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Synthèse
Risques chimiques dans les filières
de traitement des DEEE
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MARIE-THÉRÈSE LECLER
FRANÇOIS ZIMMERMANN
ALAIN CHOLLOT
ÉRIC SILVENTE
INRS
Département Ingénierie
des Procédés
1, rue du Morvan
54519 Vandoeuvre cedex
France
<[email protected]>
<francois.zimmermann
@inrs.fr>
<[email protected]>
<[email protected]>
Tirés à part :
M.-T. Lecler
Résumé. Conséquence des cycles de vie des consommables de plus en plus courts et
d'un contexte réglementaire de plus en plus contraignant, le secteur du recyclage des
déchets a largement évolué depuis une quinzaine d'années. Dans les filières de
traitement des déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE), de nombreux
risques sont présents et notamment le risque chimique qui est particulièrement
préoccupant. Le manque d'éco-conception, l'augmentation des flux ainsi que
l'organisation des postes de travail et des procédés de traitement de ces équipements
en fin de vie sont, en grande partie, responsables des expositions professionnelles
– plomb, cadmium, baryum, yttrium et mercure – dans les principales filières de
traitement primaires – écrans à tubes cathodiques et lampes usagées – et secondaires
– cartes électroniques, câbles électriques et plastique. L'évaluation du risque chimique
par filière et par procédé de traitement présentée dans cet article a permis de réaliser un
état des lieux du secteur d'activité, d'identifier les opérations les plus polluantes et de
hiérarchiser les actions de prévention à mettre en œuvre pour réduire le risque chimique
à la source. Les propositions d'ingénierie de prévention relatives à l'amélioration des
installations existantes testées en laboratoire et sur site contribueront à la réduction du
risque chimique dans ces filières de traitement des DEEE et favoriseront la conception et
le développement de procédés « propres et sûrs » dans les filières émergentes.
Mots clés : déchets dangereux ; déchets électroniques ; équipement et fournitures
électriques ; évaluation des risques ; gestion des déchets ; matières plastiques ; tubes à
rayons cathodiques.
Abstract
Chemical risks in WEEE recycling sectors
Growth in the waste recycling sector has been considerable in the last 15 years due to the
ever shorter life cycles of consumables and increasingly restrictive regulations. Waste
electrical and electronic equipment (WEEE) processing sectors involve numerous risks:
the chemical risks are of particular concern. The lack of ecodesign, increased waste flow,
and the organisation of work stations and end-of-life recycling processes are the principal
causes of occupational exposure to lead, cadmium, barium, yttrium and mercury in the
main primary (cathode ray tubes and used bulbs) and secondary (electronic boards,
electrical cables and plastic) recycling sectors. The chemical risk assessment by sector and
process described in this paper has enabled us to inventory this general sector, identify
the most polluting operations and prioritise prevention actions to reduce these chemical
risks at the source. Prevention engineering proposals for improving existing installations,
tested in the laboratory and on site, will contribute to reducing these risks in WEEE
recycling sectors and will promote the design and development of clean and safe
processes in emerging sectors.
Key words: Cathode Ray tube; electrical equipment and supplies; electronic waste;
hazardous waste; plastics; risk assessment; waste management.
Risques chimiques dans les filie
res
Pour citer cet article : Lecler MT, Zimmermann F, Chollot A, Silvente E.
de traitement des DEEE. Environ Risque Sante 2012 ; 11 : 378-96. doi : 10.1684/ers.2012.0560
378
Environ Risque Sante – Vol. 11, n8 5, septembre-octobre 2012
doi: 10.1684/ers.2012.0560
Article reçu le 11 avril 2012,
accepté le 24 juillet 2012
Risques chimiques dans les filières de traitement des DEEE
C
haque année, plus de 1,5 million de tonnes de
déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) sont générés par les entreprises et les
ménages. Ces déchets ont un taux de croissance élevé :
de 3 à 5 % par an (Agence de l'environnement et de la
maîtrise de l'énergie [ADEME]).
Force est de constater que les équipements électriques et électroniques ont envahi notre quotidien et
que le rythme de remplacement de ces produits s'est
sensiblement accéléré.En France, la mise en application de la directive européenne 2002/96/CE du
27 janvier 2003 transposée par le décret français du
20 juillet 2005 et l'agrément des quatre éco-organismes
(Écosystèmes, Ecologic, European Recycling Platform
[ERP] et Récylum) fin 2006 ont engendré une dynamique économique dans les filières des DEEE, un
renforcement de l'activité des entreprises existantes et
la création d'établissements capables de gérer ces
déchets.
Dans un premier temps, 4 kg de DEEE par habitant
^tre récupérés chaque année avec un taux de
devaient e
recyclage/réutilisation et de valorisation situé entre 50 et
80 %. En 2009, la collecte a atteint 5,7 kg par habitant selon
les types d'équipement et, à ce jour, le taux est supérieur
à 6,5 kg par habitant (données provisoires), avec un taux
de recyclage/réutilisation et de valorisation variant de
71 à 91 % dépassant ainsi l'objectif fixé par la directive
DEEE.
Outre ces contraintes réglementaires, le fort
développement des filières s'explique également par
l'intér^
et des matières recyclables que les équipements
contiennent (métaux ferreux, plastiques, métaux non
ferreux, verres) qui deviennent des matières premières
secondaires.
La gestion des DEEE est organisée en cinq filières de
traitement : traitement des écrans, des lampes usagées,
des petits appareils en mélange (PAM), des gros électroménagers (GEM) froid et hors froid (GEM HF). Ces cinq
filières primaires alimentent des filières de traitement
secondaires : traitement des cartes électroniques, des
câbles et des plastiques.
Ces filières s'organisent autour d'une activité générant
potentiellement des risques de toutes natures pour les
salariés, notamment du risque chimique (certains DEEE
sont classés comme déchets dangereux au sens du décret
du 18 avril 2002) car ils contiennent des éléments
toxiques (plomb, mercure) (annexe 1).
^tre
Chaque filière, primaire ou secondaire, peut e
concernée par cette problématique en fonction du
caractère émissif des process, procédés et opérations
mis en œuvre (démantèlement, tri et broyage).
Cet article a pour objectif de présenter une évaluation
du risque chimique dans plusieurs de ces filières de
traitement en France (écrans, lampes, cartes électroniques, câbles électriques et plastiques) et de proposer
des solutions de réduction du risque pour certaines
opérations de traitement.
Description des filières
Filières primaires
Traitement des écrans
La filière de traitement des écrans comprend les
écrans à tubes cathodiques (TRC) et les écrans plats (LCD
et plasma). Cet article privilégiera la description des
écrans TRC qui représentent majoritairement le flux
d'écrans à traiter, les procédés de traitement et l'organisation de la filière des écrans TRC étant par ailleurs matures
et stabilisés :
– un écran TRC se compose d'une coque (plastique ou
bois), de circuits électroniques et câbles électriques,
d'un déviateur, d'un canon à électrons et d'un tube
cathodique ;
– le tube cathodique est un dispositif d'affichage utilisé
dans la plupart des écrans d'ordinateurs, de téléviseurs et
d'oscilloscopes. Il est composé de verres, de métaux, de
composés chimiques et de matériaux pulvérulents
(figure 1) ;
– la dalle contient des oxydes de baryum et de strontium
et le cône contient de l'oxyde de plomb. Ces deux verres
sont soudés par une fritte à haute teneur en plomb et en
zinc [1, 2] ;
– un dépôt est présent sur la paroi interne de la dalle. Il
est constitué de deux couches très minces de quelques
centièmes de millimètres d'épaisseur : une couche
conductrice d'aluminium et une couche constituée de
poudres luminescentes. Les composés luminescents,
bombardés par des électrons, émettent des lumières de
couleur rouge, bleue et verte.
