L'adsorption sur charbons actifs est une voie prometteuse de traitement des PCB contenus dans les sédiments de nombreuses rivières. Des recherches en laboratoire en ont fait la démonstration, en attendant des tests en grandeur réelle.
1 septembre 2012
Prélèvement de gaz en sortie de colonne Prélèvement de gaz en sortie de colonne

Prélèvement de gaz en sortie de colonne lors d’une expérience de remise en suspension de sédiments contaminés par des PCB (2010).

© BRGM - Philippe Bataillard

Les Polychlorbiphényles, dérivés chimiques chlorés aux propriétés isolantes, thermiques et ignifuges ont été largement utilisés dans la fabrication de transformateurs électriques et d'appareils hydrauliques, jusqu'à leur interdiction totale en 1987. Mais des décennies de rejets industriels ont abouti à une pollution massive des sédiments de rivière, la plus emblématique étant le Rhône, dont les pêcheurs professionnels se sont vu interdire en 2006 de commercialiser leur pêche.

Traitement ciblé pour des millions de m3 de sédiments

Pour lutter contre ces produits très toxiques, qui ne se dégradent pas dans l'eau, le BRGM est depuis plusieurs années partie prenante du “Programme PCB-Axelera”, adossé au pôle de compétitivité “Chimie-Environnement” en Rhône-Alpes, qui vise le traitement ciblé de millions de m3 de sédiments.

Caractérisation et compréhension du comportement des sédiments pollués, monitoring environnemental, traitements séparatifs, mise au point de procédés de biodégradation… sont certaines des voies de recherches déjà largement engagées.

Avec Sedica, dernier programme en date (sur 36 mois), qui associe au BRGM des partenaires académiques (Ircelyon et IFS) et industriels (Soletanche-Bachy et Extract Ecoterres), l'une des ambitions est de démontrer l'efficacité et la fiabilité de l'ajout in situ de charbons actifs, pour adsorber les PCB contenus dans les sédiments et ainsi les “piéger”.

Le biofilm, potentiel allié naturel du procédé

Si les importantes capacités d'adsorption des charbons actifs vis à vis des PCB se sont rapidement avérées, un problème demeurait : la formation attendue de biofilms en surface des charbons actifs, du fait de la présence de micro-organismes dans les sédiments pollués, et leur incidence éventuelle.

Afin de savoir si la formation de tels biofilms pourrait gêner le transfert des PCB dans le charbon actif, le BRGM a reconstitué en laboratoire les conditions naturelles. On a ainsi pu observer qu'une couche de bactéries matures se mettait bien en place, sur une période d'un mois. Puis on a étudié le comportement du charbon colonisé par ce biofilm.

Les premières constatations attestent que les capacités d'adsorption des PCB par le charbon actif ne sont nullement altérées par cette présence. Ces travaux devraient également permettre de savoir si la formation de biofilms contenant potentiellement des microorganismes impliqués dans la biodégradation des PCB est susceptible d'améliorer l'efficacité globale du procédé, par couplage de l'adsorption des PCB par les charbons actifs et de leur dégradation par les bactéries présentes. Des recherches sur pilotes seront réalisées par d'autres partenaires du projet afin de déterminer le potentiel d'application du procédé en grandeur réelle.