Code de pratiques pour réduire les émissions de PM2,5 dans le secteur de l’aluminium : sommaire

Titre officiel : Code de pratiques pour réduire les émissions de particules fines (PM2,5) dans le secteur de l'aluminium primaire

Sommaire

Les ministres de l'Environnement des gouvernements fédéral, provinciaux et territoriaux prennent des actions pour mieux protéger la santé humaine et l'environnement en entérinant la mise en œuvre du nouveau système de gestion de la qualité de l’air (SGQA). Le SGQA comprend les normes canadiennes de qualité de l’air ambiant (NCQAA) pour les particules fines et l’ozone troposphérique, les exigences de base relatives aux émissions industrielles (EBEI) et la gestion des zones atmosphériques par les gouvernements provinciaux et territoriaux. Pour le secteur de l’aluminium, des EBEI quantitatives ont été développées pour les particules totales (PT), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et le dioxyde de soufre (SO2). Des EBEI qualitatives ont aussi été développées pour le SO2 et les P2,5, incluant la réalisation de ce code de pratiques afin de réduire les émissions de P2,5. Ce code de pratiques (code) s’applique aux activités d’exploitation liées au secteur de l’aluminium primaire incluant :

  • la production d’aluminium à partir d’alumine (réduction électrolytique);
  • la production d’anodes précuites;
  • la calcination du coke vert;
  • la production d’alumine.

En 2013 au Canada on compte treize (13) établissements exploitant au moins une de ces activités. Ces établissements incluent 10 installations de production d’aluminium, 6 installations de production d’anodes précuites, 3 installations de calcination du coke vert et une installation de production d’alumine. Les activités secondaires incluant les services portuaires et/ou ferroviaires pour le transport des matières premières, les centrales hydroélectriques régionales et les centres de réfection des cuves d’électrolyse ne sont pas couverts par ce code tout comme les activités associées au procédé de réduction électrolytique utilisant la technologie Söderberg.

Le présent code a été élaboré par Environnement Canada en consultation avec les représentants de l’industrie de l’aluminium et d’autres intervenants. L’information sur les procédés d’exploitation et les bonnes pratiques de travail découlent de diverses sources incluant des revues techniques et scientifiques, ainsi que des codes de pratiques écologiques publiés par Environnement Canada, la Commission européenne, la Banque mondiale, et le Light Metals Research Centre (LMRC) de l’Université d’Auckland en Nouvelle-Zélande.

Le code expose les sources potentielles liées aux émissions de P2,5 pour chacune des activités primaires d’exploitation (section 2) et formule en conséquence des recommandations visant à contrôler et à réduire ces émissions (section 3). Ces pratiques recommandées peuvent être utilisées tant par l’industrie de l’aluminium primaire que par des organismes de réglementation et le grand public comme sources d’orientation technique et stratégique, mais elles ne remplacent pas les exigences réglementaires. La mise en œuvre des recommandations devrait se faire dans un contexte d’amélioration continue, là où requis, pertinent et applicable.

Le tableau S-1 présente une liste de recommandations de mesures visant à limiter les émissions de P2,5, pour chacune des activités du secteur.

En raison des contraintes inhérentes aux technologies, l’objectif global du présent code ne vise pas à éliminer complètement les émissions de P2,5, mais cherche plutôt à les contrôler à l’aide de mesures et pratiques de travail efficaces. D’ailleurs, le code ne recommande pas des pratiques qui nécessiteraient un changement technologique majeur pour une installation existante.

La conception d’installations futures pourra prévoir d’autres technologies qui minimisent davantage les émissions en les intégrant dès la conception, par exemple la suraspiration aux cuves activée lors des ouvertures des capots ou l’utilisation d’un système d’oxydation régénérative pour la destruction des émissions de brai.

