Make your own free website on Tripod.com

          Regroupement des Citoyens

                      de Shannon !


RedLINE.gif (1766 octets)

Filtre au charbon.

bullet

Il y a plusieurs années, l'utilisation du charbon activé pour la filtration de l'eau tenait plus de l'art que de la science.

bullet

Maintenant la science comprend de plus en plus comment le charbon travaille et ce qu'il élimine de l'eau.

bullet

Le charbon activé peut éliminer plusieurs Composés Organiques Volatils comme le benzène, le TCE, le toluène, ...

bullet

Le charbon activé n'élimine pas certains contaminants comme les microbes, le sodium (Na), les nitrates, le fluor (F), la dureté de l'eau ...

bullet

Le charbon activé est fait de petits amas d'atomes de carbone empilés les uns sur les autres. La source de carbone est d'une variété de matériaux, comme les écailles d'arachides ou de noix de coco, du bois ou du charbon. La source de carbone est lentement chauffée pour la déshydrater. La source est chauffée encore plus en absence d'air (oxygène) et produit un matériau cristallisé et de haute teneur en carbone (Fig. A).

Carbone00.bmp (12862 octets)Fig. A

Carbone01.bmp (12862 octets)Fig. B

Carbone002.bmp (30942 octets)Fig. C
bullet

Le carbone est "activé" en passant du gaz oxydant  à travers le matériel à de très hautes températures. Ce procédé d'activation produit les pores (Fig. B) d'où provient la propriété d'une haute adsorption.

bullet

Le charbon activé est un matériau très poreux, il a une surface équivalente de 60 à 150 acres à la livre (1 acre = 4046,77 m2).

bullet

Le charbon activé élimine des composés volatils par adsorption en les attrapant à sa surface poreuse.

bullet

L'adsorption est l'attraction de molécules à la surface du charbon (Fig. C) par le fait que les forces d'attraction physique au charbon (forces électriques de niveau moléculaire) sont plus fortes que les forces qui gardent ces molécules en suspension dans une solution.

bullet

Le procédé d'adsorption dépend des facteurs suivants :
            1) Propriétés physiques du charbon activé comme la  grosseur des pores, la distribution des pores,

                la surface équivalente ...
            2) Nature chimique de la source de charbon, quantité d'oxygène (O) et d'hydrogène (H) associé

                au charbon
            3) Composition chimique et concentration du contaminant
            4) La température et le pH (acidité)  de l'eau
            5) Le temps d'exposition de l'eau au charbon (débit)

bullet

Au départ, ce sont des filtres au charbon activé qui sont installés dans 2 et finalement 33 résidences ou le taux de TCE des puits était à ou plus élevé que 5 ppb ou 5 µg/l. Cette valeur correspond à la norme Américaine de la US EPA, United States Environmental Protection Agency.

bullet

Après un certain temps, la capacité d’adsorption du charbon activé est diminuée car il restera de moins en moins de surface au charbon pour adsorber du TCE. Et même, après un temps suffisant, la capacité du charbon est épuisée. Le niveau de TCE après le filtre commencera à augmenter. Il est temps de changer le charbon activé.

bullet

Mais quand cela arrive-t-il ? On ne peut le savoir avec certitude car la capacité d’adsorption dépend de plusieurs facteurs. Ainsi, dû à des facteurs temps et coûts de vérification, une façon de remédier à cela serait d’installer 2 filtres en série. De cette façon, si le niveau de TCE à la sortie du premier filtre se met à augmenter, le deuxième filtre, lui, adsorbera le TCE qui réussit à passer. Il ne reste qu’à changer le premier filtre (le charbon) avec une rotation de position avec le filtre restant.

bullet

Des 33 résidences ou le taux de TCE des puits était à ou plus élevé que 5 ppb ou 5 µg/l, il y eu 1, puis 3, puis 6 et maintenant 12 (13) résidences dans lesquelles 2 filtres en série furent installés (05/2001).

bullet

Dans l'eau, il y a autre chose que du TCE. Il y a aussi des particules et matières en suspension, du sable, etc. Dû au débit et à la pression, en passant à coté et entre les particules de charbon activé, il y a de ces particules et matières en suspension qui longent, touchent, frappent, et se collent aux parois du charbon. Ceci à pour effet de boucher des pores du charbon et élimine ainsi une quantité de surface qui devrait adsorber du TCE. La durée du filtre en est ainsi diminuée.

bullet

Une façon de remédier partiellement à ce phénomène, est de faire circuler de l'eau en sens inverse au débit normal. L'eau circulant ainsi délogera une certaine quantité des matières en suspension qui bouchait des pores et libère ainsi de la surface additionnelle pour adsorber du TCE. Cette fonction de circulation inverse de l'eau s'appelle "cycle de rétro-circulation" ou "cycle de régénération" ou "backwash".

bullet

Après un certain nombre de cycles de rétro-circulation, il devient plus difficile d’éliminer certaines particules et matières bien accrochées au charbon. Ceci diminue la surface du charbon en contact avec l’eau et par ce fait, l’adsorption du TCE.

bullet

Pendant le cycle de rétro-circulation, l’eau du puits (de la source d’eau) est amenée et poussée sous pression à travers le charbon mais en sens inverse au cycle normal de circulation. Des particules qui étaient retenues sur le charbon se détachent et sont rejetées avec l’eau. Cette eau évacuée est donc souillée et possiblement impropre à la consommation. Si cette eau est rejetée, elle contaminera donc avec des matières qui étaient en suspension dans l’eau.

bullet

Le cycle de rétro-circulation n'a pas pour but et ne déloge pas le TCE des surfaces du charbon activé. Ce cycle ne déloge que des matières et particules en suspension qui se sont agglomérées sur le charbon. Pour ce qui est du TCE, les forces électriques qui produisent la capture par adsorption sont plus fortes que les forces mécaniques produites par le flot inverse d'eau du cycle du "backwash". Alors, le TCE demeure à la surface du charbon.

bullet

L’eau qui alimente le cycle de rétro-circulation provient du puits et est de ce fait, non traitée pour l’adsorption du TCE. Par contre cette eau vient en contact avec le charbon activé, donc une partie du TCE dans l’eau sera possiblement adsorbée à la surface du charbon. Par contre, comme cité précédemment, un des facteur qui influence l’adsorption par le charbon, est le temps d’exposition de l’eau contaminée avec le charbon (débit). Ainsi, l’eau rejetée est possiblement toujours contaminée au TCE et souillée de particules et matières en suspension. Si cette eau est rejetée, elle contaminera donc avec des matières qui étaient en suspension dans l’eau ainsi qu’avec du TCE ou autres contaminants organiques de cette classe.

bullet

Les filtres au charbon activé font le travail et font bien le travail pour lequel on les emploie, mais il faut être vigilant dans le temps.