Une solution durable pour éliminer définitivement les "produits chimiques éternels" des eaux usées et des émissions atmosphériques

Les substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS), omniprésentes et potentiellement toxiques, se sont discrètement infiltrées dans notre monde. C'est pourquoi le règlement de l'UE sur les polluants organiques persistants (POP) et d'autres législations restreignent l'utilisation et les limites d'émission de ces molécules dans les eaux usées industrielles et les émissions atmosphériques. Cependant, DESOTEC a mis au point une méthode d'élimination sûre et conforme à la réglemntation POPs qui permet aux fabricants de traiter de manière permanente et durable le problème persistant des "produits chimiques éternels".

Pourquoi cette agitation autour des PFAS ?

Les composés PFAS appartiennent à un groupe de milliers de produits chimiques fabriqués par l'homme. En 2021, l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) a défini les PFAS comme des substances fluorées contenant au moins un groupe méthyle ou méthylène entièrement fluoré. En raison de leur résistance thermique et chimique élevée, les fabricants de nombreux secteurs ont exploité les PFAS : emballages et préparations alimentaires (par exemple, poêles antiadhésives), cosmétiques (par exemple, maquillage), textiles, mousses anti-incendie. Tout y passe. Cependant, la fonctionnalité industrielle des produits contenant des PFAS s'est transformée en un héritage environnemental. On trouve désormais des PFAS partout dans le monde, même dans les sources d'eau potable. En fait, si les eaux usées de production ne sont pas correctement traitées, les PFAS peuvent pénétrer dans les eaux de surface et les eaux souterraines, où ils se décomposent très lentement, voire pas du tout. C'est pourquoi on les qualifie de "produits chimiques éternels". Des études récentes ont révélé la présence de PFAS dans l'eau du robinet aux États-Unis et dans plus de 17 000 sites contaminés en Europe. En outre, les chercheurs ayant découvert les effets négatifs potentiels d'une exposition excessive aux PFAS sur la santé humaine, les réglementations relatives à leur utilisation et à leurs émissions deviennent de plus en plus strictes.

Le paysage législatif des PFAS

L'UE a été un pionnier mondial en matière de contrôle des PFAS. Depuis 2009, le règlement sur les POP limite l'utilisation du sulfonate de perfluorooctane (SPFO), l'un des "produits chimiques à vie" les plus répandus. Les régulateurs de l'UE ont ensuite élargi le champ d'application de la législation pour inclure d'autres composés PFAS tels que l'acide perfluorooctanoïque (PFOA) et l'acide perfluorohexane sulfonique (PFHxS). En février 2023, l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) a changé de cap en proposant d'interdire 10 000 composés PFAS. Une fois approuvé, ce règlement historique affectera à la fois les producteurs basés dans l'UE et leurs fournisseurs hors UE pour l'utilisation des PFAS en tant que tels, dans les mélanges et dans les produits. En attendant que les PFAS soient définitivement éradiqués des processus industriels européens, l'UE a révisé sa directive sur l'eau potable afin d'introduire une limite de 0,5 µg/l pour tous les PFAS. En outre, la Commission européenne a proposé d'ajouter une série de PFAS parmi les produits chimiques contrôlés rejetés dans les eaux souterraines et les eaux de surface.

Les législateurs américains examinent de près les émissions générales de PFAS. En 2021, l'Agence de protection de l'environnement (EPA) a publié une feuille de route stratégique sur les PFAS afin de limiter leur pollution. En particulier, les entreprises qui rejettent des eaux usées contaminées par des PFAS doivent respecter une limite d'émission qui dépend essentiellement des normes de qualité des eaux réceptrices. Aux États-Unis, la réactivation du charbon actif contenant des PFAS a été encouragée par le ministère américain de la défense (DoD) pour détruire efficacement les PFAS.

Compte tenu de ce scénario réglementaire et de la faible efficacité d'élimination des PFAS des traitements conventionnels des eaux usées, les entreprises doivent se tourner vers des technologies de purification plus adéquates pour se conformer aux restrictions imposées aux composés.

Méthodes d'élimination des PFAS

Selon les chercheurs et les régulateurs, les trois technologies les plus prêtes à l'emploi pour traiter les PFAS sont la séparation par membrane, les résines échangeuses d'anions (REA) et le charbon actif. Les lignes directrices de la convention de Stockholm recommandent également le charbon actif comme meilleure technologie disponible (MTD) pour éliminer les PFAS d'un flux pollué (c'est-à-dire les déchets, l'air, les liquides ou les gaz).

Séparation par membrane

Les membranes sont des supports poreux solides qui peuvent séparer un certain polluant d'une phase liquide ou gazeuse. En fonction des propriétés des PFAS (par exemple, la taille des molécules), l'osmose inverse (OI) et la nanofiltration (NF) constituent l'un des processus de séparation les plus appropriés. Des études antérieures ont montré que ces méthodes étaient efficaces pour éliminer les PFAS de l'eau. En revanche, elles nécessitent un prétraitement en amont (par exemple, la filtration sur charbon actif) pour éviter l'encrassement des membranes et prolonger leur durée de vie.

