Section 7 : Exemples de méthodes d'estimation des rejets

• 7.1 Estimation des rejets par des mesures directes
• 7.2 Estimation des rejets à l'aide des facteurs d'émission
• 7.3 Scénarios de déclaration

Le présent chapitre propose des exemples adaptés de la marche à suivre proposée par l'EPA des États-Unis dans la version provisoire du Guidance for Reporting Toxic Chemicals within the Dioxin and Dioxin-like Compounds Category en vue d'estimer des rejets à partir des données résultant du contrôle et des facteurs d'émission (exemples 1 à 6) ainsi que des exemples de divers scénarios de déclaration pour les substances à d'autres seuils (exemples 7 à 9). Sauf dans le domaine des procédés de préservation du bois, les HAP, les dioxines/furannes et le HCB sont généralement des sous-produits qui se forment pendant qu'on utilise certains procédés de fabrication et de combustion et les quantités rejetées par suite d'une production fortuite ne peuvent être déterminées ni au moyen de calculs techniques ni par le calcul du bilan massique. Il faut au contraire faire appel à des mesures directes ou aux facteurs d'émission. Environnement Canada a préparé une base de données contenant les facteurs d'émission pour les substances à d'autres seuils (voir l'Annexe 9).

La présente section fournit des exemples de calcul des rejets de dioxines/furannes dans l'air, l'eau et le sol à l'aide de mesures directes.

Exemple 1 : Calcul des rejets dans l'air de dioxines/furannes à partir de données recueillies lors du contrôle de la cheminée

Les essais sur la cheminée ont permis de détecter des dioxines/furannes dans les gaz de cheminée de votre installation à une concentration de 10^-9 g ET par mètre cube standard de gaz sec (10 ng ET/m³ de gaz sec). Le niveau d'humidité dans la cheminée se situait aux environs de 10 %. La vélocité du gaz dans la cheminée était, en moyenne, de 8,0 m/s. Le diamètre de la cheminée est de 0,3 m. Calculez le rejet annuel dans l'air des dioxines/furannes émis par la cheminée de votre installation.

Étape 1 : Calculez le débit volumétrique du flux de gaz.

Étape 2 : Corrigez le débit volumétrique en fonction de l'humidité du flux gazeux dans la cheminée.

Les gaz de cheminée peuvent contenir de grandes quantités de vapeur d'eau. La concentration de la substance dans les gaz d'échappement est souvent établie pour un « gaz sec ». Pour obtenir un taux de rejet exact, vous devez corriger le débit des gaz évacués calculé à l'étape 1 en fonction de l'humidité des gaz s'échappant de la cheminée de votre installation. Vous y parviendrez de la façon suivante :

Étape 3 : Estimez les émissions annuelles de la cheminée dans l'air.

Multipliez le débit volumétrique du gaz sec par la concentration de dioxines/furannes mesurée dans les gaz de cheminée.

Exemple 2 : Calcul des rejets dans l'eau de dioxines/furannes à l'aide des données d'un procédé de contrôle

Votre installation doit détenir un certificat provincial autorisant l'évacuation de dioxines/furannes dans les eaux de surface. Vous êtes tenus de surveiller périodiquement les effluents de votre installation. Dans cet exemple, des échantillons d'effluents ont été prélevés trimestriellement et analysés afin de déterminer leur teneur en dioxines/furannes. Chaque échantillon était composé de sous-échantillons prélevés toutes les heures dans le flux aqueux pendant 24 heures pour obtenir un échantillon représentatif de l'évacuation quotidienne. On enregistrait également le volume total de l'effluent pour la même journée. Votre installation a été en service 350 jours sur l'année. Les données suivantes ont été obtenues pour chacune des journées d'échantillonnage.

Déterminez si vous êtes tenus de produire une déclaration pour cette installation et, dans l'affirmative, calculez la quantité de dioxines/furannes rejetée.

