Carbon activé granulaire pour l'élimination des PFAS dans les eaux usées municipales: une étude de test de colonne à petite échelle rapide.

Résumé des travaux

 

Cette étude évalue principalement l'efficacité du carbone activé granulaire (GAC) dans le traitement des eaux usées municipales, en particulier dans l'élimination des substances perfluorinées et polyfluoroalkyle (PFAS). L'étude a utilisé des tests de colonnes à petite échelle rapides (RSSCTS) pour simuler les performances du GAC dans les installations de traitement des eaux usées municipales, et a testé la capacité de deux types de carbone activé granulaire commercial et un type d'iduochar commercial pour éliminer quatre types de PFAS, à savoir le PFOA, les eaux de déchets PFHxa et les PFHx du secondaire. Les résultats de la recherche montrent que le biochar n'est pas efficace pour éliminer les PFA, tandis que le carbone activé granulaire a un meilleur effet d'élimination sur le PFOA et le VPO, mais n'est pas suffisamment efficace pour les APF à chaîne courte (comme le PFHXA). Une analyse supplémentaire des coûts indique que la faisabilité économique de l'application du système GAC pour éliminer les APF dans les installations de traitement des eaux usées municipales est médiocre, en particulier lorsqu'il s'agit de PFAS à haute concentration, où les coûts de fonctionnement et de maintenance sont relativement élevés. L'étude souligne également que le contrôle des PFAS peut avoir besoin de se concentrer sur le contrôle des décharges en amont dans les usines de traitement des eaux usées ou l'élimination des flux d'eaux usées à haute concentration, plutôt que de s'appuyer uniquement sur les technologies de traitement de fin de pipe.

abstrait graphique

 

Aperçu rapide des images et du texte

Figure 1. (A) Les paramètres RSSCT utilisés dans ce projet. (B) Diagramme schématique de la configuration RSSCT.

Figure 2. Élimination des PFOA, PFOS, PFHXA et PFHX de l'effluent de WRRF # 1 en utilisant (A) GAC # 1, (B) GAC # 2 et (C) Biochar. La concentration initiale d'un seul composé PFAS était de 200 ng / L, l'EBCT simulé était de 10 min, la vitesse d'approche était de 6 m / h et le DOC était de 5,9 mg / L

Figure 3. Retrait de PFOA, PFOS, PFHXA et PFHXS de l'effluent de WRRF # 2 en utilisant (A) GAC # 1, (b) GAC # 2 et (C) Biochar. La concentration initiale d'un seul composé PFAS était de 200 ng / L, l'EBCT simulé était de 10 min, la vitesse d'approche était de 6 m / h et le DOC était de 5,6 mg / L.

 

Principales conclusions

Les points d'innovation et les principaux résultats de ce travail comprennent: Premièrement, l'auteur a vérifié expérimentalement l'effet d'élimination du carbone activé granulaire sur les PFA dans les eaux usées municipales et l'a comparé à d'autres matériaux d'adsorption possibles (comme le biochar). Il a été constaté que le biochar avait un effet d'élimination plus faible sur les PFA, ce qui indique qu'il peut ne pas être applicable dans le processus de traitement. Deuxièmement, bien que le carbone activé granulaire puisse éliminer efficacement certains APF à longue chaîne (tels que le VOS et le PFOA), il fonctionne mal sur les APF à chaîne courte (tels que PFHXA), révélant l'influence de différentes structures moléculaires du PFAS sur l'efficacité d'adsorption. De plus, la littérature a également effectué une analyse des coûts. Les résultats ont indiqué que la viabilité économique de l'application de la technologie GAC était médiocre, en particulier dans le cas de concentrations élevées de PFA, ce qui pourrait entraîner une augmentation significative des coûts d'exploitation des installations de traitement des eaux usées municipales. Enfin, la recherche suggère que le contrôle du flux latéral dans les usines de traitement des eaux usées (tels que le flux d'assèchement des boues) ou la mise en œuvre du contrôle des sources pourrait être des stratégies plus réalisables pour l'élimination des PFA.