Per- och polyfluoralkylämnen (PFAS) förekommer ofta i lakvatten från kommunala deponier på grund av deras utbredda användning i samhället och motståndskraft mot nedbrytning. Förorenat deponilakvatten är vanligen en mycket komplex matris att behandla eftersom det utöver föroreningar såsom PFAS normalt även innehåller stora mängder organiskt material, ammoniak-kväve och tungmetaller.

Denna laboratoriestudie utvärderade potentialen för termiskt driven membrandestillation (MD) för avlägsnande och koncentration av 24 olika PFAS i lakvattnet från en deponi. Den utvärderade också möjligheten till återvinning av processvatten lämpligt för industriell användning eller utsläpp till vattenförekomst. Resultaten visade att den totala borttagningsgraden för de flesta PFAS var över 99 %. Motsvarande utbyte av återvunnet permeatvatten var över 80 %. Prestandaresultaten som rapporteras här belyser potentialen och robustheten i MD-processen.

Kostnadskänslighetsanalyser visade dock att möjlighet till spillvärmeåtervinning och kostnaden för termisk energi hade en betydande inverkan på kostnaden för PFAS-avlägsnande och produktionskostnaden för MD-permeat. Den ekonomiska bedömningen att termisk integrering av en kommersiell anläggning med PFAS-behandlingskapacitet för lakvatten i industriell skala av MD vid deponier skulle kunna vara ekonomiskt genomförbar.  

Med allt strängare utsläppskrav för lakvatten från deponier kan behandlingar baserade på membranteknologi komma att bli ett möjligt alternativ till de konventionella fysikalisk-kemiska metoderna som ofta används idag. Denna studie öppnar upp för nya sätt att avlägsna PFAS från kontaminerat vatten, genom koncentration, som är relevant för lakvatten från deponier eller för ytvatten.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are commonly found in leachate from municipal landfills due to their widespread use in society and resistance to degradation. Contaminated landfill leachate is typically a highly complex matrix to treat, as it generally contains not only pollutants such as PFAS but also large amounts of organic matter, ammonia-nitrogen, and heavy metals. 

This laboratory study evaluated the potential of thermally driven membrane distillation (MD) for the removal and concentration of 24 different PFAS compounds in leachate from a landfill. It also assessed the feasibility of recovering process water suitable for industrial use or discharge into water bodies. 

The results showed that the overall removal rate for most PFAS compounds was above 99%. The corresponding recovery yield of permeate water was over 80%. The performance results reported here highlight the potential and robustness of the MD process.

However, cost sensitivity analyses indicated that the possibility of waste heat recovery and the cost of thermal energy had a significant impact on the cost of PFAS removal and the production cost of MD permeate. The economic assessment suggests that thermal integration of a commercial facility with PFAS treatment capacity for landfill leachate at an industrial scale using MD could be economically feasible.

With increasingly stringent discharge requirements for landfill leachate, membrane-based treatments may become a viable alternative to the conventional physico-chemical methods often used today. This study opens up new avenues for PFAS removal from contaminated water through concentration, which is relevant for landfill leachate or surface water.