Tableau S-1 : Liste des recommandations
Activités d’exploitation Source Numéro de la recommandation Description de la recommandation
Production d’aluminium à partir d’alumine Ouverture des capots des cuves d’électrolyse R01 Optimiser les méthodes de travail permettant d’ouvrir un nombre minimum de capots à la fois et les ouvrir seulement lorsque le travail débute. Fermer les capots dès que le travail est terminé.
Production d’aluminium à partir d’alumine Système d’extraction des gaz R02 Procéder à un diagnostic régulier de la performance d’extraction des ventilateurs en fonction de la puissance appliquée, du débit et de la perte de charge. Ajuster au besoin afin de maximiser le débit d’extraction.
Production d’aluminium à partir d’alumine Changement des anodes précuites R03 Optimiser les méthodes de travail afin de minimiser le temps requis pour le changement des anodes et leur recouvrement avec un produit de couverture des anodes.
Production d’aluminium à partir d’alumine Croûte recouvrant le bain cryolithique R04 Instaurer un programme de surveillance des fissures dans la croûte, soit par inspection visuelle ou par système automatisé. S’assurer que le produit de couverture des anodes est approprié et efficace comme scellant.
Production d’aluminium à partir d’alumine Croûte recouvrant le bain cryolithique R05 Recouvrir le trou de coulée avec un produit de couverture des anodes une fois le travail de soutirage ou d’échantillonnage terminé.
Production d’aluminium à partir d’alumine Soutirage du bain cryolithique et du métal en fusion R06 Lors d’activités de soutirage, rediriger les fumées évacuées par le creuset dans l’enceinte de la cuve à l’aide d’un tuyau flexible.
Production d’aluminium à partir d’alumine Éclaboussures et déversements de bain cryolithique R07 Minimiser et récupérer les déversements et éclaboussures de bain cryolithique sur le plancher.
Production d’aluminium à partir d’alumine Éclaboussures et déversements de bain cryolithique R08 Verser le bain dans la goulotte (ou chenal) vers la cuve à une vitesse optimale afin de réduire le temps de coulée tout en évitant les éclaboussures. Éviter de verser trop lentement.
Production d’aluminium à partir d’alumine Éclaboussures et déversements de bain cryolithique R09 Minimiser et récupérer le résidu de bain cryolithique dans la goulotte (ou chenal) lorsque le chargement est terminé.
Production d’aluminium à partir d’alumine Écumage de la charbonnaille R10 Refroidir la charbonnaille (écume de carbone) chaude à l’intérieur de l’enceinte de la cuve ou dans un contenant muni d’un couvercle. Minimiser le temps de séjour de la charbonnaille dans la salle de cuves.
Production d’aluminium à partir d’alumine Contrôle des paramètres opératoires R11 Contrôler et maintenir la hauteur du bain dans la cuve à un niveau optimal afin de prévenir un accroissement involontaire de la température du bain et un contact direct avec de l’air humide. Ces deux phénomènes accentuent la formation de particules fluorées.
Production d’aluminium à partir d’alumine Contrôle des paramètres opératoires R12 Prévenir, contrôler et minimiser la fréquence et la durée des effets d’anode. Après la suppression manuelle de l’effet anodique, recouvrir les fissures de la croûte avec un produit de couverture des anodes.
Production d’aluminium à partir d’alumine Coulée de l’aluminium en fusion R13 Limiter les rejets de particules du centre de coulée.
Production d’aluminium à partir d’alumine Activités de maintenance et d’entretien R14 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié des installations de production de l’aluminium (réduction électrolytique) incluant l’état des capots, les conduits d’évacuation des gaz de chaque cuve, le système d’alimentation de l’alumine et la superstructure des cuves. Lorsqu’un bris ou une défectuosité est constaté, faire les réparations ou remplacements appropriés dès que possible.
Production d’aluminium à partir d’alumine Activités de maintenance et d’entretien R15 Mettre en œuvre un plan de formation des employés sur l’approche à suivre afin de prévenir l’usure prématurée et les bris intempestifs dus à une mauvaise exploitation des installations.
Production d’aluminium à partir d’alumine Activités de nettoyage (réduction électrolytique) R16 Utiliser un aspirateur de type HEPA pour le nettoyage du plancher de la salle de cuves et autres bâtiments.
Production d’aluminium à partir d’alumine Activités de nettoyage (réduction électrolytique) R17 Nettoyer régulièrement l’entrée du système d’aspiration située dans la superstructure des cuves (rainures, paillettes, section des hottes, etc.).
Production d’aluminium à partir d’alumine Activités de nettoyage (réduction électrolytique) R18 Dégager régulièrement les résidus solides fixés sur le piqueur doseur afin de réduire la taille du trou dans la croûte après injection et donc, les émissions (corollaire à la Recommandation R05).
