Pesticides et Polluants Organiques Persistants
La question des pesticides dans les eaux de surface ou souterraines est une préoccupation mondiale. Les pesticides sont des substances utilisées pour contrôler les nuisibles, et le terme inclut les insecticides, les herbicides, les biocides et les fongicides. Ces substances peuvent s’accumuler dans les organismes aquatiques et les sédiments, présentant un risque pour notre santé et l’environnement.
En raison de leur utilisation généralisée dans des applications agricoles telles que la protection des cultures, le stockage des aliments et le contrôle des mauvaises herbes, les pesticides peuvent s’écouler dans les cours d’eau. On les y trouve tels quels ou sous forme de molécules plus petites générées par leur dégradation, appelées métabolites. Ceux-ci peuvent s’infiltrer dans le sol et finalement atteindre les eaux de surface et les eaux souterraines. Leur présence en tant que contaminants dans l’eau destinée à la consommation humaine est donc un problème.
De nombreux pesticides et herbicides font partie d’un groupe plus large de contaminants chimiques connus sous le nom de polluants organiques persistants (POP), qui sont également une préoccupation mondiale. Comme ils sont très persistants dans l’environnement et se décomposent lentement, ils ont le potentiel de se transporter sur de longues distances et d’entrer dans les chaînes alimentaires. Les POP sont également lipophiles, ce qui signifie qu’ils peuvent bioaccumuler dans les organismes vivants, en particulier dans les tissus adipeux des animaux et des humains. Ils présentent donc un risque pour notre santé et l’environnement.
Réglementations sur l’eau potable
Les POP les plus fréquemment rencontrés sont les pesticides organochlorés, les produits chimiques industriels et les sous-produits involontaires formés lors des processus industriels. Le règlement de l’Union européenne sur les POP, intitulé Règlement (UE) 2019/1021, interdit ou restreint la production et/ou l’utilisation des POP dans les États membres.
Plusieurs substances supplémentaires ont maintenant été ajoutées à la liste des polluants organiques persistants. Il s’agit notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) cancérigènes et de certains retardateurs de flamme bromés, ainsi que des composés organométalliques tels que le tributylétain (TBT).
La Directive-cadre sur l’eau établit des normes de qualité environnementale pour les pesticides dans les eaux de surface. La Directive fixe des concentrations maximales admissibles de 0,1 µg/l pour tout pesticide et de 0,5 µg/l pour l’ensemble des pesticides. La Directive révisée sur l’eau potable (UE) 2020 (2020/2184) protège la qualité de l’eau potable et fait partie de la réglementation de l’approvisionnement en eau et de l’assainissement dans l’Union européenne.
Le Pacte vert pour l’Europe vise ensuite à fixer de nouveaux objectifs pour réduire de 50 % l’utilisation et les risques liés aux pesticides chimiques d’ici 2030.
La Directive-cadre sur l’eau (DCE) originale 2000/60/CE a établi un cadre pour la politique de l’eau de l’UE. La Directive sur les eaux souterraines (GWD) 2006/118/CE a fourni un cadre pour la protection des eaux souterraines contre la pollution. La Directive 2008/105/CE a établi les normes de qualité environnementale de l’eau. Toutes ont été modifiées en 2022 pour fixer de nouvelles normes pour une série de substances chimiques préoccupantes afin de lutter contre la pollution chimique de l’eau.
Les annexes à cette proposition détaillent davantage les substances spécifiques préoccupantes.
Élimination des pesticides et des POP avec le charbon actif
Le charbon actif (également connu sous le nom de charbon de bois activé) est l’un des médias les plus efficaces pour éliminer une large gamme de contaminants organiques de l’eau destinée à la consommation humaine. En particulier, il est très efficace pour l’élimination des pesticides et des polluants organiques persistants.
Depuis sa première application il y a plus de 50 ans pour la purification de l’eau potable, le charbon actif granulaire s’est imposé comme une solution universellement reconnue pour son efficacité prouvée tant pour les contaminants historiques que pour les nouveaux défis tels que les PFAS, le Chlorothalonil et de nombreux autres POP.
De plus, le charbon actif granulaire installé dans les usines de traitement de l’eau peut être recyclé par réactivation thermique. Le charbon réactivé peut ensuite être renvoyé aux usines d’où il a été collecté et remis en service pour plusieurs années supplémentaires.
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Quels pesticides et POP peuvent être éliminés à l’aide du charbon actif ?
