Méthode de référence : PCDD et PCDF dans les effluents des usines de pâtes et papiers : annexe A


1.0 Introduction

Il est important de s'assurer que les échantillons prélevés sont représentatifs, exempts de toute contamination externe et préservés adéquatement. Les règles suivantes sont proposées en vue de permettre le prélèvement d'échantillons représentatifs tout en réduisant au minimum leur contamination et leur dégradation.

On devrait prélever deux échantillons composites de 1 L de chaque effluent final des usines de blanchiment et de leurs effluents mixtes, définis dans les sections suivantes, aux intervalles prévus aux annexes I et II du Règlement sur les dioxines et les furannes dans les effluents des fabriques de pâtes et papiers. L'échantillonnage peut se faire par les techniques manuelles ou automatiques décrites ci-dessous.

2.0 Contamination des échantillons

Les échantillons de dioxines ou de furanes peuvent être contaminés à toutes les étapes de leur prélèvement, de leur préservation, de leur expédition et de leur manipulation. Parmi les sources potentielles de contamination, on compte un mauvais nettoyage des contenants, des tubes, etc. servant au prélèvement, une manipulation inadéquate, le fait de ne pas porter de gants de latex ou de mal les porter et la présence de saletés aux points d'échantillonnage. Les contenants qui conviennent le mieux aux échantillons de dioxines ou de furanes sont des bouteilles en verre ambré à capuchon revêtu de téflon. Les échantillons ne devraient jamais venir en contact avec aucun plastique autre que le téflon, sauf à la tête des pompes échantillonneuses automatiques, où il est acceptable de se servir de tubes en silicone de qualité chirurgicale ayant une longueur minimale. On devrait laver tous les contenants à échantillons (bouteilles, éprouvettes graduées, etc.) avec un détergent standard de qualité "laboratoire", puis les rincer avec des portions d'eau désionisée, d'acétone, d'hexane et de dichlorométhane. Les contenants devraient être séchés à l'air dans un endroit non contaminé, puis bouchés ou recouverts d'un papier d'aluminium en attendant d'être utilisés. Il existe dans le commerce des bouteilles prélavées éprouvées.

Afin de réduire au minimum les possibilités d'intercontamination, il est recommandé d'utiliser, pour chaque lieu d'échantillonnage, un jeu complet de tout le matériel et de tous les dispositifs d'échantillonnage ainsi que de tous les tubes, robinets et autres éléments venant en contact avec les échantillons. C'est à la personne qui procède à l'échantillonnage qu'il revient de prouver que le matériel d'échantillonnage est propre, exempt de contamination et adapté aux besoins de l'échantillonnage et du dosage. En général, tout appareil déménagé d'un point à un autre devrait subir les étapes suivantes de nettoyage et de préparation: lavage à l'eau chaude avec un détergent non phosphaté, rinçage à l'eau chaude, rinçage à l'acétone, rinçages à l'eau chaude et à l'eau froide, rinçage à l'eau distillée. Une fois le matériel nettoyé, ses orifices destinés à venir en contact avec les échantillons devraient être recouverts d'un papier d'aluminium pour le transport.

On recommande aussi d'enfiler des gants en latex non poudrés immédiatement avant de manier les bouteilles à échantillon primaire à chaque point d'échantillonnage, une fois que les travaux salissants sont terminés. Cette précaution réduit au minimum les risques d'intercontamination.

3.0 Échantillonnage d'un effluent final

Les échantillons d'effluent final devraient être prélevés dans le courant qui se déverse dans les eaux réceptrices, en aval de tous les dispositifs de traitement des eaux usées de l'usine. S'il existe plusieurs points de rejet, on devrait échantillonner chaque courant rejeté, tous les échantillons étant ensuite réunis en un seul effluent final. Le mode d'échantillonnage peut être soit manuel, soit automatique; quel qu'il soit, il est essentiel de prélever les échantillons en un endroit où les eaux sont bien mélangées.