Pour calculer le volume de dioxines/furannes évacué pour chacune des journées d'échantillonnage, on multiplie la concentration de dioxines/furannes dans l'effluent par le débit d'évacuation pour la journée en question, tel qu'illustré ci-dessous pour l'échantillon du premier trimestre.

Étape 1. Calculez le volume quotidien de dioxines/furannes évacué pour chacune des journées d'échantillonnage.

Quantité de dioxines/furannes évacuée par jour = (débit quotidien de l'effluent) × (concentration de dioxines/furannes dans l'effluent)

À partir du tableau ci-dessus, le calcul de l'évacuation quotidienne des dioxines/furannes de l'effluent pour l'échantillon du premier trimestre est le suivant :

Étape 2. Trouvez la quantité quotidienne moyenne de dioxines/furannes évacuée dans l'effluent.

En utilisant la même équation, on obtient, respectivement, pour les deuxième, troisième et quatrième prélèvements, les quantités de dioxines/furannes suivantes : 0,002 g ET/jour, 0,004 g ET/jour et 0,01 g ET/jour. Il s'ensuit qu'à cette installation, le taux quotidien moyen d'évacuation des dioxines/furannes était le suivant pour tous les épisodes d'échantillonnage :

Étape 3. Calculez l'évacuation annuelle de dioxines/furannes dans les eaux de surface.

L'installation a été en opération 350 jours sur l'année. L'évacuation annuelle estimative de dioxines/furannes dans les eaux de surface est calculée comme suit :

Exemple 3 : Estimation des rejets terrestres lors de l'élimination des boues

D'après les exigences de déclaration à l'INRP, l'élimination des substances répertoriées dans des lieux d'enfouissement situés sur place est considérée comme un rejet dans le sol. L'élimination des substances répertoriées à l'INRP dans des décharges situées à l'extérieur du terrain de l'installation est considérée comme un transfert hors site pour élimination.

Votre installation a produit environ 1 kg de boues sèches par 4 000 L d'eau usée. Celle-ci a été traitée à l'usine d'épuration des eaux usées industrielles de votre installation. Les activités de votre installation ont produit environ 100 millions de litres d'eau usée par jour. L'installation a été en activité 350 jours pendant l'année en cause. Les résultats du contrôle indiquent qu'en moyenne, les boues produites contenaient environ 3 ng ET de dioxines/furannes par kg. Toutes les boues de votre installation ont été enfouies sur place. Précisez la quantité de dioxines/furannes rejetée dans le sol sur les lieux de votre installation par suite de l'enfouissement des boues contaminées.

Étape 1. Déterminez la quantité de boues produite quotidiennement par le procédé de traitement des eaux usées.

Étape 2. Déterminez la quantité de dioxines/furannes contenue dans les boues produites chaque jour.

Étape 3. Calculez les rejets annuels de dioxines/furannes en milieu terrestre en vous fondant sur le nombre de jours de fonctionnement par an.

Les installations peuvent soit élaborer leurs propres facteurs d'émission, soit utiliser les facteurs d'émission fournis par l'INRP pour estimer les rejets et les transferts annuels de diverses substances. Les exemples suivants montrent comment calculer des rejets annuels de dioxines/furannes en utilisant les facteurs d'émission sélectionnés ou les facteurs d'émission calculés par Environnement Canada (voir l'Annexe 9). Dans l'un ou l'autre cas, la marche à suivre est la même.

Une installation qui élabore ses propres facteurs d'émission pour l'une ou l'autre des substances à d'autres seuils doit l'indiquer dans le champ « Commentaires » du formulaire de déclaration à l'INRP.

Les unités varient selon les unités utilisées pour mesurer le niveau d'activité, mais on utilise habituellement le poids par unité de poids du produit, ou le poids par unité de volume du produit. Les unités courantes retenues pour les facteurs d'émission des dioxines/furannes applicables à divers procédés sont les suivantes :

• procédés de combustion - nanogrammes ET de dioxines/furannes par kilogramme de matière brûlée, traitée ou produite;
• évacuation d'effluents de source ponctuelle dans des eaux de surface - picogrammes ET de dioxines/furannes par litre d'eau usée évacuée;
• déchets produits à éliminer - picogrammes ET de dioxines/furannes par kilogramme de boues ou de déchets produits.

