Längerkettige Per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC) lassen sich lokal im Grundwasser immer dort nachweisen, wo Feuerlöschschäume in Grund- und Oberflächengewässer gelangt sind oder wo PFC-kontaminierte Komposte und Klärschlämme landwirtschaftlich genutzt worden sind. Die kürzestkettige PFC – nämlich Trifluoracetat (TFA) – ist demgegenüber inzwischen fast ubiquitär im oberflächennahen Grundwasser nachzuweisen, also auch dort, wo längerkettige PFC nicht auffindbar sind.
In dem Aufsatz „Analytik kurzkettiger PFAS und deren technische Entfernung durch Ionenaustauch“ gehen Frank Thomas Lange et al. davon aus, dass sich TFA aus längerkettigen PFC in der Atmosphäre bildet und dann mit dem Niederschlag ins Grundwasser ausgewaschen wird. In der energie wasser praxis 5/2018, S. 74 – 81, vermuten die Mitarbeiter des DVWG-Technologiezentrums Wasser (TZW) in Karlsruhe, dass sich TFA in der Atmosphäre beispielsweise aus fluorierten Kühlmitteln aus Autoklimaanlagen bildet. Ferner werde eine TFA-Bildung bei der Müllverbrennung diskutiert. Auch der Abbau von fluorhaltigen Pestiziden und Arzneimittelwirkstoffen würde als „potenzielle TFA-Quelle in Betracht“ kommen. Die Analytik von längerkettigen PFC in Löschschaumtensiden, in Galvanikbädern und in anderen Produkten stehe vor einem „Dilemma“, stellen die Autoren fest: Denn die genauen Strukturen der in technischen Produkten enthaltenen fluorierten Chemikalien seien „aufgrund von Firmengeheimnissen in der Regel nicht bekannt“. Somit seien auch die für quantitative Untersuchungen „notwendigen analytischen Standards nicht verfügbar“. Nachdem die EU die Nutzung von einigen längerkettigen PFC verboten hat, würden jetzt immer mehr kürzerkettige PFC auftauchen. Die seien aber noch schwieriger nachweisbar als die längerkettigen PFC.
Neben dem Analytik-Problem sei ferner misslich, dass sich die kürzerkettigen PFC besonders schlecht an Aktivkohle adsorbieren. Wenn man also in der Trinkwasseraufbereitung PFC aus dem Rohwasser mit Hilfe von Aktivkohle entfernen will, muss man die Aktivkohle in schneller Folge austauschen, damit sie noch eine genügend hohe Bindefähigkeit für die kurzkettigen PFC ausweist. Der rasch notwendige A-Kohle-Austausch treibt dann die Aufbereitungskosten in die Höhe. Die TZW-Mitarbeiter haben deshalb ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die PFC statt mit Aktivkohle auch mit einem Ionenaustauscherverfahren aus dem belasteten Rohwasser entfernen lassen. Im Gegensatz zur Aktivkohle kann der Ionenaustauscher immer wieder regeneriert werden, um dann in der Rohwasseraufbereitung neu eingesetzt zu werden. Ganz so einfach ist die Sache allerdings nicht: Die Regeneration ist aufwendiger als zunächst erhofft. So benötigt man dazu erhebliche Mengen Ethanol als organischem Lösemittel.
„In der Praxis eines Wasserwerkbetriebs ist der Einsatz von Ethanol, speziell in dieser hohen Konzentration, jedoch als problematisch anzusehen“,
kommentieren die Autoren die Notwendigkeit des Ethanoleinsatzes. Und die PFC landen nach der Regeneration „in konzentrierter Form im flüssigen Regenerat“. Dieses Regenerat müsse dann „weitergehend behandelt bzw. entsorgt werden“. Weitergehende Auskunft zur schwierigen PFC-Analytik sowie zur nicht trivialen PFC-Entfernung mittels Ionenaustauscherverfahren gibt es bei
Dr. Frank Thomas Lange
DVGW-Technologiezentrum Wasser Karlsruhe
E-Mail: frankthomas.lange@tzw.de
(Mehr zu TFA aus Punktquellen in den RUNDBR. 1122/2-3, 1117/1, 1115 und 1109.)
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