DESOTEC i VITO opracowują dokładną metodę pomiaru poziomu PFAS zaadsorbowanego na węglu aktywnym
DESOTEC i niezależna organizacja badawcza VITO opracowały dokładniejszy i bardziej niezawodny sposób pomiaru PFAS „wiecznych chemikaliów” na zużytym węglu aktywnym. Węgiel aktywny jest najczęściej stosowaną technologią usuwania PFAS. Dzięki tej metodologii firmy mogą mieć pewność, że ich działalność, w tym zagospodarowanie odpadów, jest zgodna z najnowszymi przepisami.
Wyzwania związane z pomiarem PFAS na węglu aktywnym
Rozporządzenie UE w sprawie POPs reguluje produkcję i stosowanie substancji per- i polifluoroalkilowych (PFAS), a także utylizację odpadów zawierających te substancje chemiczne. Zapewnienie zgodności jest obowiązkiem producentów odpadów, w tym klientów DESOTEC, którzy mają do czynienia z problemami zanieczyszczenia PFAS. Postanowiliśmy im pomóc.
Węgiel aktywny jest jedną z najlepszych dostępnych technik wymienionych w rozporządzeniu POPs używanych do usuwania PFAS. Stanowi ono, że po nasyceniu węgla można go ponownie aktywować termicznie, jeśli stężenie PFAS jest poniżej limitu: 1 mg/kg PFOA; 1 mg/kg PFHxS; 50 mg/kg PFOS. Jeśli poziom PFAS przekracza próg POPs, węgiel musi zostać zutylizowany, np. poprzez spalenie.
Jednak klientom trudno jest ocenić, ile PFAS będzie w węglu aktywnym. Wiele procesów przemysłowych ma zmienne przepływy na wejściu, a firmy mogą nie być pewne nośności węgla.
Dokładniejsza metoda pomiaru PFAS w celu zmniejszenia niepewności i bezpiecznej utylizacji odpadów
W związku z tym firma DESOTEC zdecydowała się na opracowanie dokładniejszej i bardziej niezawodnej metody pomiaru poziomu PFAS na zużytym węglu aktywnym, aby:
- Umożliwić klientom wybór najbardziej odpowiedniego sposobu utylizacji odpadów zawierających węgiel aktywny z PFAS w celu ochrony środowiska i zdrowia ludzi.
- Pozwolić firmom wykazać zgodność z prawem, dając im pewność, że ich pomiary będą zgodne z pomiarami przeprowadzonymi przez organy ochrony środowiska, co pozwoli uniknąć kłopotów, grzywien i innych działań egzekucyjnych.
- Chronić reputację klientów, gdy problem PFAS jest w centrum uwagi.
- Umożliwić naszym zespołom badawczo-rozwojowym ocenę wydajności instalacji i porównanie różnych klas węgla dla różnych cząsteczek PFAS.
VITO: zaufany partner w zakresie ekspertyz dotyczących PFAS i metod pomiaru
Chociaż firma DESOTEC dysponuje niezrównaną wiedzą na temat węgla aktywnego, potrzebowaliśmy partnera specjalizującego się w opracowywaniu metod pomiarowych.
Postanowiliśmy nawiązać współpracę z VITO , firmą będącą liderem w dziedzinie rozwoju analiz i usuwania PFAS w Europie.
VITO jest zaufanym partnerem rządu flamandzkiego w Belgii, którego zadaniem jest opracowywanie standardowych metod pomiarowych i ich wprowadzenie w laboratoriach komercyjnych. Metody te są publikowane w systemie informacji o energii i środowisku (EMIS) dla regionu flamandzkiego (zarządzanym przez VITO), a następnie zatwierdzane przez władze flamandzkie do użytku oficjalnego.
VITO jest również członkiem grupy roboczej UE ds. rozwoju metod pomiaru PFAS i ściśle współpracuje z amerykańską Agencją Ochrony Środowiska (EPA).
DESOTEC i VITO nie tylko mają siedziby we Flandrii, lecz także mogą się pochwalić owocną współpracą przy poprzednich projektach, co sprawia, że jest to idealne partnerstwo.
