Thermische degradatie en verbranding

Toepasbaarheid

Verbranding is een bewezen techniek voor de destructie van polluenten in verschillende soorten vaste en vloeibare afvalstromen, inclusief de verbranding van bedrijfsafvalwater voor de specifieke destructie van PFAS (TRL 8-9).

• op het moment van schrijven is verbranding het meest efficiënte destructieproces voor PFAS;
• het bedrijfsafvalwater wordt via transport afgevoerd naar een verbrandingsinstallatie. In beperkte situaties kan een deelstroom van het bedrijfsafvalwater mee verbrand worden in de thermische naverbrander van de afgasbehandelingsinstallatie;
• Enkel toepasbaar voor zeer beperkte volumes bedrijfsafvalwater.

PFAS verwijderingsefficiëntie

Bij de juiste verbrandingstemperatuur (> 1000 - 1440°C), verblijftijd en turbulentie worden korte en lange keten PFAS efficiënt afgebroken:

• Lange keten PFAS: > 99,99%;
• Korte keten PFAS: > 99,99%;

Matrixeffecten en voorbehandelingstechnologie

De matrix van de te behandelen afvalwaterstromen heeft geen invloed op de verwijdering van PFAS tijdens het verbrandingsproces, waardoor geen specifieke voorbehandelingen op de te behandelen afvalwaterstroom noodzakelijk zijn. Door de hoge kosten geassocieerd met deze techniek en beperkte beschikbare capaciteit is het wel aangeraden om concentrerende voorbehandelingstechnieken zoals bijvoorbeeld coagulatie/flocculatie, membraan gebaseerde technieken, schuim-/ozofractionatie of indamping toe te passen om het volume van de PFAS-houdende stromen die verbrand moeten worden te verkleinen.

Optimalisatie

De toevoeging van additieven zoals calcium voor de neutralisatie van HF kan zorgen voor zowel een snellere mineralisatie als een verlaging van de benodigde destructietemperatuur. Het type en de concentratie aan gevormde bijproducten tijdens verbranding van PFAS-houdend bedrijfsafvalwater is afhankelijk van temperatuur, zuurstofbeschikbaarheid, verblijftijd, katalysatoren, etc.

Combinatie met andere technieken

Verbranding van bedrijfsafvalwater kan op verschillende manieren toegepast worden in de waterbehandeling voor de zuivering van PFAS:

• Rechtstreekse verbranding van een (deelstroom) van het bedrijfsafvalwater;
• Verbranding van vloeibaar slib van coagulatie/flocculatie;
• Verbranding van de concentraatstromen van RO of NF;
• Verbranding van de PFAS-houdende schuimfractie van schuimfractionatie of ozofractionatie;
• Verbranding van de concentraatstromen van indampen/vacuümverdamping.

Voorbeeldsituaties

Deze techniek is een potentiële techniek voor bedrijfsafvalwater met complexe, geconcentreerde matrix, met hoge PFAS concentraties, maar beperkte volumes die niet eenvoudig te behandelen zijn via de courant gebruikte technieken zoals GAC of ionenwisselingsharsen, waar lozing niet mogelijk is en waar verder concentreren niet (meer) mogelijk is. In voorgaande paragraaf worden de type bedrijfsafvalwaters aangehaald die hier mogelijk voor in aanmerking kunnen komen.

Case-informatie

In Vlaanderen zijn er verschillende cases waar (een deelstroom van) afvalwaterstromen afgevoerd worden voor verbranding. Voorbeelden werden hier geregistreerd bij bedrijven die aan externe behandeling doen van afvalwater, een bedrijf voor oppervlaktebehandeling van metalen, productiebedrijven, en een recyclagebedrijf. Hierbij werden hoeveelheden tussen 5 – 35 m³/maand behandeld. De toepassing van deze techniek op afvalwaterstromen werd ook bevestigd door enkele studiebureaus.

Verdere informatie over specifieke cases kon op het moment van schrijven niet worden aangeleverd.