PFAS verwijderen uit water en bodem

PFAS wordt vaak een forever chemical genoemd. Die bijnaam heeft alles te maken met de chemische structuur van de stof.

PFAS-moleculen bevatten een zeer sterke koolstof-fluorbinding. Dit is een van de sterkste verbindingen die in de chemie voorkomt.

Bij veel andere vervuilende stoffen zorgen zonlicht, bacteriën, schimmels of natuurlijke processen ervoor dat ze na verloop van tijd afbreken. Bij PFAS gebeurt dat nauwelijks.

Dit betekent dat PFAS niet vanzelf uit het milieu verdwijnt.

Daarom is actieve verwijdering nodig. Dat kan bijvoorbeeld door:

• filtratie;
• uitgraven van vervuilde grond;
• chemische behandeling;
• thermische verwerking.

Meer over de bijzondere eigenschappen van PFAS lees je op de pagina Wat is PFAS?

Drinkwaterbedrijven, industrieën en waterzuiveringsinstallaties gebruiken verschillende technieken om PFAS uit water te verwijderen.

Actieve koolfiltratie

Een van de meest gebruikte technieken is actieve koolfiltratie.

Een actief koolfilter werkt doordat PFAS-moleculen zich hechten aan het oppervlak van koolstofdeeltjes.

Voordelen:

• veel toegepast;
• relatief betrouwbaar;
• geschikt voor verschillende PFAS-verbindingen.

Beperkingen:

filters raken verzadigd;

niet alle PFAS-soorten worden even goed afgevangen;

het gebruikte filtermateriaal bevat daarna geconcentreerd PFAS-afval.

Ionenwisseling

Bij ionenwisseling worden speciale harsen gebruikt die PFAS uit het water aantrekken en vasthouden.

Deze techniek kan zeer effectief zijn bij bepaalde PFAS-verbindingen.

Net als bij actieve kool ontstaat uiteindelijk wel afvalmateriaal dat verder verwerkt moet worden.

Membraanfiltratie

Technieken zoals omgekeerde osmose maken gebruik van extreem fijne membranen.

Deze laten water door, maar houden veel verontreinigende stoffen tegen.

Voordelen:

• zeer hoge verwijderingspercentages;
• geschikt voor complexe verontreiniging.

Nadelen:

• energie-intensief;
• relatief duur;
• er ontstaat een geconcentreerde reststroom met PFAS.

Voor meer informatie over de rol van deze technieken binnen de drinkwatersector kun je terecht op de pagina PFAS in drinkwater.

Niet alle PFAS-stoffen gedragen zich hetzelfde.

TFA (trifluorazijnzuur) vormt een bijzondere uitdaging.

Deze stof:

• is extreem klein;
• lost gemakkelijk op in water;
• verspreidt zich snel;
• wordt minder goed afgevangen door sommige filters.

Daardoor zijn traditionele zuiveringstechnieken vaak minder effectief voor TFA dan voor grotere PFAS-moleculen.

Juist daarom groeit de aandacht voor bronaanpak en voor nieuwe technieken die ook kleine PFAS-verbindingen kunnen aanpakken.

Wanneer PFAS in de bodem terechtkomt, zijn andere technieken nodig dan bij waterzuivering.

Ontgraven en afvoeren

De meest directe aanpak is het uitgraven van vervuilde grond.

De grond wordt vervolgens vervoerd naar een locatie waar deze verwerkt of opgeslagen kan worden.

Voordelen:

• directe verwijdering van de vervuilde bodemlaag;
• relatief voorspelbaar resultaat.

Nadelen:

• hoge kosten;
• veel transport nodig;
• PFAS verdwijnt niet, maar wordt verplaatst.

Uitspoeling van PFAS

Sommige technieken proberen PFAS uit de bodem te spoelen.

Daarbij wordt water gebruikt om de stoffen los te maken van bodemdeeltjes.

De vervuiling komt vervolgens terecht in een waterstroom die verder behandeld moet worden.

Immobilisatie

Bij immobilisatie wordt geprobeerd om PFAS minder beweeglijk te maken.

De stof blijft aanwezig in de bodem, maar verspreidt zich minder gemakkelijk naar grondwater of oppervlaktewater.

Dit verlaagt risico’s, maar verwijdert de vervuiling niet.

Deze begrippen worden vaak door elkaar gebruikt, maar betekenen niet hetzelfde.

Verwijderen

Verwijderen betekent dat PFAS uit water of bodem wordt gehaald.

De stof is dan niet langer aanwezig op die locatie, maar bestaat nog steeds.

Opslaan

Veel verwijderde PFAS eindigt uiteindelijk in:

• gebruikt filtermateriaal;
• slib;
• afgegraven grond;
• geconcentreerde reststromen.

Hier wordt PFAS opgeslagen, maar niet vernietigd.

Vernietigen

Vernietiging betekent dat de chemische structuur daadwerkelijk wordt afgebroken.