L'activité de traitement des tubes cathodiques se
décompose en trois étapes :
Cône
(verre au plomb)
Canon à électrons
Col du tube
(verre au
plomb)
Dalle
(verre au
baryum)
Opercule
(pour mise
à la pression
atmosphérique)
Fritte au plomb
Bande anti-implosion
Poudres luminescentes
déposées à la surface
intérieure de la dalle
(terres rares, cadmium)
Figure 1. Schéma d'un tube cathodique couleur (# Sophie
Boulet pour l'INRS, extrait de ED 6089).
Figure 1. Diagram of a colour cathode ray tube (# Sophie Boulet for
INRS, extracted from ED 6089).
379
M-T. Lecler, et al.
– le démantèlement des écrans ;
– la préparation du tube ;
– la dépollution des tubes cathodiques.
Démantèlement des écrans
Le démantèlement des écrans permet d'extraire le
tube cathodique. L'opérateur sépare manuellement le
boîtier, le plus souvent en plastique, les câbles, les cartes
électroniques, le déviateur en cuivre, le canon à
électrons et le tube cathodique qu'il perce pour remettre
le tube à la pression atmosphérique afin d'éviter les
risques d'implosion [3].
Préparation du tube
La préparation du tube qui comprend la découpe de la
bande anti-implosion et le nettoyage du tube (étiquettes,
colle), avec ou sans casse du canon à électrons. L'opérateur
découpe manuellement la bande anti-implosion au moyen
d'une meuleuse portative ou d'une meuleuse à poste fixe.
Il enlève les étiquettes et les résidus de colle avec une
spatule ou une meuleuse portative.
Dépollution des tubes cathodiques
La dépollution des tubes cathodiques est réalisée
selon deux types de procédés :
– le premier, basé sur la découpe du tube au niveau de
l'interface verre de dalle/verre de cône et la récupération
des poudres luminescentes par aspiration ou brossage à
^tre réalisée
l'humide. Cette séparation des verres peut e
soit manuellement, soit par un procédé au fil chaud
(procédé VICOR1 – video computer recycling) ou par
un procédé semi-automatisé au moyen de disques de
découpe ;
– le second, basé sur le broyage mécanique ou manuel
du tube entier et la récupération des poudres luminescentes soit par aspiration ou après lavage des morceaux
de verre dans un bol vibrant.
Les poudres luminescentes récupérées sont envoyées
en centre d'enfouissement technique de classe 1 et les
autres fractions sont valorisées comme matières premières secondaires [2, 4].
Traitement des lampes usagées
La filière des lampes usagées comprend les tubes
fluorescents, les lampes fluo-compactes, les lampes à
iodure métallique, les lampes à vapeur de mercure, les
lampes sodium haute pression, basse pression et les
lampes à LED.
Ces lampes sont constituées d'un tube en verre de
diamètre variable avec à chaque extrémité, des électrodes
formées d'un filament de tungstène. La face interne du
tube est enduite d'une poudre luminescente. Une
gouttelette de mercure est introduite à une des extrémités lors de la fabrication. Le tout est plongé dans une
atmosphère gazeuse à base d'argon et de krypton. Une
380
lampe est composée de verre, métaux, plastiques et
poudres luminescentes.
L'objectif du traitement est de séparer ces différentes
^tre valorisées ou considérées
fractions qui peuvent e
comme des déchets ultimes (mercure).
Deux types de procédés de traitement des lampes
usagées coexistent :
– le procédé end cut-air push (coupage-soufflage). Dans
une enceinte confinée en légère dépression, les culots
métalliques, extrémités des tubes fluorescents, sont
découpés et acheminés dans des contenants adaptés
après séparation des éléments ferreux et non ferreux par
voie magnétique. Les poudres déposées sur la face interne
des tubes sont soufflées par jets d'air comprimé et
recueillies dans un cyclone ou filtre à manches puis
stockées dans des fûts dédiés. Les tubes exempts de
poudres luminescentes sont acheminés vers un broyeur de
manière à faciliter leur mise en conteneur avant expédition
vers leur filière de valorisation. Ce procédé nécessite un tri
préalable des tubes fluorescents par taille et par diamètre ;
– les procédés par broyage, dont la complexité varie
selon les exigences et l'organisation des filières de
valorisation. Les broyats sont ensuite conditionnés dans
des conteneurs rigides (fûts, caisses) ou souples (big bag).
La mise en place du broyeur en zone confinée n'est pas
systématique au sein de la filière de traitement des tubes
et lampes usagés.
Quel que soit le procédé utilisé, les poussières et les
vapeurs de mercure sont aspirées au niveau du broyeur
ou au niveau de l'enceinte de confinement, et recueillies
respectivement au travers d'un filtre à manches et d'un
filtre à charbon actif traité spécifiquement pour l'adsorption du mercure.
Filières secondaires
Traitement des cartes électroniques
Une carte électronique est une plaque fabriquée à
partir de matériaux composites (résine époxy, bakélite),
doublée d'une ou de plusieurs fines couches de cuivre. Il
existe des cartes dites « riches » et des cartes dites
« pauvres » en fonction de la quantité et la qualité des
composants présents sur les cartes.
Les cartes électroniques sont extraites par les opérateurs de traitement des écrans, des PAM, du GEM et des
équipements multimédias.
Elles sont regroupées et pré-broyées puis traitées par
des affineurs de métaux ferreux et non ferreux par pyroou/et hydrométallurgie.
Traitement des câbles électriques
Les câbles électriques sont principalement constitués
de métaux (cuivre, aluminium) et de plastiques (polyvinyle chlorure [PVC], polyéthylène, caoutchouc. . .). Le
traitement des câbles s'effectue majoritairement par
broyage et par traitement thermique.
Traitement des plastiques
Les plastiques issues des DEEE sont diversifiés (acrylonitrile butadiène styrène [ABS], polyéthylène [PE], polycarbonate [PC], PVC. . .). Généralement, les plastiques sont
triés puis broyés en vue de leur valorisation.
Les DEEE des filières présentées ci-dessus contiennent
des substances toxiques (ex : métaux dans l'ensemble des
filières, vapeur de mercure dans les lampes usagées, polychlorobiphényles (PCB) et polybromobiphényles (PBB)
composants des retardateurs de flammes dans les plastiques, cartes et câbles). Les différentes opérations de traitement (ex : tri, démantèlement, broyage) sont susceptibles
de libérer ces polluants dans les atmosphères de travail.
