Poussières de bois et santé : quelles solutions pour les artisans ?

« Les poussières de bois, quelles qu'elles soient, sont susceptibles de provoquer des maladies à court terme et des cancers des dizaines d'années après l'exposition¹ ». Les analyses de l'INRS sont sans appel : les poussières de bois représentent l'une des trois causes les plus importantes de cancers reconnus d'origine professionnelle. En France, près de 450 000 salariés sont exposés, essentiellement dans la filière bois ou le secteur de la construction.

Face à ce constat, que faire quand on exerce une profession artisanale liée au bois, très exposée aux particules, aux risques d'asthme professionnel et autres phénomènes d'irritations, mais avec des moyens limités pour aménager son atelier ? Artisans du bois - menuisiers, ébénistes, charpentiers... - comment améliorer la qualité de l'air de votre cadre de travail et préserver votre santé pour un investissement limité ?

Si le captage à la source (aspiration sur les machines émettant le plus de poussières) est la solution en général recommandée et utilisée, elle n'empêche pas l'émission dans l'air de quantités importantes de poussières, comme nous allons l'illustrer dans cette étude. Elle s'appuie sur une expérimentation que nous avons menée, sur une période de 6 mois (décembre 2022 à mai 2023) en partenariat avec l'atelier d'ébénisterie de Romain Maldague, afin d'évaluer dans quelle mesure les purificateurs d'air TEQOYA permettent de réduire l'exposition des ébénistes, et plus largement des professionnels et artisans du bois, à la pollution particulaire.

Phase 1 de l'expérimentation : analyse de la qualité de l'air de l'atelier d'un artisan du bois

D'une surface au sol d'environ 80 m² et une hauteur sous plafond importante, d'environ 4 m, l'atelier dispose de plans de travail le long d'une baie vitrée sur rue, qui occupent toute la longueur du local. A l'opposé, côté aveugle de l'atelier, un espace semi-ouvert accueille les principales machines, en particulier une ponceuse fréquemment utilisée et principale source de poussières de bois de l'atelier.

Photos 1 : atelier côté baies vitrées (en haut) et zone de la ponceuse (en bas, à droite de l'image) Le capteur est indiqué par un cercle rouge

Deux appareils de mesure de la qualité de l'air, équipés du capteur NextPM de Tera Sensors², ont été installés dans l'atelier, l'un au niveau de la zone « ponceuse », l'autre sur une étagère proche de l'un des plans de travail, tel qu'indiqué sur les photos 1 et 2 (cercle rouge) et le plan de l'atelier (Figure 1, lettre C).

Figure 1 - Plan de l'atelier et positionnement des capteurs (phase I de l'expérimentation) des deux premiers purificateurs (phase II de l'expérimentation) et du 3ème purificateur (situation définitive)

Les capteurs, connectés à un serveur, ont permis l'enregistrement des données de mesure en continu, par pas de 30 secondes.

Photo 2 : installation d'un compteur de particules, côté plans de travail (objet blanc posé sur la première étagère, visualisé par un cercle rouge)

Pendant les trois premières semaines d'expérimentation (réalisées en décembre et en janvier), les mesures ont permis d'établir un état des lieux de la concentration en particules dans l'air de l'atelier pendant les temps de travail, plus ou moins émissif de poussières de bois.

Rappelons tout d'abord les seuils de référence recommandés pour les particules fines PM₁₀.³

Figure 2 - Les normes françaises, européennes et recommandées par l'OMS pour les particules fines PM₁₀

La Figure 3 ci-dessous représente les mesures de PM₁₀⁴ pendant deux de ces trois semaines d'expérimentation : elles montrent des pics journaliers très élevés (parfois plus de 400 µg/m³), en particulier l'après-midi quand la ponceuse est le plus souvent utilisée. Pour fixer les idées, rappelons que la valeur limite fixée par l'Union Européenne pour la pollution aux PM₁₀ est de 50 µg/m³ en moyenne journalière. Ce seuil est dépassé pratiquement chaque jour dans l'atelier. La moyenne journalière dépasse même souvent 100 µg/m³. Ce niveau de concentration en particules s'apparente à celui qu'on peut rencontrer dans les villes les plus polluées au monde.

Ces premiers résultats montrent bien que, malgré les moyens de captation de poussières équipant la ponceuse (principal outil de travail générant des poussières dans l'atelier), la concentration de poussières de bois dans l'air est très élevée.

Figure 3 : PM₁₀ sur la période du 08/12/2022 au 23/12/2022 (jours ouvrés, plage horaire de 8h30 à 20h)

La Figure 4, qui représente les mesures de PM₁₀ sur une journée, montre non seulement que le niveau de particules est très élevé (proche de, ou supérieur à 100 µg/m³) sur toute la période d'occupation des locaux (de 8h30 à 18h30 environ), mais aussi que les particules de bois sédimentent lentement (sans doute du fait de leur masse et d'une absence de ventilation) : alors que le pic de la journée est atteint vers 16h avec environ 450 µg/m³, la concentration est encore de 100 µg/m³ à 18h et reste supérieure à 15 µg/m³ (le seuil annuel recommandé par l'OMS) jusqu'à plus de 21h.

Figure 4 : PM₁₀ sur la journée du 09/12/2022 (plage horaire de 8h30 à 24h)

Phase 2 de l'expérimentation : installation de deux purificateurs d'air

Après cette première campagne de mesures de la QAI, le 13 février, deux purificateurs d'air TEQOYA E500 sont installés chez l'artisan du bois. L'un d'eux est fixé sur une demi-cloison séparant deux plans de travail. Le second est placé à proximité de la ponceuse de l'ébéniste, posé sur une étagère (cf. photos 3 et 4 et Figure 1).

