Comment calculer correctement la taille d'une unité de charbon actif pour le traitement des vapeurs polluées émanant du sol en considérant la teneur en eau de ces vapeurs ?

Le calcul de la taille d'une unité de charbon actif pour le traitement des vapeurs polluées émanant du sol est une tâche complexe qui dépend de plusieurs facteurs, notamment la concentration des polluants, le débit des vapeurs, la teneur en eau des vapeurs, les conditions de température et de pression, ainsi que les caractéristiques du charbon actif utilisé.

Voici les étapes générales et les considérations pour calculer la taille appropriée de l'unité de charbon actif :

1. **Identification des polluants et de leur concentration** : Déterminer les types de polluants présents dans les vapeurs et mesurer leurs concentrations. Cela peut être réalisé en utilisant un détecteur multigaz tel que le G999, qui peut analyser les gaz du sol et identifier les concentrations des différents composés.

2. **Mesure du débit des vapeurs** : Calculer ou mesurer le débit volumétrique des vapeurs qui doivent être traitées. Ceci est essentiel pour déterminer la quantité de charbon actif nécessaire.

3. **Analyse de la teneur en eau** : La présence d'eau dans les vapeurs peut réduire considérablement l'efficacité du charbon actif car l'eau peut occuper les sites actifs du charbon, empêchant ainsi l'adsorption des polluants organiques. Il est important de mesurer la teneur en eau des vapeurs, souvent exprimée en pourcentage ou en grammes par mètre cube (g/m³).

4. **Sélection du charbon actif** : Choisir le type de charbon actif adapté, en tenant compte de sa capacité d'adsorption, de sa surface spécifique, de sa porosité et de sa résistance à l'humidité. Les fabricants fournissent généralement des données sur la capacité d'adsorption du charbon actif pour différents composés à des teneurs en humidité spécifiques.

5. **Calcul de la capacité d'adsorption** : Utiliser les données du fabricant pour estimer la quantité de charbon actif nécessaire pour adsorber les polluants sur une période donnée. La capacité d'adsorption est souvent exprimée en milligrammes de polluant par gramme de charbon actif (mg/g).

6. **Correction pour l'humidité** : Appliquer un facteur de correction pour tenir compte de la réduction de la capacité d'adsorption due à la teneur en eau des vapeurs. Les fabricants peuvent fournir des courbes de correction ou des facteurs spécifiques pour ajuster la capacité en fonction de l'humidité.

7. **Calcul du volume de charbon actif nécessaire** : En utilisant la capacité corrigée d'adsorption et le débit des vapeurs, calculer le volume total de charbon actif requis. Ceci peut être effectué en utilisant la formule suivante :

\[ V_{charbon} = \frac{Q \times C \times t}{A_{corrigée}} \]

où \( V_{charbon} \) est le volume de charbon actif requis (en litres ou mètres cubes), \( Q \) est le débit des vapeurs (en mètres cubes par heure), \( C \) est la concentration des polluants (en mg/m³), \( t \) est le temps de fonctionnement (en heures), et \( A_{corrigée} \) est la capacité d'adsorption corrigée pour l'humidité (en mg/g).

8. **Dimensionnement du système de charbon actif** : En se basant sur le volume de charbon actif nécessaire, dimensionner l'unité de traitement pour qu'elle contienne la quantité appropriée de charbon actif et pour qu'elle puisse traiter le débit de vapeurs souhaité. Prendre également en compte la nécessité de remplacer ou de régénérer le charbon actif après saturation.

Il est conseillé de consulter les données techniques fournies par les fabricants de charbon actif et d'utiliser des logiciels de modélisation spécialisés, tels que TerraIndex ou KiWi Maps, qui peuvent faciliter le calcul et la visualisation des données relatives à la pollution et au traitement. Il est également recommandé de faire appel à des professionnels spécialisés dans le traitement des sols pollués pour obtenir une évaluation précise et un dimensionnement approprié de l'unité de traitement.