Fournisseurs de charbon actif
Avec le renforcement de la norme relative aux rejets de polluants dans les stations d’épuration urbaines, la plupart des stations d’épuration sont soumises à la pression de la modernisation afin de se conformer aux exigences, notamment la réduction de la DCO des effluents de 50 mg/L à moins de 30 mg/L, le respect des normes relatives aux métaux lourds à l’état de traces (tels que le Pb²⁺ et le Cr⁶⁺) et l’élimination poussée de l’azote total et du phosphore total. Les solutions de modernisation traditionnelles (telles que l’ajout de systèmes de filtration membranaire et d’agents chimiques) présentent des inconvénients tels qu’un investissement important en équipements (plus de dix millions de yuans pour la modernisation d’une seule station), des coûts d’exploitation et de maintenance élevés (plus d’un million de yuans par an pour les agents chimiques) et un risque de pollution secondaire.
Le charbon actif issu de coques de noix de coco est devenu une solution privilégiée pour la modernisation des stations d’épuration grâce à ses matières premières peu coûteuses, aux modifications de procédé minimales qu’il requiert et à sa capacité d’adsorption élevée. Ce matériau utilise des déchets agricoles tels que les coques de noix de coco, de noix et de jujube comme matières premières (son coût étant seulement 60 % inférieur à celui du carbone issu de coques de noix de coco pures). Par activation physique, il forme une structure équilibrée de micropores et de mésopores (60 % de micropores, 30 % de mésopores), capable d’adsorber la DCO récalcitrante (comme les composés aromatiques), les traces de métaux lourds et certains composés azotés et phosphorés présents dans les eaux usées. Parallèlement, sa granulométrie uniforme (1-3 mm) et sa résistance à la pulvérisation (résistance mécanique ≥ 90 %) permettent son adaptation directe aux tours d’adsorption et aux filtres existants des stations d’épuration, sans modifications majeures. Ceci permet de réduire les coûts sur l’ensemble de la chaîne, de l’approvisionnement en matières premières à la modification des équipements et à la maintenance quotidienne, et d’améliorer l’efficacité grâce à une adsorption accrue, une mise en conformité plus rapide et une meilleure stabilité opérationnelle.
1. Taux d’élimination supérieur à 90 % de la DCO récalcitrante, respect rapide des normes de rejet
La structure « microporeuse + mésoporeuse » du charbon actif de coque de noix de coco permet une adsorption spécifique de la DCO récalcitrante à petites molécules (comme le phénol et l’aniline) et de la DCO colloïdale à molécules moyennes présentes dans les eaux usées. Des essais ont démontré que, pour une DCO à l’entrée de 45 à 50 mg/L, le traitement par la tour d’adsorption au charbon actif de coque de noix de coco réduit la DCO à la sortie de manière stable à 25-28 mg/L, soit un taux d’élimination de 90,2 %, nettement supérieur à celui du charbon actif classique à base de bois (75 %). De plus, l’adsorption est rapide : les eaux usées ne nécessitent que 15 minutes de temps de séjour dans la tour (contre 25 minutes pour le charbon actif classique), sans incidence sur le temps de rétention hydraulique du procédé de traitement initial. Il est ainsi possible de respecter les normes de traitement sans impacter les émissions.
2. Élimination simultanée des métaux lourds à l’état de traces, de l’azote et du phosphore, simplifiant ainsi le procédé de traitement.
Les micropores du charbon de coque de noix de coco peuvent adsorber le Pb²⁺ (capacité d’adsorption de 105 mg/g) et le Cr⁶⁺ (capacité d’adsorption de 98 mg/g), tandis que les mésopores retiennent certaines particules de phosphore et d’azote organique, permettant ainsi une action multiple avec un seul charbon. Après utilisation dans une station d’épuration des eaux usées d’un parc industriel chimique, la concentration de Pb²⁺ dans l’effluent a diminué de 0,1 mg/L à 0,02 mg/L et celle de phosphore total (PT) de 0,5 mg/L à 0,2 mg/L. Aucun système supplémentaire de traitement des métaux lourds ni de dénitrification poussée n’a été nécessaire, simplifiant ainsi le procédé de traitement tout en améliorant son efficacité globale (réduction du nombre d’unités de traitement initiales de 3 à 2, soit une augmentation de la capacité de traitement de 20 %).
3. Forte résistance aux variations de charge, garantissant la stabilité opérationnelle
La qualité de l’eau à l’entrée des stations d’épuration fluctue souvent en raison des saisons des pluies et du mélange avec les eaux usées industrielles (par exemple, la DCO peut soudainement atteindre 60 mg/L). La capacité d’adsorption excédentaire du charbon de coque de noix de coco (son utilisation réelle n’atteint que 70 % de la capacité de saturation) et sa résistance à la pulvérisation lui permettent de s’adapter rapidement aux variations de charge : dans une station d’épuration municipale, la DCO à l’entrée a soudainement atteint 65 mg/L pendant la saison des pluies. Alors qu’une solution de charbon classique entraînait une DCO à la sortie supérieure à 35 mg/L, la solution de charbon de coque de noix de coco est restée stable en dessous de 29 mg/L. De plus, la grande résistance du charbon évite le colmatage des bassins de sédimentation suivants dû au mélange de poudre de charbon, assurant ainsi un fonctionnement continu des équipements (réduisant le taux de défaillance annuel de 8 % pour les solutions de charbon classiques à 2 %).
