Abwasser sicher von PFAS befreien

Aktuell ist in der Chemie kaum etwas präsenter als die Diskussionen rund um das Thema PFAS und das Pro und Kontra eines Verbots. Was PFAS sind, welchen Nutzen, aber auch welche Auswirkungen sie auf die Natur und den Menschen haben, lesen Sie hier. Es wird auch aufgezeigt, wie effizient und vor allem nachhaltig PFAS-haltige Prozesswässer mittels des Verfahrens der Vakuumdestillation aufbereitet werden können.

Ewigkeitschemikalie PFAS

PFAS steht für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen. Dabei handelt es sich allgemeingesprochen um Organofluorverbindungen, bei denen die Wasserstoffatome teilweise (poly-) oder komplett (per-) durch Fluoratome ersetzt wurden. Geschätzt umfasst der Begriff PFAS mittlerweile mehr als 10.000 synthetisch hergestellte Chemikalien, wobei bisher nur ein Bruchteil davon wirklich hinreichend untersucht wurde und man die Auswirkungen auf Menschen, Tiere und Umwelt einschätzen kann.

Aufgrund ihrer Eigenschaften haben die PFAS in der Vergangenheit in vielen Bereichen des alltäglichen Lebens Einzug gehalten. Zu finden sind sie sowohl in Produkten des Haushaltes (z.B. in Beschichtungen von Pfannen, Raclettes, Textmarker, diversen Kosmetika oder Textilien, etc.), als auch Industrieanlagen (Netzmittel in Papierindustrie oder Oberflächenbehandlung, Feuerlöschmittel). Der Eintrag in unsere Gewässer erfolgt aber auch über landwirtschaftlich genutzte Flächen (Pflanzenschutzmittel).

Das Problem der PFAS sind ihre Eigenschaften, die sie eigentlich so nützlich machen. Die Verbindungen sind äußerst stabil, so dass weder biotische (z.B. Bakterien in den Kläranlagen), noch abiotische Prozesse (z.B. Verwitterung) zum Abbau beitragen und die PFAS sich dadurch auf Jahre in Böden und Gewässern anreichern und so in die Nahrungskette gelangen.

Da PFAS mittlerweile an den entlegensten Orten der Erde nachgewiesen werden, setzte auch beim Gesetzgeber ein Umdenken ein. Bereits Anfang 2021 trat die EU-Trinkwasserverordnung in Kraft, in der erstmals gleich zwei Summengrenzwerte für PFAS aufgenommen wurden. Mit der Novellierung der TrinkwV wurde es Anfang 2023 auch in nationales Recht umgemünzt.

Warum aber nicht gleich an der Quelle ansetzen und PFAS-haltige Abwässer zuverlässig und effizient aufbereiten und idealerweise im Kreislauf führen?

Damit minimiert man nicht nur zukünftige Auswirkungen auf Mensch und Natur, sondern geht darüber hinaus auch schonend mit der Ressource Wasser um.

PFAS-haltige Abwässer sind vielfältig und zumeist eine komplexe Mischung aus vielen anorganischer und organischer Inhaltstoffen. Diese wechselnden Abwasser-Zusammen-setzungen stellen viele klassische Aufbereitungstechnologien, wie z.B. Membran- oder Adsorptionsverfahren vor große Herausforderungen. Dabei können Aufbereitungsmethoden, wie die Behandlung mit Aktivkohle, Ionenaustauscher, Membranverfahren/Umkehrosmose oder oxidative Verfahren für ausgewählte Anwendungen sehr gut geeignet sein. Aufgrund der großen Variabilität der PFAS kann eine vollständige Abtrennung jedoch nicht immer für jede Verbindung garantiert werden. Nicht so bei der Vakuumdestillation.

Geforderte Grenzwerte zuverlässig einhalten

Die Vakuumdestillation basiert auf dem einfachen Prinzip der Stofftrennung nach Siedepunktunterschieden – das Industrieabwasser wird verdampft. Alle Substanzen, die einen höheren Siedepunkt als Wasser haben, verbleiben im Verdampfungsrückstand.

Die VACUDEST bzw. Vakuumdestillation eignet sich besonders für stark belastete Abwässer. Das gewonnene Destillat ist nicht nur PFAS-frei, sondern auch zu 100 % salzfrei und kann anschließend wiederverwendet werden. Das beweist ein aktuelles Beispiel aus dem Anwendungszentrum für abwasserfreie Produktion bei der H2O GmbH: Bei Laborproben eines zu den weltweit führenden Herstellers von Fluorpolymeren gehörenden Unternehmens konnte bereits eine Reduktion der PFAS von bis zu 99,99% erreicht werden.

Funktionsprinzip der Vakuumdestillation (Darstellung H2O GmbH)

Fazit

PFAS-haltige Abwässer sind vielfältig und können in ihrer Zusammensetzung stark variieren. Aufgrund der großen Variabilität der PFAS kann eine vollständige Abtrennung mittels gängiger Aufbereitungsmethoden, wie der Behandlung mit Aktivkohle, Ionenaustauscher, Membran- verfahren/Umkehrosmose oder oxidative Verfahren jedoch nicht immer für jede Verbindung garantiert werden.

Dies garantiert aber die Aufbereitung mit der VACUDEST mittels Vakuumdestillationstechnologie. Zusätzlich kann durch die VACUDEST aufbereitetes Abwasser überwiegend wieder im Kreislauf genutzt werden, da dieses auch zu 100 % salzfrei ist. Gut für den Geldbeutel, aber auch sehr gut, um Frischwasserressourcen zu schonen.