Production d’aluminium à partir d’alumine Suivi des opérations aux épurateurs R19 Faire le suivi régulier et périodique du débit de gaz pour chaque compartiment du dépoussiéreur tout en s’assurant qu’il est homogène. Faire le suivi de la perte de charge afin d’identifier les anomalies qui devront être corrigées.
Production d’aluminium à partir d’alumine Suivi des opérations aux épurateurs R20 Ajuster la fréquence et la durée de nettoyage des dépoussiéreurs ou des surfaces filtrantes à l’épurateur permettant de balancer le débit de gaz pour chaque compartiment et maximiser le rendement de collecte.
Production d’aluminium à partir d’alumine Suivi des opérations aux épurateurs R21 Dans la mesure du possible, limiter le recyclage de l’alumine enrichie ou fluorée dans les réacteurs d’injection du CTG ou du CTF selon le secteur de production sans influencer le captage du HF. Faire le suivi régulier et périodique du taux de recyclage pour s’assurer qu’il est au point optimal.
Production d’aluminium à partir d’alumine Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R22 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié de l’épurateur incluant le système de captation, les joints d’étanchéité, le ventilateur (corollaire à la Recommandation R02), le système d’alimentation en alumine ou coke calciné selon le secteur de production et le système de filtration. Réparer dès qu’un bris ou une défectuosité est constaté.
Production d’aluminium à partir d’alumine Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R23 Pour les systèmes de filtration, remplacer les sacs ou autres surfaces filtrantes à la fin de leur durée de vie utile. Ne pas attendre qu’un bris survienne.
Production d’aluminium à partir d’alumine Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R24 Pour le CTG, inspecter régulièrement les conduites pouvant être à risque d’accumulation d’écaille grise ou « scale ». Nettoyer si l’accumulation est trop importante.
Production d’aluminium à partir d’alumine Suivi des installations et de leurs rendements R25 Faire le suivi des émissions de particules à la sortie des dépoussiéreurs. Enquêter sur les causes expliquant une augmentation soudaine des émissions de particules et faire les correctifs nécessaires.
Production d’aluminium à partir d’alumine Suivi des installations et de leurs rendements R26 Faire le suivi visuel des systèmes d’injection pneumatique et de manutention mécanique selon un horaire planifié afin de repérer les fuites. Effectuer les réparations dès que possible.
Production d’aluminium à partir d’alumine Suivi des installations et de leurs rendements R27 Effectuer un suivi et entretien périodique des dépoussiéreurs et remplacer la surface filtrante lorsqu’elle atteint la fin de sa durée de vie utile (corollaire aux recommandations R22 et R23).
Production d’aluminium à partir d’alumine Transport des mégots d’anodes R28 Minimiser le temps d’exposition (et de transport) des mégots à l’air libre dans la salle de cuves ou à l’extérieur. Par exemple, utiliser efficacement des plateaux couverts (ou équivalent) pour le refroidissement et le transport des mégots d’anode (ou croûte et bain cryolithique chaud) à la salle d’entreposage.
Production d’anodes précuites Four de cuisson R29 Exploiter efficacement un système de remplissage des fosses du four de cuisson avec du coke de garnissage permettant de limiter les pertes de coke dans le bâtiment. Former les opérateurs afin de standardiser les méthodes de travail entourant la manipulation du coke de garnissage.  
Production d’anodes précuites Four de cuisson R30 Faire le suivi de la pression négative à l’entrée du CTF ou à la sortie du four de cuisson.
Production d’anodes précuites Nettoyage des mégots d’anodes R31 Exploiter efficacement les systèmes de captage, d’extraction et de filtration des poussières provenant du procédé de nettoyage des mégots d’anodes.
Production d’anodes précuites Concassage du bain figé R32 Filtrer les émissions de particules fines issues du concasseur de bain figé à l’aide de dépoussiéreurs.
Production d’anodes précuites Activités de maintenance R33 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié des installations de production d’anodes précuites incluant les systèmes de nettoyage des mégots d’anodes, de concassage du bain figé, de broyage et tamisage du coke calciné ainsi que le four de cuisson. Lorsqu’un bris ou une défectuosité est constaté, faire les réparations ou remplacements appropriés dès que possible.
Production d’anodes précuites Activités de maintenance R15 Mettre en œuvre un plan de formation des employés sur l’approche à suivre afin de prévenir l’usure prématurée et les bris intempestifs dus à une mauvaise exploitation des installations.
Production d’anodes précuites Suivi des opérations (CTF et CTFB) R34 Pour le CTF seulement, exploiter la tour de refroidissement de façon à condenser la majeure partie des goudrons contenus dans les gaz de cuisson. Ajouter si nécessaire un préfiltre (p.ex., garnissage en céramique) permettant de capter une majorité des particules et matières condensables, dont les goudrons.
