При поэтапном исключении из систем пожаротушения пер- и полифторалкильные вещества (ПФАС) обнаруживаются в водных пенах для пожаротушения (ВПП) и оборудовании. Помогая отрасли справиться с этой проблемой, TRS Group оптимизирует метод удаления PFAS из оборудования для пожаротушения. Ниже мы обсудим проблемы удаления AFFF и обсудим эффективное решение.
Чем ПФАС отличается от других загрязняющих веществ?
Благодаря фторсодержащим хвостам (показаны справа зеленым цветом) и различным функциональным группам (головки показаны красным цветом) молекулы ПФАС химически и физически стабильны и поддаются обработке совершенно иначе, чем растворители и
нефтяные углеводороды. Уникальные характеристики ПФАС включают:
- Головки могут быть нейтральными, катионными, анионными или цвиттер-ионными.
- Молекулы могут действовать как основания и кислоты.
- Цели восстановления часто находятся в диапазоне нанограммов на литр (нг/л), что на несколько порядков ниже, чем типичные целевые концентрации для растворителей.
- Молекулы имеют сродство к границам раздела воздух-вода. В повышенных концентрациях они могут образовывать пену из-за своих поверхностно-активных свойств.
Эти свойства создают проблемы для рекультивация и очистка PFAS, при этом необходимо учитывать химический состав при выборе методов.
Извлечение PFAS из раствора
Хотя PFAS можно удалить из воды с помощью ионного обмена и гранулированного активированного угля (GAC), из-за их низкого сродства к GAC и низких целевых концентраций растворенного вещества, частая замена GAC и регенерация смол приводят к высоким эксплуатационным расходам. Промышленность интенсивно работает над поиском более дешевой воды PFAS
растворы для лечения.
Одно из таких решений называется ПерфторAdTM метод. После растворения в теплой воде этот устойчивый пищевой и похожий на мед продукт связывает молекулы ПФАС с образованием крошечных хлопьев, которые представляют собой скопления частиц ПФАВ и олеиновой кислоты. Флок тяжелее воды, которую мы можем удалить с помощью комбинации отстаивания и фильтрации.
Чистящие средства, которые облегчают десорбцию и растворение, а затем связывают PFAS, будут более эффективными, чем традиционные поверхностно-активные вещества и растворители.
Снятие ВПП с пожарного оборудования
AFFF обычно содержит от 3 до 10 процентов (%) PFAS по весу. Остальные жидкости являются жидкостями-носителями, такими как гликоли, сложные эфиры и полигликоциды в различных составах. В стандартном 30-галлонном баке для пены масса PFAS составляет от 5 до 10 килограммов (кг). К сожалению, трехкратное (или более) ополаскивание водой не было столь эффективным, как хотелось бы.
Большая часть PFAS удаляется путем слива AFFF из систем, как показано слева ниже.
Хотя свежий концентрат AFFF является жидким и легко переносится в баки с пеной на борту транспортных средств, со временем AFFF может стать вязким, образовать твердые покрытия и прилипнуть
на поверхности резервуаров и труб. Такие корковые отложения, богатые ПФАС, трудно удалить, если поверхности не доступны и не могут быть очищены соскребанием и мытьем под давлением. Удаление корковых отложений облегчается физическим перемешиванием.
Поскольку большинство внутренних поверхностей недоступны, крайне важно, чтобы метод очистки и средства хорошо работали в укромных уголках резервуаров и трубопроводов. Агенты, такие как PerfluorAd, обеспечивают растворение корок и жидких остатков ВПП, поскольку химическая флокуляция вытягивает ПФАС из отложений.
Наиболее экономичная промывка включает нагретые вещества, подобные поверхностно-активным веществам, и физическое перемешивание. Особенно это касается автомобилей, находящихся в эксплуатации длительное время и имеющих значительные остатки старого пенообразователя или корки.
Минимизация образования отходов
" ПерфторAdTM В процессе очистки на каждый грузовик расходуется от 500 до 2000 галлонов воды. Сначала мы пропускаем питьевую воду через грузовик. После этого нагреваем воду и добавляем PerfluorAd. Обратите внимание на грязь на нижнем левом фото ниже. Очевидно, что добавление PerfluorAd оказывает значительное влияние на удаление AFFF.
Мы удаляем большую часть ПФАС в виде небольшого количества флокулянта в
Конусный резервуар показан ниже на большой фотографии. Образующийся поток отходов — несколько галлонов шлама.
Существенной особенностью ПерфторAdTM процесс, мы обрабатываем промывочную жидкость, далее
сокращение количества образующихся отходов, что приводит к существенной экономии средств. Наконец, мы очищаем воду в сосудах с гранулированным активированным углем (GAC) перед сбросом.
Будущие усовершенствования системы могут включать деструктивную очистку воды.
процессы, такие как окисление в докритической или сверхкритической воде, для дальнейшего сокращения количества образующихся отходов.
Отскок
В конце Удаление AFFF, мы неоднократно промываем резервуары для пены и систему трубопроводов чистой водой. Как только мы достигаем условий отсутствия пенообразования, мы берем пробу воды для анализа. Обычно мы добиваемся снижения концентрации ПФАС более чем на 99.8%. Наши расчеты показывают, что там, где типичное мероприятие по тушению пожара приведет к выбросу от 5 до 10 кг ПФАВ на неочищенный грузовик, аналогичное событие после очистки с помощью PerfluorAd приведет к выбросу от 10 до 20 миллиграммов, что на 99.9998% меньше. Тем не менее, полученная вода недостаточно чистая для питья.
Поскольку ПФАС адсорбируется и диффундирует на твердые поверхности, некоторые обеспокоены тем, что испытания спустя несколько месяцев покажут, что концентрации ПФАВ в резервуарах восстановились; то есть обратно диффундировали из пораженных поверхностей. Это может произойти, если значительная масса ПФАС диффундирует или растворяется из труб, фитингов или шлангов с течением времени.
Полезным методом тестирования может быть повторение последнего ополаскивания и повторное взятие пробы воды через некоторое время. Лучшим подходом было бы подключение к пожарному гидранту и имитация реального пожара путем пропускания воды и не содержащей фтора пены через транспортное средство в большой резервуар, где можно собрать образцы. Мы отмечаем важность использования той же силы распыления, что и во время реального мероприятия. Другие испытания в реальных условиях могут включать использование двигателя грузовика для включения коробки отбора мощности (ВОМ) для запуска насосов, которые нагнетают воду для пожаротушения. Разумный вывод заключается в том, что любой ПФАВ, выделившийся из пострадавшего оборудования, вероятно, не поддается измерению.