Exemple 4 : Estimation des rejets dans l'air des dioxines/furannes des émissions de cheminée

Des dioxines/furannes ont été rejetés dans l'air par une unité d'incinération. Le facteur d'émission qui convient le mieux à votre installation est 10 ng ET de dioxines/furannes rejetés par la cheminée, par kg de matières traitées. Chaque jour, votre installation a traité 25 000 kg de matières et elle a été en service 350 jours sur l'année. Le facteur d'émission convient à votre niveau de contrôle des dioxines/furannes. Veuillez estimer la quantité de dioxines/furannes rejetée annuellement par la cheminée de votre installation.

Étape 1 : Calculez les rejets annuels de dioxines/furannes dans l'air.

Exemple 5 : Estimation des rejets de dioxines/furannes dans les eaux de surface

Votre installation a déchargé 400 millions de litres par jour d'eaux usées traitées dans les eaux de surface. Le facteur d'émission que vous avez estimé le plus approprié pour votre installation est de 10 pg ET de dioxines/furannes par litre d'eaux usées évacué. Le facteur d'émission reflète le niveau de contrôle des dioxines/furannes que vous exercez à votre installation. Votre installation a été en service 365 jours au cours de l'année. Estimez les rejets annuels de dioxines/furannes dans les eaux de surface.

Étape 1 : Calculez les rejets annuels de dioxines/furannes dans l'eau.

Exemple 6: Estimation des rejets de dioxines/furannes en milieu terrestre d'une usine d'épuration des eaux usées

Dans l'exemple 5 ci-dessus, le procédé utilisé par l'usine de traitement des eaux usées a produit 1 kg de boues sèches par 5 000 L d'eaux usées traitées. Le procédé de traitement des eaux usées a enlevé 50 % des dioxines/furannes des eaux usées avant leur évacuation dans les eaux de surface. Toutes les boues produites dans votre installation ont été enfouies sur place. Calculez la quantité de dioxines/furannes rejetée dans le sol de votre installation.

Étape 1. Déterminez la quantité de boues produite chaque jour dans votre installation.

Étape 2. Estimez le facteur d'émission des dioxines/furannes dans les boues.

Si on présume que tous les dioxines/furannes éliminés des eaux usées pendant le traitement étaient contenus dans les boues produites par le procédé de traitement, on peut conclure que le facteur d'émission pour les boues était fonction de l'efficacité de l'élimination des dioxines/furannes des eaux usées. Par conséquent, le facteur d'émission des dioxines/furannes des eaux usées multiplié par l'efficacité de l'élimination donne une indication approximative du facteur d'émission des dioxines/furannes des boues à votre installation. Dans le calcul suivant, on a présumé que la densité des boues était de 500 g/L.

Étape 3. Calculez le rejet annuel de dioxines/furannes en milieu terrestre.

La présente section donne des exemples de scénarios de déclaration fondés sur les critères qui s'appliquent aux substances à d'autres seuils.

Exemple 7 : Déclaration des émissions d'un incinérateur de déchets d'hôpitaux fondée sur l'analyse des échantillons prélevés dans une cheminée

Dans cette installation, 200 tonnes de déchets biomédicaux ont été incinérées pendant l'année avec un taux d'alimentation en déchets de 100 kg/heure. L'installation a effectué des prélèvements pour les dioxines/furannes. La concentration de dioxines/furannes mesurée à partir des échantillons prélevés à même les gaz de cheminée rejetés dans l'air était de 2,1 ng ET/m). Le débit d'échappement dans la cheminée était de 1,2 m³/s. L'installation a produit 20 tonnes de cendres d'incinération au cours de l'année et elle a fixé la concentration moyenne des dioxines/furannes à 1,52 mg ET/tonne de cendres. Les cendres étaient envoyées hors site pour élimination dans un site d'enfouissement.

