Angesichts der zunehmenden Herausforderungen bei der Sanierung von PFAS*-belasteten Standorten hat Séché Environnement zunächst überprüft, ob seine Anlagen zur thermischen Behandlung gefährlicher Abfälle diese Moleküle tatsächlich zerstören. Dank ihrer Forschungs- und Entwicklungsabteilung sowie wissenschaftlicher Partnerschaften entwickelt die Gruppe nun Lösungen für die Behandlung von kontaminiertem Wasser und Boden. Marc Henry, Leiter des Forschungs- und Entwicklungszentrums von Séché Environnement in Saint-Vulbas (01), gibt einen Überblick.
Zunächst haben wir unsere eigenen Anlagen überprüft. Wir wollten sichergehen, dass unsere Anlagen zur thermischen Behandlung gefährlicher Abfälle diese Moleküle tatsächlich zerstören, bevor wir diese Verfahren unseren Kunden zur Verfügung stellten. Wir haben eine vom UNDP (Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen) validierte Methodikangewendet. Das Prinzip besteht darin, ein bekanntes Molekül in einen Ofen im Normalbetrieb einzuleiten und es anschließend in den Rauchgasen, im Wasser und in der Schlacke (feste Verbrennungsrückstände) zu verfolgen, um den thermischen Zerstörungsgrad oder „DE“ für Destruction Efficiency zu berechnen.
Bei einer Rate von 99,99 % haben wir die Zuverlässigkeit aller Anlagen zur Verbrennung gefährlicher Abfälle der Gruppe bestätigt. Zudem haben wir uns an die Weiterentwicklung der Analysetechniken am Schornstein angepasst, die es nun ermöglichen, PFAS in sehr geringen Mengen nachzuweisen.
Heute entwickeln wir derzeit effiziente und wettbewerbsfähige Lösungen zur Aufbereitung großer Mengen von mit PFAS belastetem Wasser oder Boden.
Es muss ein erster Schritt eingeführt werden, der darin besteht, die Schadstoffe zu konzentrieren, um die zu behandelnden Mengen und damit die Kosten zu reduzieren. Aus diesem Grund haben wir eine CIFRE-Doktorarbeit (im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft) mit dem Labor M2P2 der`Aix-Marseille-Universität, das auf Membranfiltration spezialisiert ist. Guillaume, unser Doktorand, hat die Nanofiltration, die Ultrafiltration und die Umkehrosmose getestet… Anschließend hat er verschiedene Verfahren zur Zerstörung des PFAS-Konzentrats verglichen. Der Einsatz von Ozon (Ozonisierung) und Ultraschall (Sonolyse) führte nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Dagegen lieferte die Elektrooxidation die besten Ergebnisse. Das Prinzip ähnelt dem einer Batterie: zwei Elektroden, ein Stromfluss – und es ist der Strom, der die Moleküle zerstört. Dieses Verfahren, das in Zusammenarbeit mit einem Team einer Universität in Toulouse getestet wurde, erreichte`Abbau von etwa 98 % bei sauberem Wasser, das mit PFAS – darunter auch TFA, eines der am schwersten abbaubaren PFAS – versetzt war. Die Analyse umfasst auch Fluor und Kohlenstoff (Grundbausteine der PFAS), um die Hypothese einer Rekombination der ursprünglichen PFAS zu anderen Molekülen derselben Familie auszuschließen. Wir streben nun an, das Verfahren zu optimieren, um wettbewerbsfähige Lösungen anbieten zu können.
Wir verfolgen mehrere Ansätze. Wir testen beispielsweise das Waschen des Bodens. Dabei werden die im Boden vorhandenen PFAS durch Wasser gespült. Die Schadstoffe wechseln so ihre Matrix, und anschließend muss das Waschwasser noch aufbereitet werden.
Der Einsatz von Ton-basierten Reagenzien, die dazu dienen, PFAS in der Bodenmatrix zu binden und deren Freisetzung in die Umwelt zu begrenzen, liefert ebenfalls vielversprechende Ergebnisse.
Die thermische Desorption ist jedoch der am weitesten fortgeschrittene Ansatz: Im Labor haben wir gezeigt, dass sich PFAS durch Erhitzen des Bodens auf etwa 400 °C extrahieren lassen. Eine neue CIFRE-Dissertation wurde gerade gestartet, um dieses Verfahren zu optimieren. Dies wird es uns ermöglichen, den Wärmeaustausch in den kontaminierten Bodenmassen zu modellieren, um zu überprüfen, ob die Zieltemperaturen überall tatsächlich erreicht werden. Eine Chance dieser Doktorarbeit besteht darin, die Möglichkeit zu prüfen, das bei diesen Verfahren üblicherweise verwendete Erdgas durch Strom als Energiequelle zu ersetzen, um den CO₂-Fußabdruck.
Ja, denn wir sind gewissermaßen Prozessintegratoren. So haben wir beispielsweise kürzlich Kontakt zu einem Start-up aus Lyon aufgenommen, das sich auf Elektrooxidation spezialisiert hat, um das technologische Spektrum unserer mobilen Pilotanlage „Reuse and PFAS“. Eine Lösung, die den Kunden unserer Tochtergesellschaft Industriewasseraufbereitung (STEI) in Form eines einfachen, leicht transportierbaren Containers. Er enthält alle verfügbaren Technologien, um für jede Wasserart die ideale Aufbereitungsmethode zu ermitteln. Es ist eine Win-Win-Situation: Wir erweitern unser Angebot und geben Start-ups gleichzeitig die Möglichkeit zu zeigen, dass die Technologie in der Praxis funktioniert – an realen Standorten mit gefährlichen Abfällen.
Es stimmt, die Vorschriften sind nicht immer lückenlos: In vielen Fällen legen die Präfekturverordnungen für Industrieanlagen heute keine spezifischen Grenzwerte fest. Doch die Rechtsvorschriften entwickeln sich rasch weiter, wie man an der Messpflicht für bestimmte PFAS in Abwässern und in jüngerer Zeit in Emissionen in die Luft sowie an den spezifischen Bestimmungen für Anlagen zur Behandlung von flüssigen Abfällen, die PFAS enthalten können, gesehen hat. Wir wissen heute noch nicht, wie sich die Grenzwerte und die betroffenen Moleküle entwickeln werden. Doch unsere Kunden – Industrieunternehmen, Kommunen und alle Betreiber von Altlasten, die die neuen Normen einhalten müssen – können nicht warten. Wir entwickeln bereits jetzt leistungsstarke Technologien, wissenschaftlich validiert und wirtschaftlich tragfähig, damit sie einen Vorsprung haben und über Lösungen verfügen, um die Konformität ihrer Aktivitäten langfristig sicherzustellen.
PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) bilden eine Familie von etwa 5.000 synthetischen Molekülen, die sich durch sehr stabile Kohlenstoff-Fluor-Bindungen auszeichnen. Sie kommen in wasserdichten Textilien, Antihaftbeschichtungen, Feuerlöschschäumen und zahlreichen industriellen Verfahren vor. Diese Stabilität macht sie widerstandsfähig gegen Hitze, Wasser und Fette, aber auch gegen den Abbau: Man bezeichnet sie als „ewige Schadstoffe“. Ihr Vorkommen in Wasser und Böden sowie ihre möglichen Auswirkungen auf die Gesundheit machen sie zu einem zentralen Thema der Umweltsanierung.