3.1 Échantillonnage manuel

L'échantillon peut être prélevé avec du matériel simple, notamment des seaux, des entonnoirs et une chaîne ou une perche assez longue. Le matériel doit convenir à l'échantillonnage et au dosage effectués et, en général, il doit être réservé à un seul point d'échantillonnage. La marche à suivre pour le nettoyage du matériel déménagé d'un point à un autre est décrite à la section 2.0 ci-dessus.

Cette technique est moins stricte que celle de l'échantillonnage automatique en continu; il faut donc, pour obtenir un échantillon représentatif, prélever manuellement des échantillons de l'effluent à des intervalles réguliers sur une période de 24 heures.

L'échantillonnage manuel peut être effectué au moyen d'un échantillonneur automatique fonctionnant en mode manuel lorsque le mode automatique ne fonctionne pas.

3.1.1 Mode opératoire détaillé

L'échantillonnage doit consister à prélever manuellement des échantillons instantanés dans des bouteilles de 500 mL à raison d'au moins un échantillon aux trois heures (pendant une période de 24 heures), en un point représentatif du courant de l'effluent final.

On devrait adopter le mode opératoire suivant pour l'échantillonnage.

  1. Ouvrir les robinets d'échantillonnage ou le couvercle de l'égout.
  2. Mettre des gants de latex.
  3. Enlever le capuchon d'une bouteille prélavée.
  4. Déposer le capuchon, revêtement en haut, sur une surface à l'abri des sources possibles de contamination.
  5. Au besoin, mettre la bouteille dans un dispositif d'allonge, et la plonger dans le courant. Lorsque cela est impossible, prélever l'échantillon au moyen d'un seau en acier inoxydable prélavé.
  6. Rincer deux fois la bouteille (ou le seau) avec l'échantillon à prélever.
  7. Remplir la bouteille d'échantillon.
  8. Rincer le capuchon en y versant environ 10% du contenu de la bouteille.
  9. Remplir la bouteille jusqu'au col.
  10. La déposer sur une surface solide.
  11. Visser le capuchon sur la bouteille.
  12. Identifier toutes les bouteilles en indiquant leur contenu ainsi que le lieu et le moment de l'échantillonnage.
  13. Mettre la bouteille dans une glacière (à une température de 1 à 5°C).
  14. Fermer tous les robinets d'échantillonnage ou les couvercles d'égout.
  15. À la fin de la période de 24 heures, apporter la glacière renfermant les bouteilles d'échantillon primaire au laboratoire.
  16. Dans chaque bouteille d'échantillon primaire, prélever le volume requis (voir le paragraphe q) ci-après) et le transvaser dans chacune des deux bouteilles à échantillon prélavées de 1 L, en procédant comme suit :

    • Rincer une éprouvette graduée prélavée de 500 mL, réservée à l'effluent échantillonné.
    • Pour le rinçage, agiter la bouteille à échantillon primaire et verser 10 mL de son contenu dans l'éprouvette graduée de 500 mL. S'assurer que toutes les surfaces intérieures sont rincées à fond. Jeter l'eau de rinçage et rincer de nouveau avec une autre portion de 10 mL.
    • Agiter de nouveau la bouteille à échantillon primaire et verser le volume requis (cf. q) ci-dessus) dans l'éprouvette graduée de 500 mL.
    • Verser ce volume dans une bouteille à échantillon de 1 L.
    • Répéter les deux dernières étapes pour la seconde bouteille de 1 L.
  17. Le volume de prélèvement requis dans chaque bouteille à échantillon primaire est de 1 L divisé par le nombre de bouteilles à échantillon primaire (pour obtenir un échantillon composite représentatif de la période d'échantillonnage). Pour que l'échantillon soit proportionnel au débit, multiplier ce volume par le rapport suivant: débit au moment de l'échantillonnage, divisé par le débit moyen sur la période de 24 heures.
  18. Boucher fermement les deux bouteilles de 1 L avec un capuchon de téflon prélavé et indiquer leur contenu ainsi que le lieu et la date de l'échantillonnage.

