Où le sulfure d'hydrogène apparaît-il et comment se forme-t-il ?

Le H2S est un gaz de putréfaction.

Il se forme lorsque de la matière organique se décompose dans un milieu pauvre en oxygène. On parle de conditions anaérobies. Pensez aux fosses à lisier, aux boues d'épuration, aux digesteurs ou aux eaux stagnantes. 

Parmi les matières organiques concernées : le fumier et le lisier, les boues d'épuration, les restes alimentaires, les déchets végétaux, la pâte à papier, les restes d'animaux, les flux résiduels biologiques dans les digesteurs,  les eaux de surface polluées par des matières organiques. Toutes ces matières contiennent des composés carbonés que les micro-organismes utilisent comme source d'énergie.

Et le sulfate est une forme oxydée du soufre. Chimiquement : SO₄²⁻.
On le trouve naturellement dans : les eaux souterraines, l'eau de mer, les sols, le fumier, les eaux usées industrielles et les minéraux soufrés. Dans les stations d'épuration et les réseaux d'égouts, le sulfate est donc presque toujours présent. Cela constitue la base de la formation de H2S. Et c'est le gaz que nous mesurons lorsque nous mesurons le sulfure d'hydrogène.

Dans un milieu pauvre en oxygène, les bactéries passent à d'autres accepteurs d'électrons que l'oxygène. Vous pouvez le voir sur ce que l'on appelle l'échelle redox dans l'image ci-dessous. La formation se produit par des processus microbiens. Les bactéries sulfato-réductrices utilisent le sulfate comme accepteur d'électrons. Ce faisant, elles convertissent le sulfate en sulfure. Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction. Le produit final est le sulfure d'hydrogène gazeux.

C'est pourquoi on rencontre souvent le H2S en même temps que le méthane. Le méthane est produit par des micro-organismes méthanogènes dans le même milieu anaérobie. Les deux gaz sont libérés lors de la digestion, de la putréfaction et de la dégradation biologique. Mais comme vous pouvez le constater, la méthanogenèse se situe plus bas sur l'échelle redox que la sulfato-réduction. Cela signifie que les micro-organismes tels que les bactéries tirent plus d'énergie de la réduction du sulfate. Donc : tant que du sulfate est présent, la sulfato-réduction sera énergétiquement plus favorable que la méthanogenèse. Autrement dit : ce n'est qu'une fois le sulfate épuisé que la formation de méthane augmente fortement. C'est pourquoi, dans de nombreux systèmes, on observe d'abord la formation de H2S puis une production dominante de méthane. Et la mesure du H2S se fait parfaitement avec un capteur électrochimique, tandis que le méthane se mesure avec un capteur LIE.

Lieux typiques où le H2S (et donc aussi le méthane) est libéré :

• Stations de pompage des eaux usées
• Stations d'épuration
• Stockage de fumier
• Installations de biogaz
• Extraction de pétrole et de gaz
• Raffineries
• Stockage en cuves

Comme le gaz est plus lourd que l'air, il peut s'accumuler à hauteur de travail dans les espaces confinés. Cela rend la mesure préalable et pendant les travaux cruciale.

Le H2S est toxique.
Le méthane est explosif.

Ensemble, ils forment une combinaison de risque d'asphyxie, d'intoxication et d'explosion. Pour les raisons ci-dessus, il est également préférable de mesurer le sulfure d'hydrogène à différentes hauteurs. Il se peut très bien qu'à l'ouverture d'un égout, de faibles valeurs soient mesurées en haut. Cependant, plus vous descendez, plus les valeurs augmentent, car il s'agit d'un gaz lourd. Mesurer le H2S ne consiste donc pas simplement à porter un appareil et à se mettre au travail.

Valeur limite néerlandaise pour le H2S

Aux Pays-Bas, des règles claires s'appliquent à l'exposition au sulfure d'hydrogène. L'objectif est de protéger les travailleurs contre les effets nocifs du H2S, tant à long qu'à court terme.

Moyenne pondérée dans le temps (VME 8 heures)
L'exposition moyenne maximale sur une journée de travail de 8 heures est de 2,3 mg/m³ (~1,6 ppm). Vous travaillez pendant de longues périodes dans une fosse à lisier, un égout, une cuve ou une station d'épuration ? Alors vous ne devez pas dépasser cette limite. Un détecteur de gaz ne mesurera pas seulement le sulfure d'hydrogène sur la base de concentrations aiguës dangereuses. L'appareil alertera également lorsque vous avez été exposé à une quantité journalière trop élevée.

Exposition de courte durée (VLCT)
Pour les pics de courte durée, il existe une valeur indicative d'environ 10 ppm (14 mg/m³) sur 15 minutes. Des concentrations plus élevées peuvent être dangereuses ou mortelles en quelques minutes. Chaque détecteur de gaz mesurera une VLCT pour le H2S, afin que vous sachiez si votre exposition a été trop élevée au cours des 15 dernières minutes.

Pourquoi la mesure est obligatoire
Parce que le H₂S peut tromper le nez, sentir n'est pas une stratégie de sécurité. Le gaz peut s'accumuler près du sol ou dans des espaces confinés. Seul un détecteur de gaz fiable donne une certitude en matière de mesure du H2S .

Points pratiques pour les employeurs et les travailleurs de terrain concernant le H₂S

• Contrôlez toujours l'air avant d'entrer dans une fosse, une cave ou une cuve. Le sulfure d'hydrogène peut en effet aussi être mesuré avec un détecteur de gaz à pompe. Vous pouvez ainsi connaître la concentration de H2S avant d'entrer dans un espace. 
• Utilisez des détecteurs H2S personnels.
• Documentez les mesures pour la loi néerlandaise sur les conditions de travail et la sécurité interne.

Conseil : pour des travaux temporaires ou des contrôles occasionnels, il est pratique de louer un détecteur H2S. Vous disposez ainsi d'un équipement de mesure professionnel sans aucun investissement et vous répondez à toutes les exigences légales. Dans de nombreux cas, un détecteur 4 gaz standard tel que le Riken Keiki GX-3R est le meilleur choix. Vous êtes ainsi immédiatement protégé contre le méthane (CH4), l'oxygène (O2) et le risque d'explosion (LIE). Mesurer le H2S avec une pompe ? Vous pouvez alors opter pour un Riken Keiki RP-3R supplémentaire, ou par exemple pour un WatchGas POLI.