DEFEAT-PFAS
DEFEAT -PFAS
Verbundprojekt “DEFEAT-PFAS: Detektion, Quantifizierung und Entfernung von Per- und Polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) in Grundwasser“
Per- und Polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) sind synthetische, persistente und toxische Schadstoffe aus anthropogenen Quellen, die aufgrund ihrer chemischen Stabilität und ihrer Widerstandsfähigkeit gegen den Abbau durch Hitze oder Säuren in verschiedenen Produkten und Industrien in großem Umfang verwendet werden. Dies hat dazu geführt, dass PFAS weltweit nachweisbar sind. Aktuelle Verordnungen und Beschränkungen zur Verwendung von langkettigen PFAS haben dazu beigetragen, dass vermehrt kurz bis ultrakurzkettige Verbindungen eingesetzt werden. Für diese Verbindungen gibt es allerdings weder geeignete Analytikmethoden2 noch Verfahren zu deren Entfernung aus dem Wasserkreislauf.
Im Projekt DEFEAT PFAS sollen genau diese Lücken in Bezug auf kurz- (C4-C7) und ultrakurzkettige (C1-C3) PFAS geschlossen werden. Dafür wird ein Passivsammler entwickelt, mit dem Grundwasserproben gewonnen werden können. Die Proben können anschließend für die Weiterentwicklung spezifischer Analytikverfahren für kurz- und ultrakurzkettige PFAS verwendet werden. Außerdem geben sie Aufschluss über den Verschmutzungsgrad von deutschem und israelischem Grundwasser.
Neben den quantitativen Methoden soll PFAS-kontaminiertes Grundwasser in einem zweistufigen Verfahren behandelt werden, welches darauf ausgelegt ist, die geringen Konzentrationen im Grundwasser aufzukonzentrieren. Dabei kommen neuartige Membranverfahren zum Einsatz, wie Umkehrosmose im Batchbetrieb mit geschlossener Kreislaufführung (CCRO) und Verbund-Nanofiltrationsmembranen (MMCM). Anschließend werden die Abfallströme mit hohen PFAS-Konzentrationen mittels Adsorptions- und Koagulationsverfahren behandelt.
Das Forschungsprojekt wird zur Entwicklung neuartiger Werkzeuge zur Detektion, Quantifizierung und Entfernung von PFAS aus kontaminiertem Grundwasser führen und ermöglicht dadurch ein neues Verständnis zum Ausmaß an PFAS-Kontaminationen in Grundwasser.
Laufzeit: 1.10.2022 - 30.09.2025
Gefördert durch das BMBF und MOST
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Arbeitspaket 1 Analyse von PFAS im Grundwasser
Dieses Arbeitspaket ist übergreifend angelegt und findet sowohl in Israel als auch in Deutschland statt. Es dient dazu, sowohl mehr Wissen über das zeitliche Profil von PFAS-Spezies im Grundwasser zu erfassen als auch Proben von real-kontaminierten Standorten zu gewinnen, die für die Entwicklung und Quantifizierung von PFAS verwendet werden.
Teilarbeitspaket 1.1: Entwicklung eines Passivsammlers für ultrakurzkettige PFAS
Teilarbeitspaket 1.2: Beprobung von deutschem und israelischem Grundwasser
Teilarbeitspaket 1.3: Analyse und Quantifizierung von PFAS
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Arbeitspaket 2 Elimination und Aufkonzentrierung von PFAS
Für die Aufbereitung von PFAS-kontaminiertem Wasser stehen eine Reihe von Verfahren zur Verfügung. Allerdings zeigen die Verfahren Defizite bei der Entfernung von PFAS aus dem Wasserkreislauf, insbesondere in Bezug auf die Entfernung von kurzkettigen und ultrakurzkettige PFAS. Darum sollen in diesem Arbeitspaket der Einsatz von Umkehrosmose im Batchbetrieb mit geschlossener Kreislaufführung (CCRO) sowie die Anwendung von Verbund-Nanofiltrationsmembranen (MMCM) untersucht werden.
Teilarbeitspaket 2.1: mittels CCRO
Teilarbeitspaket 2.2: mittels MMCM
Teilarbeitspaket 2.3: Adsorption / Rückhaltung von PFAS auf Membranen
Arbeitspaket 3 Aufbereitung der Konzentrate
Durch den Einsatz von CCRO und MMCM entstehen hoch konzentrierte Abfallströme, die weiter behandelt werden müssen. Verfahren zur Konzentrataufbereitung werden im Arbeitspaket 3 weiterentwickelt.
Teilarbeitspaket 3.1: Entfernung durch Koagulation/ Fällung
Teilarbeitspaket 3.2: Adsorption von PFAS an kohlenstoffhaltigen Nanomaterialien (CNMs)
Projektpartner
Im Verbundprojekt DEFEAT-PFAS arbeiten die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), die Universität Duisburg-Essen (UDE) sowie die Ben-Gurion-Universität des Negev (BGU) zusammen. Außerdem sind die aufgeführten Behörden bzw. klein- bis mittelständigen Unternehmen beteiligt.
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