3.2 Échantillonnage automatique

Il est possible de prélever les échantillons d'effluent final au moyen de matériel automatique. Les échantillonneurs automatiques doivent convenir, tant du point de vue de la mécanique que de l'alimentation électrique, au milieu où ils seront utilisés; il faudrait aussi qu'ils soient faciles d'accès pour les inspections et l'entretien courant. Les trois caractéristiques les plus importantes du matériel d'échantillonnage automatique sont la capacité d'obtenir un échantillon représentatif, la composition du matériel et la stabilité de la température.

Il est essentiel que l'échantillon prélevé par un échantillonneur automatique le soit à un point du courant de l'effluent final où les eaux sont mélangées à fond. En ce qui a trait à la composition du matériel, on peut généralement répondre aux critères en utilisant de façon constante des matières comme le l'acier inoxidable, le téflon et le verre. Il est permis de se servir d'une longueur minimale de tube en caoutchouc de silicone de qualité chirurgicale à la tête d'une pompe péristaltique.

La meilleure façon de contrôler la stabilité de la température consiste à enregistrer la température en continu et à inscrire les données obtenues dans un registre propre à l'échantillonneur, qui serait conservé près de celui-ci et où l'on devrait aussi inscrire les données concernant les réparations, les inspections, l'utilisation courante et l'entretien.

On devrait suivre le mode opératoire détaillé recommandé par le fournisseur d'échantillonneurs automatiques.

Deux échantillons composites de 1 L de l'effluent final doivent être recueillis sur une période de 24 heures, de l'une ou l'autre des façons suivantes :

  1. Prélever en continu un échantillon de l'effluent final en quantités constantes ou proportionnelles au débit.
  2. Composer des échantillons primaires d'effluent final ayant un volume égal (prélevés au moins aux trois heures).
  3. Composer des échantillons primaires d'effluent final ayant un volume égal (prélevés au moins aux trois heures) en quantités proportionnelles au débit observé au moment de l'échantillonnage.

L'échantillonneur automatique devrait être programmé, s'il est possible de le faire, de façon à permettre d'utiliser la fonction de purge. Il devrait assurer l'obtention d'un volume au moins suffisant à la fin de la période de 24 heures. Si l'échantillon est recueilli dans un seul contenant, on devrait le répartir dans deux bouteilles à échantillon de 1 L à la fin de la période d'échantillonnage, en l'agitant avec une tige en verre prélavée et en laissant un petit espace mort au-dessus. Si l'échantillon est recueilli dans une ou plusieurs séries de bouteilles à échantillon primaire, le transvaser dans deux bouteilles à échantillon de 1 L conformément aux directives énoncées au point p) du paragraphe 3.1.1, ou l'y verser directement après agitation si les volumes correspondent à ceux requis.

3.3 Composition des échantillons de rejets multiples

En cas d'échantillonnage séparé de rejets multiples, on doit préparer un échantillon composite proportionnel au débit de chacun des effluents. Suivre la méthode décrite à la section 4.3 afin d'obtenir deux échantillons composites de 1 L.

4.0 Échantillonnage des effluents mixtes des usines de blanchiment

Préparer un échantillon mixte des effluents de chaque usine de blanchiment. Il doit comprendre le trop-plein de chaque cuve étanche qui sort de l'usine de blanchiment mais il exclut tout le liquide recyclé réutilisé dans l'usine. Sont aussi exclus toutes les boues de chaux et tous les autres ajouts venant de l'extérieur de l'usine de blanchiment. Il sera habituellement nécessaire de prélever l'échantillon manuellement, de sorte qu'il soit composé proportionnellement au débit des eaux d'égout ou des filtrats acides et alcalins. Les résultats devraient être accompagnés de données sur le débit total des effluents de chaque usine de blanchiment.

