Le charbon actif dans le domaine des Eaux Usées
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- Maximilien Lebeau
- il y a 6 ans
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1 Le charbon actif dans le domaine des Eaux Usées Dolder Environment Jean-Luc Muller, Tel: , Mob: , Dolder Group, Switzerland 1
2 Thèmes abordés: - Qu est-ce-que le charbon actif? - Comment est-il fabriqué? - Comment ça marche? - Quelles sont les applications? - Critères de sélection d un charbon actif dans le domaine de l eau usée - Comment estimer la performance d un charbon actif? - Comment définir les propriétés d un charbon actif? - Conclusion
3 Qu est-ce-que le charbon actif Le charbon actif est un matériau constitué essentiellement de matière carbonée à structure poreuse. Il s'agit d'une structure amorphe présentant une très grande surface spécifique qui lui confère un fort pouvoir adsorbant. (c.f. Wikipedia) Adsorbant de contaminants organiques à caractère principalement hydrophobe (c.f.dolder)
4 Comment est fabriqué le charbon actif? Les matières premières: Charbon minéral Lignite Tourbe Bois Noix de Coco Noyaux d olives
5 Comment est fabriqué le charbon actif?
6 Comment est fabriqué le charbon actif?
7 Comment est fabriqué le charbon actif?
8 Comment est fabriqué le charbon actif? Exemple: Production d un charbon activé à la vapeur Objectif: Garantir un niveau de qualité stable Séchage Carbonisation Activation Mouture Homogénéisation Contrôle de procédé: température, pression, temps etc Granulométrie, IPC, échantillonnage Controle labo. Conditionnement Livraison Libération lot Certificat 8
9 Comment ça marche? Carbone poreux hautement adsorbant Une grande surface interne et un volume de porosité. 1 cuillère ( 5g) de charbon actif équivaut à une surface équivalente à un terrain de football (env m2). Micro porosités, ø < 1 nm Mésopores, ø 1-25 nm Macro porosités, ø > 25 nm
10 Comment ça marche? Forces de Van der Waals Micro pores < 1 nm Meso pores 1-25 nm Macro pores > 25 nm
11 Les applications Des solutions pour chaque application Eau Potable Eaux usées Alimentaire Boissons Gaz & Air Pétrole & Gas Fumées Pharma Chimie Catalysateurs Automobile Mines Réactivation Location Dolder Group, Switzerland 11
12 Application dans les Eaux Usées Composés cible: substances organiques dissoutes, hydrophobes, peu ou pas biodégradables: Hydrocarbures aromatiques (halogénés), Solvants chlorés, Huiles dissoutes, PAH, hydrocarbures aromatiques polycycliques DCO non biodégradable (Demande Chimique en Oxygène), AOX (famille des halogènes organiques adsorbables), Couleur, DOC (Carbone Organique Dissout) COT (carbone organique total) Détergents Micropolluants En concentrations : relativement basse (polishing)
13 Critères de selection d un charbon actif (EU) Capacité à éliminer les micropolluants Une qualité stable dans le temps (adsorption et granulométrie) Une poudre qui se laisse doser Conditionnement adapté Un niveau de prix économiquement viable Un support technique Matières premières, procédé de fabrication, logistique, procédé de dosage, conseils & partenariat
14 Comment estimer la performance d un charbon actif? Le charbon actif adsorbe avant tout les solutés organiques non-polaires. La capacité d'adsorption est en corrélation avec le coefficient de partage octanol/eau ou à l'inverse de la solubilité dans l'eau. La capacité d'adsorption augmente avec: - Présence de doubles liaisons (structures aromatiques) - La taille des molécules - Présence d'halogènes (Cl, par exemple).
15 Affinités d adsorption Affinités d adsorption Exemples Très bonne Bonne Modérée Limitée Bis-Phenol-A, Estradiole, Ibuprofen, Atrazine, Naphtaline Dichlorobenzène, Phénol, Benzol Chloroforme Dichlorméthane Très limitée Méthanol, Acétone
16 Comment estimer la performance d un charbon actif? Les isothermes
17 Comment estimer la performance d un charbon actif? La capacité de charge (q) est calculée d'après les concentrations : Si les données empiriques sont tracées sur une échelle log/log, la relation devient linéaire. Les paramètres de l'équation empirique de Freundlich peut être calculée comme suit : q = capacité du GAC (mg/g) Co = concentration initiale (de la solution mère) Ce = concentration à l'équilibre (ou concentration résiduelle) K, n -1 = paramètres de Freundlich
18 Propriétés des charbons actifs Nombre d Iode Bleu de Méthylène Indice de Mélasse Isothermes Autres: BET Densité Granulométrie de molécules Taille Rayon des porosités
19 Conclusion - Le charbon actif élimine les micropolluants - Une expérience dans le domaine et une banque de données non négligeable - Une qualité de produit prouvée avec répétabilité - Des usines certifiées ISO 9001 et Des spécialistes au service des STEP - Une logistique bien rodée - Une participation active dans les projets Micropoll
20 MERCI DE VOTRE ATTENTION Jean-Luc Muller Tel: Mob: Dolder Group, Switzerland 20
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