IV. Utilisation industrielle du charbon actif
Le charbon actif est d'un très grand
intérêt industriel vu son utilisation pour la gestion et le
contrôle des déchets polluants aqueux et gazeux [9].
Les charbons actifs utilisés pour la séparation en phase
liquide ont des tailles de pores distribuées autour ou
supérieures à 3 nanomètres (nm) tandis que ceux
utilisés en phase gazeuse ont des tailles de pores inférieures
[5].
IV.1. Traitement des eaux par charbon actif
Les eaux usées sont constituées d'eau, de
matières de vidange, de déchets organiques et de
détergents [13].
En général, le traitement des eaux usées
se fait en plusieurs étapes, ce traitement a pour objectif de
débarrasser l'eau de certaines matières organiques,
matières solides, nutriments, organismes pathogènes et autres
polluants.
Les eaux usées peuvent subir trois traitements
[13] :
IV.1.1. Traitement préliminaire
La première étape consiste à retirer les
débris et les déchets grossiers de l'eau dès qu'elle entre
dans l'usine, c'est-à-dire du bois, des vêtements, du plastique,
du verre, du métal, du sable ou du gravier.
Cette étape de traitement ne permet d'éliminer
que 10 à 15 % de la pollution initiale des eaux usées selon les
trois étapes suivantes [13, 14], (figure IV.1) :
? Dégrillage
À l'arrivée dans la station, les eaux
usées passent à travers des grilles dont les barreaux retiennent
les déchets solides les plus grossiers (papiers, matières
plastiques...). Il s'agit d'une simple étape de séparation
physique [15, 16].
? Dessablage
Les sables et graviers susceptibles d'endommager les
installations en aval (ensablement des conduites, des bassins, usure des pompes
et autres organes métalliques...) se déposent au fond de bassins
conçus à cet effet. Ils sont récupérés de
différentes façons [17].
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Utilisation industrielle du charbon actif
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? Déshuilage et dégraissage
Il se fait par injection de fines bulles d'air qui permettent
de faire remonter les huiles et les graisses en surface d'où elles sont
éliminées [16].
Figure IV.1 : Les étapes du
prétraitement.
IV.1.2. Traitement primaire (physicochimique)
Les eaux usées entrent dans un bassin de
décantation, le plus souvent de forme cycloniques et y restent pendant
plusieurs heures [18] pour que les matières solides
puissent se déposer dans le fond ; l'accumulation de ces matières
entraîne la formation d'une couche de boues dite boues primaires.
Les matières solides plus légères, comme
les matières grasses, les huiles et les graisses, restent à la
surface pour former un chapeau de boue [13].
Les performances de la décantation peuvent être
améliorées par l'adjonction de produits chimiques ou coagulants
(sulfate d'alumine, chlorure ferrique) [17] qui provoquent le
regroupement ou bien l'agglomération des particules encore
présentes en flocons. Ceux-ci s'agglomèrent et se déposent
au fond du bassin par décantation [16], comme le
résume la figure IV.2.
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Utilisation industrielle du charbon actif
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Figure IV.2 : Les étapes de décantation
et la coagulation-floculation.
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