Des campagnes d'évaluation des niveaux d'exposition
professionnelle et de pollution ont été réalisées pour
évaluer le risque chimique dans un échantillonnage
représentatif d'entreprises des filières de traitement
présentées.
ont été prélevés et analysés semi-quantitativement par
spectrométrie d'émission plasma (ICP Varian 720-ES). Les
résultats sont donnés avec une valeur limite de quantification de 0,05 mg/m3. La granulométrie des poudres et des
poussières a été déterminée au moyen d'un granulomètre
MALVERN, Mastersizer X basé sur la diffraction de la
lumière, équipé d'une lentille de focale 45 mm montée en
Fourier inverse, permettant d'assurer une gamme de
mesures comprises entre 0,1 et 80 mm. Des observations
ont également été réalisées sur un microscope électronique à balayage (MEB) à effet de champ de marque Jeol,
modèle 7400-F. Sa résolution en image d'électrons
secondaires peut atteindre 1 nm. Le système de microanalyse energy dispersive spectrometry (EDS) associé au
MEB est de marque Princeton Gamma Technologies (PGT),
modèle Spirit. Il permet de déterminer les éléments
chimiques présents dans le matériau observé lorsque
leurs teneurs atteignent au moins 1 % en masse.
Évaluation des niveaux d'exposition
et de pollution
Méthodologie de l'évaluation
du risque chimique
Le tableau 1 présente la synthèse des entreprises
françaises visitées, des campagnes d'évaluation et de
prélèvements réalisées dans les filières primaires et
secondaires de traitement des DEEE.
Le tableau 2 présente les polluants analysés par filière.
Les principales filières identifiées sont deux filières de
traitement primaires – TRC et lampes usagées – et
quelques filières de traitement secondaires – cartes
électroniques, câbles électriques et plastiques. L'évaluation du risque chimique et les actions de prévention ont
été réalisées dans ces filières de traitement.
Caractérisation des polluants
dans les différentes fractions des déchets
et dans les poussières
Des échantillons de poussières, de broyats, de poudres
luminescentes et d'autres fractions entrantes et sortantes
L'évaluation des niveaux d'exposition et de pollution
aux poussières et aux métaux a été réalisée respectivement à l'aide de prélèvements d'atmosphères individuels
et en ambiance. Les aérosols de particules correspondant
à la fraction inhalable (< 100 mm) ont été prélevés à un
débit de 2 litres par minute en cassette fermée de 37 mm
sur des capsules en PVC soudée sur un filtre en acétate de
cellulose (Accu-CapTM). Après détermination de la
concentration pondérale par gravimétrie (INRS Metropol 002), les analyses chimiques ont été réalisées par
spectrométrie d'émission plasma après dissolution des
capsules et minéralisation du résidu (INRS Metropol 003). Le mercure a été prélevé sur des tubes Hydrar
SKC Anasorb C300/500 mg à un débit de 2 litres par minute.
L'analyse a été réalisée par spectrométrie d'émission
plasma par déplacement de la vapeur froide après
extraction.
La durée des prélèvements était comprise entre trois
et cinq heures, en fonction du temps des postes de travail,
et toujours représentative de l'activité journalière.
Tableau 1. Répartition des campagnes de mesures.
Table 1. Distribution of measurement campaigns.
Filière de traitement
Écrans à tubes cathodiques (TRC)
Lampes usagées
Cartes électroniques
Câbles électriques
Plastiques
Total
Entreprises
visitées
Entreprises ayant
fait l'objet d'une
campagne de mesures
Nombre
de prélèvements
individuels
Nombre
de prélèvements
ambiants
Nombre
de prélèvements
surfaciques
12
8
5
1
9
35
9
6
2
1
2
20
155
77
9
7
5
253
177
177
25
8
6
393
67
52
2
121
381
M-T. Lecler, et al.
Tableau 2. Polluants recherchés par filière de traitement.
Table 2. Pollutants sought by specific waste sector.
Risque chimique
Filière de traitement
Poussières inhalables
totales
Métaux et terres raresa
Hgb
PCB-PBB
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
-
x
x
x
Écrans à tubes cathodiques (TRC)
Lampes usagées
Plastiques
PCB : polychlorobiphényles/polychlorobiphenyls ; PBB : polybromobiphényles/polybrominated biphenyls.
a
Al, Ba, Be, Cd, Ce, Cr, Er, Eu, Fe, Gd, La, Mn, Ni, Pb, Pr, Sb, Sn, Si, Tb, Ti, Y, Yb, Zn.
b
Vapeurs de mercure/mercury vapor.
Ces prélèvements et analyses ont été complétés par des
mesures instantanées en lecture directe des concentrations des polluants (poussières, granulométrie des
poussières et vapeurs de mercure) au moyen d'analyseurs optiques portables (photomètre MIE Personnal
DataRam, LightHouse Handheld 3016-IAQ) et d'un
détecteur de mercure (Mercury Tracker 3000) au cours
d'opérations ponctuelles ou en mobilité dans les unités
de traitement.
Des prélèvements surfaciques sur la peau des salariés
et sur les surfaces de travail ont également été réalisés au
moyen de lingettes GhostWipes. Les prélèvements de
surface sur les postes de travail ont concerné des surfaces
de 10 10 cm. Les prélèvements de surface sur la peau
des opérateurs ont privilégié les mains et le cou. Les
lingettes sont ensuite dissoutes à chaud à l'eau régale et à
l'acide perchlorique. Après filtration, les solutions jaugées
sont dosées par spectrométrie d'émission plasma.
Définition des indicateurs de risque
Les niveaux d'exposition et de pollution des filières de
traitement étudiées ont été estimés pour chacun des
767 points de prélèvements atmosphériques et surfaciques. Chaque prélèvement renseigne sur le niveau de
concentration de près de 25 agents chimiques, fournissant in fine plus de 19 000 concentrations ponctuelles
exploitables.
Par nécessité de synthèse, cinq indicateurs globalisant
ou pondérant l'ensemble des résultats ont été retenus
pour évaluer les niveaux d'exposition et les niveaux de
pollution dans les filières DEEE présentées.
Les valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP 8
h) [5] de chaque agent chimique, publiées par le ministère
en charge du Travail, seront utilisées comme données de
référence pour définir ces indicateurs et/ou apprécier leurs
niveaux. Les quatre premiers indicateurs concernent les
niveaux d'exposition et de pollution atmosphérique :
– la concentration pondérale en individuel (en mg/m3) est
la poussière totale inhalable (diamètre aérodynamique
382
inférieur à 100 mm) récupérée au cours des prélèvements
individuels, à proximité des voies respiratoires. La VLEP
8 h pour les poussières inhalables sans effet spécifique
(10 mg/m3) sera considérée, à titre indicatif, puisqu'une
toxicité intrinsèque des aérosols est à noter de par la
présence de polluants spécifiques, certains possédant
leur propre VLEP ;
– la concentration pondérale en ambiance (en mg/m3)
obtenue par prélèvement de la poussière totale inhalable
à des points d'atmosphères fixes dans les entreprises ;
– l'indice d'exposition (IE) correspond à la somme des
rapports (concentration/VLEP 8 h) des polluants analysés
à partir des prélèvements individuels. Pour les agents
chimiques sans VLEP 8 h, la VLEP 8 h de 10 mg/m3 est
attribuée pour le calcul. Les IE obtenus seront conventionnellement comparés à la valeur 1. L'indicateur IE
utilisé ici est un indice indicatif globalisé d'exposition ne
reflétant pas une toxicité réelle, les effets synergiques des
polluants considérés étant méconnus ;
– l'indice de pollution (IP) correspond à la somme des
rapports (concentration/VLEP 8 h) des polluants analysés
à partir des prélèvements en ambiance. De m^
eme que
pour les IE, les IP obtenus sont des indices indicatifs
globalisés de pollution qui seront conventionnellement
comparés à la valeur 1.