Étape 1. Déterminez si l'installation doit produire une déclaration à l'INRP pour une ou plusieurs des substances à d'autres seuils.

Une déclaration doit être produite par les installations qui ont été utilisées pour l'incinération annuelle de 100 tonnes ou plus de déchets biomédicaux ou de déchets hospitaliers, indépendamment du nombre d'heures de travail de leurs employés. Dans ce cas, l'installation a incinéré 200 tonnes de déchets biomédicaux de sorte qu'une déclaration s'impose pour toute substance répondant aux critères de déclaration.

Étape 2. Déterminez les substances à déclarer et les renseignements à fournir.

Dioxines/furannes

1. Déterminez si la concentration mesurée des dioxines/furannes rejetés dans l'air (2,1 ng ET/m³) était supérieure au NdD, qui est de 32 pg ET/m³.

Cette installation est tenue de déclarer les dioxines/furannes rejetés dans l'air puisque la concentration mesurée de 2 100 pg ET/m³ était supérieure au NdD, qui est de 32 pg ET/m³.

Calculez les heures de service.

Calculez la quantité de dioxines/furannes rejetée dans l'air.

La déclaration des dioxines/furannes rejetés dans l'air devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [contrôle ou mesure directe (Code « M »)], le Code du niveau de détail [égal ou supérieur au NdD (Code « AL »)] et la Quantité (0,018 g ET). La quantité est arrondie au millième suivant (p. ex., 0,018 g ET), puisque la plus petite unité acceptée par le logiciel de déclaration à l'INRP pour les dioxines/furannes est de 0,001 g ET.

2. Déterminez si la concentration mesurée de dioxines/furannes dans les cendres d'incinération (1,52 mg ET/tonne de cendres) était supérieure au NdD, qui est de 22 pg ET/g de cendres.

La concentration mesurée de 1 520 pg ET/g de cendres était supérieure au NdD pour les dioxines/furannes contenus dans les cendres, qui est de 22 pg ET/g de cendres; par conséquent, la quantité de dioxines/furannes contenue dans les cendres transférées hors site pour élimination doit être déclarée.

3. Calculez la quantité de dioxines/furannes contenue dans les cendres d'incinération transférées hors site pour élimination.

Quantité de dioxines/furannes transférée hors site = (cendres produites) × (concentration de dioxines/furannes dans les cendres)

La déclaration des dioxines/furannes transférés hors site devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [contrôle ou mesure directe (Code « M »)], le Code du niveau de détail [égal ou supérieur au NdD (Code « AL »)] et la Quantité (0,030 g ET). La quantité est arrondie au millième suivant (p. ex., 0,030 g ET), puisque la plus petite unité acceptée par le logiciel de déclaration à l'INRP pour les dioxines/furannes est de 0,001 g ET.

4. On sait, à partir du fonctionnement du procédé, qu'il n'y a pas eu de rejet sur place de dioxines/furannes dans le sol, dans l'eau ou par injection souterraine résultant de l'incinération. La déclaration sur les substances pour les rejets de dioxines/furannes dans le sol, dans l'eau et par injection souterraine devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [Sans objet (Code « SO »)], le Code du niveau de détail (sans objet) et la Quantité (sans objet).

HCB

1. Aucune mesure directe des émissions de HCB n'a été effectuée dans cette installation. Utilisez les facteurs d'émission fournis dans la Base de données des facteurs d'émission pour les substances à d'autres seuils (Environnement Canada) pour estimer le HCB rejeté dans l'air.

La déclaration des rejets de HCB dans l'air devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [Facteurs d'émission (Code « E »)], le Code du niveau de détail (sans objet) et la Quantité (171,4 g).

2. On ne dispose d'aucune information sur la concentration de HCB dans les cendres d'incinération transférées hors site pour élimination. La déclaration du HCB transféré hors site pour élimination devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [aucune information (Code « NI »)], le Code du niveau de détail (sans objet) et la Quantité (sans objet).