Production d’anodes précuites Suivi des opérations (CTF et CTFB) R19 Faire le suivi régulier et périodique du débit de gaz pour chaque compartiment du dépoussiéreur tout en s’assurant qu’il est homogène. Faire le suivi de la perte de charge afin d’identifier les anomalies qui devront être corrigées.
Production d’anodes précuites Suivi des opérations (CTF et CTFB) R20 Ajuster la fréquence et la durée de nettoyage des dépoussiéreurs ou système de filtration de l’épurateur permettant de balancer le débit de gaz pour chaque compartiment et maximiser le rendement de collecte.
Production d’anodes précuites Suivi des opérations (CTF et CTFB) R21 Dans la mesure du possible, limiter le recyclage de l’alumine enrichie ou fluorée dans les réacteurs d’injection du CTG ou du CTF selon le secteur de production sans influencer le captage du HF. Faire le suivi régulier et périodique du taux de recyclage pour s’assurer qu’il est au point optimal.
Production d’anodes précuites Type de combustible R35 Du point de vue des émissions de particules, favoriser l’utilisation de l’hydroélectricité au lieu de combustibles fossiles si le système en place le permet. Sinon, favoriser l’utilisation du gaz naturel au lieu du mazout (ou d’un autre combustible lourd). Pour les installations n’ayant pas accès à l’hydroélectricité, le choix d’une source d’énergie électrique alternative doit être considéré soigneusement avant de prendre la décision de changer de combustible.
Production d’anodes précuites Système d’extraction des gaz R02 Procéder à un diagnostic régulier de la performance d’extraction des ventilateurs en fonction de la puissance appliquée, du débit et de la perte de charge. Ajuster au besoin afin de maximiser le débit d’extraction.
Production d’anodes précuites Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R22 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié de l’épurateur incluant le système de captation, les joints d’étanchéité, le ventilateur (corollaire à la Recommandation R02), le système d’alimentation de l’alumine (ou coke calciné) et le système de filtration. Réparer dès qu’un bris ou une défectuosité est constaté.
Production d’anodes précuites Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R23 Pour les systèmes de filtration, remplacer les sacs ou autres surfaces filtrantes à la fin de leur durée de vie utile. Ne pas attendre qu’un bris survienne.
Production d’anodes précuites Suivi des installations et leurs rendements R25 Faire le suivi des émissions de particules à la sortie des dépoussiéreurs. Enquêter sur les causes expliquant une augmentation soudaine des émissions de particules et faire les correctifs nécessaires.
Production d’anodes précuites Suivi des installations et leurs rendements R26 Faire le suivi visuel des systèmes d’injection pneumatique et de manutention mécanique selon un horaire planifié afin de repérer les fuites. Effectuer les réparations dès que possible.
Production d’anodes précuites Suivi des installations et leurs rendements R27 Effectuer un suivi et entretien périodique des dépoussiéreurs et remplacer la surface filtrante lorsqu’elle atteint la fin de sa durée de vie utile (corollaire aux recommandations R22 et R23).
Calcination du coke vert Activités de maintenance R36 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié des installations liées à la calcination du coke vert et son refroidissement incluant les joints d’étanchéité et autres dispositifs pouvant conduire potentiellement à une fuite de gaz et de P2,5. Lorsqu’un bris ou une défectuosité est constaté, faire les réparations ou remplacements appropriés dès que possible.
Calcination du coke vert Activités de maintenance R15 Mettre en œuvre un plan de formation des employés sur l’approche à suivre afin de prévenir l’usure prématurée et les bris intempestifs dus à une mauvaise exploitation des installations.
Calcination du coke vert Suivi des opérations (pyroépurateur) R37 Optimiser les paramètres d’exploitation du pyroépurateur afin de maximiser l’incinération des particules de coke en plus des COV. Au besoin, faire le suivi avec un système de détection des particules à la sortie du pyroépurateur et ajuster en conséquence.
Calcination du coke vert Suivi des opérations (bouilloire suivie d’un dépoussiéreur) R38 Optimiser le rendement des cyclones et du dépoussiéreur en fonction de la charge de particules totales. Au besoin, changer les sacs pour des plus performants.
Calcination du coke vert Suivi des opérations (épurateur humide venturi) R39 Faire le suivi régulier et périodique du débit de gaz dans l’épurateur en fonction du débit d’eau alimentée dans le venturi dont le ratio agit directement sur la perte de charge et l’efficacité de capture des particules incluant les P2,5. Optimiser le rendement en fonction du système en place.
