Xylem-Lösung entfernt PFAS-Verbindungen aus dem Versorgungsbrunnen des Wasserversorgers
Nachdem in einem Trinkwasserbrunnen in Maine Verunreinigungen durch zwei Perfluoralkylsubstanzen (PFAS) festgestellt worden waren, handelte das örtliche Wasserversorgungsunternehmen schnell, um Klarheit über mögliche Aufbereitungsoptionen zu erhalten. In Zusammenarbeit mit unseren Inhouse-Experten testete das Versorgungsunternehmen verschiedene Kohlenstoffe und entschied sich schließlich für die kostengünstigste Alternative. Die Lösung von Evoqua, jetzt ein Unternehmen von Xylem, verwendet ein Aktivkohlegranulat aus Kokosnussschalen, was dem Versorgungsunternehmen im Vergleich zu kohlebasierten Alternativen eine bis zu 160 % längere Standzeit und 40 % niedrigere Lebenszykluskosten bietet.
Wasser ist für Gemeinden und Industrie in den malerischen Küstenstädten Kennebunk, Kennebunkport und Wells, im Bundesstaat Maine lebenswichtig, deren lokale Wirtschaft auf Tourismus, Landwirtschaft und kommerziellem Fischfang basiert.
Als in einem Brunnen, der die Gemeinde mit Trinkwasser versorgt, PFAS-Verunreinigungen festgestellt wurden, handelte das örtliche Wasserversorgungsunternehmen schnell, um das Problem zu lösen. Der Kennebunkport, Kennebunkport & Wells Water District (KKWWD) benötigte eine Lösung, um die beiden entdeckten PFAS-Varianten – Perfluoroctansäure (PFOA) und Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) – zu entfernen.
PFAS weisen eine besonders hohe chemische Stabilität auf, sind abbauresistent und reichern sich im Blut und in bestimmten Organen an.
Während die vollständigen gesundheitlichen Auswirkungen von PFAS noch ermittelt werden, haben Laborstudien PFAS mit Leberschäden sowie negativen Auswirkungen auf Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung in Verbindung gebracht.
Suche nach der Quelle der PFAS-Verunreinigung
Im Versorgungsbrunnen von KKWWD lag der kombinierte Wert der beiden Verunreinigungen mit 50 Teilen pro Billion (ppt) innerhalb des von der US-Umweltschutzbehörde empfohlenen Grenzwerts von 70 ppt, der zum damaligen Zeitpunkt galt. Als Vorsichtsmaßnahme beschloss KKWWD den betroffenen Brunnen abzuschalten und die beste Vorgehensweise zu ermitteln.
Zunächst musste KKWWD jedoch herausfinden, woher die Verunreinigungen stammten. PFAS-Verbindungen werden in der Regel mit industriellen Anwendungen und dem Einsatz von Feuerschutzmitteln in militärischen Einrichtungen in Verbindung gebracht. Dies traf jedoch bei der Gemeinde nicht zu. Die Untersuchungen ergaben schließlich eine Kette von Ursachen und Wirkungen: Abwässer von einem örtlichen landwirtschaftlichen Betrieb, der Bodenverbesserungsmittel aus Biofeststoffen aus einer kommunalen Kläranlage in Kombination mit Flugasche aus einer (inzwischen geschlossenen) örtlichen Papierfabrik verwendet hatte.
Aufbereitungstechnologien zur Entfernung von PFAS
Xylem arbeiten mit zahlreichen Gemeinden wie KKWWD als führender Anbieter von PFAS-Aufbereitungstechnologien zusammen, darunter Aktivkohlegranulat (GAC) und Einweg-Ionenaustauscherharz, die als permanente Installationen oder mobile Notfallanlagen verfügbar sind.
Mit jahrelanger Erfahrung bei der Entfernung von PFAS und einem technologieunabhängigen Ansatz für Filtrationslösungen war das Expertenteam bestens geeignet, die kostengünstigste Lösung für das Projekt zu ermitteln und anzubieten.
KKWWD entschied sich aufgrund der Erfahrung und der Vertrautheit mit dem Verfahren für GAC. Das Team untersuchte die Wasserqualitätsdaten und beriet das Versorgungsunternehmen bei einem Pilotversuch mit verschiedenen Kohlenstofftypen, darunter auch dem des Wettbewerbers, um festzustellen, welcher für die örtlichen Wasserchemie am besten geeignet war.
Das Testen mehrerer Typen von GAC-Systemen führte zu einer effektiven, effizienten Lösung, bei der das Hochdruck-Flüssigphasen-Adsorptionssystem HP® 1220SYS von Evoqua und das AquaCarb® 1230CX, eine verbesserte Kohle auf Kokosnussbasis eingesetzt werden.
Während das Wasser durch das System fließt, adsorbiert das Aktivkohlegranulat die PFAS-Schadstoffe. In einem Lead/Lag-System werden zwei oder mehr Adsorptionsbehälter in Reihe verwendet. Wenn das Kohlenstoffbett gesättigt ist, wird das System von einem Drittanbieter gewartet, je nachdem, welche Entsorgung das Versorgungsunternehmen bevorzugt.
Die Testergebnisse für den Brunnen in Maine zeigten, dass die Lösung mit Kokosnusskohle im Vergleich zu anderen getesteten Kohlen eine deutlich längere Betriebszeit ermöglicht, bevor sie gewartet werden muss.
757 Millionen Liter aufbereitetes Wasser
Das System arbeitet seit seiner Inbetriebnahme erfolgreich und hat mehr als 757 Millionen Liter aufbereitetes Wasser produziert. KKWWD geht davon aus, dass das Ziel von 946 Millionen Litern Wasser pro Jahr mit diesen Filtern erreicht werden kann, und plant den Bau eines permanenten Gebäudes für das System.
„Unser Ziel ist es, kontinuierlich Trinkwasser mit nicht nachweisbaren Werten zu produzieren“, erklärt Norm Labbe, KKWWD Superintendent. „Mit dem Lead/Lag-System von Evoqua sind wir hier auf der sicheren Seite.“
Darüber hinaus hat KKWWD ein weiteres wichtiges Ziel erreicht: die Entfernung von PFAS ohne Auswirkungen auf den Wassertarifplan. KKWWD war in der Lage, eine Lösung zu implementieren, die die Kapitalkosten nur minimal erhöhte. Die Gesamtauswirkungen auf die Abnehmer werden sich auf etwa 0,03 bis 0,04 Dollar pro Tag belaufen, und die Kunden werden die Erhöhung erst in einigen Jahren bemerken. „Es ist immer noch billiger, als Wasser von einem externen Wasserversorger zu kaufen, und stellt sicher, dass wir unabhängig sind“, erklärt Norm Labbe abschließend.
Hinweis: Die nicht nachweisbaren Werte können je nach Analysemethode und Anwendung variieren.