DESOTEC et VITO développent une méthode précise pour la mesure du niveau de PFAS adsorbé sur charbon actif

DESOTEC a donc décidé de développer une méthode plus précise et plus fiable pour mesurer le niveau de PFAS sur le charbon actif usagé afin de :

• Permettre aux clients d’identifier la manière la plus appropriée de traiter leurs déchets de charbon actif PFAS afin de protéger l’environnement et la santé humaine.
  
• Permettre aux entreprises de démontrer leur conformité légale, leur donnant l'assurance que leurs mesures correspondront à celles prises par les autorités environnementales, évitant ainsi des tracas, des amendes ou d'autres mesures d'exécution.
• Protégez la réputation des clients, car la question des PFAS est au centre des préoccupations.
• Permettez à nos équipes R&D d’évaluer les performances des installations et de comparer différentes qualités de charbon pour diverses molécules PFAS.

Le projet de six mois comportait deux grands défis :

Étape 1 : Optimisation de l'extraction. Les PFAS adsorbés sur le charbon actif sont une matrice solide. Une étape d'extraction est donc nécessaire. Celle-ci doit être la plus efficace possible afin d'extraire le plus de PFAS possible du charbon. L'expertise de DESOTEC en matière de charbon actif a été déterminante à cet égard.

Une fois extraites et transférées dans une phase liquide, les PFAS ont été mesurées par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS). Dans ce cas, l'expertise et l'équipement de VITO se sont révélés essentiels.

Étape 2 : Expériences de validation. L'expertise de VITO a été précieuse pour définir un ensemble d'expériences visant à évaluer cinq paramètres : détection, précision, linéarité, reproductibilité et incertitude.

Quatre séries d'expériences ont été réalisées pour tester différents solvants et conditions afin d'optimiser l'extraction. À chaque série, la récupération des différentes méthodes a été calculée, déterminant ainsi la méthode à utiliser lors des séries suivantes.

Tour 1 :

• Deux solvants : l'acétonitrile et le méthanol.
• Sonication versus agitation pour l'extraction.
• Durée d'agitation/sonification.
• Un type de charbon.
• Une concentration fixe.

Tour 2 :

• Deux concentrations de dopage différentes.
• Durée de la sonication.
• Ajout d'acide et de base (acide formique et acétate d'ammonium) au solvant.

Tour 3 :

• Trois concentrations de pointe.
• Isotopes pour évaluer la précision des méthodes d'extraction.
• Méthode d'extraction en deux étapes utilisant un solvant et un mélange binaire (acétonitrile uniquement, ou acétonitrile/hexane (50:50), ou acétonitrile + hexane).
• Deux types de charbon : un à base de noix de coco et un à base de charbon.

Tour 4 :

• Trois solvants (acétonitrile + hexane (deux étapes) ou méthanol alcalin (NH ₃ )).
• Trois qualités de charbon actif : deux à base de charbon et une à base de noix de coco.
• Une concentration.

Deux premières validations ont été réalisées : une au VITO et une validation interne au DESOTEC. Des échantillons de charbon actif ont également été envoyés à des laboratoires commerciaux pour une validation plus approfondie.

Voir la méthode dans cette infographie :

Deux méthodes existantes utilisées en Flandre sont :

1. CMA/3/D : pour les sols et les sédiments.

2. CM/A3/O : pour les amendements du sol.

Les deux utilisent une étape d’extraction suivie d’une étape de concentration, suivie d’une mesure sur un appareil LC/MS.

Notre nouvelle méthode utilise trois étapes d'extraction et une étape de concentration, suivies de la même mesure LC/MS que dans les méthodes existantes ci-dessus. Les solvants utilisés sont les mêmes.

Cela garantit qu'autant de PFAS que possible est extrait du charbon actif, ce qui donne des résultats beaucoup plus fiables et précis, et rassure nos clients industriels sur la meilleure façon de traiter leurs déchets PFAS.