Résines échangeuses d'anions

Comme son nom l'indique, cette méthode de purification consiste à échanger les ions PFAS chargés négativement et dissous dans l'eau avec d'autres anions (par exemple, des chlorures) intégrés dans un lit de résine polymère. Cet échange se produit par le biais d'un mécanisme d'adsorption. Les résines présentent de grandes capacités d'adsorption et éliminent efficacement une large gamme de PFAS. Néanmoins, comme il s'agit d'une technologie moins mature, son coût a été estimé trois fois plus élevé que celui du charbon actif.

Filtration sur charbon actif

Dans ce cas, les PFAS sont adsorbés sur la structure interne très poreuse du charbon actif. La surface supérieure de ces sorbants est créée par le traitement à haute température (c'est-à-dire l'activation) des charbons à base de charbon ou de matières premières renouvelables. Tout en étant capable de piéger un large éventail de PFAS dans ses pores, la performance d'adsorption du charbon actif augmente avec la longueur de la chaîne du contaminant.

Comment éliminer les PFAS des eaux usées grâce au charbon actif ?

Les solutions de filtration sur charbon actif de DESOTEC se sont révélées être une technologie très efficace pour éliminer les PFAS des eaux usées industrielles, des eaux souterraines ou des eaux d'extinction des incendies.

Le fait de pouvoir fonctionner comme une technologie autonome rend la filtration sur charbon actif plus rentable que les techniques susmentionnées. Cela est particulièrement vrai lorsque l'on loue des filtres mobiles prêts à l'emploi plutôt que d'acheter des installations fixes au départ. En outre, la filtration sur charbon actif peut être transformée en une solution en circuit fermé si la concentration en PFAS sur le charbon actif est inférieure aux seuils fixés par la réglementation sur les POP et si le charbon actif peut être réactivé. Les autres avantages de la filtration mobile sont une plus grande sécurité (les polluants ne sont pas manipulés sur le site), une plus grande flexibilité et un coût de propriété minimal.

Comment éliminer les PFAS des émissions atmosphériques grâce au charbon actif ?

Malheureusement, les PFAS peuvent également se retrouver dans vos émissions atmosphériques. C'est pourquoi de nouvelles réglementations visant à contrôler les rejets de PFAS sont également à l'ordre du jour. Mais vous avez de la chance. Nos solutions de filtration durable vont au-delà du traitement des eaux usées. Si vous souhaitez éliminer les PFAS de vos émissions atmosphériques, DESOTEC peut vous fournir un filtre à charbon actif ad hoc.

Comment détruire les PFAS en respectant la loi et l'environnement ?

Bien que les produits contenant des PFAS puissent être incinérés, leur incinération est potentiellement mauvaise pour l'environnement car elle ne décompose pas complètement les composés toxiques. Pour garantir une conformité totale avec la réglementation européenne stricte sur les POP, nous avons conçu, en collaboration avec les laboratoires VITO, une méthode validée pour mesurer avec précision le niveau de PFAS adsorbé sur le charbon actif. Si la concentration de PFAS sur le charbon usagé est inférieure aux limites établies et sûres définies dans le règlement européen sur les POP, le charbon saturé sera soumis à un processus de réactivation thermique dans nos installations. Ce procédé réactive le charbon tout en décomposant les PFAS de manière complète et sûre, évitant ainsi leur rejet dans l'environnement. L'absence de PFAS dans l'air a été démontrée par de multiples campagnes de mesure. Toutefois, lorsque la concentration en PFAS dépasse la limite européenne de POP, le charbon actif n'est pas réactivé sur notre site, mais transporté vers une entreprise externe spécialisée, ce qui garantit un traitement sûr et conforme.

La fin (des PFAS)

Les pays du monde entier ont déjà mis en œuvre des stratégies visant à réduire le risque de contamination par les PFAS. Tandis que les réglementations sur les POP et autres renforcent les limites d'émission des PFAS, de nouvelles technologies de purification font leur apparition. Après des années de recherche et de développement, nous disposons de l'expertise nécessaire pour sélectionner le type de charbon actif et de filtres le plus approprié afin d'optimiser la purification des eaux usées et des émissions atmosphériques contenant une quantité limitée de PFAS. Toutefois, la conception d'une solution véritablement durable doit aller au-delà de l'étape d'élimination des PFAS et les entreprises doivent donc proposer une élimination définitive mais écologique des "produits chimiques éternels", en tenant compte de l'ensemble du cycle de vie de la technologie d'épuration. En utilisant une technologie sûre, conforme à la législation et respectueuse de l'environnement, DESOTEC aide l'industrie à se débarrasser définitivement de ces produits chimiques.