Développement d’une méthode intégrée pour la maîtrise des risques chimiques dans les usines d’épuration

Development of an integrated method for chemical risk management in wastewater treatment plants

A. TRAORÉ, A. SAILLANT, S. AZIMI, V. ROCHER, S. GUÉRIN RECHDAOUI, E. LAMY, C. PROUST

Dans les stations d’épuration, en plus du traitement des eaux usées collectées, d’autres activités comme le traitement des boues et des odeurs nécessitent aussi l’utilisation des produits chimiques. Ces produits, souvent très réactifs, peuvent être source de risques majeurs dans les industries de ce secteur. Le stockage, transfert et manipulation de ces substances nécessitent des précautions, compte tenu de leur potentielle toxicité ou dangerosité. Ces produits peuvent parfois être incompatibles et conduire, en cas de mélange, à la formation d’une substance dangereuse, toxique, explosive ou inflammable. Dans cette étude de cas précise de l’usine de traitement des eaux usées (Seine Aval, Siaap), ces produits chimiques sont stockés en grande quantité, ce qui accroît le danger et aggrave les conséquences en cas d’accident provoquant le mélange, surtout au moment du dépotage sur le site. L’une des étapes premières de ce travail était le recensement de tous les produits utilisés sur site. Nous avons adopté une démarche en se focalisant sur les modalités de prise en compte du risque chimique à l’étape d’exploitation des ouvrages existants en réalisant des matrices d’incompatibilité pour l’ensemble des produits chimiques disponibles en vrac. La méthode développée et les outils mis en place comportent une mise en évidence des dangers potentiels induits par des mélanges de substances (comme l’explosion en masse, la formation d’un nuage toxique…).

Chemicals used in waste water treatment can be a source of major risks. The storage, transfer and handling of these products require precautions given the toxicity or dangerousness of the substance. These products can sometimes be incompatible and lead to the formation of a dangerous, toxic, explosive or flammable substance. In this specific case study of the waste water treatment plant, these chemicals are stored in large quantities, which increases the danger and aggravates the consequences in the event of an accident. As one of the first steps in this work was to identify all the products used on site, we adopted an approach that focused on the methods to account for the chemical risk at the operating stage of existing documents by producing incompatibility matrices for all the chemical products available in bulk. The method developed and the tools put in place include a demonstration of potential dangers (induced by mixtures of substances such as mass explosion, the formation of a toxic cloud, etc.).

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Développement d’une méthode intégrée pour la maîtrise des risques chimiques dans les usines d’épuration — Laboratoire TIMR

Le service public de l’assainissement francilien (le Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne, Siaap) transporte et dépollue chaque jour près de 2,5 millions de m3 d’eaux usées, générés par près de 9 millions d’usagers franciliens sur un territoire de 1 800 km2. Au travers de ses 440 km d’émissaires, le Siaap transporte les eaux usées domestiques, pluviales et industrielles des communes de Paris, de la petite couronne (Val-de-Marne, Seine-Saint-Denis, Hauts-de-Seine) et de plus de 180 communes de la grande couronne (Yvelines, Val-d’Oise, Seine-et-Marne, Essonne) vers l’une de ses six usines de traitement. Parmi elles, située sur deux départements (Yvelines et Val d’Oise) et six communes (Achères, Maisons-Laffitte, Saint-Germain-en-Laye, Conflans-Sainte-Honorine, Herblay-sur-Seine, La Frette-sur-Seine), l’usine Seine Aval du Siaap est la plus grande station d’épuration en Europe avec près de 1 500 000 m3 d’eaux usées traitées quotidiennement. L’usine Seine Aval a été classée Seveso seuil haut en 2010 en raison de la présence de biogaz et de réactifs chimiques en quantité importante. L’utilisation de réactifs chimiques reste essentielle pour traiter les eaux usées, cela afin d’assurer un traitement conforme aux exigences de qualité des eaux rendues au milieu naturel. Par ailleurs, la production de biogaz, par digestion des boues, permet un fonctionnement vertueux des installations en assurant l’apport de plus de la moitié de l’énergie nécessaire au traitement. Cependant, la présence de l’ensemble des produits induit des risques liés notamment à des mélanges incompatibles et susceptibles de générer des effets indésirables4. Si les effets sur l’Homme et les équipements peuvent être graves, voire très graves, les effets indésirables peuvent également se produire sur l’environnement. La directive 91/271/CEE adoptée par l’Union européenne depuis mai 1991, qui sera remplacée par la directive (UE) 2024/3019 à partir du 1er août 2027, définit les règles de collecte, de traitement et le rejet des eaux usées traitées pour assurer la protection de l’environnement. Un accident qui survient dans une station d’épuration peut entraîner des dysfonction – nements, conduire au rejet des eaux non traitées dans le milieu naturel et ainsi porter atteinte à l’environnement. Compte tenu de l’impact potentiel de ces incidents ou accidents, un travail a été initié et s’inscrit dans le cadre des actions entreprises par le Siaap pour la maîtrise des risques sur ses différents sites industriels. L’objectif est de disposer d’un outil permettant de mettre en évidence le danger induit par un mélange de réactifs non compatibles qui peut survenir au cours du stockage, transfert et manipulation des produits chimiques. Il s’agit non seulement de préciser les risques, mais également d’en identifier les moyens de maîtrise associés.

Mots clés : Environnement, Réactions dangereuses, Risque chimique, Sécurité industrielle, Traitement des eaux usées