3. On sait, à partir du fonctionnement du procédé, qu'aucun rejet sur place de HCB dans le sol, dans l'eau ou par injection souterraine n'a résulté de l'incinération. La déclaration sur les substances pour les rejets de HCB dans le sol, dans l'eau et par injection souterraine devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [Sans objet (Code « SO »)], le Code du niveau de détail (sans objet) et la Quantité (sans objet).

Exemple 8 : Déclaration pour un four de cimenterie

Au cours de l'année de déclaration, une installation qui disposait d'un four à ciment et d'un effectif de 25 employés à plein temps a produit 2 500 000 tonnes de clinker. L'installation a traité et rejeté fortuitement 9,4 kg de mercure dans l'air en raison de la contamination au mercure du calcaire traité dans le four et des combustibles fossiles consommés. La concentration de dioxines/furannes rejetée dans l'air a été évaluée à 0,051 ng ET/m³, et la quantité totale de dioxines/furannes rejetée dans l'air par la cheminée a été évaluée à 0,025 g ET. La concentration moyenne des HCB rejetés dans l'air au cours de l'année a été évaluée à 30,0 ng/m³, et la quantité totale de HCB rejetée dans l'air par la cheminée a été évaluée à 9 grammes.

Étape 1. Déterminez si l'installation doit déclarer à l'INRP une ou plusieurs substances à d'autres seuils.

L'installation a atteint le seuil de 20 000 heures de travail et, à ce titre, elle est tenue de produire une déclaration pour les substances qui répondaient aux critères de l'INRP.

Étape 2. Identifiez les substances à déclarer et précisez les renseignements à fournir.

Mercure (et ses composés)

L'installation a traité et rejeté fortuitement 9,4 kg de mercure dans l'air. Cette quantité excédait le seuil de fabrication, de traitement ou d'autres usages du mercure de sorte que l'installation doit déclarer le mercure (et ses composés).

HAP

1. Déterminez si l'installation répondait aux critères de déclaration à l'INRP pour les HAP. Les HAP sont déclarés si l'installation les a fabriqués fortuitement et si la quantité des substances rejetées sur place ou transférées hors site était d'au moins 50 kg.

2. Dans cet exemple, l'installation utilise les facteurs d'émission fournis dans la base de données des facteurs d'émission pour les substances à d'autres seuils (Environnement Canada), pour calculer la quantité de chaque HAP fabriqué fortuitement puis rejeté ou transféré. Les quantités des divers HAP rejetés sont additionnées dans le but de déterminer si le total de tous les HAP répertoriés à l'annexe 1, partie 3 de l'Avis de la Gazette du Canada pour l'année 2000 a atteint ou excédé le seuil de 50 kg établi pour la somme des HAP fabriqués fortuitement puis rejetés ou transférés. Pour une production de 2 500 000 tonnes de clinker, les quantités suivantes de HAP sont rejetées dans l'air.

La quantité des HAP fabriqués fortuitement était de plus de 50 kg et l'installation, qui a dépassé le seuil fixé pour les HAP, doit déclarer ces substances.

3. Vous devez produire une déclaration à l'INRP pour chaque HAP pour lequel vous disposez de données. Dans le cadre de la déclaration des substances, les quantités déclarées pour les rejets sur place dans l'atmosphère sont les suivantes : 6,05 kg de fluoranthène, 42,25 kg de phénanthrène et 3,65 kg de pyrène. Aucune déclaration n'est requise pour les HAP pour lesquels il n'existe pas de facteurs d'émission (par ex., le benzo(a)anthracène et le benzo(a)phénanthrène). Vous ne pouvez pas les déclarer sous la rubrique « Total des HAP, annexe 1, partie 3 » puisque vous disposez d'informations sur certains des HAP répertoriés à l'annexe 1, partie 3.

4. Il n'y a eu aucun rejet dans l'eau, dans le sol ou par injection souterraine de HAP fabriqués fortuitement, de sorte que l'installation peut déclarer des rejets nuls dans ces milieux.

