Les filtres à charbon actif utilisent les propriétés adsorbantes de ce matériau particulier, qui est capable de retenir les composés odorants volatils et les COV sur sa surface pour les réduire dans les applications où le débit est limité et les concentrations faibles.
Les filtres à charbon actif sont utilisés pour la réduction des odeurs, les COV et certains produits chimiques volatils difficiles à traiter, tels que les organo-silicates. Le charbon actif, c’est-à-dire le matériau placé à l’intérieur du filtre pour retenir à sa surface les polluants en phase gazeuse, perd ses propriétés d’adsorption lorsqu’il atteint son point de saturation et doit être régénéré ou éliminé.
Le principe de fonctionnement des filtres à charbon actif repose sur l’utilisation de la capacité particulière de ce matériau à retenir certaines substances chimiques à sa surface. Les charbons actifs, vus au microscope, sont composés d’une série de tunnels de plus en plus petits, cette structure leur permet d’avoir une surface spécifique très élevée, jusqu’à 2 500 m²/g, subdivisée en macropores (>500 Angstrom), mésopores (20-500 Angstrom) et micropores (0-20 Angstrom) : cela permet de les utiliser comme élément filtrant pour le traitement des émissions gazeuses, car les polluants qui les traversent sont retenus dans les micropores à la surface du charbon, ce qui permet de purifier l’effluent.
Les filtres à charbon actif sont conçus de manière à acheminer l’effluent à purifier à l’intérieur d’un réservoir doté d’un septum, horizontal ou vertical, qu’il est obligé de traverser, en évitant les passages préférentiels ou alternatifs. Sur ce septum est placé du charbon actif, convenablement sélectionné en fonction de ses différentes propriétés et de sa capacité d’adsorption, qui assimile les particules polluantes présentes dans le flux en les fixant dans ses cavités poreuses.
Une fois que les polluants ont pénétré profondément dans la structure du matériau, ils ne peuvent plus s’en échapper, sauf dans des conditions particulières, par exemple par le biais d’un processus de régénération à la vapeur ou au gaz inerte.
Cette caractéristique implique que, selon le type et la taille de l’installation, il est possible de choisir entre une régénération du charbon in situ, à la vapeur ou au gaz inerte (installations de récupération des solvants), ou d’opter pour le remplacement de la charge de charbon actif lorsque la limite de saturation est atteinte.
Les filtres à charbon actif sont des solutions flexibles, généralement appliquées pour des concentrations de polluants et des débits limités, dans divers secteurs, tels que
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