4.1 Echantillonnage manuel

4.1.1 Mode opératoire détaillé

Dans le cas des eaux d'égout ou des filtrats de blanchiment acides, il faudrait prendre les mesures additionnelles suivantes pour chaque courant échantillonné.

  1. Avant de commencer à prélever chaque échantillon primaire, demander à l'exploitant de l'usine quelle est la concentration de chlore résiduel observée.
  2. À la suite de l'étape j) décrite au paragraphe 3.1.1, ajouter dans la bouteille à échantillon primaire du Na2S03, en quantités proportionnelles à celles indiquées au tableau A.1 (en fonction de la concentration de chlore résiduel observée).
Tableau A.1: Ajouts de sulfite de sodium requis dans les bouteilles à échantillon primaire d'eaux d'égout ou de filtrats de blanchiment acides
Chlore résiduel (mg/L) Quantité de Na2SO3 à ajouter dans chaque bouteille à échantillon primaire de 500 mL (mg)
1 - 100 95
101- 200 191
201- 300 287
301- 400 382
401- 500 478


Note: Ajouter le Na2SO3 dans la bouteille à échantillon primaire de 500 ml au moment de l'échantillonnage in situ.

4.2 Échantillonnage automatique

Suivre le mode opératoire décrit à la section 3.2 en ayant soin au préalable, pour les courants acides, d'ajouter dans les bouteilles de l'échantillonneur automatique la quantité nécessaire de Na2S03. Cette quantité est déterminée à partir du tableau A.1, en fonction du volume des bouteilles utilisées avec l'échantillonneur automatique et de la concentration prévue de chlore résiduel.

4.3 Techniques de composition des effluents des usines de blanchiment

On prépare l'échantillon mixte des effluents de chaque usine de blanchiment en combinant les divers échantillons en proportion du débit de chaque effluent, qui peut être évalué par un bilan massique. On doit se procurer les données de débit pour chaque effluent avant de préparer l'échantillon composite final au terme de la période de 24 heures.

Pour ce faire, suivre le mode de composition en fonction du débit exposé ci-après pour produire deux échantillons de 1 L.

  1. Rincer une éprouvette graduée prélavée de 500 mL pour chacun des échantillons composites requis.
  2. Pour le rinçage, agiter la bouteille de 1 L contenant l'échantillon de l'effluent ayant le débit le plus élevé et verser 10 mL de son contenu dans l'éprouvette graduée de 500 mL. S'assurer que toutes les surfaces intérieures sont rincées à fond. Jeter l'eau de rinçage et rincer de nouveau avec une autre portion de 10 mL.
  3. Agiter de nouveau la bouteille de 1 L et verser le volume requis (cf. note 1) dans l'éprouvette graduée de 500 mL.
  4. Verser ce volume dans la bouteille prélavée de 1 L destinée à recevoir l'échantillon composite.
  5. Reprendre toutes les étapes qui précèdent avec chacun des échantillons qui formeront l'échantillon composite final.
  6. Boucher fermement la bouteille à échantillon composite avec un capuchon en téflon prélavé et indiquer son contenu ainsi que le lieu et la date de l'échantillonnage.

Note 1: Le volume d'échantillon à conserver pour chaque effluent échantillonné est le produit de 1 L par le rapport suivant : débit moyen de l'effluent échantillonné, divisé par le débit moyen total de tous les effluents échantillonnés.

5.0 Expédition et stockage des échantillons

Tous les échantillons devraient être conservés à une température de 1 à 5°C durant le prélèvement et l'expédition afin de réduire au minimum la possibilité de dégradation. On doit mettre un nombre suffisant de sacs réfrigérants dans les glacières servant à l'expédition de façon à s'assurer que les échantillons restent au froid. On devrait séparer les diverses bouteilles mises dans la glacière par des gaines de protection et remplir tous les grands espaces morts. Les échantillonneurs automatiques devraient être munis de leur propre système de refroidissement.

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