Le cinquième indicateur concerne les niveaux d'exposition et de pollution surfaciques. Il n'existe toutefois pas
de valeurs limites réglementaires ou faisant consensus
concernant la pollution surfacique. Seul le plomb
possède une valeur de référence de 10 mg/dm2, valeur
exigée en santé publique dans les habitats après travaux [6].
La quantité de plomb sur les surfaces de travail (en mg/dm2)
et la peau des salariés (mains et cou – en mg) sera retenue
comme marqueur de la contamination surfacique.
Les boîtes à moustaches sont utilisées pour représenter graphiquement les résultats de chaque indicateur.
La distribution est donnée par la valeur minimale, le
premier quartile (P25), la médiane, le troisième quartile
(P75) et la valeur maximale. La valeur moyenne est
indiquée par un point bleu.
électriques et plastiques). Les deux filières primaires
comprennent des opérations de traitements diversifiées
(tri, démantèlement, opérations de dépollution : découpe,
broyage, retrait des poudres) alors que dans les filières
secondaires présentées, le broyage est l'opération principale. Les graphiques montrent d'importantes disparités du
risque chimique entre les filières et au sein d'une m^
eme
filière (écarts interquartiles et étendues).
Les variations des niveaux d'exposition et de pollution
au sein d'une m^
eme filière s'expliquent en partie par la
diversité des opérations et procédés de traitement
rencontrés.
L'évaluation du risque chimique est présentée ciaprès filière par filière, et pour chaque opération et
procédé de traitement.
Résultats et discussion
10,00
1,00
0,10
Écrans à tubes
cathodiques
Lampes
usagées
Cartes électroniques,
câbles électriques
et plastiques
Filière de traitement des écrans à tubes cathodiques
Les analyses des poudres luminescentes provenant de
différents tubes cathodiques ont mis en évidence la
Concentration pondérale en ambiance (mg/m3)
Concentration pondérale en individuel (mg/m3)
La figure 2 et les tableaux 3 à 6 présentent la synthèse
des résultats des concentrations en poussières inhalables,
les IE et IP pour l'ensemble des filières.
L'ensemble des filières de traitement étudiées présente des niveaux de risques préoccupants. Tous les
indicateurs de risque proposés mettent en évidence des
niveaux d'exposition et de pollution importants, autant
pour les filières primaires (écrans et lampes usagées) que
pour les filières secondaires (cartes électroniques, câbles
100,00
10,00
1,00
0,10
0,01
Écrans à tubes
cathodiques
Lampes
usagées
et plastiques
Écrans à tubes
cathodiques
Lampes
usagées
et plastiques
100,00
Indices de pollution
10,00
Indices d'exposition
Panorama du risque chimique
dans les filières de traitement primaires
(écrans à tubes cathodiques, lampes
usagées) et secondaires (cartes
électroniques, câbles électriques,
plastiques)
1,00
0,10
0,01
Écrans à tubes
cathodiques
Lampes
usagées
et plastiques
10,00
1,00
0,10
0,01
Figure 2. Concentrations pondérales en individuel, en ambiance et indices d'exposition, de pollution pour les différentes filières de
traitement des déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE).
Figure 2. Individual and environmental concentrations of total inhalable dust and exposure and pollution indices for the different waste
electrical and electronic equipment (WEEE) sectors.
383
M-T. Lecler, et al.
Tableau 3. Résultats des concentrations pondérales en individuel (mg/m3).
Table 3. Individual concentrations of total inhalable dust (mg/m3).
Filières de traitement
Tubes cathodiques
Lampes usagées
Cartes électroniques, câbles
électriques et plastiques
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
135
40
21
4,7
4,4
6,1
0,5-29,0
0,7-13,2
1,7-24,2
2,4
4,2
3,0
1,3
2,1
2,2
4,9
6,4
7,7
Tableau 4. Résultats des concentrations pondérales en ambiance (mg/m3).
Table 4. Environmental concentrations of total inhalable dust (mg/m3).
Tubes cathodiques
Lampes usagées
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
159
143
38
2,4
3,0
7,9
0,04-39,0
0,0-149,0
0,2-57,0
1,3
0,6
1,7
0,6
0,4
0,8
2,2
1,1
7,6
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
157
77
21
1,6
0,6
1,0
0,0-15,8
0,0-2,5
0,1-3,6
0,6
0,5
0,7
0,3
0,2
0,2
1,2
0,8
1,0
Tableau 5. Résultats des indices d'exposition.
Table 5. Exposure indices.
Tubes cathodiques
Lampes usagées
présence d'yttrium, d'aluminium, d'europium, de
baryum, de plomb, de fer, de cérium et des traces de
cadmium, nickel, chrome, étain, antimoine, manganèse,
praséodyme et de gadolinium. Ces résultats montrent
une grande diversité de la composition des poudres en
fonction du tube cathodique et de la marque. Les verres
de cône et de dalle contiennent, en outre, du plomb et du
baryum.
Les granulométries des poudres et des poussières en
suspension dans l'air prélevé aux différentes opérations
mettent en évidence que la totalité des poussières est
inhalable et 50 % correspondent à la fraction alvéolaire
(diamètre aérodynamique inférieur à 5 mm). Les diamètres
médians des particules sont environ de 5 mm. Les analyses
en microscopie électronique à balayage montrent la
présence d'agglomérats ou d'agrégats de particules
ultrafines (figure 3).
La figure 4 et les tableaux 7 à 10 présentent la synthèse
des résultats des concentrations en poussières, les IE et IP
pour la filière des TRC.
Les résultats mettent en évidence de très fortes
expositions des salariés aux poussières quelles que soient
les opérations. Les concentrations pondérales en individuel varient de 0,5 à 29 mg/m3 et en ambiance de 0 à
39 mg/m3. Les IE des salariés varient de 0 à 16 et les IP de
0 à 24.
Tableau 6. Résultats des indices de pollution.
Table 6. Pollution indices.
Tubes cathodiques
Lampes usagées
384
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
159
148
39
0,8
0,6
2,1
0,0-23,6
0,0-8,3
0,0-21,4
0,4
0,3
0,4
0,2
0,2
0,1
0,6
0,5
2,1
INRS
SEI
2.0kV X9,500
1µm
WD 2.9mm
INRS
SEI
2.0kV X45,000 100nm WD 3.0mm
Figure 3. Images microscope électronique à balayage (MEB) de poudres luminescentes d'écran à tubes cathodiques.
10,00
1,00
0,10
Démantèlement
Préparation
des tubes
Dépollution :
découpe
du tube
Dépollution :
broyage
du tube
Figure 3. Scanning electron microscopy (SEM) images of luminescent power from a cathode ray tube screen.
10,00
1,00
0,10
0,01
Démantèlement
Préparation
des tubes
Dépollution :
découpe
du tube
Dépollution :
broyage
du tube
Démantèlement
Préparation
des tubes
Dépollution :
découpe
du tube
Dépollution :
broyage
du tube
100,00
10,00
10,00
1,00
0,10
0,01
Démantèlement
Préparation
des tubes
Dépollution :
découpe
du tube
Dépollution :
broyage
du tube
1,00
0,10
0,01
Figure 4. Concentrations pondérales en individuel, en ambiance et indices d'exposition, de pollution pour les différentes opérations de
traitement dans la filière des écrans.