Opracowanie metody pomiaru PFAS: kompleksowy proces
Sześciomiesięczny projekt obejmował dwa główne wyzwania:
Krok 1: Optymalizacja ekstrakcji. PFAS zaadsorbowany na węglu aktywnym jest stałą matrycą. Dlatego konieczny jest etap ekstrakcji; musi być on tak wydajny, jak to możliwe, aby uzyskać jak najwięcej PFAS z węgla. Ekspertyza DESOTEC w zakresie węgla aktywnego była tutaj kluczowa.
Po ekstrakcji i przeniesieniu do fazy ciekłej PFAS mierzono za pomocą chromatografii cieczowej połączonej ze spektrometrią mas tandemowych (LC-MS). W tym przypadku kluczowe znaczenie miała wiedza i sprzęt VITO.
Krok 2: Eksperymenty walidacyjne. Ekspertyza VITO była nieoceniona w zdefiniowaniu zestawu eksperymentów w celu oceny pięciu parametrów: wykrywania, dokładności, liniowości, powtarzalności i niepewności.
Przeprowadzono cztery rundy eksperymentów, aby przetestować różne rozpuszczalniki i warunki w celu optymalizacji ekstrakcji. W każdej rundzie obliczano odzysk dla różnych metod, ustalając, która metoda została użyta w kolejnych rundach.
Runda 1:
- Dwa rozpuszczalniki: acetonitryl i metanol.
- Sonikacja kontra potrząsanie w celu ekstrakcji.
- Czas trwania potrząsania/sonikacji.
- Jeden rodzaj węgla.
- Jedno stałe stężenie.
Runda 2:
- Dwa różne stężenia substancji wzmacniających.
- Długość sonikacji.
- Dodanie kwasu i zasady (kwasu mrówkowego i octanu amonu) do rozpuszczalnika.
Runda 3:
- Trzy stężenia szczytowe.
- Izotopy służące do oceny dokładności metod ekstrakcji.
- Dwuetapowa metoda ekstrakcji z użyciem jednego rozpuszczalnika i mieszaniny binarnej (tylko acetonitryl lub acetonitryl/heksan (50:50) lub acetonitryl + heksan).
- Dwa rodzaje węgla: jeden pochodzący z kokosa i jeden z węgla.
Runda 4:
- Trzy rozpuszczalniki (acetonitryl + heksan (dwa etapy) lub alkaliczny metanol (NH 3 )).
- Trzy gatunki węgla aktywnego: dwa na bazie węgla i jeden na bazie kokosa.
- Jedno stężenie.
Przeprowadzono dwie wstępne walidacje: jedną w VITO i wewnętrzną walidację w DESOTEC. Próbki węgla aktywnego zostały również wysłane do laboratoriów komercyjnych w celu dalszej walidacji.
Zobacz metodę na tej grafice:
Ogólne wnioski z rozwoju metody pomiaru PFAS
Testy przyniosły kilka ważnych ustaleń:
- Krótsze łańcuchy PFAS były łatwiejsze do wyekstrahowania niż dłuższe łańcuchy.
- Wydajność ekstrakcji była wyższa w przypadku niektórych rodzajów węgla, np. na bazie kokosa. (Jednakże nadają się one dobrze do oczyszczania PFAS, gdy są stosowane w terenie, ponieważ pojemność ładunkowa i wydajność ekstrakcji to nie to samo.)
- Dokładność nowej metody okazała się znacznie wyższa od dokładności metod istniejących i wyniosła około 20%. Choć wynik ten może wydawać się niski, należy pamiętać, że PFAS występuje jedynie w bardzo niskich stężeniach, co sprawia, że jego wykrycie jest bardzo trudne.
Dlaczego metoda pomiaru PFAS jest innowacyjna?
Dwiema metodami stosowanymi obecnie we Flandrii są:
1. CMA/3/D: dla gleb i osadów.
2. CM/A3/O: do polepszaczy gleby.
W obu przypadkach stosuje się jeden etap ekstrakcji, po którym następuje jeden etap koncentracji, a na końcu pomiar na urządzeniu LC/MS.
