PFAS: Stop forureningen ved kilden - Erfaringer fra PFAS-inator og Treatment Train projekterne
PFAS er noget af det sværeste at rense ud af vand. De såkaldte evighedskemikalier nedbrydes ikke af konventionelle metoder som ozonbehandling, fordi den stærke kulstof-fluor-binding er meget vanskelig at bryde – og de kortkædede varianter er notorisk svære at fange. Men nye løsninger viser, at det kan lade sig gøre – hvis man sætter ind det rigtige sted.
Her præsenterer vi resultaterne fra to afsluttede MUDP-projekter: PFAS-inator og Treatment Train. Begge projekter viser, hvordan vi kan rense vandet mere effektivt og med et langt mindre klimaaftryk.
PFAS-inator: Fra midlertidig opbevaring til endelig destruktion
PFAS er en gruppe af kunstigt fremstillede kemikalier, som er ekstremt svære at nedbryde i naturen. Når stofferne først er sluppet ud i miljøet – for eksempel gennem perkolat, som er det forurenende regnvand, der siver ud fra lossepladser – ophobes de i naturen og fødekæden.
Traditionelt har man håndteret PFAS-forurenet vand ved at lede det igennem filtre med aktivt kul, som opsuger stofferne. Når filtrene er fyldte, transporteres det forurenede kul til forbrænding ved meget høje temperaturer. Det er en dyr og CO2-tung proces.
I projektet PFAS-inator har vi undersøgt hele værdikæden for at skabe en mere holdbar og lokal løsning, der ikke blot opsamler PFAS, men destruerer det.
En smartere og mere holdbar rensning
Vores forsøg viser, at vi kan gøre PFAS-rensning markant mere effektiv og økonomisk:
Længere levetid: Forbehandling af vandet fjerner organisk materiale og mere end fordobler filtrenes levetid.
Bedre filtrering: Moderne ionbytter-resiner - små, specialdesignede plastikugler, der fungerer som en kemisk magnet - fanger de svære PFAS-stoffer langt bedre end aktivt kul.
Tungmetaller fjernes også: Teknologien fjerner samtidig op til 84 % af vandets tungmetaller.
”Når vi renser for PFAS i komplekst vand som perkolat, nytter det ikke bare at sætte et standardfilter op. Hvis vi fjerner det forstyrrende organiske materiale først og skifter det traditionelle aktive kul ud med specialudviklet resin, får vi en langt mere robust proces. Det gør det muligt at opsamle og koncentrere PFAS-stofferne ekstremt effektivt lokalt, før de sendes til endelig destruktion,” forklarer Sabine Lindholst, konsulent hos Teknologisk Institut.
Det helt store gennembrud i projektet har været afprøvningen af superkritisk vandoxidation (SCWO) i samarbejde med Aquarden Technologies. Teknologien fungerer ved at sætte vandet under så højt tryk og varme, at det overgår til en "superkritisk" tilstand, hvor det hverken er flydende eller damp. I denne særlige tilstand opfører vandet sig som et aggressivt oxidationsmiddel, der i kombination med ilt splitter de ellers meget stærke kulstof-fluor bindinger i PFAS ad på få sekunder.
Testene viste en destruktionseffektivitet på over 99,99 %. PFAS-stofferne omdannes til uorganiske salte, og processen danner ikke skadelige PFAS-holdige restprodukter. Det betyder, at vi nu har dokumentation for en teknologi, der kan destruere PFAS lokalt.
Treatment Train: Skræddersyede rensekæder til komplekse kemikalie-cocktails
Hvor PFAS-inator fokuserede specifikt på PFAS, har projektet Treatment Train adresseret en anden stor udfordring: komplekse cocktail-forureninger, hvor vandet indeholder mange forskellige kemiske stoffer på samme tid.
I naturen optræder forureninger sjældent alene. Derfor er én enkelt renseteknologi sjældent nok. Konceptet i Treatment Train går ud på at koble forskellige teknologier sammen i en kæde – ligesom togvogne på et tog – så de renser vandet trinvis.
Det mest værdifulde resultat fra Treatment Train er udviklingen af en systematisk metode til fremtidige sager. Ved at koble de tekniske resultater med avancerede livscyklusmodeller har vi skabt et værktøj, der hjælper forsyninger og myndigheder med at vælge den mest bæredygtige renseløsning. Vi kan nu beregne, hvilken kombination af teknologier der giver den bedste rensning med det mindste energiforbrug og CO2-aftryk.
Dilemmaet om de sidste nanogram
Erfaringer fra både PFAS-inator og Treatment Train peger på en helt central udfordring, som mange forsyninger og myndigheder står overfor i dag: Hvor rent er rent nok?
Vores undersøgelser viser, at det i mange tilfælde er teknisk og økonomisk overkommeligt at fjerne hovedparten af PFAS-forureningen. Men hvis man skal helt i bund og fjerne de allersidste nanogram for at overholde de ekstremt skærpede miljøkvalitetskrav, stiger omkostningerne til materialer, strøm og CO2-belastning markant.
En anden vigtig erfaring fra projekterne er, at der ikke findes én universel standardløsning, man kan sætte op på tværs af landet. PFAS-koncentrationerne, vandmængderne og sammensætningen af andre stoffer i vandet varierer for meget fra punktkilde til punktkilde. Hvor ét renseanlæg eller deponi har gavn af én kombination af forbehandlings- og adsorptionsteknologier - vil et andet sted have brug for en helt anden sammensætning af teknologier i deres "behandlingstog".
Det er præcis denne opgave – at afdække, dokumentere og dele uvildig viden om, hvad der virker i praksis – som vi på Teknologisk Institut fortsat arbejder med i vores mange udviklingsprojekter.
Læs mere om projekterne her:
Læs også om et igangværende projekt om PFAS: