Odstraňování per- a polyfluoralkylových látek a organického fluoru z čistírenských kalů a mořského písku pyrolýzou

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) mají kromě svých užitečných vlastností pro průmysl (hydrofobicita, nehořlavost, oleofobita, tepelná vodivost) negativní vliv na zdraví zvířat a lidí (karcinogenita, zvýšený cholesterol, vliv na plod v těle matky). Jedním ze způsobů, jak se dostávají do životního prostředí, jsou čistírenské kaly.

Náš nový výzkum pod vedením doc. Pohořelého, publikovaný v časopise Biochar, se zabývá účinností odstraňování PFAS a organického fluoru z čistírenského kalu pomocí pyrolýzy. Studie se zaměřila na problematiku zpracování čistírenských kalů v různých teplotních podmínkách s cílem identifikovat minimální bezpečnou teplotu pro úplné odstranění těchto látek. Výzkum prokázal, že odstranění více než 95 % analyzovaných PFAS bylo dosaženo při teplotě 400 °C. PFAS se však nemusí zcela mineralizovat nebo odpařovat (přecházet do pyrolýzního plynu), ale pouze se štěpit na neanalyzované PFAS a další organofluorované látky. Proto jsme také analyzovali organický fluor pomocí spalovací iontové chromatografie (CIC), abychom mohli potvrdit, že sludge char (pevný produkt po pyrolýze čistírenského kalu) neobsahoval PFAS ani jejich organická rezidua. Na základě získaných dat byla potvrzena vhodná teplota 400 °C pro odstranění více než 95 % organického fluoru ve sludge-charu. Toto zjištění bylo úspěšně ověřeno na komerční pyrolýzní jednotce pracující při teplotě 600 °C. Kromě uvedené problematiky se článek zabývá také přechodem PFAS a organofluoru do pyrolýzního plynu a chováním PFAS a organického floru v homogenním prostředí pyrolyzovaného, uměle kontaminovaného mořského písku. Výzkum byl proveden ve spolupráci s několika výzkumnými institucemi, včetně MBÚ AV ČR, ÚE a UPZCH VŠCHT a FŽP ČZU.

• Hušek M., Semerád J., Skoblia S., Moško J., Kukla J., Beňo Z., Jeremiáš M., Cajthaml T., Komárek M., Pohořelý M.*: Removal of per- and polyfluoroalkyl substances and organic fluorine from sewage sludge and sea sand by pyrolysis. Biochar 2024, 6, 31. doi.org/10.1007/s42773-024-00322-5