Amélioration de la minéralisation thermique du perfluorooctanesulfonate sur du charbon actif granulaire à l'aide d'additifs alcalins et des métaux alcalino-terreux

Le traitement thermique s'est imposé comme une approche prometteuse pour le traitement en fin de vie ou la régénération du charbon actif granulaire (CAG) contaminé par des substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS). Cependant, son efficacité a été limitée par la nécessité de températures élevées, la génération de produits de destruction incomplète et la nécessité d'éliminer le HF dans les gaz de combustion. Cette étude examine l'utilisation d'additifs alcalins et de métaux alcalino-terreux courants pour améliorer la minéralisation du perfluorooctanesulfonate (PFOS) adsorbé sur du CAG. Lorsqu'il est traité à 800 °C sans additif, seulement 49 % du PFOS a été minéralisé en HF. Tous les additifs testés ont montré une meilleure minéralisation, et le Ca(OH)2 a eu la meilleure performance, atteignant une efficacité de minéralisation de 98 % dans l'air ou le N2. Sa capacité à augmenter la vitesse de réaction et à modifier la sélectivité des sous-produits suggère que son rôle pourrait être catalytique. De plus, les additifs ont réduit le HF dans les gaz de combustion en réagissant avec l'additif pour former du fluor inorganique (par exemple, CaF2) à partir du matériau de déchets de départ. Un mécanisme de réaction hypothétique est proposé, impliquant le transfert d'électrons des sites de défaut O2– de CaO vers des intermédiaires formés lors de la décomposition thermique du PFOS. Ces résultats plaident en faveur de l'utilisation d'additifs dans le traitement thermique du CAG pour l'élimination ou la réutilisation, avec le potentiel de réduire les coûts d'exploitation et d'atténuer l'impact environnemental associé à l'incinération des déchets chargés de PFAS.