Réduction de la contamination bactérienne des fluides de coupe solubles.

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Les fluides de coupe sont activement utilisés dans l’industrie de la coupe des métaux pour l’usinage de pièces métalliques. Les fluides de coupe servent principalement au refroidissement, à la lubrification et à l’élimination des éclats de métaux lors de la fabrication des pièces métalliques.

Ces fluides peuvent être séparés en quatre grandes classes : les huiles pures, les huiles solubles, les synthétiques et semi-synthétiques. Les fluides composés d’huiles solubles forment une émulsion lorsque mélangés à de l’eau, ils sont très largement utilisés dans l’industrie puisqu’ils sont les moins dispendieux. Ils procurent une bonne lubrification et un bon transfert de chaleur. Les propriétés physiques et la composition chimique des fluides changent considérablement de l’un à l’autre, entre autres par l’addition de différents produits tels des biocides, des surfactants, des agents anti-corrosion et des anti-fongiques. Les additifs sont employés afin d’augmenter la performance des fluides, les rendre plus durables et plus spécifiques.

D’un intérêt particulier pour le contrôle de la croissance bactérienne, les biocides font partie de la formulation initiale des fluides de coupe, mais peuvent aussi être ajoutés au besoin en cours d’utilisation. La plupart des biocides utilisés sont solubles dans l’eau et relâchent du formaldéhyde. Le formaldéhyde est un irritant des voies respiratoires et un agent reconnu cancérigène chez l’homme. Les biocides doivent être choisis en fonction des fluides et des utilisations prévues. Cependant, leur utilisation peut contribuer à l’émergence de souches résistantes aux agents actifs contenus dans les biocides. De plus, il est possible que le contrôle d’une certaine flore particulière par les biocides favorise le développement d’une autre flore qui elle, n’est pas contrôlée par le biocide utilisé. L’ajout de différentes formulations de biocides à spectres différents en alternance est recommandé pour éviter ces problèmes. D’ailleurs, l’utilisation aléatoire de différents biocides est plus efficace que l’utilisation constante du même agent. Si l’effet des biocides permet un certain contrôle de la population bactérienne, il demeure qu’une recolonisation par les microorganismes est observée après quelques temps. L’utilisation massive de biocides peut être suffisante pour contrôler les problèmes de croissance bactérienne dans les fluides, mais ceci demeure une solution temporaire qui doit être reconsidérée régulièrement en s’appuyant sur des connaissances empiriques.

Les fluides de coupe, particulièrement ceux auxquels de l’eau est ajoutée, constituent une excellente source nutritive pour certains microorganismes. La contamination microbienne de ces fluides a été mise en évidence dans plusieurs études. La plupart des microorganismes sont d’origine environnementale et proviennent de l’eau utilisée comme diluant, mais les travailleurs ou les biofilms dans les systèmes de recirculation des fluides peuvent en être également des sources importantes. La contamination bactérienne des fluides de coupe préoccupe l’industrie des fluides. Elle peut entraîner une perte de qualité intrinsèque des fluides de coupe.

Depuis l’établissement de problèmes de santé reliés à l’utilisation des fluides de coupe, des études ont tenté d’identifier et de quantifier la charge microbienne afin de connaître les liens de cause à effet sur la santé des travailleurs exposés. Des concentrations très élevées de 109 UFC/ml ont été rapportées et des espèces bactériennes telles Pseudomonas oleovorans, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas spp., Comamonas sp., Klebsiella pneumoniae, Streptomyces albus, Mycobacterium immunogenum et Proteus vulgaris ont été identifiées. De plus, la croissance microbienne dans les fluides peut engendrer une accumulation de toxines et d’allergènes (Thorne and DeKoster, 1996). Lors des opérations en présence de fluide de coupe, des aérosols sont générés et les contaminants contenus dans les fluides se retrouvent dans l’air et peuvent être inhalés par les travailleurs. Une étude de Wang (2007) a démontré que les huiles de coupe solubles utilisées dans les industries peuvent être contaminées par des concentrations élevées de particules fines et contenir des composés microbiens tels les endotoxines. La présence de bactéries a été mesurée dans l’air ambiant entourant les machines (Laitinen et al, 1999). Les concentrations élevées de bactéries rencontrées dans les fluides de coupe permettent d’envisager un risque potentiel d’exposition des travailleurs aux aérosols de fluides contaminés. En effet, les travailleurs qui manipulent les fluides de coupe ou qui sont exposés aux aérosols résultant de la manipulation des fluides peuvent être en contact avec des bactéries du genre Mycobacterium (Veillette et al, 2004). Lors d’une éclosion récente de cas d’alvéolite allergique extrinsèque, la présence de Mycobacterium chelonae et Mycobacterium immunogenum a été détectée dans les fluides de coupe (Kreiss et Cox-Ganser, 1997; Hodgson et al, 2001; Shelton et al, 1999; Wallace et al, 2002).

