
PFAS治理技术迎来市场机遇
研究咨询公司Cleantech Group的帕克·博维总结道:”我们面临着大量需要处理的破坏性物质。”他所指的是被称为”永久化学品”的全氟和多氟烷基物质(PFAS)。这些人造化学生物常见于防水服装、不粘锅、口红和食品包装中,因其出色的防油防水性能被广泛使用,但难以快速降解,并与某些癌症风险增加和生殖问题等健康问题相关。
PFAS所含的碳氟键异常牢固,使其能在自然界存续数十年甚至数百年。目前可以从水和土壤中检测并提取PFAS,将其浓缩为小体积高浓度废弃物。但如何处理这些废弃物成为难题——现有方式包括代价高昂的长期封存、不完全焚烧(常导致有毒排放),或送往危险废物填埋场。
如今清洁技术公司正推出可彻底分解PFAS的技术,相关试点项目正在工业制造商、市政污水处理厂乃至美国军方等潜在客户中进行测试。博维指出,PFAS处理领域存在”巨大且持续增长”的市场机遇,当前市场虽以美国为主,但其他国家已开始涉足。英国水务监管机构Ofwat已向水务公司提供资金研究PFAS处理技术,塞文特伦特水务正牵头评估相关技术与供应商。
法规趋严推动市场发展
美国市场发展的驱动力之一是法律风险。针对PFAS污染和危害的数千起诉讼已被提起,部分大型化工企业(如3M公司)已支付数十亿美元集体诉讼和解金。全球监管也日趋严格:美国将于2031年实施饮用水中两种PFAS的法定限值。博维表示,PFAS仍是两党共同关注的议题,预计未来美国监管范围将从饮用水扩展至工业排放等其他领域。欧盟也制定了饮用水PFAS限值标准,成员国须从明年开始执行。
多种PFAS处理技术各具优劣
目前存在多种全氟烷基物质(PFAS)处理技术,每种技术都有其优势和局限性。据Bovée先生介绍,电化学氧化(EO)技术已接近商业化应用阶段。加拿大初创企业Axine Water Technologies首席执行官马克·拉尔夫表示,该技术将电极置于受PFAS污染的水中并通电,通过电流分解这些化学物质。虽然能耗较高,但不需要高温高压环境,且易于操作,可集成到现有PFAS浓缩处理系统中。去年在成功完成试点项目后,该公司已向密歇根州某汽车零部件制造商售出首套商业规模设备,目前该设备已投入运行,客户正计划为其他厂区增购系统。
超临界水氧化技术紧随其后
另一项接近成熟的是超临界水氧化(SCWO)技术。北卡罗来纳州374Water公司首席执行官克里斯·甘农介绍,该技术通过将水加热加压至超临界状态来破坏碳氟键,其优势在于可同时处理固态和液态PFAS废物,甚至能分解塑料中的PFAS——只要先将塑料粉碎。虽然设备采购和维护成本较高(需要复杂反应器和定期清洁),但若预先浓缩PFAS可显著提高成本效益。
佛罗里达州奥兰多市正在其最大污水处理厂测试该技术。市政公共工程特别项目经理艾伦·奥伊勒解释,尽管目前污水污泥中的PFAS含量尚未受到监管,但预计未来将出台相关法规。测试显示该技术分解效果良好,但系统稳定性仍需验证。当前设备处理规模较小,仅能处理该厂每日湿污泥产量的极小部分,但374Water公司正在升级技术,奥伊勒预计数年后将实现全量处理能力,以”满足未来监管要求”。
其他新兴处理技术
其他接近商业化的技术包括:
1. 水热碱处理(HALT)技术——利用高温高压及碱性化学品分解PFAS;
2. 等离子体技术——通过电离气体(等离子体)攻击降解PFAS分子。
新泽西理工学院土木与环境工程教授杰伊·米戈达指出,当前新兴技术存在一个潜在问题:会产生有害的全氟烷基物质(PFAS)降解副产物。以电氧化技术为例,该过程会产生强腐蚀性的氟化氢蒸气。他强调,每项技术都需要进行”全面研究”以评估其所有输入和输出物质。
多家PFAS处理公司声称,其技术要么不会产生降解副产物,要么能妥善处理这些物质。在实际测试中,美国国防部成为这些企业的重要合作伙伴。美军基地的PFAS污染是个被严重低估的重大问题,主要源于训练演习或紧急情况中使用的旧式消防泡沫,军事设备清洗等其他途径也造成了污染。
目前已知或疑似受污染的场所有700多处,对周边社区构成威胁。近期一项司法裁决为针对军方的PFAS污染诉讼扫清了障碍。多家处理公司正参与整治工作,各军事基地已开展或正在筹备评估项目,以检验不同解决方案的性能和成本效益。
专注于水热碱性处理技术(HALT)的初创企业Aquagga近期完成为国防部实施的示范项目,成功处理了消防泡沫混合物等高浓度含PFAS液体。这类泡沫不仅存在于军事基地,目前各地都有大量库存。与其他企业一样,Aquagga认为未来几年在处理库存泡沫及修复环境损害方面存在巨大商机。
在军事领域之外,一个新兴的PFAS污染源正在浮现。美国正积极扩大国内计算机芯片制造业——该行业在生产过程中大量使用PFAS。”我们能够处理这类污染物,”374Water公司的甘农先生表示。
【本文精选自BBC,原文链接:https://www.bbc.com/news/articles/clydd630pxzo】