Contamination des eaux usées
L’eau rejetée par divers processus industriels lors de la fabrication, du nettoyage et d’autres opérations commerciales peut contenir des substances dissoutes. Celles-ci comprennent des produits chimiques, des huiles, des pesticides, des produits pharmaceutiques, des produits chimiques organiques de synthèse et d’autres sous-produits industriels toxiques.
Elles peuvent alors avoir des effets dangereux sur la vie humaine et aquatique en raison d’une possible bioaccumulation dans la chaîne alimentaire. Il peut s’agir de substances classées comme persistantes, bioaccumulables et toxiques (PBT), qui sont des composés présentant une forte résistance à la dégradation.
Outre les eaux usées directement rejetées par les processus industriels, il existe de nombreuses autres voies par lesquelles nos eaux naturelles peuvent être contaminées. Celles-ci incluent les eaux usées de ruissellement agricole provenant d’agrochimiques tels que les engrais, les pesticides, les herbicides et les résidus de récolte, les déchets animaux et les effluents. Cela est considéré comme une source importante de pollution de l’eau lorsque l’excès d’eau s’écoule des champs vers les sources d’eau proches.
De plus, les eaux usées de ruissellement pluvial, après de fortes pluies ou un événement orageux, deviennent également plus importantes. Ce ruissellement peut contenir de nombreux polluants toxiques tels que des huiles, des pesticides et des produits chimiques. Ceux-ci peuvent être entraînés par les égouts et rejetés dans les cours d’eau naturels voisins, souvent sans aucun traitement.
Par conséquent, tous ces rejets d’eaux usées peuvent transporter une variété de polluants qui peuvent affecter négativement l’écologie des lacs, ruisseaux et rivières récepteurs. Un traitement efficace de ces rejets d’eaux usées est important pour l’environnement et notre eau potable. En effet, ces sources d’eau deviennent souvent l’eau d’alimentation de nos usines de traitement de l’eau.
Réglementations sur les eaux usées
Les réglementations relatives au traitement des eaux usées en Europe ont subi des changements significatifs ces dernières années, notamment la Directive sur les émissions industrielles et la Directive sur le traitement des eaux urbaines résiduaires.
La Directive sur les émissions industrielles originale, connue sous le nom de DEI ou Directive 2010/75/UE, a été adoptée en 2010. Elle visait à contrôler la pollution environnementale en fixant des limites de rejet pour les émissions, spécifiquement pour les installations industrielles.
La nouvelle Directive sur les émissions industrielles et l’élevage 2024/1785 (DEI 2.0) modifie la Directive 2010/75/UE. C’est désormais le principal instrument de l’UE visant à réduire ces émissions dans l’air, l’eau et le sol.
La Directive sur le traitement des eaux urbaines résiduaires – 91/271/CEE, a été adoptée pour la première fois en 1991, concernant le traitement et le rejet des eaux urbaines résiduaires et de certains secteurs industriels.
Cette Directive devait être mise à jour pour aborder les nouvelles sources de pollution urbaine et les nouveaux polluants apparus. Par conséquent, cette Directive a été révisée selon les normes les plus récentes afin d’améliorer davantage la qualité de l’eau en s’attaquant à la pollution urbaine résiduaire restante avec des exigences de conformité plus strictes.
La Directive mise à jour s’appliquera désormais à un plus grand nombre de zones, y compris les petites agglomérations à partir de 1 000 habitants, et de nouvelles normes seront appliquées aux micropolluants. Une surveillance systématique des PFAS sera désormais requise.
La nouvelle loi garantira que les coûts du traitement avancé seront principalement couverts par l’industrie responsable, plutôt que par les tarifs de l’eau ou le budget public. Les nouvelles règles visent également à améliorer la gestion des eaux pluviales dans les villes, ce qui devient de plus en plus important en raison du changement climatique.
Traitement des eaux usées au charbon actif
La filtration à travers un lit de charbon actif permet d’éliminer ou d’adsorber un large éventail de polluants, y compris de nombreuses substances traces, avant leur rejet dans l’environnement. L’adsorption est le processus par lequel les molécules sont retirées du liquide et concentrées sur une surface solide, dans ce cas le charbon actif.