Figure 4. Individual and environmental concentrations of total inhalable dust and exposure and pollution indices for different treatment
operations in the waste screen sector.
385
M-T. Lecler, et al.
Opérations de traitement
Démantèlement
Préparation des tubes
Dépollution : découpe du tube
Dépollution : broyage du tube
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
59
40
16
20
2,5
5,1
3,9
11,3
0,6-8,1
0,8-29,0
0,5-10,5
1,2-29,0
1,7
2,3
3,3
8,2
1,1
1,4
1,4
2,9
3,4
5,2
5,2
20,5
Tableau 8. Résultats des concentrations en ambiance (mg/m3).
Démantèlement
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
82
28
28
21
1,1
2,8
1,9
7,4
0,0-3,4
0,5-8,7
0,2-23,7
0,1-39,0
1,0
2,1
1,1
4,0
0,5
1,4
0,6
1,5
1,6
3,7
1,4
7,6
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
75
41
15
20
0,5
2,0
1,0
5,1
0,0-1,6
0,1-13,8
0,1-2,9
0,3-15,8
0,5
1,2
0,6
2,9
0,2
0,5
0,2
0,7
0,8
3,0
2,0
9,2
Démantèlement
Démantèlement des écrans
Lors du démantèlement des écrans, les opérateurs
sont exposés en particulier au plomb (niveau d'exposition
max : 1 VLEP Pb). Il est probable que la casse du canon à
électron contribue à leur exposition, de par la composition du verre du col du tube cathodique. Les niveaux
d'exposition (concentration pondérale en individuel et IE)
des salariés sont plus importants que les niveaux de
pollution (concentration pondérale en ambiance et IP). La
pollution se localise principalement au niveau des postes
de travail et est générée par les opérations manuelles de
démantèlement.
Préparation des tubes cathodiques
La préparation des tubes cathodiques génère une
pollution importante pour les opérateurs (niveaux
d'exposition max : 4,5 VLEP Pb, 6,2 VLEP Cd, 3,0 VLEP Ba) et dans l'atmosphère de travail (niveaux de
Démantèlement
386
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
81
28
29
21
0,3
1,0
0,4
3,2
0,0-1,3
0,1-2,5
0,1-2,1
0,1-23,6
0,3
0,8
0,4
1,6
0,2
0,6
0,1
0,6
0,4
1,5
0,6
2,6
pollution max : 2,1 VLEP Pb, 0,8 VLEP Cd, 0,6 VLEP
Ba), notamment en raison d'opérations de meulage. Ces
fortes expositions s'expliquent en partie par l'entaille, au
cours du retrait de la bande anti-implosion, des verres de
cône, de dalle et de la fritte qui génère des émissions de
poussières contenant plomb, baryum et éventuellement
du cadmium (pour les écrans anciens). Les vitesses
importantes d'émission des particules contribuent à la
pollution d'ambiance.
10 000
Quantité de plomb
1 000
Opérations de dépollution des tubes
100
10
1
Pour les opérations de dépollution des tubes,
l'exposition des salariés est également importante avec
des empoussièrements et des concentrations en
polluants spécifiques élevées (niveaux d'exposition
max : 5,8 VLEP Pb, 8,7 VLEP Cd, 2,9 VLEP Y). Les
valeurs individuelles mettent en évidence une forte
hétérogénéité des niveaux d'exposition en fonction du
procédé utilisé. L'opération de broyage manuel expose
fortement les salariés. Cette exposition peut s'expliquer
par la mise en suspension des poudres luminescentes
pulvérulentes lors de la casse du verre des tubes
cathodiques. Les indicateurs d'ambiance montrent des
niveaux de pollution élevés des atmosphères de travail.
Les opérations annexes au traitement des écrans,
comme par exemple les opérations de maintenance et de
^tre très exposantes pour
nettoyage, peuvent également e
les salariés et leur environnement de travail.
Ces résultats sont confortés par des prélèvements
surfaciques (figure 5 et tableau 11) qui mettent en
évidence la présence de polluants métalliques en
quantités variables sur les postes de travail et sur la peau
des opérateurs.
Table (µg/dm2)
Cou (µg)
Main (µg)
Démantèlement
Table (µg/dm2)
Cou (µg)
Main (µg)
Préparation des tubes cathodiques
Figure 5. Prélèvements surfaciques en plomb sur les surfaces de
travail, le cou et les mains des opérateurs.
Figure 5. Surface samples of lead on work surfaces and operators'
necks and hands.
granulométriques mettent en évidence que les poudres
et les poussières échantillonnées ont un diamètre médian
de 7 à 8 mm et une fraction de particules ultrafines
(fraction nanoparticulaire) estimée entre 2 et 10 % en
masse (figures 6 et 7).
La figure 8 et les tableaux 12 à 15 présentent la
synthèse des résultats des concentrations en poussières,
les IE et IP pour la filière des lampes usagées.
Les résultats mettent en évidence de fortes expositions des salariés aux polluants. Les concentrations
pondérales en individuel varient de 1,1 à 13,2 mg/m3 et
en ambiance de 0 à 149 mg/m3. Les IE varient de 0 à 2,5 et
les IP de 0,2 à 8.
Filière de traitement des lampes usagées
Déchargement et introduction des lampes usagées
La pollution présente est de type minéral caractérisée
par des poussières à effets spécifiques issues principalement des poudres luminescentes et par des vapeurs de
mercure. Les poudres luminescentes, composées de
métaux et de terres rares (yttrium, aluminium, gadolinium, antimoine, europium, manganèse, baryum, plomb),
sont très facilement émissives dans les atmosphères de
travail en raison de leur pulvérulence. Les analyses
Lors du déchargement et de l'introduction des lampes
usagées dans les procédés de traitement, les salariés sont
exposés en particulier à l'yttrium (niveau d'exposition
max : 1 VLEP), au plomb (niveau d'exposition max :
0,9 VLEP) et aux vapeurs de mercure (niveau d'exposition max : 0,5 VLEP). Cette pollution est principalement
générée par la casse de nombreuses lampes au cours de
leur manutention.
Tableau 11. Résultats des prélèvements surfaciques en plomb.
Table 11. Surface samples of lead.
Opérations
Démantèlement
Surface
Table (mg/dm2)
Cou (mg)
Main (mg)
Table (mg/dm2)
Cou (mg)
Main (mg)
Nombre de mesures
11
14
13
1
3
4
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
1 458,2
63,7
249,5
994,0
66,5
211,7
9,2-6 222,4
7,3-146,3
18,7-543,1
24,0-110,6
81,1-481,4
683,0
53,0
216,9
64,9
142,2
123,7
34,1
150,6
24,0
100,1
2 515,5
88,4
346,1
110,6
323,2
387
M-T. Lecler, et al.
SEI
2.0kV
X10,000 WD 3.0mm
1µm
INRS
SEI
1.0kV X65,000 100nm
WD 2.6mm
Figure 6. Large particle with aggregates of ultrafine particles.