Daarvoor moet de sterke koolstof-fluorbinding worden doorbroken.

Dit is technisch veel moeilijker dan simpelweg verwijderen.

Onderzoekers werken wereldwijd aan methoden die PFAS echt kunnen afbreken.

Hoge temperatuurverbranding

Bij zeer hoge temperaturen kunnen PFAS-moleculen worden afgebroken.

Het doel is om de koolstof-fluorbinding kapot te maken zodat de stof niet meer bestaat.

Deze techniek wordt al toegepast, maar vraagt veel energie.

Chemische oxidatie

Onderzoekers ontwikkelen processen waarbij krachtige chemische reacties PFAS kunnen afbreken.

Deze technologie bevindt zich grotendeels nog in ontwikkeling.

Plasma-technologie

Bij plasma-behandeling worden extreem energierijke omstandigheden gecreëerd die de molecuulstructuur kunnen vernietigen.

Dit geldt als een veelbelovende techniek, maar wordt nog niet op grote schaal toegepast.

Elektrochemische methoden

Ook elektrochemische technieken worden onderzocht.

Hierbij wordt elektriciteit gebruikt om de PFAS-moleculen af te breken.

Veel van deze innovaties laten interessante resultaten zien, maar grootschalige toepassing blijft technisch en financieel uitdagend.

Hoewel er steeds meer mogelijkheden zijn, kent iedere techniek beperkingen.

Geen universele oplossing

PFAS bestaat uit duizenden verschillende stoffen.

Een techniek die goed werkt voor de ene stof, werkt niet automatisch even goed voor een andere.

Afvalstromen blijven bestaan

Veel technieken halen PFAS uit water of bodem, maar creëren vervolgens:

• vervuild filtermateriaal;
• vervuild slib;
• geconcentreerde reststromen.

Deze moeten opnieuw worden verwerkt.

Hoge kosten

Zuivering en sanering vragen:

• gespecialiseerde installaties;
• energie;
• onderhoud;
• transport;
• monitoring.

Daardoor zijn de kosten aanzienlijk.

De bron blijft bestaan

Zelfs de beste zuivering voorkomt geen nieuwe vervuiling wanneer uitstoot doorgaat.

Daarom blijft bronaanpak essentieel.

Meer hierover lees je op de pagina PFAS-vervuiling door de industrie.

PFAS-verwijdering behoort tot de duurste vormen van milieusanering.

Kosten van waterzuivering

Drinkwaterbedrijven moeten investeren in:

• extra filters;
• nieuwe installaties;
• onderhoud;
• energiegebruik.

Een deel van deze kosten komt uiteindelijk terecht in de waterprijs.

Kosten van bodemsanering

Bodemsanering kan nog duurder zijn.

De kosten hangen af van:

• omvang van het gebied;
• diepte van de vervuiling;
• gekozen techniek;
• transport en verwerking.

Naarmate vervuiling zich verder verspreidt, lopen de kosten snel op.

Juist daarom is vroeg ingrijpen vaak goedkoper dan wachten.

Binnen het milieubeleid geldt vaak het principe: de vervuiler betaalt.

Dit betekent dat degene die vervuiling veroorzaakt verantwoordelijk is voor de kosten van herstel en schoonmaak.

Dat principe heeft verschillende doelen:

• eerlijk verdelen van kosten;
• voorkomen dat de samenleving opdraait voor vervuiling;
• bedrijven stimuleren uitstoot te voorkomen;
• economische prikkel voor schonere alternatieven.

Wanneer dit principe niet wordt toegepast, kunnen sanerings- en zuiveringskosten uiteindelijk terechtkomen bij burgers via belastingen of hogere tarieven.

Meer over verantwoordelijkheid en aansprakelijkheid lees je op de pagina PFAS-vervuiling door de industrie.

De belangrijkste les uit het PFAS-dossier is misschien wel dat voorkomen veel effectiever is dan opruimen.

PFAS verwijderen kan:

technisch ingewikkeld zijn;

lang duren;

veel geld kosten;

nooit volledig zijn.

Wanneer minder PFAS in het milieu terechtkomt:

• blijven drinkwaterbronnen schoner;
• neemt de verspreiding af;
• zijn minder saneringen nodig;
• blijven kosten lager.

Daarom richten steeds meer maatregelen zich niet alleen op schoonmaken, maar vooral op het voorkomen van nieuwe uitstoot.

Er bestaan verschillende technieken om PFAS uit water en bodem te verwijderen. Deze technieken kunnen veel betekenen, maar ze zijn niet perfect. Vaak verplaatsen ze de vervuiling of slaan deze tijdelijk op, terwijl daadwerkelijke vernietiging technisch ingewikkeld blijft.

Daarom vormt zuivering een belangrijke aanvulling op, maar geen vervanging van, bronaanpak.

Wil je verder lezen? Ontdek dan al onze artikelen over PFAS.