée (appliquée sur la peau) et orale (administrée par voie orale) sont les plus courantes (source).

Concentration létale (CL50):

Les valeurs de CL50 font généralement référence à la concentration d’un produit chimique dans l’air, mais dans les études environnementales, elles peuvent également désigner la concentration d’un produit chimique dans l’eau.

Selon les lignes directrices de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) pour les essais de produits chimiques, une expérience traditionnelle implique des groupes d’animaux exposés à une concentration (ou à une série de concentrations) pendant une période déterminée (généralement 4 heures). Les animaux font l’objet d’une observation clinique pendant une période pouvant aller jusqu’à 14 jours (source).

La concentration du produit chimique dans l’air qui tue 50% des animaux testés pendant la période d’observation est la valeur CL50. D’autres durées d’exposition (par rapport aux 4 heures traditionnelles) peuvent être appliquées en fonction des lois spécifiques.

Où trouver des informations sur la toxicité:

Avant d’utiliser un produit chimique, tel qu’un dépoussiérant, il est utile de connaître au préalable les procédures de manipulation sûres. Quel est le potentiel du produit chimique à provoquer des effets biologiques indésirables chez les humains et les animaux ? Est-il potentiellement cancérigène, mutagène ou tératogène ? Quelle est sa valeur DL50 ou CL50 ? Quelle est la capacité du produit chimique à se bioaccumuler et à persister dans l’environnement ? Ces données concernant la toxicologie d’un produit chimique spécifique se trouvent dans sa fiche de données de sécurité (FDS). De même, les informations concernant la toxicologie d’un produit chimique ou d’un composé spécifique se trouvent dans des bases de données gouvernementales telles que le National Toxicology Program (NTP).

Tableau 1 Spécifications techniques pour l'identification de la toxicité chimique.
Tableau 1 Spécifications techniques pour l’identification de la toxicité chimique.

Tableau 1 Spécifications techniques pour l’identification de la toxicité chimique.

Fiches de données de sécurité:

Une fiche de données de sécurité (FDS) est un document qui contient des informations sur les risques potentiels (santé, incendie, réactivité et environnement) et sur la manière de travailler en toute sécurité avec le produit chimique. Elle constitue un point de départ essentiel pour l’élaboration d’un programme complet de santé et de sécurité. Elle contient également des informations sur l’utilisation, le stockage, la manipulation et les procédures d’urgence, toutes liées aux dangers de la matière. La FDS contient beaucoup plus d’informations sur la matière que l’étiquette. Les FDS sont préparées par le fournisseur ou le fabricant de la matière. Elle a pour but de vous indiquer quels sont les dangers du produit, comment l’utiliser en toute sécurité, à quoi vous attendre si les recommandations ne sont pas suivies, ce qu’il faut faire en cas d’accident, comment reconnaître les symptômes de surexposition et ce qu’il faut faire en cas d’incident.

Types de suppresseurs de poussières

Les suppresseurs de poussières comprennent: l’eau (douce ou salée); les sels absorbant l’eau tels que les sels ou les saumures de chlorure de sodium, de magnésium ou de calcium; les adhésifs organiques non pétroliers tels que le lignosulfonate, les graisses animales, le tall oil et les dérivés d’huile végétale; les produits organiques pétroliers tels que l’asphalte, les solvants organiques, les huiles et les goudrons ; les produits électrochimiques comme les enzymes, les solutions ioniques et les huiles sulfonées ; les polymères synthétiques comme l’acétate de polyvinyle et les émulsions vinylacryliques; les additifs argileux comme la bentonite et la montmorillonite; les fibres, les paillis et les géotextiles. La re végétation peut également être utilisée pour contrôler la poussière. Les principales catégories de suppresseurs de poussières sont brièvement décrites dans la section suivante.

Outre le coût, les facteurs suivants doivent être pris en compte lors du choix d’un suppresseur de poussières: sa résistance à la dégradation due à la circulation et aux intempéries; sa capacité à rester sur la route et à ne pas s’infiltrer dans le sol, les eaux souterraines ou les eaux de surface; sa toxicité potentielle pour les humains lors de la manipulation; sa toxicité pour les organismes vivant dans l’environnement (écotoxicité) et sa capacité de bioaccumulation ou de biodégradation.

