Fiche descriptive : Adsorption – ex situ

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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Description

Lors du traitement avec la technologie d'adsorption ex situ, des eaux souterraines ou des émissions gazeuses contaminées sont pompées et passées au travers d'un système contenant un matériau adsorbant. Lorsque l'eau ou les émissions gazeuses contaminées passent dans le système, les contaminants sont retenus par le matériel adsorbant. Cette technique physique ne détruit pas les contaminants, mais réduit la concentration des contaminants dans l'eau ou l'air. Lorsque le matériel adsorbant devient saturé, il doit être remplacé. Le matériel adsorbant saturé est alors traité et peut être régénéré et réutilisé dans le système. L'eau ou le gaz traité doit être analysé afin de vérifier s'il contient des concentrations résiduelles de contaminants avant d'être retourné dans l'environnement.

Il existe plusieurs types de matériau adsorbant, les plus utilisés étant les matières activées (exemple : le charbon ou l'aluminium), les matières organiques et les résines. Selon le type de matériau utilisé, la technique d'adsorption ex situ est efficace pour traiter la contamination en composés organiques, en explosifs et en certains composés inorganiques et pesticides. Par exemple, le charbon activé est efficace pour l'adsorption des composés organiques, l'aluminium activé adsorbe certains métaux lourds et les fluorures, alors que l'éponge de lignine et l'argile adsorbent les composés organiques et les métaux lourds en milieu aqueux seulement. Les matériaux d'adsorption synthétiques comme les résines sont efficaces pour traiter les composés instables tels que les explosifs.

Source :

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses chimiques

  • La concentration des contaminants incluent :
    • dans les phases adsorbée
    • dissoute
    • libre
  • Potentiel hydrogène (pH)
  • La concentration des métaux

Analyses physiques

  • La température
  • L’humidité de l'effluent gazeux
  • La concentration des matières en suspension
  • Les caractéristiques physiques du contaminant incluent :
    • la viscosité
    • la densité
    • la solubilité
    • la pression de vapeur
    • etc.

Remarques :

Des essais de laboratoire peuvent être recommandé afin de vérifier l'efficacité d'un matériel adsorbant pour une concentration donnée d'un composé organique ou afin de sélectionner le matériel adsorbant le plus efficace.

Applications

  • Contamination en phases dissoute et gazeuse
  • Efficace surtout pour les composés organiques
  • Efficace pour l'enlèvement de certains métaux lourds

Type de traitement

Type de traitementS’applique ou Ne s’applique pas
In situ
Ne s’applique pas
Ex situ
S’applique
Biologique
Ne s’applique pas
Chimique
Ne s’applique pas
Contamination dissoute
S’applique
Contamination résiduelle
Ne s’applique pas
Contrôle
Ne s’applique pas
Phase libre
Ne s’applique pas
Physique
S’applique
Résorption
S’applique
Thermique
Ne s’applique pas

État de la technologie

État de la technologieExiste ou N'existe pas
Démonstration
N'existe pas
Commercialisation
Existe

Contaminants ciblés

Contaminants ciblésS'applique, Ne s'applique pas ou Avec restrictions
Biphényles polychlorés
S'applique
Chlorobenzène
S'applique
Composés inorganiques non métalliques
Avec restrictions
Composés phénoliques
S'applique
Explosifs
S'applique
Hydrocarbures aliphatiques chlorés
S'applique
Hydrocarbures aromatiques monocycliques
S'applique
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
S'applique
Hydrocarbures pétroliers
S'applique
Métaux
Avec restrictions
Pesticides
S'applique


Remarques:

Le matériel adsorbant doit être sélectionné en fonction des contaminants présents dans l'effluent. Les composés organiques de petite taille comme le chlorure de vinyle sont adsorbés plus difficilement.

Durée du traitement

Durée du traitementS’applique ou Ne s’applique pas
Moins de 1 an
Ne s’applique pas
1 à 3 ans
S’applique
3 à 5 ans
S’applique
Plus de 5 ans
Ne s’applique pas

Produits secondaires ou métabolites

La technique d'adsorption ex situ n'est pas destructive, elle ne produit pas de produits secondaires. Toutefois, l'eau ou le gaz traité doit être analysé avant d'être rejeté pour contrôler les concentrations résiduelles de contaminants.

Limitations de la technologie

  • Le matériel adsorbant doit être réactivé ou changé périodiquement
  • La présence de poussières, de microorganismes, de matière organique et de composés inorganiques peut obstruer les pores du matériau d'adsorption
  • Un taux d'humidité élevé dans l'effluent gazeux va encrasser le système
  • Non approprié en présence de phase libre

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • La technologie d'adsorption ex situ fait souvent partie d'Un système de restauration comprenant une série de traitements ex situ. Elle est alors utilisée comme technologie de polissage
  • Cette technologie ex situ est souvent utilisée pour le traitement des effluents gazeux produits suite à l'utilisation d'une technologie in situ de traitement telle que la volatilisation, le barbotage, la bioventilation, etc.
  • Un système d'enlèvement des poussières et de déshumidification de l'effluent gazeux peut être installé en amont du matériau adsorbant si requis

Traitements secondaires requis

Lorsque saturé, le matériel adsorbant contenant les contaminants doit être traité selon des techniques telles que le traitement thermique, l'incinération ou la récupération et le recyclage.

Exemples d'application

La technologie d'adsorption ex situ est bien connue et plusieurs compagnies offrent des systèmes d'exploitation adaptables à tous les types de sites contaminés.

Le site suivant fournit des exemples d'application :

Performance

Le rapport de l'institut des produits pétroliers (CPPI, 1994) mentionne que cette technologie est principalement efficace pour des effluents contenant de faibles concentrations d'hydrocarbures (jusqu'à 1 000 µg/L) et que dans ces cas l'efficacité du traitement est de 99 % (CSMWG, 2005).

Références

Auteur et mise à jour

Fiche rédigée par : Mahaut Ricciardi-Rigault, M.Sc. MCEBR

Dernière mise à jour par : Magalie Turgeon Conseil national de recherches

Date de mise à jour : 7 mars 2019

Version :
1.0