Entfernung von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS)

Aktuell im Fokus steht die weltweit verbreitete Kontamination von Wasser mit einer Vielzahl per- und polyfluorierter Alkylverbindungen (PFAS, per- and polyfluoroalkyl substances), etwa aus Feuerlöschschäumen, Textil- und Papierimprägnierungen oder Schmierstoffen. Alle PFAS enthalten Kohlenstoff-Fluor-Verknüpfungen. Diese gehören zu den stärksten Bindungen in der organischen Chemie. Daher sind die Substanzen biologisch schwer abbaubar – ein Vorteil bei ihrem Einsatz, aber nachteilig, wenn sie in die Umwelt gelangen.

Vertreter dieser Verbindungsklasse reichern sich nach der Aufnahme auch im Körper von Lebewesen an. Ihre Langlebigkeit macht es erforderlich, selbst Spuren aus Abwasser zu entfernen und kontaminiertes Grundwasser zu sanieren.

Dabei gilt es, teilweise sehr niedrige nationale und regionale Grenzwerte im ppt-Bereich einzuhalten. Zum Beispiel wurde im US-Bundesstaat Massachusetts ein vorläufiges „maximum contaminated level (MCL)“ von 20 ng/l (ppt) für die Summe der gängigsten PFAS erlassen. Ähnlich strenge Grenzwerte werden derzeit auch für die Europäische Union diskutiert.

Die Einhaltung dieser Grenzwerte gelingt besonders gut mit unserem Anionenaustauscherharz Lewatit^® TP 108 DW. Das Harz bindet selbst PFAS-Spuren bis in den ppt-Bereich zuverlässig. Daher und aufgrund seiner größeren nutzbaren Aufnahmekapazität von bis zu 100 g/l – selbst in Gegenwart von Chloriden und Sulfaten – ist das Verfahren der konventionellen Filtration über Aktivkohle deutlich überlegen. So liegen die Standzeiten bis zu fünffach über denen von Aktivkohlefiltern. 

Bestätigt wurden diese Erwartungen etwa beim mehrjährigen Betrieb mobiler Anlagen auf Feuerwehr-Trainingsgeländen australischer Flughäfen. Dort wurden seit August 2019 mehr als 54 Millionen Liter Wasser behandelt und dabei bis zu 200 ppb PFAS entfernt. Im Einklang mit der australischen Trinkwasserverordnung konnte das Wasser danach dem Oberflächenwasser zugeführt werden. Dabei zeigte sich selbst bei nur einmaliger Verwendung des Harzes ohne Regeneration ein Kostenvorteil von fast 60 Prozent gegenüber der Aktivkohlefiltration. 

Lewatit^® TP 108 DW erfüllt die Anforderungen des „NSF/ANSI/CAN Standard 61“ für Trinkwassersysteme und wurde von der US-amerikanischen Water Quality Association (WQA) zertifiziert. 

Auch zur Entfernung von PFAS in höherer Konzentration lassen sich Ionenaustauscher einsetzen. Das gelingt etwa in einem zweistufigen Verfahren unter Einsatz des regenerierfähigen, schwach basischen Lewatit^® MP 62 WS in Kombination mit stark basischem Lewatit^® K 6362 zur anschließenden Feinreinigung

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