Fiche Résumé 09-AEP-05

Les nouvelles mises en oeuvre du charbon actif de type Carboflux® ou Carboplus® offrent des garanties épuratoires renforcées dans l'élimination des micropolluants organiques mais ces procédés d'adsorption nécessitent une étape finale de filtration qu'elle soit sur média granulaire ou sur membrane. La filtration sur charbon actif en grains (CAG) a l'avantage de réunir les deux étapes en un seul procédé donc d'avoir des coûts d'investissement plus faibles mais il est en contrepartie nécessaire i) d'optimiser les performances du CAG et réduire ainsi les coûts de consommation en charbon qui sont généralement supérieurs à ceux de Carboflux® et Carboplus®, ii) d'offrir une plus grande souplesse d'exploitation pour permettre l'adaptation du procédé à la variabilité de la qualité de la ressource en eau, iii) d'améliorer la fiabilité du CAG par élimination des risques de fuite en micropolluants observées dans les mises oeuvre classiques.

L'objectif de l'étude est par conséquent d'évaluer une nouvelle voie d'exploitation du CAG par le renouvellement en continu du lit de charbon, au lieu du renouvellement en fin de vie utilisé dans les mises en oeuvre classiques. La couche supérieure du filtre correspondant à la partie la plus sollicitée sera alors enlevée lors du lavage lorsque le lit est en expansion et une nouvelle couche de CAG neuf (de poids sec identique à la couche enlevée) sera introduite en bas du filtre. La fréquence et le dosage de cette opération devront être évalués en fonction des paramètres de pollution prioritaires : micropolluants organiques type pesticides et Matière Organique Naturelle (MON) type COT (Carbone Organique Total), CODB (Carbone Organique Dissous Biodégradable), pTHM (précurseurs de TriHaloMéthanes). Les essais seront réalisés à l'échelle pilote sur le site du Jaunay (eau superficielle) avec le charbon Dacarb M 12-40 (charbon de houille mésoporeux communément employé en traitement d’affinage). L'eau alimentant le pilote sera, selon le niveau de dégradation de la ressource vis-à-vis de la matière organique, soit flottée, soit filtrée sable. L'élimination de plusieurs pesticides sera étudiée par dopage de l'eau d'alimentation du pilote. Le temps de contact sera de 10 minutes.

Les résultats montrent que le renouvellement en continu du lit de charbon actif en grains :
- permet une légère augmentation de l’élimination de la matière organique (de 5 % à 10 % selon les méthodes utilisées pour caractériser la matière organique) ce qui n’est pas suffisant pour justifier la mise en place de cette nouvelle mise en oeuvre ;
- permet une légère amélioration vis-à-vis de l’élimination des pesticides (fuite en pesticides sensiblement réduite) ;
- est moins performant que le Carboflux® et le Carboplus® pour éliminer la matière organique et les pesticides.

En conclusion, le CAG, même avec un renouvellement en continu de son lit, reste inadapté pour traiter les pics de pollution supérieurs à 0,5 µg/L ainsi que les molécules très solubles. Il pourra être néanmoins utilisé pour des eaux souterraines de qualité constante et pas trop chargées en pesticides. Dans les autres cas, le Carboflux® ou le Carboplus® pourront être préconisés.