Fiche Résumé 14-AEP-03

Une des étapes les plus importantes pour la production d'eau potable est l'élimination des composés organiques. Les composés organiques sont définis soit sous la forme générale de matière organique (MO), soit sous la forme spécifique de micropolluants (pesticides, COVs, médicaments…). La majorité des usines de production d'eau potable (UPEP) utilise une étape de clarification pour éliminer la MO et une étape avec charbon actif pour éliminer les micropolluants. Le charbon actif est souvent mis en œuvre sous forme de grains (CAG) et il existe sur le marché de nouveaux charbons actifs en grains qu'il faut savoir choisir correctement en fonction du type de micropolluants à éliminer.

L'objectif de ce projet est d'identifier, à partir d'une recherche bibliographique, des indicateurs pertinents pour la qualification d'un CAG en termes de performance opérationnelle (colmatage, relargage, impact du lavage, de la régénération…) et d'efficacité de traitement. Six CAG différents seront ensuite comparés sur pilote de laboratoire sur la base des indicateurs définis lors de la recherche bibliographique. La méthode mise au point servira de support aux exploitants et les premières données de cette étude seront le départ d'une base de données à enrichir.

L’état de l’art a permis de définir les indicateurs les plus pertinents pour la caractérisation d’un CAG vis-à-vis de l’élimination des contaminants organiques, en tenant compte de leur simplicité de mise en oeuvre et de l’état de développement de leur protocole de détermination :
- La friabilité (estimation de la résistance du matériau à l’impact des rétrolavages et de la régénération)
- La distribution de la taille des pores (indique le nombre de pores de différentes tailles disponibles donc donne des informations sur la taille des molécules adsorbables)
- la surface spécifique (donne la surface disponible pour l’adsorption donc des informations sur la quantité de contaminants organiques adsorbables)
- le taux de cendres (indique la quantité d’impuretés du charbon susceptible de perturber le fonctionnement du charbon)
- la granulométrie (donne des informations sur la perte de charge attendue en fonctionnement)
- la relargage de métaux (évalue la contamination du CAG en métaux susceptibles d’être relargués)
- le relargage de contaminants organiques (évalue la contamination du CAG en produits organiques)
- le pH pzc (pH point zéro de charge, donne la charge du charbon donc des indications sur l’adsorption de la matière organique)
- l’indice d’iode (donne la capacité du CAG à adsorber les petites molécules)
- la cinétique d’adsorption (évalue l’aptitude du charbon à adsorber des molécules spécifiques)

La pertinence de ces indicateurs sera testée en pilote de laboratoire (mini-colonnes RSSCT qui simulent les filtres CAG).