Figure 7. Aggregates of ultrafine particles present in the luminescent powder.
Figure 7. Agrégats de particules ultrafines présents dans la
poudre luminescente.
Figure 6. Grosse particule avec des agrégats de particules
ultrafines.
100,00
10,00
1,00
0,10
Déchargement
manuel +
introduction
Tri des tubes
Traitement
Traitement
des tubes :
des tubes et
end cut-air push lampes : broyage
10,00
1,00
0,10
0,01
Déchargement
manuel +
introduction
Tri des tubes
Traitement
Traitement
des tubes :
des tubes et
Déchargement
manuel +
introduction
Tri des tubes
Traitement
Traitement
des tubes :
des tubes et
10,00
1,00
INRS
0,10
0,01
1,00
0,10
0,01
Déchargement
manuel +
introduction
Tri des tubes
Traitement
Traitement
des tubes :
des tubes et
Figure 8. Concentrations pondérales en individuel, en ambiance et indices d'exposition, de pollution pour les opérations de traitement
dans la filière des lampes usagées.
Figure 8. Individual and environmental concentrations of total inhalable dust and exposure and pollution indices for treatment operations in
the used bulb waste sector.
388
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
14
4
8
32
5,6
4,0
3,8
4,6
1,1-13,2
2,0-6,6
1,1-7,5
0,7-13,2
5,3
3,8
2,8
4,3
2,9
2,4
2,3
2,1
6,5
5,7
5,7
6,4
Déchargement manuel + introduction
Tri des tubes
Traitement des tubes : end cut-air push
Traitement des tubes et lampes : broyage
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
6
26
64
74
1,2
0,7
5,5
1,0
0,7-13,2
0,0-3,4
0,0-149,0
0,1-6,5
1,3
0,6
0,5
0,7
0,8
0,3
0,3
0,4
1,5
0,9
1,0
1,2
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
15
16
30
47
0,9
0,3
0,3
0,8
0,2-2,5
0,0-1,1
0,0-1,1
0,1-2,5
0,6
0,1
0,2
0,6
0,5
0,1
0,1
0,3
1,3
0,3
0,5
1,2
Tri des tubes
Tri des tubes
Tri des lampes usagées
Le tri des lampes usagées expose les salariés en
particulier à l'yttrium et aux vapeurs de mercure (niveaux
d'exposition max : 0,5 VLEP Y, 0,6 VLEP Hg). Cette
pollution provient à la fois de la casse des tubes lors du tri,
et également des tubes déjà cassés présents dans les
caisses. Les vapeurs de mercure sont émises dès lors que
les lampes sont ouvertes, cassées ou broyées. Les vapeurs
se diffusent alors en continu avec un pic de concentration
dans les premières minutes de la mise à pression
atmosphérique de la lampe. Les émissions de mercure,
initialement présent sur les fractions solides, se poursuivent bien au-delà de la phase d'ouverture, de casse ou
de traitement.
Tri des tubes
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
6
26
64
79
0,9
0,4
0,8
0,5
0,2-4,0
0,0-2,6
0,0-8,3
0,1-4,0
0,3
0,2
0,2
0,3
0,2
0,1
0,1
0,2
0,4
0,4
0,5
0,6
389
M-T. Lecler, et al.
En effet, la cinétique d'émission du mercure est liée à
la répartition de ses espèces chimiques et de ses états
physiques. Le mercure présent dans une lampe en fin de
vie se répartit de la façon suivante : soit sous forme
vapeur émise dans les premiers instants de l'ouverture,
soit sous forme adsorbée sur les fractions (embouts
métalliques, verres, poudres) se libérant sous la forme de
vapeurs dans les heures et les jours suivants.
Quantité de plomb (µg)
1 000
Opérations de traitement des lampes
Pour les opérations de traitement des lampes,
l'exposition des salariés est importante avec des empoussièrements et des concentrations en polluants spécifiques
élevées (niveau d'exposition max : 1 VLEP Y, 0,9 VLEP
Pb, 1,7 VLEP Hg), quel que soit le procédé (end cut-air
push et broyage). Les procédés de broyage des tubes et
lampes sont toutefois plus émissifs en fonction du degré
de confinement des broyeurs et en raison de l'absence de
dépollution avant broyage, contrairement aux procédés
end cut-air push. Dans tous les cas, la gestion des fractions
sortantes et le nettoyage/maintenance des procédés sont
des opérations particulièrement exposantes (concentration pondérale en ambiance de 149 mg/m3 et IP de 8,3).
En outre, des prélèvements surfaciques ont mis en
évidence qu'une pollution existe sur la peau des
opérateurs (figure 9 et tableau 16).
Filière de traitement des cartes électroniques,
câbles électriques, plastiques
Les cartes électroniques sont composées essentiellement de résines époxy (le support), d'étain, de plomb,
d'aluminium, de fer et d'autres métaux en quantités plus
faibles. La fraction métallique représente 13 %. Les
analyses MEB de broyats de cartes pauvres et de cartes
riches ont mis en évidence la présence de fibres
minérales artificielles (figure 10) avec des phases majoritaires de SiO2 et Al2O3.
INRS
LEI
2.0kV
X500
WD 6.7mm 10µm
Carte électronique pauvre
100
10
1
Cou
Main
Cou
Main
Traitement
des tubes :
end cut-air push
Tri des tubes
Cou
Main
Traitement
des tubes et
lampes : broyage
Figure 9. Prélèvements surfaciques en plomb sur le cou et les
mains des opérateurs.
Figure 9. Surface samples of lead on operators' necks and hands.
Les poussières issues du broyage des plastiques
contiennent en majorité des polymères avec 0,7 % de
métaux (terbium, antimoine, aluminium et fer). Les
analyses granulométriques mettent en évidence que
seuls 13 % des broyats sont inférieurs à 100 mm (fraction
inhalable).
Il est à noter que les concentrations de PCB et PBB
relevées dans des échantillons de broyats de cartes
électroniques, câbles électriques et plastiques sont très
faibles.
La figure 11 et les tableaux 17 à 20 présentent la
synthèse des résultats des concentrations en poussières,
les IE et IP.
Les filières secondaires de traitement sont également
des filières à risque. Les concentrations pondérales en
individuel varient de 1,7 à 24,2 mg/m3 et en ambiance de
0,2 à 57 mg/m3. Les IE varient de 0,1 à 3,6 et les IP de 0,0 à
21,4.
INRS
LEI
2.0kV
X500
WD 14.2mm 10µm
Carte électronique riche
Figure 10. Images microscope électronique à balayage (MEB) de broyats de cartes électroniques.
Figure 10. Scanning electron microscopy (SEM) image of ground electronic card waste.
390
Tableau 16. Résultats des prélèvements surfaciques en plomb.
Table 16. Surface samples of lead.
Opérations
Surface
Tri des tubes
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
3
3
3
3
18
17
9,0
19,2
8,8
57,2
30,0
40,4
7,1-11,0
18,7-20,0
5,2-12,0
43,7-83,2
3,0-128,5
12,3-93,2
8,8
18,9
9,3
44,6
13,2
31,4
7,1
18,7
5,2
43,7
5,1
25,7
11,0
20,0
12,0
83,2
25,9
54,7
Traitement des câbles électriques
Traitement des cartes électroniques
Les mesures d'exposition lors du traitement des
câbles électriques mettent en évidence des concentrations en poussières élevées (niveau d'exposition
max : 1 VLEP Pb, niveau de pollution max : 5,8 VLEP
Pb).