Depuis 10 ans, on assiste à une augmentation des cas de problèmes de santé respiratoire entre autres l’alvéolite allergique extrinsèque chez les travailleurs de l’usinage (Bernstein et al, 1995; Rose et al, 1996; Kreiss et Cox-Ganser, 1997; Dutkiewick et al, 2001). Or, il est connu que les endotoxines peuvent causer des problèmes respiratoires chez les travailleurs de différents milieux (Rylander et al, 1985; Liebers et al, 2006; Heederik et al, 1991; Smid, et al, 1992; Laitinen et al, 1999; Viet et al, 2001). Elles sont aussi présentes dans les fluides de coupe ainsi que dans les aérosols générés lors du machinage. Les endotoxines et les bactéries constituent donc un risque pour les travailleurs de cette industrie (Heederick et al, 1991; Laitinen et al, 1999; Viet et al, 2001).

Le NIOSH (National Institut of Occupational Safety and Health) recommande de limiter l’exposition aux particules de ces milieux à 0,4 mg/m3 pour la fraction inhalable par quart de travail de 8 heures, 40 heures/semaine. Cette limite veut prévenir les désordres respiratoires associés à l’exposition aux fluides de coupe contenant, entre autres, des métaux, des microorganismes et des huiles (NIOSH, 1998). Le NIOSH recommande toutefois de conserver les niveaux en dessous de ces limites, car des cas d’alvéolites allergiques, d’asthme et aussi d’autres problèmes respiratoires ont été rencontrés sous les limites proposées.

Le NIOSH recommande également certaines procédures pour faciliter le contrôle de la contamination microbienne des fluides de coupe et réduire les risques reliés à leur exposition. Une augmentation significative de la croissance microbienne est observée lorsque le pH baisse en dessous de 8,5 (IOWA Waste Reduction Center, 2003). La contamination par des huiles provenant des machines outils (huiles vagabondes) devrait être évitée. Ces huiles constituent une source nutritionnelle pour les bactéries et peuvent favoriser leur développement (IOWA Waste Reduction Center, 2003). Lors de la vidange complète des machines, une attention particulière doit être apportée aux biofilms qui peuvent être présents dans les tuyaux et les fonds de bassin. Ces biofilms peuvent contribuer à une contamination rapide des fluides neufs s’ils ne sont pas enlevés lors des nettoyages (Veillette et al, 2004). Le NIOSH recommande de faire la vidange complète des systèmes, mais les méthodes de nettoyage ne sont pas suffisamment détaillées et leur efficacité semble parfois négligeable.

Il est important de souligner qu’une étude a conclu à l’inefficacité des habitudes de nettoyage et de décontamination utilisées et la nécessité de comprendre les facteurs précoces d’apparition et de croissance massive de bactéries dans les systèmes des fluides de coupe (Veillette et al, 2004). Des taux très élevés de contamination bactérienne, incluant certains pathogènes ont été retrouvés dans les fluides et ce, malgré les systèmes de gestion rigoureux. ( IRSST RAPPORT R-655 )

Collecte et traitement des fluides de coupe usagés

Source: http://leslubrifiants.com/

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