Solutions innovantes pour la purification des eaux usées et l'élimination des PFAS
Face à la pollution par les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS), les autorités réglementaires imposent des restrictions de plus en plus strictes aux rejets d'eaux usées. C'est pourquoi les stations d'épuration doivent envisager des solutions innovantes pour moderniser leurs systèmes de traitement.
Les défis du traitement des eaux usées
Les stations d'épuration doivent éliminer une large gamme de polluants, tels que la demande chimique en oxygène (DCO), les halogénures organiques adsorbables (AOX), les tensioactifs et les PFAS. De plus, leurs besoins en matière de purification dépendent du niveau de contamination des eaux usées entrantes. Par exemple, si la concentration de polluants est trop élevée, les eaux contaminées doivent être prétraitées directement sur le site de production, avant d'être envoyées à la station d'épuration. En revanche, lorsque les limites d'émission sont très strictes (rejet dans un cours d'eau voisin), une étape de traitement final en aval de la station peut s'avérer nécessaire.
Les avantages des filtres mobiles à charbon actif pour les stations d'épuration
Les filtres mobiles à charbon actif peuvent aider les stations d'épuration à surmonter les obstacles mentionnés ci-dessus.
- Plus grande flexibilité que les filtres fixes : avec des unités fixes, une augmentation de la production implique l’achat d’une unité supplémentaire pour respecter les limites d’émission (par exemple, la DCO ). Un scénario similaire se produit en cas de durcissement de la réglementation ou de variations de la contamination (par exemple, les AOX dans les eaux usées phytosanitaires). Un système modulaire permet aux stations d’épuration de résoudre ce problème. Il suffit d’ajouter des unités mobiles pour répondre aux besoins de purification supplémentaires. De plus, les filtres mobiles peuvent servir d’ étape de prétraitement ou de finition en aval de la station d’épuration.
- Polyvalence du charbon actif : outre la DCO, le charbon actif peut éliminer efficacement de nombreux autres contaminants des eaux usées, comme par exemple les tensioactifs non ioniques, qui peuvent mettre à l’épreuve les traitements biologiques .
- Réutilisation de l'eau : outre le fait de favoriser la résilience face à la sécheresse, la réutilisation des eaux usées aide les entreprises à se conformer au règlement européen sur la réutilisation de l'eau . Cependant, avant d'être réutilisables, les eaux usées doivent être débarrassées de leurs polluants par un traitement multi-étapes adéquat. À cet égard, la filtration sur charbon actif peut être stratégiquement placée en amont de l'osmose inverse afin d'éviter le colmatage des membranes, ou lors du traitement du concentré issu de cette osmose inverse afin d'éliminer les polluants concentrés avant rejet ou réutilisation.
Comment intégrer l'élimination des PFAS dans la gestion des eaux usées
Outre les contaminants mentionnés ci-dessus, le charbon actif élimine également efficacement les PFAS des eaux usées.
Conformité POP
Cependant, une fois imprégné de PFAS, le charbon actif usé devient un déchet solide et son élimination est soumise à la réglementation relative aux polluants organiques persistants (POP). En particulier, si un ou plusieurs seuils fixés par cette réglementation (voir points I à III ci-dessous) sont dépassés, la réactivation du charbon actif est impossible.
- PFOS (maximum 50 mg/kg)
- PFOA (maximum 1 mg/kg)
- PFHxS (maximum 1 mg/kg)
Dans ce cas, le charbon actif doit être éliminé ailleurs conformément à la réglementation locale, par exemple par incinération à haute température. En revanche, si le niveau de PFAS mesuré est inférieur à la limite autorisée, sa réactivation est possible, sous réserve de l'absence d'autres exigences des autorités locales.

Mesure de l'efficacité d'élimination des PFAS
Afin de garantir la conformité aux normes POP et de prendre une décision éclairée quant à la meilleure option de traitement des déchets PFAS, DESOTEC a développé une méthodologie interne (DSTM37) permettant de quantifier la charge de charbon actif pour 24 PFAS représentatifs . Cette méthodologie a été conçue en collaboration avec l'Institut flamand de recherche technologique (VITO), organisme affilié au gouvernement flamand. Intégrant une étape d'extraction améliorée, cette méthode optimisée a ensuite été validée par l'autorité compétente.
