In festem Hausmüll vorhandene PFAS, oft als „ewige Chemikalien“ bezeichnet, können die hohen Temperaturen der Müllverbrennung überstehen und sich über Rückstände aus Müllverbrennungsanlagen weiter in der Umwelt verbreiten.
Ein neues Doktorarbeit von Sofie Björklund, einer Studentin der Industrial Doctoral School der Universität Umeå, zeigt, dass der in Asche, Kondensat und Rauchgasen am häufigsten vorkommende PFAS-Typ auch am schwierigsten zu erfassen ist, sobald er in die Umwelt gelangt ist.
Ziel der vom Kooperationspartner Umeå Energi initiierten Forschung war es, das Schicksal von PFAS bei der Handhabung und Verbrennung von festem Hausmüll aufzudecken.
„Als wir dieses Projekt vor einigen Jahren begannen, gab es sehr wenig Forschung zum Verhalten von PFAS in großen Müllverbrennungsanlagen. Jetzt bestätigen immer mehr Studien, darunter auch die unserer Forschungsgruppe, dass PFAS bei der Verbrennung nicht vollständig zerstört werden und in den Nebenprodukten des Prozesses zu finden sind“, sagt Björklund.
Kurzkettige PFAS sind die häufigsten
Die Untersuchungen ergaben, dass kurzkettige PFAS die am häufigsten nachgewiesenen Verbindungen waren, sowohl im Sickerwasser aus unverbranntem Abfall als auch in der Asche, dem Kondensat und den Rauchgasen, die bei der Verbrennung entstehen.
„Das ist besorgniserregend, weil kurzkettige PFAS im Wasser sehr mobil sind und nur schwer aufgefangen werden können, wenn sie erst einmal in die Umwelt gelangt sind. Als nächstes müssen wir feststellen, ob diese kürzeren PFAS Abbauprodukte von längerkettigen PFAS sind“, sagt Björklund.
Eine der Studien in der Arbeit untersuchte die Effizienz der Rauchgasreinigung bei der Reduzierung des PFAS-Gehalts. Die Ergebnisse zeigten, dass die nasse Rauchgasbehandlung durchschnittlich 35 % der gesamten PFAS entfernte, wobei die Wirksamkeit je nach den spezifischen PFAS-Verbindungen erheblich variierte.
Die Arbeit hebt außerdem hervor, dass die Beimischung von fünf Prozent Klärschlamm aus Abwasseraufbereitungsanlagen zum herkömmlichen Abfallbrennstoff die jährlichen PFAS-Emissionen der Verbrennungsanlage im Vergleich zur alleinigen Verbrennung von herkömmlichem Abfall um das Drei- bis Vierfache erhöhen könnte.
„Es ist wahrscheinlich möglich, die Rauchgasreinigung zu optimieren, um noch mehr PFAS abzufangen. Eine Sondermüllverbrennungsanlage in Belgien hat auf diesem Gebiet bereits Erfolge erzielt“, sagt Björklund.
Trotz dieser Erkenntnisse weist sie darauf hin, dass Müllverbrennungsanlagen nicht die einzige Quelle von PFAS-Emissionen sind.
„Es gibt mehrere andere große Quellen, wie etwa Feuerwehrübungsplätze und Kläranlagen, die wahrscheinlich deutlich mehr PFAS in die Umwelt abgeben. Dennoch ist es von entscheidender Bedeutung, die PFAS-Emissionen so weit wie möglich zu minimieren, da diese Chemikalien auf unbestimmte Zeit in der Umwelt verbleiben.“
Abbauprodukte erforschen
Åsa Benckert, leitende Umweltingenieurin bei Umeå Energi, betont die Notwendigkeit einer besseren Planung für das Ende der Lebensdauer von Produkten, die PFAS enthalten. Wenn Produkte auf den Markt gebracht werden, gibt es oft keinen Plan, wie mit ihnen umgegangen wird, wenn sie zu Abfall werden. Es besteht immer noch kein umfassendes Verständnis dafür, was mit den verschiedenen Stoffen in der Sammel- und Behandlungskette geschieht.
„Es ist klar, dass PFAS aus Verbraucherprodukten durch die derzeitigen Abfallbewirtschaftungspraktiken nicht vollständig zerstört werden. Es bedarf weiterer Forschung, um genau zu verstehen, was bei der Verbrennung passiert und wie wir die Verbreitung dieser schädlichen Substanzen eindämmen können“, sagt sie.
Das Forschungsteam plant, seine Studien auszuweiten und sich dabei auf die Bedingungen zu konzentrieren, unter denen PFAS abgebaut werden kann, sowie auf die Identifizierung der entstehenden Abbauprodukte. Zur Unterstützung dieser Arbeit hat sich der Gruppe ein neuer Doktorand angeschlossen.