Le charbon actif est considéré comme une technologie très efficace pour l’élimination de nombreux composés organiques des eaux usées par adsorption. Dans ce processus, les polluants organiques sont concentrés à l’intérieur du matériau poreux du charbon actif où ils restent jusqu’à ce qu’ils puissent être détruits en toute sécurité lors du processus de réactivation.
L’adsorbabilité d’une molécule s’améliore avec l’augmentation du poids moléculaire, ce qui signifie que de nombreux produits chimiques organiques sont très bien adsorbés sur le charbon actif. Cela inclut en particulier ceux qui sont plus complexes avec un nombre plus élevé de groupes fonctionnels, tels que les doubles liaisons ou les composés halogénés. Mieux le composé est adsorbé ou plus le charbon actif peut adsorber de composé, plus le charbon actif dure longtemps.
Quels polluants des eaux usées peuvent être éliminés à l’aide du charbon actif ?
Le charbon actif, sous forme granulaire ou en poudre, est très efficace pour l’élimination d’un large éventail de polluants organiques et hydrocarbonés, de composés non biodégradables et de micropolluants des eaux usées. Ceux-ci comprennent les pesticides, les herbicides, les insecticides, les fongicides ainsi que les huiles, la couleur et les odeurs.
Certains des nombreux polluants qui peuvent être efficacement éliminés avec la technologie du charbon actif sont indiqués dans le tableau ci-dessous :
| 2,4-D (acide dichlorophénoxyacétique) | Phtalate de diéthylhexyle (DEHP) | Trichlorure de monobutylétain (MBTC) |
| Acétone* | Diméthylformamide | Naphtalène |
| Acétophénone | Sulfate de diméthyle (DMS) | Nitrobenzène |
| Acide acétique | Dinitrotoluène (DNT) | Nitrophénol |
| Acétonitrile | 1,4-Dioxane | Nonylphénol |
| Acrylonitrile | Dioxines | Octylphénols |
| Alcanes | Diphénylcarbazide (DPC) | Composés organostanniques |
| Alcènes (Oléphines) | Carbone organique dissous (COD) | Phénol (Hydroxybenzène) |
| Aniline | Acétate d’éthyle | Composés phénoliques |
| Anthracène | Éther éthylique | Phénylalanine |
| Composés aromatiques | Éthylbenzène | Acide phtalique |
| Bentazone | Acides gras | Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) |
| Benzène | Fluoranthène | Polyéthylène glycol |
| Acide benzoïque | Glyphosate | Propazine |
| Benzophénone | Graisse* | Pyridine |
| Benzopyrène | Hexane | Simazine |
| Benzotriazole | Hexanone (MBK) | Solvants |
| Alcool benzylique | Isooctane | Stérols |
| Phtalate de benzylbutyle (BPP) | Mélamine | Styrène |
| Bisphénol A (BPA) | Métolachlore | Tétrahydrofurane* |
| Bipyridine | 4,5 Méthylbenzotriazole | Toluène (Méthylbenzène) |
| Phtalate de bis(2-éthylhexyle) | Méthylbenzylamine | Carbone organique total (COT) |
| Butylbenzène | Méthylbutane | Chlorure de tributylétain (TBTC) |
| Demande chimique en oxygène (DCO) | Méthyléthylcétone (MEC) | Triméthylbenzène |
| Chlorothalonil | Méthylisobutylcétone (MIBK) | Trinitrotoluène (TNT) |
| Crésol | Méthylnaphtalène | Acétate de vinyle |
| Cybutryne | N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP) | Xylène |
| Cyclohexane | Méthyl-tert-butyl éther (MTBE) | Xylénol |
| Phtalate de di-n-butyle |
* Vérifier auprès d’un représentant technique de Chemviron pour plus d’informations
Les filtres à charbon actif granulaire sont également des technologies de traitement efficaces pour éliminer les composés organiques halogénés et les composés PFAS de l’eau.
