Le Traitement de l’eau dans les Technicentres

L’ensemble des foyers domestiques, tertiaires et industriels génèrent des eaux usées. Ces effluents sont divers :

• Eaux issues d’une activité professionnelle;
• Eaux usées domestiques (toilettes, cuisine, douche…) ;
• Eaux pluviales ;

Afin de pouvoir être rejetées dans le milieu naturel, les eaux usées doivent avoir une composition chimique permettant de ne pas dégrader le milieu receveur. Généralement, ces effluents sont directement rejetés dans un réseau d’assainissement communal afin d’être épurés dans une station de traitement des eaux usées (STEU). Le passage en STEU est indispensable afin de préserver le milieu naturel. En effet, on peut observer rapidement lorsque des rejets pas ou insuffisamment traités sont rejetés dans l’environnement une dégradation de la qualité des eaux. Les phénomènes les plus visibles sont généralement les suivants :

• Coloration ou trouble de l’eau ;
• Mauvaises odeurs ;
• Marée verte (bloom algaux) ;
• Poissons morts flottant en surface…

Cependant, rejeter ses effluents n’est pas simple pour un site industriel et encore moins lorsque ce dernier est une installation classée pour la protection de l’environnement (ICPE). En effet, un industriel a l’obligation de respecter des arrêtés ministériels (arrêté du 02/02/98), des arrêtés préfectoraux et des conventions de déversement. Dans ces documents, il est imposé à l’exploitant industriel de respecter une qualité minimale des eaux avant de rejeter ses effluents dans le réseau d’assainissement et plus encore lors d’un rejet dans le milieu naturel. Pour cela, de nombreux Technicentres (plus d’une vingtaine) sur l’ensemble du territoire se sont équipés de station de traitement des eaux usées (STEU, anciennement STEP) afin de permettre d’abattre la pollution dans leurs effluents. Ces stations sont présentes à la fois sur les Technicentres industriels (Quatre Mares, Bischheim…) et de maintenances (TEE, Bordeaux…) classés ICPE à autorisation mais aussi sur des sites de tailles plus réduites (Neudorf …). Certains sites ont fait le choix de traiter l’ensemble de leurs effluents (eaux pluviales et eaux usées), seulement les eaux industrielles voir seulement les eaux d’une seule activité afin de permettre la réutilisation des eaux pout cette activité. Pour cela, les STEU doivent permettre d’obtenir une qualité suffisante aux eaux usées afin d’être réutilisées (nettoyage des rames aux Machine à laver au défilé – MALDA par exemple). Pour cela, une STEU comporte en général trois grands types de traitements :

• Le prétraitement qui permet de préparer les effluents à être traités dans la STEU sans risquer de l’endommager. Ce traitement peut s’apparenter à un gros déshuileur avec un système de grille ;
• Le traitement primaire ou physico-chimique qui permet d’abattre la pollution particulaire (solide en suspension) et la pollution fixée sur ces particules; 
• Le traitement biologique qui permet un affinage de la pollution via des procédés de biodégradation.

Il est parfois également nécessaire, en fonction des caractéristiques des effluents en entrée de STEP et des critères de qualité souhaités en sortie d’ajouter des traitements complémentaires. Ils sont généralement issus du domaine des eaux potables comme les systèmes de filtration sur charbon actif ou de traitement par ozonation. L’ensemble de ces techniques est utilisé lorsqu’il s’agit d’une STEU communale qui reçoit généralement des effluents avec une qualité d’eau « habituelle ». Cependant, lorsqu’il s’agit d’effluents industriels, elles ne sont plus suffisantes. En effet, dans les Technicentres SNCF, la majorité des STEU sont différentes entre elles, car adaptées à la qualité des effluents spécifiques, aux activités industrielles du technicentre et au milieu récepteur (rejet dans le réseau ou dans le milieu naturel, en zone sensible ou non…).

L’ensemble des spécificités et les efficacités de traitement doivent être maitrisées par nos agents sur site, que le traitement soit sous-traité ou non. Afin d’aider ces technicentre, l’AEF participe dans le suivi des performances des STEU. Ce travail peut être réalisé sous plusieurs formes :

• Réalisation de mesures en entrée et sortie pour définir les performances;
• L’interprétation de résultats des exploitants ;
• Réalisation d’audit sur la STEU pour s’assurer du bon fonctionnement ;
• L’étude de cahier des charges lors de renouvellement des contrats d’exploitation. 

En outre, l’AEF met son expertise une fois par an sur le Technicentre de Bischheim pour former les nouveaux opérateurs ou personnels travaillant dans le domaine de l’environnement sur la gestion des stations de traitement.

Cette expertise a été reconnue à plusieurs reprises dans le milieu scientifique. La dernière reconnaissance en date est la sélection de l’AEF au congrès international triennal sur le drainage urbain (ICUD) pour réaliser une présentation sur les travaux menés en collaboration avec les Technicentre de Bischheim et de Quatre Mares. 