Calcination du coke vert Entreposage du coke vert R40 À l’usine de calcination du coke, décharger le coke vert dans un bâtiment fermé. Acheminer le coke vert entre les différents points de transfert à l’aide de convoyeurs fermés ou dispositifs similaires ou de tout autre mesure permettant de contrôler l’émission de poussières.
Calcination du coke vert Système d’extraction des gaz R02 Procéder à un diagnostic régulier de la performance d’extraction des ventilateurs en fonction de la puissance appliquée, du débit et de la perte de charge. Ajuster au besoin afin de maximiser le débit d’extraction.
Calcination du coke vert Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R22 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié de l’épurateur incluant le système de captation, les joints d’étanchéité, le ventilateur (corollaire à la Recommandation R02), le système d’alimentation de l’alumine (ou coke calciné) et le système de filtration (si applicable). Réparer dès qu’un bris ou une défectuosité est constaté.
Calcination du coke vert Entretien des épurateurs, des dépoussiéreurs et des systèmes connexes R23 Pour les systèmes de filtration, remplacer les sacs ou autres surfaces filtrantes  à la fin de leur durée de vie utile. Ne pas attendre qu’un bris survienne.
Calcination du coke vert Suivi des installations et leurs rendements R25 Faire le suivi des émissions de particules à la sortie des dépoussiéreurs. Enquêter sur les causes expliquant une augmentation soudaine des émissions de particules et faire les correctifs nécessaires.
Calcination du coke vert Suivi des installations et leurs rendements R26 Faire le suivi visuel des systèmes d’injection pneumatique et de manutention mécanique selon un horaire planifié afin de repérer les fuites. Effectuer les réparations dès que possible.
Calcination du coke vert Suivi des installations et leurs rendements R27 Effectuer un suivi et entretien périodique des dépoussiéreurs et remplacer la surface filtrante lorsqu’elle atteint la fin de sa durée de vie utile (corollaire aux recommandations R22 et R23).
Production d’alumine Activités d’entretien R41 Faire une inspection régulière selon un horaire planifié des installations liées à la calcination de l’alumine ainsi que des chaudières à l’usine de production d’alumine. Lorsqu’un bris ou une défectuosité est constaté, faire les réparations ou remplacements appropriés dès que possible.
Production d’alumine Activités d’entretien R15 Mettre en œuvre un plan de formation des employés sur l’approche à suivre afin de prévenir l’usure prématurée et les bris intempestifs dus à une mauvaise exploitation des installations.
Production d’alumine Disposition des boues rouges R42 Déployer des barrières physiques et/ou chimiques aux lacs de boues rouges afin de limiter l’érosion éolienne lorsque les conditions météorologiques sont favorables à la dispersion des poussières.
Production d’alumine Taux de consommation R43 Pour les chaudières et calcinateurs d’alumine, minimiser la consommation de gaz naturel ou de mazout par tonne d’alumine produite à l’aide de systèmes efficaces de récupération de chaleur.
Production d’alumine Suivi des installations et de leurs rendements R25 Faire le suivi des émissions de particules à la sortie des dépoussiéreurs. Enquêter sur les causes expliquant une augmentation soudaine des émissions de particules et faire les correctifs nécessaires.
Production d’alumine Suivi des installations et de leurs rendements R26 Faire le suivi visuel des systèmes d’injection pneumatique et de manutention mécanique selon un horaire planifié afin de repérer les fuites. Effectuer les réparations dès que possible.
Production d’alumine Suivi des installations et de leurs rendements R27 Effectuer un suivi et entretien périodique des dépoussiéreurs et remplacer la surface filtrante lorsqu’elle atteint la fin de sa durée de vie utile (corollaire aux recommandations R22 et R23).
Production d’alumine Type de combustible R35 Du point de vue des émissions de particules, favoriser l’utilisation de l’hydroélectricité au lieu de combustibles fossiles si le système en place le permet. Sinon, favoriser l’utilisation du gaz naturel au lieu du mazout (ou d’un autre combustible lourd). Pour les installations n’ayant pas accès à l’hydroélectricité, le choix d’une source d’énergie électrique alternative doit être considéré soigneusement avant de prendre la décision de changer de combustible.
Général Pratiques de gestion environnementale R44 La mise en place des recommandations retenues et décrites dans ce code devrait s’inscrire dans le plan de gestion environnemental de l’installation. Un plan de gestion environnementale pourrait inclure par exemple un diagnostic de la situation initiale, un plan de formation, des procédures d’audit ainsi que la détermination et la mise en place de mesures correctives dans un cadre d’amélioration continue.

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