4.4.1 Avfallsanläggning A - ozonering
Försök med ozonering av lakvatten visade mycket högre resultat för reduktion av PFAS än förväntat. Utifrån litteraturen (Franke et al 2017) bryts PFAS ner väldigt långsamt vid ozonering.
Reduktion av PFOS och PFOA högre än 90% kunde uppnås med relativt låg dos av 40 mg/l (Figur 4-25). Omräknat till DOC-halt motsvarar dosen 1 mg O3/mg DOC, vilket ligger i den högre delen av intervallet av vad som brukar användas för rening av kommunalt avloppsvatten från
läkemedelsrester (Baresel et al 2017). Reduktion av PFAS 11 var dock som högst 40%. Det har även gjorts ett försök med tillsats av både O3 (72 mg/l) och H2O2 (72 mg/l). Reduktionsgraden var dock samma eller något lägre än i motsvarande försök med endast ozon och resultaten redovisas därför inte. Högre ozondoser gav högre pH-ökning. pH ökade som mest från 7,3 i obehandlat vatten till 7,9 i behandlat med högst ozondos.
Nackdelen med ozonering är att vid ozonering skapas nedbrytningsprodukter som är svårt att analysera och att det kan skapas andra toxiska ämnen, som bromat och Cr(VI). Ozonering av avloppsvatten för reduktion av läkemedelsrester rekommenderas inte om bromidhalten är högre än 0,4 mg/l och kromhalten är mycket högre än 1 µg/l (Wunderlin 2017). Halten av bromid i inkommande vatten var 6,4 mg/l och bromat 10 µg/l (som ligger direkt på gränsvärdet för dricksvatten). Kromhalten var 3,5 µg/l, vilket är relativt lågt jämfört med vad som förekommer i andra lakvatten. Efter ozonering med en dos 120 mg/l steg bromathalten till 175 µg/l. Även om det inte finns något gränsvärde för bromat vid beräkning av miljökvalitetsnormer i ytvatten är det inte önskvärt att släppa ut ämnen som har bevisat toxiska och cancerogena effekter i recipient. Ett gränsvärde för utsläpp av renat vatten på 50 µg/l har föreslagits tidigare baserat på negativa bromateffekter (Soltermann, et al.2016). Det är dock mest utifrån osäkerheter kring
nedbrytningsprodukter som skapas vid ozonering av PFAS och dess toxicitet som ozonering anses vara mer osäker teknik.
Figur 4-25. Resultat av ozonering av lakvatten från avfallsanläggning A.
4.4.2 Avfallsanläggning B - ozonering
Även om ozonering ansågs vara osäker teknik genomfördes försök med ozonering av lakvatten från avfallsanläggning B för att undersöka om den ovanligt höga reduktionen av PFAS i lakvatten från avfallsanläggning A kan uppnås även för andra lakvatten. Dessutom har avfallsanläggning B tidigare genomfört ozoneringsförsök med en annan ozoneringsanläggning och det var intressant att jämföra IVL:s resultat med de tidigare resultaten.
4.4.2.1 Labbförsök
Ozoneringsförsök genomfördes på exakt samma sätt med användning av samma utrustning som användes för ozonering av lakvatten från avfallsanläggning A. Resultaten blev dock mycket sämre (Figur 4-26). Reduktion av PFOS var som högst 79% och PFOA 47%, medan i försök med lakvatten från avfallsanläggning A kunde över 90% av PFOS och PFOA reduceras. Det är dock värt att notera att PFOS- halten var ca 4 gånger högre i lakvatten från avfallsanläggning B vid det aktuella försöket. Halten av DOC var liknande. Det var ytterst liten skillnad i reduktion av PFAS mellan ozondosen 20 mg/l och 190 mg/l vilket indikerar att de högre PFAS-halterna inte var orsaken till den lägre reduktionen i jämförelse med försök på avfallsanläggning A.
Figur 4-26. Resultat av ozonering av lakvatten från avfallsanläggning B.