Une campagne de mesure de Qualité de l’air pour accompagner la mise en place des diffuseurs de parfum d’ambiance.

Les nuisances olfactives (odeurs) représentent une gêne croissante pour bon nombre de gens, et apparaissent aujourd’hui comme le deuxième motif de plainte après le bruit. Elles résultent de la présence de Composés Organiques Volatils (COV) dans l’air pouvant provenir de nombreuses sources. Mêmes en concentrations très faibles, et ne présentant pas forcément de caractère toxique, ces substances chimiques peuvent s’avérer particulièrement odorantes et donc mal perçues par le public. Ainsi, face à un problème de ce type il est important pour l’exploitant d’un site de prendre en compte la notion de gêne ressentie au même titre que la santé ou la sécurité du public. 

Afin de lutter contre les nuisances olfactives perçues par les voyageurs et commerçants aux abords de l’interconnexion entre les réseaux SNCF et RATP en Gare de l’Est, Gares & Connexions a souhaité tester la diffusion d’un parfum d’ambiance. En lien avec la cellule toxicologique de la SNCF, l’AEF a été missionnée pour réaliser une évaluation de la Qualité de l’air afin de s’assurer que la diffusion de ce parfum ne représentait pas de risque pour la santé des personnes à proximité. 

La campagne de mesures a consisté à évaluer les niveaux de concentrations en polluants à proximité des trois emplacements des diffuseurs de parfum. Au total deux points de mesures ont été installés : le premier à l’intérieur de la gare à proximité de l’interconnexion des réseau SNCF/RATP au plus proche des deux diffuseurs et le second au niveau des escaliers séparant le parvis de la gare de l’Est et l’entrée de la gare à proximité de l’emplacement du dernier diffuseur de parfum. Les diffuseurs étaient positionnés à une hauteur d’environ 2,50m du sol.   Les concentrations en composés organiques volatils totaux (COVT), en substances odorantes ainsi qu’en particules PM10 et PM2,5 ont été déterminées à l’aide des méthodes de mesure et prélèvements suivantes : 

• COVT : 
  • Mesures à l’aide d’un détecteur PID (à photo-ionisation) permettant une mesure en continu ; 
• COVT et composés odorants spécifiques : 
  • Prélèvements actifs su tubes TENAX à l’aide de pompes bas débit et analyses par thermo-désorption des tubes puis chromatographie en phase gazeuse ; 
• Particules PM10 et PM2,5 : 
  • Mesures à l’aide d’un compteur optique permettant une mesure en continu. 

La campagne s’est déroulée en deux temps : deux journées de mesures lors d’une semaine durant laquelle les diffuseurs de parfum n’ont pas été mis en fonctionnement et deux journées de mesures supplémentaires lors d’une semaine durant laquelle les diffuseurs ont été mis en marche. 

Le parfum étant principalement composé de deux molécules odorantes (le méthyl dihydrojasmonate et 3-pentyltetrahydropyran-4-yl acetate) pour lesquels il n’existait pas de méthode standardisée d’analyse, l’AEF s’est donc rapproché d’un partenaire scientifique, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), afin de développer une méthode de quantification adaptée à ces molécules. 

La comparaison des concentrations en COVT mesurés à l’aide du détecteur PID lors des deux séries de mesures a montré une hausse des concentrations en COVT lors de l’utilisation des diffuseurs cependant ces concentrations sont restées en moyennes inférieures à la valeur de référence (en l’absence de valeur de référence française, la valeur règlementaire définie par la commission « Hygiène de l’intérieur » de l’Agence fédérale allemande a été retenue à titre de comparaison de manière indicative) pour ce polluant (300 µg/m³ en moyenne à ne pas dépasser sur 8 heures). 

Les résultats de ces campagnes de mesures ont permis montrer que, sur les périodes étudiées, les concentrations moyennes restaient inférieures aux valeurs de références existantes pour chacun de ces composés et que la diffusion de ces parfums pouvait donc être réalisée lors de l’exploitation de la gare. 

Une nouvelle technologie d’huile isolante plus performante et plus durable

Certains types de transformateurs de puissance embarqués (TFP) voir photographie 1, ont des températures de fonctionnement relativement élevées.

L’huile mise en œuvre dans ces transformateurs va donc subir des réactions d’oxydations, qui vont se traduire par la formation de composés acides. Une acidité trop élevée va entrainer à terme une dégradation des isolants des transformateurs de puissance embarqués, voir photographie 2 et 3 (papiers, cartons moulables…). 

La trame de maintenance SNCF sur ces organes implique donc une analyse régulière de l’acidité de l’huile. Si la valeur obtenue est au-delà de la limite haute d’acceptation, l’organe est déposé et expertisé.

Pour ces transformateurs une vidange tous les ans est obligatoire pour conserver la bonne santé des isolants.