Photos 3 : installation des purificateurs TEQOYA pendant l'expérimentation

La comparaison de la Figure 5 ci-dessous et de la Figure 4 précédente, toutes les deux représentant une journée de mesures, montre qu'avec les purificateurs d'air, les niveaux moyens de particules sont plus faibles et la baisse de pollution après le pic principal (vers 16h comme pour la journée du 09/12) est nettement plus rapide (la division par 10 du pic de pollution est environ deux fois plus rapide que sans purificateur d'air).

Figure 5 : PM10 sur la journée du 24/02/2023 (plage horaire de 8h30 à 24h)

Les journées représentées ici ont été choisies car elles présentent un profil comparable. Toutefois, les variations journalières sont importantes, en fonction de l'activité de l'ébéniste, des horaires d'utilisation des machines ou encore de l'intensité d'émission de poussières de bois. Pour être robuste, la comparaison des situations avec et sans purificateurs d'air doit se faire sur un temps long.

Le graphique ci-dessous (Figure 6), au format heatmap, représente la proportion de temps passé⁵ sur 5 plages de pollution⁶. Deux périodes de 11 jours ouvrés successifs sont comparées : la première, à gauche, SANS purificateurs ; la deuxième, à droite, AVEC purificateurs. On constate que la qualité de l'air est nettement améliorée :

• Les PM10 sont supérieurs à 50⁷ µg/m³ plus de 50 % du temps pendant la période SANS purificateurs, alors qu'ils le sont environ 30 % du temps pendant la période AVEC.
• Les PM10 sont inférieurs à 25 µg/m³ moins de 20 % du temps pendant la période SANS purificateurs, alors qu'ils le sont environ 40 % du temps pendant la période AVEC.

Figure 6 : répartition du temps passé chaque jour (plage horaire de 8h30 à 18h30) sur 5 plages de PM₁₀. A gauche la période sans purificateurs d'air du 8 au 21/12/2022. A droite la période avec purificateurs d'air du 20/02 au 03/03/2023.

Pour compléter les mesures, une analyse de la composition chimique de poussières de bois prélevées sur des plaques de filtre TEQOYA a été réalisée. Cette analyse a identifié de nombreux éléments chimiques, dont des traces de plomb, chrome, antimoine, baryum. Certains éléments en quantité importante peuvent exister sous une forme toxique (phosphore, gadolinium). Les analyses menées dans l'atelier ne permettent pas de conclure sur la toxicité des particules émises, mais elles encouragent à rejoindre la prudence recommandée par l'INRS vis-à-vis des risques sanitaires associés aux poussières de bois.

Phase 4 : optimisation de l'installation et bilan de la démarche d'amélioration de la QAI dans l'atelier

Les analyses réalisées ayant permis d'identifier des pistes de progrès, cette pérennisation ne s'est pas faite à l'identique, mais a été optimisée :

• Le positionnement des purificateurs est souvent noté comme un levier important de leur efficacité. Sur les 2 purificateurs installés en phase d'expérimentation, le second, placé à proximité de la ponceuse, était posé sur une étagère, dans une configuration qui n'optimise pas sa capacité de dépollution (Photos 3). Compact et disposant de plusieurs modes de fixation, le purificateur TEQOYA a donc pu être déplacé sans surcoût, dans une position favorisant une aspiration plus efficace des particules dès leur émission (Photos 4).
• L'acquisition d'un 3ème purificateur a été décidée par l'ébéniste (purificateur d'air AB de la Figure 1).

Photos 4 : 3ème purificateur et amélioration du positionnement de celui proche de la ponceuse.

Les bénéfices de cette double amélioration - ajout du 3ème purificateur et déplacement de l'appareil proche de la ponceuse - ont été immédiats et spectaculaires (Figure 7 et 8). Ce dispositif de purification permet de bénéficier d'un air conforme aux recommandations de l'OMS plus de 70% du temps (contre moins de 20% précédemment) et de ne pas dépasser 100 µg/m³ plus de 90% du temps.

Figure 7 : répartition du temps passé chaque jour (plage horaire de 8h30 à 18h30) sur 5 plages de PM₁₀. A gauche la période sans purificateurs d'air du 8 au 21/12/2022. A droite avec purificateurs d'air du 25/05 au 02/06/2023.

Témoignage d'ébéniste Romain Maldague :
“Lorsque que Mr Guitton m'a démarché au sujet de ces purificateurs d'air, j'y ai été tout de suite sensible. Ayant connaissance des risques professionnels propres aux métiers du bois (ébéniste, menuisier, charpentier...), je ne pouvais qu'être intéressé pour expérimenter son matériel en milieu professionnel. J'ai toujours pensé que les problèmes liés aux voies respiratoires et surtout les solutions à mettre en place au sein d'un atelier sont mal considérées. Nous avons donc, au travers d'échanges fournis, de matériels, de divers réglages, mené cette expérimentation qui s'avère concluante. Mr Guitton a été un interlocuteur de choix que je ne peux qu'encourager dans son entreprise.”

Témoignage de Pierre Guitton de TEQOYA:
“J'ai aimé mener cette expérimentation, qui nous a permis d'affiner notre connaissance du comportement de notre technologie en atelier artisanal et a motivé toute l'équipe qui y a travaillé : le niveau impressionnant de pollution aux particules auquel sont soumis les professionnels de la filière bois nous a tous donné envie de trouver une solution ! Avec la contribution de M. Maldague, nous avons fait progresser notre solution d'automatisation du fonctionnement des appareils, tout en offrant un niveau de personnalisation utile.”