Le devenir de 24 PFAS représentatifs lors du processus d'élimination (réactivation + épuration des gaz de combustion) a été étudié dans des conditions opératoires standard. Trois types de charbon actif chargés en PFAS ont été traités dans ces mêmes conditions. D'après les mesures effectuées par un organisme externe (Eurofins), aucune trace de PFAS n'a été détectée ni sur le charbon réactivé ni dans la cheminée, ce qui correspond à une efficacité d'élimination de 100 %. Ce résultat prouve non seulement la conformité de notre procédé de réactivation aux normes relatives aux polluants organiques persistants (POP), mais offre également aux stations d'épuration une solution plus durable pour l'élimination des PFAS.
Étude de cas : Élimination des PFAS de l'eau sur un site de gestion des déchets
Cette étude de cas illustre la capacité de DESOTEC à fournir des solutions de filtration rapides, efficaces et durables, adaptées aux besoins de ses clients dans le secteur des produits chimiques de spécialité.
Défi
Une grande entreprise gérant de nombreux projets de traitement des déchets en France souhaitait anticiper l'entrée en vigueur de nouvelles normes plus strictes concernant les émissions de PFAS. Elle recherchait donc une technologie d'élimination des PFAS à tester. Parmi plusieurs options, elle a choisi celle de DESOTEC.
Bien que l'eau traitée du client soit conforme à la législation en vigueur pour le rejet, les analyses ont révélé un niveau de PFAS (732 µg/l) susceptible de dépasser toute future limite d'émission. Le client a donc sollicité l'aide de DESOTEC pour réduire la concentration de PFAS, en prenant comme référence la limite actuelle de 100 ng/l par molécule de PFAS dans l'eau potable.
Solution
DESOTEC a installé deux filtres MOBICON en série pour traiter un débit de 60 m³/h. Le premier filtre était rempli d'un charbon actif adapté à l'élimination de la majeure partie des composés organiques présents dans les eaux usées, notamment la DCO et les molécules de PFAS de grande taille. Le second filtre, quant à lui, était rempli d'un charbon actif de qualité supérieure, issu de notre gamme B-PURE®, conçu pour adsorber même les plus petites molécules de PFAS, telles que le perfluorobutanoate (PFBA), l'acide perfluorobutanesulfonique (PFBS) et le trifluoroacétate (TFA). Ce modèle à deux filtres permet de réserver le charbon actif de qualité supérieure, plus coûteux, au traitement des PFAS de plus petite taille, en tant qu'étape de finition, favorisant ainsi la durabilité et la rentabilité.
Résultats
Après la mise en service des filtres, des tests ont montré que le traitement permettait de ramener systématiquement les niveaux de PFAS en dessous de la limite autorisée pour l'eau potable. Les autorités environnementales ont également analysé l'eau à plusieurs reprises dans le cadre d'une campagne de collecte de données qui alimentera le futur cadre de traitement des PFAS en France. Leurs mesures concordent avec celles effectuées pour le compte du client.
Une fois saturé, le filtre mobile est ramené aux installations de DESOTEC où le charbon actif usagé est vidé en toute sécurité et traité conformément à la réglementation sur les POP. La mesure du niveau de PFAS adsorbés est effectuée selon la méthode innovante décrite précédemment. Ceci nous permet de choisir la meilleure option de traitement des PFAS. Si la concentration de PFAS est inférieure aux limites réglementaires, le charbon actif saturé est soumis à un traitement thermique dans les installations de DESOTEC, de manière sûre et durable, afin d'éliminer les PFAS en dessous des seuils de détection. Le charbon actif peut ensuite être réactivé pour être réutilisé.
Conclusion
Comme l'explique cet article, les filtres mobiles circulaires à charbon actif peuvent aider les stations d'épuration à préserver leurs opérations tout en renforçant leur durabilité.
Grâce à une méthode fiable de mesure des PFAS adsorbés sur le charbon actif, le traitement des supports de filtration saturés peut désormais être réalisé de manière sûre et conforme à la réglementation sur les polluants organiques persistants (POP). Le secteur du traitement des eaux usées dispose ainsi d'une solution fiable, économique et écologique pour éliminer les PFAS.
Comment DESOTEC peut vous aider
Nos solutions de filtration mobile au charbon actif sont très efficaces pour le traitement des eaux usées et l'élimination des PFAS. Pour discuter de nos solutions ou les tester, n'hésitez pas à contacter nos ingénieurs.
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