L’eau:

L’eau est généralement le suppresseur de poussière le plus facilement disponible. L’eau douce et l’eau salée peuvent toutes deux être utilisées pour supprimer la poussière. Des applications répétées sont nécessaires lorsqu’on utilise l’eau comme suppresseur de poussière en raison de l’évaporation. Si l’on utilise de l’eau salée, il y a un risque d’accumulation de chlorure, potentiellement toxique pour les poissons d’eau douce, les plantes et les arbres.

Sels et saumures absorbant l’eau:

Les sels secs ou les saumures de chlorure de calcium, de magnésium et de sodium contrôlent la poussière en absorbant l’humidité de l’air, ce qui a pour effet de lier les particules de poussière entre elles. Ces produits sont parmi les suppresseurs de poussière les plus utilisés. Les suppresseurs de chlorure de calcium et de magnésium fonctionnent à une humidité relative plus faible que les sels de chlorure de sodium et sont plus efficaces dans des conditions plus sèches. La manipulation de ces produits ne devrait pas poser de problèmes pour la santé humaine. Cependant, comme pour l’eau salée, il existe des impacts potentiels sur les poissons et les plantes d’eau douce en raison de l’accumulation, de la lixiviation potentielle et du ruissellement du chlorure. Les valeurs expérimentales de DL50 et de CL50 pour divers dépoussiérants à base de sel vont d’une légère toxicité à une toxicité pratiquement nulle (>500 ppm).

Produits organiques non pétroliers:

Les produits organiques non pétroliers comprennent le sulfonate de lignine, le tall oil (pin), les dérivés d’huiles végétales et les mélasses. Le sulfonate de lignine est dérivé du bois qui a été traité à l’acide sulfurique pour produire de la fibre de papier et de la liqueur résiduaire qui contient la lignine. Le sulfonate de lignine est soluble dans l’eau et son efficacité est donc limitée dans les climats pluvieux. L’huile de pin est également un sous-produit de l’industrie papetière et est récupérée au cours du processus de fabrication du papier Kraft sulfaté. L’huile de pin contient de la colophane, de l’acide oléique et de l’acide linoléique. Elle est également soluble dans l’eau et se décompose donc après avoir été exposée à l’eau de pluie. Comme pour tout type d’huile, si de grandes quantités sont déversées dans un cours d’eau adjacent, ces types de suppresseurs de poussière peuvent nuire aux oiseaux et aux mammifères en recouvrant leurs plumes ou leur fourrure, réduisant ainsi leur capacité à se réchauffer. Ces types de suppresseurs de poussières ont également une demande biologique en oxygène élevée et peuvent épuiser l’approvisionnement en oxygène d’un plan d’eau adjacent en cas de lessivage ou de déversement, ce qui peut entraîner la mort de poissons.

Produits pétroliers organiques:

Les suppresseurs de poussières organiques à base de pétrole comprennent l’asphalte liquide, les émulsions d’asphalte modifié, les huiles minérales et les résines de pétrole. Ces types de produits sont efficaces pour contrôler la poussière, mais ils peuvent être les plus toxiques et sont potentiellement cancérigènes. L’asphalte et les huiles à base de pétrole contiennent des hydrocarbures poly aromatiques (HAP) semi-volatils et des composés organiques volatils (COV), dont certains sont des cancérigènes connus pour l’homme. Pendant l’application, l’émulsion d’asphalte est généralement chauffée pour permettre une application régulière. L’émulsion d’asphalte chauffée dégage des vapeurs contenant des HAP et des COV qui peuvent être inhalés ou absorbés par la peau des personnes qui appliquent le produit. Les valeurs de DL50 et de CL50 pour certains palliatifs courants à base de pétrole vont de modérément toxiques (50-500 mg/kg) à légèrement toxiques (>500 mg/kg).

Comme pour tout produit chimique, la fiche signalétique doit être lue avant l’utilisation afin d’éviter toute blessure pendant l’application. Une fois l’asphalte stabilisé, il ne devrait pas présenter de risque pour les humains ou la faune. Il n’est pas recommandé d’appliquer les huiles liquides à base de pétrole près des sources d’approvisionnement en eau potable (eaux souterraines ou de surface) en raison de la contamination potentielle par lixiviation ou par le ruissellement des eaux pluviales. Les huiles liquides à base de pétrole doivent être utilisées avec une extrême prudence et maintenues à l’écart des cours d’eau et des zones sauvages.