Le charbon actif, principalement sous forme granulaire ou en poudre, possède une excellente capacité d’adsorption pour une large gamme de produits chimiques hautement persistants et toxiques, ainsi que de micropolluants organiques dans l’eau potable. Certains de ces polluants efficacement éliminés par la technologie du charbon actif sont mentionnés dans les tableaux ci-dessous :
| 2,4-D (acide 2,4-dichloro phénoxyacétique) | Cyperméthrine | Isodrine |
| Acétamipride | DDT (Dichloro-diphényl-trichloréthane) | Isoproturon |
| Acétochlore | Déséthylatrazine (DEA) | Lindane |
| Aclonifène | Désisopropylatrazine (DEDIA) | Linuron |
| Alachlore | Dichlorvos | Malathion |
| Aldrine | Deltaméthrine | MCPA (acide 2-méthyl-4-chlorophénoxyacétique) |
| Algicides | Déméton-O | Mécoprop (MCPP) |
| Acide aminométhylphosphonique (AMPA) | Diazinon | Métabolites |
| Atrazine | 3,4-Dichloroaniline | Métaldéhyde |
| Azinphos-éthyl | 1,4-Dichlorobenzène | Métolachlore |
| Benzotriazole | 2,4-Dichlorophénol | Métazachlore ESA & OXA |
| Bentazone | 1,3-Dichloropropène | Méthiocarbe |
| Bifenox | Dicofol | Monuron |
| Biphényle | Dieldrine | Mirex |
| Bifenthrine | Dikegulac (acide diprogulique) | Nicosulfuron |
| Bromacile | Diméthoate | N-nitrosodiméthylamine (NDMA) |
| Carbendazime | Dinitro-ortho-crésol (DNOC) | Produits de dégradation de l’ozone |
| Carbofuran | Dinosèbe | Parathion |
| Chlordane | Diuron | Pendiméthaline |
| Chloridazone & métabolites | Composés perturbateurs endocriniens (CPE) | Perméthrine |
| Chlorfenvinphos | Endosulfan | Piclorame |
| Chlorpyrifos | Endrine | Propyzamide |
| Cyclodiènes | Esfenvalérate | Propazine |
| Chlorméquat | Éthofumésate | Quinoxyfène |
| Chlorothalonil | Flufénacet | Simazine |
| Chlorotoluène | Glyphosate | Terbutryne |
| Chlorotoluron | Heptachlore & époxyde | Thiaclopride |
| Clopyralid | Hexachlorobenzène | Thiaméthoxam |
| Clothianidine | Hexachlorobutadiène | Toxaphène |
| Cyanazine | Hexachlorocyclohexanes | Triclopyr |
| Cyazofamide | Imazapyr | Triclosan |
| Cybutryne | Imidaclopride | Trifluraline |
Le charbon actif granulaire (CAG) est également largement utilisé pour éliminer les hydrocarbures halogénés des eaux souterraines, car ils ne se trouvent normalement pas dans les eaux de surface en raison de leur volatilité. Ils sont peu biodégradables et persistent dans les eaux souterraines pendant de longues périodes. L’efficacité d’élimination du CAG pour les hydrocarbures chlorés dépend de la taille moléculaire, de la polarité et du nombre d’atomes de chlore.
Certains des nombreux autres produits chimiques organiques synthétiques, polluants hydrocarbonés et composés non biodégradables éliminés par la technologie du charbon actif se trouvent dans les tableaux ci-dessous :
| Acrylamide | 1,2-Dichloroéthane | PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) |
| Alcanes | 1,1-Dichloroéthylène | PFOS (sulfonate de perfluorooctane) |
| Aniline | Dichlorométhane (chlorure de méthylène DCM) | PFOA (perfluorooctanoate) |
| Anthracène & Benzoanthracène | Dichloropropane | PFBS (acide perfluorobutane sulfonique) |
| Composés aromatiques | Phtalate de diéthylhexyle DEHP | PFHxS (sulfonate de perfluorohexane) |
| PBDE (éthers de diphényle bromés) | Phtalate de diéthyle | Phénols |
| Benzène | Dioxines | Biphényles polychlorés (PCB) |
| Benzopérylène | Fluoranthène & Benzofluoranthène | Dibenzo-p-dioxines polychlorées |
| Benzopyrène | Géosmine | Dibenzofuranes polychlorés |
| Benzotriazole | Hexabromobiphényle | Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) |
| BPA (Bisphénol A) | Hexabromocyclododécane (HBCDD) | Tétrachloroéthane |
| Tétrachlorure de carbone – (Tétrachlorométhane) | Indénopyrène | Tétrachloroéthylène (Tétrachloroéthène/PCE & perc) |
| Chlorobenzène | 2-Méthylisobornéol (MIB) | Tétrachlorométhane |
| Chloroalcanes | Naphtalène | Toluène |
| Chlorocrésol | Nonylphénol (NP) | Tributylétain (TBT) |
| Éther bis(2-chloroéthylique) | Octylphénol | Trichlorobenzènes |
| Chloroforme (Trichlorométhane TCM) | Pentachlorobenzène | Trichloroéthylène (Trichloroéthène TCE) |
| 4-Chloro-2-nitrotoluène | Pentachlorophénol | Chlorure de vinyle (chloroéthène) |
| Chrysène |
Comment Chemviron peut-elle vous aider ?
