Qu’est-ce que le charbon actif ?

Le charbon actif est un squelette carboné qui, par oxydation ménagée, a acquis une intense porosité.
Sa structure est voisine de celle du graphite. Elle se présente sous la forme d’un empilement de couches successives planes d’atomes de carbone ordonnés en hexagones réguliers.

Celle-ci est sans équivalent : 1 gramme de charbon actif peut développer une surface active de plus de 1200 m2, soit l’équivalent d’un terrain de football.

Comment choisir son charbon actif ?

Selon des critères à savoir :

• Le rapport entre la masse d’adsorbant et la masse adsorbée
• La porosité
• La dureté et la résistance à l’abrasion
• La densité
• Le degré d’activation
• L’imprégnation
• Sa maintenance ou régénération
• Son type (poudres, granulés, billes)
• Ses impuretés
• Sa granulométrie

A quoi sert le charbon actif ?

• Capturer des polluants
• Nettoyer le biogaz
• Éliminer le H2S (hydrogène sulfuré) et les COV (composés organiques volatils)
• Optimiser le fonctionnement de l’unité

Quelles sont les caractéristiques du charbon actif ? 

Le volume poreux et la taille des pores :

Selon la classification IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), les tailles de pores sont réparties en 3 classes :

• Micropore < 1nm (1nm=10-9 m)
• Mesopore 1 – 25 nm
• Macropore > 25nm

La surface spécifique :

Elle correspond à la surface des pores. Le volume poreux étant important, la surface développée est énorme : de 500 à 1500 m².g-1.
Ce sont essentiellement les micropores et mésopores qui créent de la surface.
La capacité d’adsorption est proportionnelle à la surface et qui dépend également de la concentration et la polarité des polluants à traiter dans l’eau, de la température et du type de charbon utilisé

La taille des grains :

Elle conditionne la vitesse d’adsorption (plus le grain est petit, plus le transfert vers le centre est rapide) et la perte de charge à travers le lit.

La dureté :

Elle représente la résistance au tassement, à la friction et aux vibrations pendant la phase de lavage.
La densité – Plus le charbon est activé, plus il est léger.

La densité indique le niveau d’activation du charbon actif. Elle conditionne l’efficacité des traitements et c’est également un élément déterminant de son prix.

Indice d’iode :

La performance du charbon actif est évaluée par sa capacité d’adsorption de l’iode, prise comme substance de référence.
L’indice est proportionnel au nombre de micropores.
Plus il est grand, meilleur est le niveau d’activation et donc meilleure sera la capacité d’adsorption.

La teneur en cendres :

Elle est importante car elle peut gêner la mise en place du charbon. La teneur en cendres du charbon actif appliqué au traitement de l’eau devra être la plus basse possible, surtout si l’eau est dure, et en aucun cas, dépasser 10%.

L’indice d’abrasion :

mesure la résistance structurale du charbon actif granulaire et c’est en secouant les granulés avec des billes d’acier dans un conteneur selon certaines conditions.

Comment puis-je me faire accompagner ?

La gestion du charbon actif a une incidence sur la performance de votre installation et sur la longévité de vos équipements. Le choix du charbon actif détermine l’optimisation du système de filtration de l’unité de méthanisation et sa rentabilité.

N’hésitez pas à vous faire accompagner. infos@magma-energy-eu

PS : N’oubliez pas d’enlever et de faire retraiter le charbon usagé

// Sources École nationale du génie rural, des eaux et des forêts