Nedbrytning av svårnedbrytbara föroreningar

Vad är PFC, PFAA, PFOS och PFOA?

Perfluorerade föreningar (PFC), exempelvis perfluorerade alkylsyror (PFAA), är olika grupper av syntetiska kemiska strukturer med unika egenskaper, som termisk stabilitet och förmågan att skapa släta ytor som avvisar vatten, olja och smuts. Detta gör PFC:er till användbara komponenter i många konsument och industriprodukter, inklusive konserveringsmedel, smörjmedel, målarfärg, skum, stekpannor, livsmedelsförpackningar, vattentäta kläder, tygfläckskydd och brandsläckningsskum. PFOA och PFOS är bland de mest kända föreningarna, vanligtvis definierade som perfluorerade molekyler med åtta fluorerade kolatomer.

Föroreningar som ökar

PFC har producerats i stora volymer sedan 1950-talet och under senare år har produktionen skiftat mer mot kortkedjiga föreningar och perfluoroeter-karboxyl- och sulfonsyror, vilket redan har märkts i våra vattenmiljöer. Dessa specifika föreningar utgör dock endast en bråkdel av de PFAS som säljs globalt. En del produktion har också ersatts av andra starkt fluorerade föreningar som fluorotelomeralkoholer som långsamt kan brytas ned till PFOA.

Den höga produktionsvolymen av PFC har lett till omfattande utsläpp i miljön, särskilt i vatten där de lätt kan transporteras. De kemiska stabila egenskaperna i kombination med PFCs löslighet i vatten har bidragit till att PFAS hittats i hela vattenmiljön inklusive ytvatten, avloppsvatten och dricksvatten. PFOA har en negativ effekt på reproduktionsorganen och misstänks vara cancerframkallande för människor och betraktas också som mycket svårnedbrytbar och mycket bioackumulerande (vPvB).

PFOA är därför upptagna i EU:s kandidatlista med ämnen som är mycket oroande.

PFC:er erkänns nu av en allt större del av det vetenskapliga samfundet som en växande miljöförorening på grund av deras kemiska stabilitet och toxiska effekter i kombination med deras höga förekomst i miljön, biota och människor. De direkta exponeringsvägarna för dessa kemikalier för människor är något oklara och oron för PFC-förorenade vattenkällor har ökat dramatiskt de senaste åren hos allmänheten. Kranvatten och flaskvatten är två potentiella källor till PFC, vilket delvis förklarar varför de finns i människans blod.

Behandling av PFCS

De kemiskt mycket stabila föreningarna av PFC försvårar varje möjlig nedbrytningsprocess av ämnet. Olika metoder har testats och undersökts för att sönderdela och/eller avlägsna PFC:er i förorenat vatten, där starka oxidationsmedel måste användas.

För att uppnå en tillräckligt hög oxidationspotential behövs en kombination av olika avancerade oxidationsprocesser (AOP-tekniker), till exempel en kombination av ozon och katalyserad hydroxylbildning. Ytterligare komplikationer inkluderar matrisen för provet som ska behandlas.

Till exempel orsakar vatten som är rikt på organiska partiklar eller TOC (Total Organic Content) problem när man vill avlägsna PFAA på grund av att det oxiderande medlet primärt vill reagera med mindre stabila organiska föreningar.

Det är mycket viktigt, av både miljö- och sociala skäl, att effektivt bryta ner och ta bort PFC:er i vid rening av dricksvatten.

Lösning

PFC-föreningar kan reduceras, brytas ner eller avlägsnas helt med de metoder som beskrivs nedan och i många fall är en kombination av tekniker den bästa lösningen.

Pilotprojekt

Att minska eller eliminera PFC:er är en komplex uppgift och kräver en skräddarsydd fullskalig lösning.

Designprocessen inleds med att våra ingenjörer gör en pilotstudie som resulterar i en laboratorie-uppställning baserad på troliga kritiska parametrar och bästa tillgängliga teknik för att uppnå optimal processdesign.

Genom att genomföra flera pilotkörningar och samtidigt stegvis justera varje parameter i systemet individuellt, kan våra ingenjörer hitta den optimala konstruktionen för ett fullskaligt system. Vattenprover tas under hela pilotprocessen och analyseras av ett oberoende laboratorium för att verifiera resultaten.

Läs mer om pilotprojekt och skräddarsydda system och vårt AOP-system RENA Vitro.