Le charbon le plus efficace à utiliser pour le traitement de l’eau peut dépendre de plusieurs facteurs. Cela inclut la nature des contaminants à éliminer, leur gamme de concentrations, le niveau de traitement final requis et l’opération de traitement globale impliquée.
Tests en laboratoire Charbon actif Réactivation
Évaluation des performances pour garantir la solution la plus efficace
Étant donné que chaque source d’eau peut contenir différentes combinaisons de polluants, il peut être approprié de réaliser d’abord un test en laboratoire sur un échantillon d’eau représentatif. Un tel test permettrait d’évaluer les performances probables du charbon et ainsi de considérer la solution technique la plus appropriée. Notre équipe technique peut vous aider à réaliser une première évaluation du traitement de l’eau grâce à notre expérience mondiale de plus de 70 ans dans le traitement de l’eau potable.
Les tests d’isotherme pour évaluer l’élimination des matières organiques des liquides à l’aide de charbon actif sont rapides, mais sont souvent plus efficaces pour comparer différents charbons que pour obtenir des résultats de performance définitifs. Les tests pilotes sont beaucoup plus efficaces pour indiquer l’utilisation probable du charbon. Cependant, ils peuvent prendre du temps, mais Chemviron peut fournir un soutien et des conseils avec nos unités pilotes qui incluent notre gamme de petits filtres à charbon mobiles.
Alternativement, le test de colonne accélérée (ACT) a été développé par notre entreprise comme 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 pour fournir des données de test de percée pour l’élimination des impuretés organiques dans l’eau, mais en beaucoup moins de temps.
L’ACT peut être appliqué à tous les types d’eau et, comme Chemviron effectue ces tests depuis plus de quarante ans, nous disposons d’une vaste bibliothèque de références.
FILTRASORB® Charbons actifs pour haute performance
Les charbons FILTRASORB® sont les charbons granulaires les plus largement utilisés pour le traitement de l’eau potable. Cela est principalement dû à leur excellente capacité d’adsorption, à leur durée de vie prouvée et à leur grande durabilité pour de multiples cycles de réactivation.
Les charbons actifs FILTRASORB® sont des charbons actifs réagglomérés. Ils sont produits à partir de qualités sélectionnées de charbon bitumineux, par un processus en deux étapes qui agglomère le produit avant l’activation à la vapeur. Cette étape d’agglomération offre une cinétique améliorée qui peut augmenter considérablement la capacité d’adsorption par rapport à un produit activé direct en une seule étape qui pourrait avoir des spécifications similaires sur le papier.
Le processus de réagglomération crée une structure poreuse au sein des charbons FILTRASORB® qui est particulièrement efficace pour l’élimination des impuretés à l’état de traces dans l’eau potable. Ces charbons ont démontré d’excellentes performances pour une large gamme de pesticides et de PFAS.
Grâce à sa capacité d’adsorption élevée et à son grand nombre de pores de transport, la gamme de charbons actifs granulaires FILTRASORB® est une référence pour le piégeage des nouvelles générations de micropolluants. Forts de notre vaste expérience dans ce domaine, Chemviron peut travailler avec vous pour vous conseiller sur les charbons appropriés à votre application spécifique.
Recyclage du charbon usé et filtres à charbon mobiles pour la durabilité et la réduction des coûts
Une fois que le charbon actif granulaire installé dans les usines de traitement de l’eau devient moins efficace, il peut être recyclé par réactivation thermique. Le charbon réactivé peut ensuite être renvoyé aux usines d’où il a été collecté et remis en service pour plusieurs années supplémentaires. La réactivation thermique implique le traitement du charbon usé dans un four à haute température sous atmosphère contrôlée où les matières organiques indésirables présentes 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.
Si l’application de traitement concerne les eaux souterraines, un traitement temporaire ou de pointe, pourquoi ne pas envisager l’utilisation de filtres à charbon mobiles disponibles à la location. Ce sont des filtres à charbon actif qui peuvent être utilisés sur site à la fois comme récipient de purification d’eau, puis transportés vers et depuis le site sans nécessiter d’échange de charbon sur place. Chemviron propose une gamme d’unités de différentes tailles et capacités pour le traitement de l’eau. De plus, le charbon usé peut être facilement renvoyé dans le filtre à charbon mobile à notre centre de réactivation pour être recyclé par réactivation en vue d’une réutilisation.
Si vous avez besoin d’un support technique pour évaluer le traitement proposé, d’aide pour le choix du charbon actif, de notre service de réactivation, de notre service de filtres à charbon mobiles ou simplement de conseils supplémentaires pour votre solution de conception de charbon actif, veuillez nous contacter – contactez notre équipe technique.