100
10
1
Plastiques
Le traitement des cartes électroniques expose les
opérateurs à un risque chimique important (niveau
d'exposition max : 2,1 VLEP Pb). Les atmosphères de
^tre très polluées (niveaux de pollution
travail peuvent e
max : 17,7 VLEP Pb, 0,8 VLEP Sn).
100,0
10,0
1,0
0,1
Plastiques
Plastiques
10,00
10,00
Nombre de mesures
Cou (mg)
Main (mg)
Cou (mg)
Main (mg)
Cou (mg)
Main (mg)
1,00
0,10
0,01
1,00
0,10
0,01
Plastiques
Figure 11. Concentrations pondérales en individuel, en ambiance et indices d'exposition, de pollution pour les filières de traitement
secondaire.
Figure 11. Individual and environmental concentrations of total inhalable dust and environmental and pollution indices for secondary
treatment sectors.
391
M-T. Lecler, et al.
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
Plastiques
9
7
5
5,9
5,2
7,7
1,7-13,5
1,9-11,0
2,1-24,2
2,4
3,9
2,8
2,2
2,1
2,2
9,0
7,7
7,0
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
Plastiques
24
11
6
9,5
3,3
8,4
0,2-57,0
0,4-8,2
0,3-45,0
3,3
2,4
1,4
0,7
1,5
0,4
9,7
7,4
1,8
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
Plastiques
9
7
5
1,3
0,9
0,5
0,1-3,6
0,4-1,9
0,1-1,0
0,2
0,9
0,4
0,1
0,4
0,2
2,0
0,9
0,7
10 mg/dm2) et sur la peau des opérateurs (quantité de
plomb au niveau du cou : 8 mg).
Broyage des plastiques
Pour le broyage des plastiques, les niveaux d'empous^tre très élevés (concentration ponsièrement peuvent e
dérale individuelle max : 24,2 mg/m3, concentration
pondérale en ambiance : 45,0 mg/m3), avec des concentrations en plomb non négligeables (niveau d'exposition
max : 0,6 VLEP Pb). Il est probable que les polluants
métalliques proviennent d'un transfert de pollution.
Les niveaux d'exposition et de pollution dans les
filières de traitement secondaires dépendent essentiellement du confinement des broyeurs, de la gestion des
fractions sortantes et du flux traité.
Des prélèvements surfaciques réalisés dans la filière
des cartes électroniques mettent en évidence la présence
de polluants métalliques en quantités variables sur les
postes de travail (concentration surfacique en plomb :
Conclusions générales,
recommandations
et mesures de prévention
Opérationnelles depuis 2006, les filières des DEEE
sont les filières déchets ayant les plus fortes croissances
en termes de flux. Afin d'accompagner leur développement, l'Institut national de recherche et de sécurité
(INRS) a dressé un panorama sans équivalent en France
du risque chimique professionnel associé aux différentes
Nombre de mesures
Moyenne
Étendue
Médiane
P25
P75
Plastiques
25
11
6
2,8
1,2
0,1
0,0-21,4
0,1-5,9
0,0-0,3
1,3
0,6
0,1
0,1
0,3
0,1
2,7
1,8
0,2
392
opérations et procédés mis en œuvre dans ce secteur
émergent. La cartographie des expositions des salariés
du secteur des DEEE a ainsi mis en évidence une
contamination du personnel et des locaux de traitement
due, notamment, à la présence de polluants métalliques
(plomb, cadmium, mercure, yttrium).
Pour aider les différents acteurs de ces filières dans
leur démarche de réduction du risque chimique, l'INRS a
décliné sa mission de prévention selon les axes suivants :
– publication de brochures d'aide au repérage des
risques et d'un dépliant d'aide à la réduction du risque
chimique en collaboration avec des caisses d'assurance
retraite et de la santé au travail (CARSAT) et des caisses
régionales d'assurance maladie (CRAM) et des écoorganismes (Écosystèmes et Récylum) [7-9] ;
– études plus fondamentales des mécanismes d'émissions de polluants nécessaires à la conception de
procédés moins émissifs ;
– développement et recommandation de solutions techniques de réduction du risque chimique validées en
entreprises.
Concernant la filière des écrans TRC, la mise en œuvre
de dosseret aspirant ou de plénum soufflant associé à un
dispositif de captage sont des moyens efficaces pour
protéger les opérateurs lors des étapes de démantèlement.
^tre réalisée sur
La préparation des tubes doit idéalement e
un poste de travail conçu spécifiquement pour cette
opération et constitué d'une enceinte munie d'un dispositif de ventilation. Les opérations particulièrement expo^tre proscrites.
santes, telles le broyage manuel, doivent e
Le broyage sera réalisé de préférence de manière mécanique et automatisée avec un confinement en dépression.
Concernant la filière des lampes usagées, les opérations de tri, lorsqu'elles sont nécessaires, seront réalisées
sur des tables munies d'aspiration. Le broyage des lampes
usagées nécessitera également un confinement en
dépression. Par ailleurs, le traitement particulier des
tubes fluorescents par le procédé end cut-air push semble
^tre moins exposant que les procédés par broyage. Il est
e
cependant à noter que, du fait de sa plus faible
^tre remplacé par
productivité, le premier a tendance à e
le second dans les entreprises. Un soin particulier devra
^tre apporté au stockage des fractions sortantes contae
minées au mercure.
Concernant les filières secondaires, le broyage est le
procédé récurrent. Les mesures réalisées ont mis en
évidence des niveaux d'empoussièrement importants
qu'il conviendra de réduire par la mise en place de
dispositifs de captage sur les broyeurs.
Enfin, les ateliers de recyclage dans leur ensemble
^tre dotés d'une ventilation générale couplée à
doivent e
un apport d'air de compensation.
En complément de ces recommandations techniques et
de manière plus générale, une meilleure prévention du
risque professionnel passe par la formation et l'information
des salariés et l'application de mesures d'hygiène strictes
(interdiction de boire, manger, fumer sur les lieux du
travail, lavage des mains et du visage pour éviter tout risque
de contamination par ingestion avant les pauses et les
repas, douche après le travail, changement des v^
etements
après le travail et nettoyage par l'entreprise des v^
etements
de travail) pour éviter le risque de transfert de contamination du milieu du travail vers le milieu familial. Par
ailleurs, étant donné le caractère cancérogène mutagène
ou reprotoxique de certains composés émis lors des
phases de traitement, les salariés doivent bénéficier d'une
surveillance médicale renforcée complétée par des
dosages biométrologiques dans certains cas.
Dans un contexte de développement de nouvelles
filières, la mise en œuvre de procédés propres et sûrs
répondant tant aux exigences de recyclage, de l'environnement que de l'hygiène du travail sera favorisée par leur
prise en compte dès la phase de conception.
&
Remerciements et autres mentions
Merci à Jérôme Grosjean, Juliette Jannot, Nathalie
Monta, Yves Morèle, Thérèse Nicot, Olivier Rastoix,
Isabelle Subra et à toutes les équipes techniques du
département ingénierie des procédés de l'INRS qui ont
contribué aux analyses et aux solutions techniques de
prévention. Merci aux éco-organismes, Écosystèmes et
Récylum, et aux entreprises qui ont participé à cette étude.
