Techniques de traitement

Le charbon actif en poudre (CAP) élimine un vaste éventail de micropolluants et leurs effets dans les eaux usées. En général, ce procédé peut être facilement intégré dans des STEP existantes. Il se justifie économiquement et ne crée ni produits problématiques, ni déchets. En fonction des données locales, différentes variantes de procédés sont possibles (article). Une installation CAP se compose comme suit:

  • Stockage du CAP et dosage: le CAP est livré dans des camions-citernes et stocké dans des silos. Le dosage s’effectue soit en ajoutant une suspension concentrée de CAP soit en mélangeant le CAP à de l’eau sous pression (de préférence).
  • Stockage et dosage des adjuvants: pour une structure de flocons optimale et en fonction des techniques de traitement, on ajoute des coagulants (ex. sels de fer ou d'aluminium) ou des floculants (polyélectrolytes).
  • Réacteur de contact: dans le réacteur de contact, le charbon actif est mélangé à l'eau usée. L'adsorption a lieu dans cette zone.
  • Séparation du CAP: après le traitement, le CAP doit être séparé de l'eau. Pour cela, on utilise différents procédés, comme par exemple:
    • Sédimentation-filtration: la boue de charbon (composée de charbon actif, de coagulants, de polyélectrolytes et de matières en suspension du traitement biologique) traverse un bassin de décantation, où les matières solides se déposent et sont recirculés vers le réacteur de contact. Pour parvenir à une sédimentation optimale, il faut ajouter des coagulants et éventuellement des floculants. Après la sédimentation, une étape de filtration (ex. filtre textile ou à sable) est nécessaire afin de minimiser les pertes de CAP.
    • Filtration sur floculant: le mélange de charbon et d'eau usée traverse un filtre à sable. De cette manière, le charbon est retenu dans le filtre. Ici aussi, l'ajout de coagulant est nécessaire. Le charbon actif retenu est éliminé à l'aide de lavages à contre-courant réguliers (réintroduction dans l'étape biologique).
    •  Filtration sur membrane: l'eau usée est retirée à l'aide d'une membrane d'ultrafiltration (taille des pores 0,02-0,2 µm). Ainsi, un effluent sans matières solides est garanti.
Schéma général d'un procédé avec charbon actif en poudre
    • Flottation: l'injection d'air comprimé entraîne les particules à la surface du bassin où un racleur se charge de les séparer.
    • Autres procédés: comme par exemple décanteur lamellaire, autres filtres, etc.
  • Recirculation: le charbon séparé est réintroduit dans le réacteur de contact. Ainsi, le charbon reste plus longtemps dans le système que l'eau usée et celle-ci est en contact avec une plus grande quantité de charbon. La capacité d'adsorption est donc mieux exploitée. Avec le procédé à boues activées, le charbon séparé peut être recirculé dans l'étape biologique. En raison de la concentration plus importante des micropolluants et de la matrice, la capacité d'adsorption est alors mieux exploitée.
  • Traitement des boues: la boue de charbon séparée doit être soumise à un traitement supplémentaire. Il peut s’agir d’un traitement traditionnel (épaississage, digestion, déshydratation, séchage, incinération).
xeiro ag