Entwicklung und Erprobung einer Technologie zur Vermeidung von PFAS-Emissionen

über den Abwasser-, Abfall- und Abluftpfad in Produktionsstätten am Beispiel der Oberflächenveredlung, Teilprojekt 2

Das persistente Tensid Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) bildet an der Oberfläche von galvanischen Bädern einen Schaum, der giftige Cr(VI)-haltige Aerosole unterdrückt.

Im Projekt wurden analytische Methoden zum Nachweis von PFAS in Galvanikabwässern entwickelt. Die Anwendung der Einzelstoffanalytik mittels HPLC-ESI-MS/MS auf über 1000 Abwasserproben erlaubte den Vergleich verschiedener Abwasserreinigungstechniken (Aktivkohle, Ionenaustauscher).

Das TZW-Teilprojekt umfasste im Wesentlichen folgende drei Teile:

(i) Entwicklung einer photometrischen Bestimmungsmethode als Grundlage einer kostengünstigen Prozessüberwachungsanalytik im höheren µg/L-Konzentrationsbereich

(ii) Anpassung der HPLC-ESI-MS/MS-Analytik zur PFAS-Bestimmung im niedrigen Konzentrationsbereich (< 1 µg/L)

(iii) PFAS-Analysen mittels HPLC-ESI-MS/MS in den Proben der Projektpartner.

Mit Hilfe der entwickelten photometrischen Methode, die auf der Bestimmung anionischer Tenside mittels Methylenblau (Methylenblauaktive Substanzen, MBAS) zurückgeht, lassen sich in reduzierten Prozessabwasserströmen Perfluoroctansulfonsäure (PFOS)-Rückstände bis etwa 50 µg/L erfassen, wobei auch ggf. weitere Stoffe wie das Formulierhilfsmittel Perfluorbutansulfonat (PFBS) teilweise mit erfasst werden. Das Verfahren erfordert sehr viel geringere Investitionskosten für die analytische Ausrüstung als die HPLC-ESI-MS/MS-Analytik, jedoch ist es zeitaufwändiger als diese, da wegen Matrixeinflüssen mit dem Standardadditionsverfahren gearbeitet werden muss.

Des Weiteren wurden für die Laborversuche und halbtechnischen Versuche der Projektpartner zur adsorptiven PFOS-Entfernung über 1000 Proben mit HPLC-ESI-MS/MS gemessen. Hierbei wurden PFOS und PFBS abhängig vom Konzentrationsbereich und der zu untersuchenden Matrix entweder mittels Direktinjektion oder nach Festphasenextraktion (SPE) analysiert.

Veröffentlichungen

R. Schwarz, A. Schiffer, K. Fischwasser, F.T. Lange, M. Süß (2010) Perfluorierte Tenside in der Oberflächenveredlung  − Vermeidung oder Substitution?. Galvanotechnik 1/2010: 194–199.

F. Schuricht, W. Reschetilowski, H. Appl, A. Schiffer, E. Giebler, B. Steiner, F.T. Lange, M. Süß, R. Reich (2014) Entfernung des perfluorierten Tensids PFOS aus Abwasserströmen der galvanischen Industrie, Teil 1. Galvanotechnik 9/2014, 2062-2072.

F. Schuricht, W. Reschetilowski, H. Appl, A. Schiffer, E. Giebler, B. Steiner, F.T. Lange, M. Süß, R. Reich (2014) Entfernung des perfluorierten Tensids PFOS aus Abwasserströmen der galvanischen Industrie, Teil 2. Galvanotechnik 10/2014, 2277-2082.

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