Émulsions de polymères synthétiques:

Les émulsions de polymères synthétiques comprennent de l’acétate de polyvinyle et des dérivés vinylacryliques qui se lient ou adhèrent aux particules de poussière. Ces types de suppresseurs de poussière augmentent la résistance à la traction (cohésion ou force portante) des routes en argile et ne doivent être appliqués qu’une fois tous les quelques années. Toutefois, les polymères synthétiques ont tendance à se décomposer dans des conditions d’humidité et de gel. Les valeurs de DL50 et de CL50 pour certains palliatifs courants à base de polymères synthétiques vont de modérément toxiques (50-500 mg/kg) à légèrement toxiques (> 500 mg/kg). Encore une fois, comme pour tout produit chimique, la fiche de données de sécurité doit être lue avant l’utilisation afin d’éviter toute blessure pendant l’application.

Dérivés électrochimiques:

Ces types de suppresseurs de poussière comprennent les enzymes, les acides, le chlorure d’ammonium, les huiles sulfonées et les produits spécialisés. Ces types de produits fonctionnent généralement mieux avec les sols argileux et agissent en réduisant la teneur en eau du sol, ce qui augmente le compactage. Certains produits sont solubles dans l’eau tandis que d’autres sont des oxydants très acides et peuvent réagir violemment avec les métaux. Peu d’informations sont disponibles concernant leur écotoxicité. La fiche de données de sécurité doit être lue avant l’utilisation afin d’obtenir des informations sur la toxicité et d’éviter les blessures pendant l’application.

Additifs d’argile:

Les additifs argileux comprennent des matériaux argileux naturels tels que la bentonite et la montmorillonite. Ces types de suppresseurs fonctionnent mieux dans des conditions sèches et agissent en agglomérant les fines particules de poussière et en augmentant la résistance à la traction du sol. Les conditions humides réduisent leur efficacité. L’utilisation ou l’application de ces matériaux naturels ne devrait avoir aucun impact toxique.

Est-il possible d’avoir un additif à haute performance et sans risque pour la santé, la sécurité ou l’environnement?

Oui, c’est possible. C’est ainsi qu’ABCDust a développé sa gamme de suppresseurs DMS®.

Les additifs DMS® contiennent des nano polymères et copolymères non ioniques respectueux de l’environnement et modifiés pour résister aux basses températures. En outre, ils contiennent des tensioactifs sans APE, sans ajout de formaldéhyde ni de floculants.

Parmi ses caractéristiques, nous pouvons souligner:

  • Non ionique;
  • Hydrophobe;
  • Améliore la capacité de charge (CBR);
  • Réduit les niveaux de poussière de 85 à 95 %;
  • Ne génère pas d’aquaplanage;
  • Réduit les distances de freinage, améliorant ainsi la sécurité routière;
  • Améliore la résistance au roulement de la route, réduisant ainsi la consommation de carburant;
  • Augmente la durée de vie des pneus;
  • Non toxique, non corrosif et ininflammable;
  • Résistant à l’eau, ne se lave pas;
  • Résistant au sel, à l’eau acide et alcaline;
  • Dosages ajustables en fonction du type d’utilisation;

Demande de données de sécurité.

À propos d’ABCDust

ABCDust travaille en collaboration avec des sociétés minières du monde entier pour fournir des solutions intelligentes et durables de contrôle des poussières et de stabilisation des sols. Nos services de contrôle des poussières et de stabilisation des sols combinent un contrôle des poussières et une stabilisation des sols de haute performance avec des capteurs géoréférencés et des algorithmes pour fournir un traitement efficace qui est appliqué et optimisé au bon endroit, à la bonne dose et au bon moment avec le bon équipement.

Cela se traduit par des performances optimisées, des coûts réduits et une réduction de l’impact environnemental des opérations minières. ABCDust fournit ses solutions complètes au secteur minier, forestier et aux municipalités du monde entier à un prix très compétitif et se conforme aux normes HSEC les plus strictes.

Voici les avantages de nos solutions pour l’industrie minière:

  • Réduire les coûts de contrôle de la poussière et les coûts d’entretien des infrastructures;
  • Stabiliser et renforcer le sol en mélangeant des agents liants et parfois une structure supplémentaire dans le sol;
  • Contrôler et surveiller les matières particulaires (MP) pour maîtriser les émissions de poussières des routes non pavées, des concasseurs, des stocks et autres processus industriels;
  • Optimiser l’utilisation de l’eau et des additifs en respectant les normes les plus strictes en matière de sécurité, de qualité et d’impact environnemental;
  • Meilleure logistique de votre projet grâce à un accès plus facile et à la réduction du nombre de déplacements de véhicules nécessaires;
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