BioKon-Anlage: PFAS nachhaltig aus Wasser und Böden entfernen

#PFAS #PFC #Bodensanierung #Biogene Polymerkondensate #Wasseraufbereitung #In-Situ
Auf dem Bild ist das Verfahrensschema der entwickelten Technologie in zwei Phasen dargestellt. In Phase 1 wird Biopolymerlösung auf eine landwirtschaftliche Fläche aufgebracht und versickert bis zum Grundwasser. Die Schadstoffe werden von den Biopolymeren aus dem Boden bis ins Grundwasser transportiert. In Phase 2 wird das Grundwasser in eine Sanierungsanlage gefördert. In der Sanierungsanlage werden die Schadstoffe mittels einer Flotationsanlage vom Wasser getrennt. Das verbleibende Wasser wird über einen Aktivkohlefilter geleitet und ist somit gereinigt.
Verfahrenskonzept der in BioKon entwickelten Sanierungstechnologie für PFAS kontaminierte Böden und PFAS haltiges (Prozess-)wasser. Das Verfahren ist in zwei Stufen gegliedert. Bildnachweis: Anja Wilken

Einem Team von Chemiker*innen, Geolog*innen und Sanierungsfachkräften gelang es mit einer innovativen Methode, PFAS zu 99% aus einer Bodensäule zu entfernen. Neu entwickelte umweltverträgliche Biopolymerkondensat-Lösungen tragen PFAS aus dem Boden aus, ohne die Bodenstruktur und Bodenfunktion zu zerstören.

Poly- und perfluorierte alkylierte Substanzen (PFAS) werden immer häufiger in Böden und Grundwasser festgestellt. Die Verunreinigungen werden u.a. verursacht durch den Einsatz von PFAS-haltigen Feuerlöschschäumen oder durch Papierschlämme. Bisher gibt es für die Entfernung von PFAS aus der ungesättigten Bodenzone kaum Alternativen zu Auskofferung und Hoch­temperatur­verbrennung. Die Forschungs­partner*innen des Verbund­vorhabens BioKon haben es sich zur Aufgabe gemacht, eine Aufreinigungsmethode für PFAS-belastete Böden und PFAS-haltige Wässer zu entwickeln, bei deren Anwendung die Bodenstruktur nicht zerstört wird.

Dazu wurden grenz­flächen­wirksame, vollständig biologisch abbaubare Polymerkondensate oder auch Biopolymere genannt, weiterentwickelt. Diese werden in einer niedrig konzentrierten Lösung in mehreren Spülzyklen auf die belasteten Fläche aufgegeben, lösen die PFAS von den Boden­partikeln und tragen sie mit sich zum Grundwasser. Das Grundwasser wird abstromig der Fläche über Brunnen gefördert und in einer Sanierungs­anlage aufbereitet. Hierfür werden in der Anlage die PFAS durch starkes Aufschäumen der Biopolymere aus dem Wasser ausgetrieben und abgeskimmt. So muss lediglich der PFAS-haltige Schaum entsorgt werden.

In einem Pilotversuch konnte für PFAS-belasteten Boden in 3 Wochen eine Abreinigung um 80% erreicht werden. In Laborexperimenten konnte bereits eine 99%-ige Abreinigung belegt werden. Unter optimalen Laborbedingungen konnte mittels Schaumflotation eine Abtrennung der PFAS von größer 90% erreicht werden. Im Pilotversuch betrug die Abtrennung ca. 50%, durch weitere Optimierungen der Pilotanlage wird eine erhöhte Abreinigungsleistung erwartet.

Die Forschungs­partner*innen sind zuversichtlich, dass diese Methode bald zur Marktreife geführt und für die Sanierung flächenhafter PFAS-Belastungen, sowie PFAS-haltiger Wässer eingesetzt werden kann.

Wasser­ressource: Grundwasser, Prozesswasser
Produkttyp:
  • Technologien & Verfahren
TRL: 6
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Industrie, Landwirtschaft, Städte und Kommunen
Fördermaßnahme: KMU-innovativ
Projekt: BioKon

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