Deponie-Sickerwasserreinigung im Zeichen neuer Herausforderungen durch PFC

• Dr. Alexander Thrun

Aufgrund ihrer physikochemischen Eigenschaften werden poly- und perfluorierte Verbindungen (PFC) in vielen industriellen Bereichen eingesetzt. Neben langkettigen Verbindungen, wie z. B. die Perfluoroctancarbonsäure (PFOA), welche aufgrund ihrer biotoxikologischen Wirkung seit 2020 nur noch eingeschränkt verwendet werden dürfen, wurden in den letzten Jahren zunächst kurzkettige Ersatzverbindungen eingesetzt. Zu diesen gehört u. A. die Perfluorbutansulfonsäure (PFBS), welche eine höhere Wasserlöslichkeit und damit schlechtere Adsorbierbarkeit als PFOA aufweisen. Allerdings stellte sich auch hier im Verlauf der letzten Jahre heraus, dass dieser Stoff toxische Eigenschaften besitzt. Aufgrund des großen Anwendungsbereichs und fehlender biologischer Abbaubarkeit der PFC kommen diese ubiquitär in der Natur vor, sodass PFC zunehmend auch im Deponiesickerwasser gefunden werden. Das auf zwei DKII-Deponien analysierte Wasser beinhaltet vor allem kurzkettige PFC, welche schlecht auf Aktivkohle adsorbieren und somit nur schwer aus dem Wasser entfernt werden können. Aufgrund der schwankenden Mengen der PFC sind Voraussagen über den zeitlichen Verlauf der PFC-Konzentrationen nicht möglich. Eine zweistufige Umkehrosmoseanlage hingegen, welche auf beiden Deponien zum Einsatz kommt, ist in der Lage, PFBS zu mehr als 99,9 % aus dem Sickerwasser zu entfernen. Diese Trennleistung ist unabhängig von der Zusammensetzung des Sickerwassers und der Zulaufmenge. Die PFC-Konzentration im Permeat liegt unterhalb der Bestimmungsgrenze von 15 ng/L.

Because of their physicochemical characteristics, poly- and perfluorinated compounds (PFC) are used in many industrial fields. In addition to long-chain compounds such as PFOA, the use of which has been restricted since 2020 due to their bio-toxicological effects, short-chain substitute compounds have primarily been used in recent years. These include PFBS, which exhibits greater water solubility and thus lower adsorption than PFOA. However, over the years it has been shown that these substances have toxic characteristics. Because of the wide range of applications and lack of biodegradability of PFC, these are ubiquitous in nature, and as a result PFC are encountered in landfill leachate at an increasing rate. The water analysed at two landfills (type: landfill class II) mainly contains short-chain PFC, which is difficult to adsorb with activated carbon and thus can scarcely be removed from the water. Because of the fluctuating amounts of PFC, no statements can be made on the time lapse of PFC concentrations. One 2-stage reverse osmosis plant was installed at each of these two landfills (type: class II). The reverse osmosis plant makes it possible to remove 99.9 % of the PFC from landfill leachate. This separation is independent from the composition of the leachate and the influx amount. The PFC concentration in the permeate is below the limit of quantitation of 15 ng/L.