5. On ignore la quantité des HAP fabriqués fortuitement qui se trouvaient dans les résidus des dispositifs antipollution (par ex., les électrofiltres), de sorte qu'il ne faut pas déclarer ces HAP.

Dioxines/furannes

1. Une technique de mesure directe a été utilisée pour déterminer la quantité de dioxines/furannes rejetée dans l'air. Comparez la valeur de la concentration mesurée au NdD pour les rejets dans l'air, qui est de 32 pg ET/m³.

La concentration mesurée était de 51 pg ET/m³. Elle était supérieure au NdD pour les dioxines/furannes rejetés dans l'air, qui est de 32 pg ET/m³; par conséquent, l'installation est tenue de déclarer la quantité de dioxines/furannes rejetée. La déclaration des dioxines/furannes rejetés dans l'air devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [contrôle ou mesure directe (Code « M »)], le Code du niveau de détail [égal ou supérieur au NdD (Code « AL ») et la Quantité (0,025 g ET).

2. Il n'y a eu aucun rejet de dioxines/furannes dans l'eau, dans le sol ou par injection souterraine ni aucun transfert hors site pour élimination. La déclaration des rejets de dioxines/furannes dans le sol, dans l'eau et par injection souterraine devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [Sans objet (Code « SO »)], le Code du niveau de détail (sans objet) et la Quantité (sans objet).

HCB

1. Un procédé de mesure directe a été utilisé pour déterminer les rejets dans l'air. Comparez la valeur de la concentration mesurée au NdD pour l'air. La concentration mesurée de 30 ng/m³ était supérieure au NdD pour le HCB émis dans l'air, qui est de 6 ng/m³, de sorte que l'installation est tenue de déclarer la quantité rejetée. La déclaration du HCB rejeté dans l'air devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [contrôle ou mesure directe (Code « M »)], le Code du niveau de détail [égal ou supérieur au NdD (Code « AL ») et la Quantité (9 g).

2. Il n'y a eu aucun rejets sur place de HCB dans l'eau, le sol ou par injection souterraine, ni aucun transfert hors site, de sorte que l'installation doit déclarer des rejets ou des transferts nuls pour ces milieux. La déclaration sur les substances pour les rejets de HCB dans l'air, dans l'eau et par injection souterraine devrait indiquer le Code de la méthode d'estimation [Sans objet (code « SO »)], le Code du niveau de détail (sans objet) et la Quantité (sans objet).

Exemple 9 : Recours au seuil de fabrication, de traitement ou d'utilisation d'une autre manière pour la déclaration du mercure (et ses composés)

L'exemple suivant illustre le calcul du seuil de déclaration de 5 kg de substances fabriquées, traitées ou utilisées d'une autre manière applicable au mercure (et ses composés). L'installation a utilisé plusieurs procédés au cours desquels du mercure (et ses composés) ont été fabriqués, traités ou utilisés d'une autre manière. Il n'y a pas d'exemption de 1 % pour ce qui est de la teneur en mercure (et ses composés). Le mercure (et ses composés) doivent, à n'importe quelle concentration, être pris en considération dans le calcul du seuil de déclaration et ils doivent, subséquemment, être déclarés.

L'installation a atteint le seuil de 20 000 heures de travail et elle a utilisé trois procédés :

1. Dans le premier procédé, on a trouvé du mercure dans un mélange à une concentration de 1 %.
2. L'installation a reçu une matière première qui contenait 0,005 % de mercure et qui était utilisée dans le cadre du procédé nº 2.
3. Dans le procédé nº 3, le mercure était présent à une concentration de 0,01 %.

Dans cet exemple, l'installation devrait produire une déclaration à l'INRP pour le mercure (et ses composés) parce que la quantité totale du mercure fabriqué, traité ou utilisé d'une autre manière excédait le seuil de déclaration de 5 kg. L'installation doit déclarer la quantité rejetée sur place et transférée hors site.