Nasza nowa metoda wykorzystuje trzy etapy ekstrakcji i jeden etap koncentracji, po których następuje taki sam pomiar LC/MS, jak w istniejących metodach powyżej. Używane rozpuszczalniki są takie same.
Dzięki temu możemy mieć pewność, że z węgla aktywnego zostanie wyekstrahowana jak największa ilość PFAS, co przełoży się na o wiele bardziej wiarygodne i dokładne wyniki oraz da naszym klientom przemysłowym pewność, jak najlepiej postępować z odpadami PFAS.
Projekt metody jest już dostępny
Wersja robocza metody jest teraz dostępna dla komercyjnych laboratoriów do analizy PFAS na węglu aktywnym. Stanie się obowiązkowa po ratyfikacji przez rząd flamandzki w styczniu 2025 r.
DESOTEC i VITO będą w przyszłości stale udoskonalać, weryfikować i uaktualniać tę metodę, aby mieć pewność, że PFAS będą dokładnie mierzone, a następnie bezpiecznie eliminowane, chroniąc w ten sposób środowisko.
Powiązane treści
-
Zrównoważone rozwiązanie pozwalające na trwałe usunięcie „wiecznych substancji chemicznych” ze ścieków i emisji do powietrza
Wszechobecne i potencjalnie toksyczne substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS) po cichu przeniknęły do naszego świata. Z tego powodu rozporządzenie UE w sprawie trwałych zanieczyszczeń organicznych (POP) i inne przepisy ograniczają limity wykorzystania i emisji tych cząsteczek w ściekach przemysłowych i emisjach do powietrza. Jednakże firma DESOTEC opracowała bezpieczną metodę, zgodną z przepisami dotyczącymi TZO, usuwania PFAS i umożliwiającą producentom trwałe i zrównoważone stawienie czoła utrzymującemu się wyzwaniu, jakim jest „wieczne chemikalia”. -
Usuwanie i niszczenie pozostałości PFAS w wodach gruntowych
Poznaj wyzwanie stojące przed belgijską firmą zajmującą się produkcją chemikaliów, która zmaga się z zanieczyszczeniem PFAS podczas ważnego projektu wymiany rurociągów. Ze względu na rygorystyczne przepisy dotyczące jakości wody, po odkryciu wysokich poziomów PFOS w wodach gruntowych zwracają się do firmy DESOTEC po specjalistyczną wiedzę w zakresie oczyszczania PFAS. -
Oczyszczanie ścieków z PFOS i innych PFAS
Usń PFAS dzięki zrównoważonym rozwiązaniom filtracyjnym DESOTEC, zapewniającym zgodność z przepisami oraz chroniącym środowisko i zdrowie ludzkie.
Skontaktuj się z DESOTEC i VITO
Aby dowiedzieć się więcej o tej metodzie projektowania lub naszych rozwiązaniach usuwania PFAS, prosimy o kontakt z firmą DESOTEC
Skontaktuj się z nami terazSkontaktuj się z DESOTEC i VITO
Aby dowiedzieć się więcej o tej metodzie projektowania lub naszych rozwiązaniach usuwania PFAS, prosimy o kontakt z firmą DESOTEC
Skontaktuj się z nami teraz-
Substancje chemiczne podlegające ograniczeniom
Firmy obsługujące chemikalia o ograniczonym dostępie potrzebują niezawodnych rozwiązań. Nasze filtry oczyszczają wodę i glebę z substancji chemicznych TZO, SVHC i CMR. -
Nasze rozwiązania filtracyjne
Oferujemy szeroką gamę modeli filtrów i gatunków węgla, aby spełnić wymagania dotyczące oczyszczania wody przemysłowej lub powietrza. -
Twoja podróż w kierunku zrównoważonego rozwoju
Podobnie jak Ty, dbamy o ochronę naszego powietrza, wody i gleby dla przyszłych pokoleń. Nasze rozwiązania filtracyjne pomagają spełnić normy środowiskowe, zmniejszając ślad węglowy.