Certains de ces polluants organo-halogénés qui peuvent être efficacement éliminés avec la technologie du charbon actif sont indiqués dans le tableau ci-dessous :
| Halogènes organiques adsorbables (AOX) | Chlorotoluène | Composés perfluorés |
| Bromate* | Dibromo-3-chloropropane | Substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) |
| Éthers diphényliques bromés (BDE) | Dibromochlorométhane | Acide perfluorooctanoïque (PFOA) |
| Bromodichlorométhane | Dichlorobenzène | Sulfonate de perfluorooctane (PFOS) |
| Bromoforme | Dichlorocrésol | Biphényles polychlorés |
| Bromophénol | Dichloroéthane | Dibenzofuranes polychlorés |
| Composés chlorés | Difluorobenzophénone | Dibenzo-p-dioxines polychlorées |
| Chloramines | Épichlorohydrine | Naphtalènes polychlorés (PCN) |
| Chloroalcanes | Mousse anti-incendie (PFAS ou PFHxA) | Tétrachloroéthane |
| Chlorobenzène | Hexachlorobutadiène | Tétrachloroéthylène |
| Chloroéthane | Chlorure de méthyle (Chlorométhane) | Trichlorobenzène |
| Chloroforme | Chlorure de méthylène (Dichlorométhane DCM) | Trichloroéthylène |
| Chlorophénol | Pentachlorobenzène (PeCB) | Acide trifluoroacétique (TFA) |
| Chloropropane | Pentachlorophénol | Trihalométhanes (THM) |
* Vérifier auprès d’un représentant technique de Chemviron pour plus d’informations
Comment Chemviron peut-il vous aider ?
Le choix du charbon actif le plus approprié peut dépendre de plusieurs facteurs. Cela inclut les types et la gamme de composés ou de contaminants à éliminer, leurs concentrations et le pH du flux de déchets concerné.
Grâce à notre vaste expérience dans ce domaine, Chemviron est en mesure de travailler avec vous pour évaluer l’efficacité du régime de traitement envisagé. Cependant, chaque source d’eau est différente et peut contenir différentes combinaisons de polluants. Il peut donc être approprié de réaliser d’abord un test en laboratoire sur un échantillon d’eau représentatif. Cela permettrait d’évaluer la performance probable du charbon et ainsi de considérer la solution technique la plus appropriée.
Les tests d’isotherme pour évaluer l’élimination des matières organiques de l’eau sont rapides, mais sont souvent plus efficaces pour comparer différents charbons que pour générer des résultats de performance définitifs. Les tests pilotes sont beaucoup plus efficaces pour indiquer l’utilisation probable du charbon, mais peuvent prendre du temps. Chemviron peut cependant fournir un soutien et des conseils en utilisant nos unités pilotes, qui incluent notre gamme de filtres à charbon mobiles plus petits.
Pour raccourcir le processus, le test de colonne accélérée (ACT) a été développé par notre entreprise. Il s’agit d’une technique améliorée qui combine la rapidité d’un test d’isotherme avec la précision d’une colonne pilote. L’ACT est une procédure à l’échelle du laboratoire qui simule un système à grande échelle et peut fournir des données de percée pour tester l’élimination des impuretés organiques dans l’eau, mais en un temps beaucoup plus court. La technique ACT peut être appliquée pour évaluer l’élimination des contaminants dans l’eau potable et les eaux usées.
Ayant mené ces tests depuis plus de quarante ans, Chemviron a constitué une vaste bibliothèque de références pour fournir des données de support pour cette application.
Recyclage du charbon usé et filtres à charbon mobiles
Une fois que le charbon actif granulaire installé dans le filtre est saturé en matières organiques et moins efficace en fonctionnement, il peut être recyclé par réactivation thermique pour être réutilisé. La réactivation implique le traitement du charbon usé dans un four à haute température où les matières organiques indésirables sur le charbon sont thermiquement détruites. Le recyclage du charbon actif par réactivation thermique est une technologie durable et respectueuse de l’environnement qui répond à tous nos objectifs de minimisation des déchets et de réduction des émissions de CO2.
S’il s’agit d’une nouvelle application de traitement ou d’une application localisée, pourquoi ne pas envisager d’utiliser nos filtres à charbon mobiles disponibles à la location. Ceux-ci peuvent être utilisés à la fois comme cuve de traitement sur site et ensuite pour transporter le charbon vers et depuis le site, sans nécessiter d’échange de charbon sur place. Chemviron dispose d’une gamme de ces filtres à charbon mobiles de différentes tailles et capacités, y compris ceux pour le traitement des liqueurs corrosives.
Si vous avez besoin d’un support technique pour évaluer vos options de traitement probables, d’aide pour le choix du charbon actif, l’utilisation de notre service de réactivation, l’aide de notre service de filtres à charbon mobiles ou simplement d’autres conseils, veuillez nous contacter – contactez notre équipe technique.