4.4.2.2 Satsvist pilotförsök
Försöket genomfördes i augusti 2019 (ca 5 månader tidigare än labbförsöken) av Primozone. Under försöket behandlades 100 liter av lakvatten under 4 timmar. Det är värt att notera att det var obehandlat lakvatten som användes i försöket. Det finns inga analyser avseende COD, BOD och kväve av det inkommande vattnet men förmodligen var halterna högre än i biobehandlat vatten som användes i försök beskrivna i kapitel 4.4.2.1. Ozondoseringen var ca 172 g ozon/h och doseringen av väteperoxid var 101 g/h vilket gav en kvot på 0,59 mg H2O2/mg O3 under försöket.
Den totala ozon- och väteperoxiddosen blev således 6 880 mg O3 respektive 4 040 mg H2O2/l.
Reduktion av PFOS blev 64%, PFOA 11% och PFAS11 12%. Resultaten är därför ännu sämre än de som fåtts i labbförsöken.
4.4.3 Avfallsanläggning E – TiO 2 +UV och ozonering
Behandling av vatten med avancerad oxidering med TiO2+UV testades som en del av försök beskrivna i kapitel 4.2.5. Syftet med avancerad oxidation var inte att reducera PFAS utan att reducera DOC för att få längre drifttid på kolfilter. Behandlat vatten har också genomgått biologisk rening. Man kunde dock inte se någon reduktion av DOC efter de två stegen. Genombrott av PFAS i kolfilter kom dock senare jämfört med ett identiskt kolfilter som behandlat samma lakvatten dock utan TiO2+UV och utan biologisk rening. Det var inte möjligt att konstatera att det var den
avancerade oxidationen eller biologiska reningen som gav största effekten. Dessutom visade kostnadsberäkning att kostnad för förbehandlingen inte var motiverat trots lägre kolförbrukning.
Det har även gjorts försök med ozonering av lakvatten från avfallsanläggning E. Försöken genomfördes av en leverantör av ozoneringsanläggningar och visade på fullständig reduktion av PFOS och PFOA efter 4 h behandling.
4.4.4 Avfallsanläggning J – superkritisk vattenoxidation (SCWO)
Tekniken har testats som en reningsteknik på avfallsanläggning J genom försök som genomfördes av Aquarden Technologie (Danmark). Halter av analyserade PFAS reducerades till under
detektionsgräns för de flesta ämnen (Figur 4-27). Vissa ämnen var dock över detektionsgräns i renat vatten, exempelvis PFOS som var 18 ng/l, PFHxS 10 ng/l, PFBS 8 ng/l. Det går heller inte att bevisa att PFAS mineraliserades helt utan det finns en risk att det skapades andra PFAS än de 12 som analyserats. För att kunna bevisa att oxidationen var fullständig analys av organiskt fluor eller möjliga nedbrytningsprodukter ha behövt göras, vilket inte gjordes varken i dessa försök eller i andra försök som Aquarden gjorde med PFAS-förorenat vatten.
Kostnad för behandling av 1 m3 av vatten beror till stor del på anläggningens storlek och organiskt innehåll i vattnet. Om organiskt innehåll är högt behövs mindre energi för uppvärmning eftersom nedbrytning av COD genererar värme. CAPEX för tekniken bedöms av Aquarden till ca
400 DKK/m3 och total kostnad hamnar troligtvis på >1000 svenska kronor per m3, vilket gör att tekniken är för dyr för att appliceras på obehandlat lakvatten.
Figur 4-27. Rening av lakvatten från avfallsanläggning J med SCWO.
Aquarden marknadsför nu tekniken som en destrueringsteknik för nedbrytning av PFAS koncentrat i form av retentat från rening med membranprocesser eller koncentrat från skum-fraktionering. Det finns även möjlighet att skicka koncentrat för destruktion till Aquarden
(Danmark) och behandlingspriset är då 1 000-1 500 DKK/m3. Enligt företaget kommer det troligtvis finnas en till anläggning i Sverige i nära framtid som kan ta emot koncentrat/avfall för behandling.