L’ICC Transformateur Principal et Selfs immergées Nicolas DUBERT et l’animatrice du comité technique lubrifiant de la Famille techno Chimie Sandrine MULLER ont cherché à identifier en partenariat avec  un fournisseur une huile isolante ayant une meilleure tenue à l’oxydation ainsi qu’une meilleure bio dégradabilité que le produit actuellement utilisé, afin d’avoir une huile plus « verte ».

Une huile de synthèse, extraite à partir de gaz naturel à l’aide du procédé  Gas-To-Liquids (GTL), permettant d’obtenir des huiles très pures, exempte d’impuretés du type azote organique, métaux lourds, composés chlorés… a été sélectionnée et testée par le Groupe Électro-Mécanique (CIN-ÉM) et l’Agence d’Essai Ferroviaire (AEF).

Afin de valider cette huile les tests suivants ont été réalisés :

• Compatibilité avec les huiles minérales actuellement utilisées ;
• Compatibilité avec les élastomères présents ;
• Avis toxicologique, au minima favorable avec précaution ;
• Essais en service d’une durée de 3 ans ;
• Résultats des essais de biodégradabilité.

Tous ces tests se sont avérés probants et l’essai en service a permis de repousser la périodicité de la vidange de 1 à 5 ans.  En effet au bout de ces 5 ans la limite haute d’acidité de 0,3 mg KOH/g n’était toujours pas atteinte (voir graphe 1) et les inhibiteurs présents à l’origine, non consommés. Cette huile se dégrade donc très peu sous l’effet de l’oxydation.

Ce report de potentiel se traduit par un gain estimé à plus de 1 000 000 €/an (en moyenne sur 20 ans) et à une limitation importante de la dégradation des transformateurs du fait d’une acidité élevée. A terme, l’utilisation de cette huile se traduira donc également par une diminution des déposes de transformateurs de puissance embarqués.

Cette huile innovante, également plus biodégradable que les huiles à base  minérale utilisées aujourd’hui, nous permet donc d’augmenter à la fois la performance industrielle et  la performance environnementale !  

Elle est déjà disponible, et son déploiement est en cours depuis le 1^er mars 2021 sur les TGV Dasye, avant d’être, à terme, généralisée à l’ensemble de la flotte TGV.

Un nouvel outil de synchronisation de la vidéo et de la mesure des polluants 

La métrologie en temps réel des polluants, au poste de travail ou dans l’air ambiant, se développe rapidement ces dernières années.  La plupart des équipements de mesure des polluants (gaz, vapeurs ou particules) ne permettent en effet qu’une mesure intégrée sur des durées relativement longues, pouvant atteindre quelques heures.  Pourtant l’exposition des travailleurs à des agents chimiques peut s’avérer très variable en fonction des différentes tâches ou opérations qu’ils accomplissent. Il est alors particulièrement utile, en termes de prévention, d’identifier les phases les plus émettrices en polluants, afin de pouvoir spécifiquement agir sur celles-ci. 

Pour cela, il est souvent indispensable de coupler le mesurage avec une observation de l’activité par vidéo.  L’AEF, spécialiste de la mesure de l’exposition au poste de travail, s’est doté d’un outil de synchronisation des mesures et des images (technologie CAPTIV), qui permet l’enregistrement, la visualisation et l’analyse de multiples données pour des applications industrielles, en études des facteurs humains et des postes de travail. Pour répondre aux différentes activités et contraintes du milieu ferroviaire, le choix de l’équipement vidéo s’est portée vers une caméra portative, non encombrante, à grande autonomie, dotée d’une option infra-rouge permettant d’obtenir des images aisément exploitables en milieux sombres ou mal éclairés, du type galerie souterraine ou tunnel. Cette caméra est alors portée par un agent de l’équipe Hygiène industrielle en charge des mesurages. 

Cette technologie représente alors une aide précieuse pour le préventeur, mais ne permet pas de vérifier le respect des valeurs limites d’exposition professionnelles (VLEP), pour lesquelles la réglementation exige le prélèvement des substances chimiques et leur analyse différée.

Il existe de nombreuses autres applications potentielles de cette technologie. L’AEF l’a ainsi utilisée lors d’une campagne de mesures de la concentration en particules fines à l’intérieur d’une gare souterraine. Des pics de concentration sont en effet parfois observés dans la journée ou au cours de la nuit. Afin d’identifier l’origine de ces pics de concentration, une webcam fixe alimentée par USB ne limitant ni l’autonomie, ni l’espace mémoire a été installée sur le quai. La photo ci-dessous montre ainsi un pic en PM10 (particules de diamètre inférieur à 10 um) et l’arrivée simultanée d’un RER en gare d’Avenue Foch.  Cette technologie a ainsi permis de faire une corrélation entre des pics de particules nocturnes et le passage de trains de travaux.