^ ts : aucun.
Financement : aucun ; conflits d'intére
Références
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4. Bernardo E, Albertini F. Glass foams from dismantled cathode
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2. Andreola F, Barbieri L, Corradi A, Lancellotti I, Falcone R,
Hreglich S. Glass ceramics obtained by the recycling of end of
life cathode ray tubes glasses. Waste Manag 2005 ; 25 : 183-9.
5. Groupe de travail CARSAT/CRAM/INRS/Récylum/Ecosystème. Valeurs limites d'exposition professionnelle aux agents
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3. DIGITIP, MINEFI, FIEEC, ELEN, SCRELEC. Comment évaluer la
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fr/pdf/deee.pdf
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393
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Risques chimiques dans la filière de valorisation des lampes
9. Les écrans à tubes cathodiques – Comment réduire le risque
chimique. Édition INRS ED 6089. Paris : INRS, 2011.
7. La filière des lampes usagées – Aide au repérage des risques
dans les points de collecte et les entreprises de collecte et de
recyclage. Édition INRS ED 6043. Paris : INRS, 2008.
394
Annexe 1
Les risques chimiques
Poussières, poudres luminescentes, plomb, cadmium, baryum et mercure
Les poussières
Les poussières sont présentes dans les filières de traitement des écrans à tubes cathodiques (TRC), des lampes
usagées, des cartes électroniques, des câbles électriques et des plastiques.
Les poussières sont un mélange de particules suffisamment légères pour rester en suspension dans l'air. En
hygiène industrielle, on distingue plusieurs fractions granulométriques des poussières, les deux principales sont
la fraction inhalable (< 100 mm) qui représente toutes les particules susceptibles d'être inhalées, et la fraction
alvéolaire (Dae50 < 4 mm) qui représente les particules les plus fines qui peuvent pénétrer jusqu'aux alvéoles
pulmonaires.
Toutes les poussières, quelle que soit leur nature, peuvent entraîner des effets néfastes sur les voies respiratoires
lorsqu'elles sont inhalées en trop grande quantité. Même les poussières inertes non fibrosantes et sans action
toxique intrinsèque peuvent entraîner des pneumoconioses dues à une surcharge pulmonaire. Pour éviter de
telles pathologies, le ministère en charge du Travail a fixé des VLEP contraignantes pour les poussières inhalables
et alvéolaires de 10 et 5 mg/m3, respectivement. Ces valeurs sont à respecter en moyenne sur une journée de huit
heures.
Les poudres luminescentes
Les poudres luminescentes sont présentes uniquement dans les filières des TRC et des lampes usagées.
Les poudres luminescentes permettant l'émission de la lumière visible des lampes contiennent principalement des
terres rares (europium, erbium, cérium. . .) et des métaux (yttrium, aluminium, baryum, plomb, cadmium, fer. . .).
Elles sont pulvérulentes (facilement mises en suspension dans l'air) et composées d'une fraction très fine
(nanoparticules). Le risque d'exposition aux poudres luminescentes est présent dès lors que la lampe est ouverte ou
cassée.
Très peu d'études toxicologiques sont disponibles sur les terres rares. Toutefois, l'inhalation des poudres
luminescentes peut entraîner des pathologies respiratoires. Des études rapportent une toxicité suite à des
expositions à un mélange de terres rares et métaux contenant principalement du cérium et de l'yttrium. En milieu
professionnel, l'exposition est principalement respiratoire ou cutanée.
Chez l'homme, l'exposition chronique aux terres rares est associée à un risque de pneumoconiose. Plusieurs cas de
pneumopathies interstitielles allant d'une infiltration nodulaire à une fibrose interstitielle ont été décrits chez des
polisseurs de verre, des salariés de la reprographie ou des travailleurs exposés de façon prolongée aux poussières
de terres rares provenant des électrodes des lampes à arc de carbone. Il existerait également un phénomène de
biopersistance dans le tractus respiratoire expliquant l'accumulation dans les voies respiratoires en cas d'exposition
chronique.
Seul l'yttrium possède une VLEP sur huit heures (1 mg/m3). L'American Conference of Industrial Hygienists (ACGIH)
indique que le contact cutané et l'inhalation d'yttrium sont deux voies d'exposition qui semblent être
prépondérantes. L'absorption de ce composé peut provoquer des fibroses et la formation de granulomes chez
les animaux lors de leur exposition par voie respiratoire. Chez le rat, une dose de 50 mg/kg a pour conséquence une
nécrose hépatique après 33 jours. Selon le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH),
l'exposition à l'yttrium peut provoquer chez l'animal des irritations pulmonaires, des blessures oculaires ou des
atteintes du foie. Chez l'homme, seule l'irritation oculaire semble avoir été mise en évidence. Les principaux
organes cibles sont les yeux, le système respiratoire et le foie.
Le plomb
Le plomb (Pb) est présent dans le verre de cône, la fritte (zone de jonction entre le verre de dalle et le verre de
cône), le col des tubes cathodiques et les soudures des cartes électroniques.Le plomb (et ses composés) peut
pénétrer dans l'organisme par les voies digestive et respiratoire et entraîner des intoxications. Il s'accumule dans
l'organisme notamment dans les os. Pendant la grossesse, ses effets néfastes sur le développement du fœtus sont
reconnus. Il est également soupçonné de réduire la fertilité et d'être cancérogène. Il est également dangereux
pour l'environnement.Le saturnisme, intoxication par le plomb, peut être reconnu comme maladie professionnelle au titre du tableau de maladie professionnelle no 1 du régime général de la Sécurité Sociale.Le plomb
395
M-T. Lecler, et al.
possède une VLEP 8 h contraignante de 0,1 mg/m 3 (se rapporter à la fiche toxicologique de l'INRS
FT-59).
Le baryum
Le baryum (Ba) est présent dans les filières de traitement des TRC et des lampes usagées.
Le baryum et ses composés peuvent entraîner des effets néfastes sur la santé par inhalation et ingestion. Ils se
déposent dans les muscles, les poumons et surtout dans les os (se reporter à la fiche toxicologique de l'INRS no 125).
En France, une VLEP 8 h réglementaire indicative de 0,5 mg/m3 est fixé pour les composés solubles du baryum.
Il est à noter la présence possible d'autres métaux, notamment du cadmium (Cd), classés cancérogènes dans les tubes
cathodiques anciens (minitels, écrans).
Le mercure
Le mercure est un élément très toxique présent dans les lampes usagées. Une exposition prolongée à ce composé
peut engendrer des symptômes tels qu'irritabilité, anxiété, insomnie dans un premier temps, des tremblements des
doigts et de la face dans un second temps. Ces troubles s'aggravent progressivement avec des modifications du
comportement. Une stomatite apparaît généralement avec l'encéphalopathie. Ces symptômes sont répertoriés dans
le tableau no 2 des maladies professionnelles reconnues par le régime général de la Sécurité Sociale sous le nom
d'hydrargyrisme.
La VLEP du mercure a été considérée dans cet article à 0,05 mg/m3 sur huit heures. La nouvelle VLEP du mercure
sera fixée à 20 mg/m3 après transposition de la directive européenne 2009/161/UE.
396

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