Klassifisering av sporstoffer
I tillegg til geogent betingede radioaktive sporstoffer som radon eller uran, samt tungmetaller som bly, kadmium, kvikksølv, krom, nikkel og arsen, blir særlig menneskeskapte utslipp stadig mer i fokus. Dette omfatter rester fra legemidler, plantevernmidler og skadedyrbekjempingsmidler (PBSM), samt en rekke industri- og husholdningskjemikalier.
Med stadig lavere analytiske påvisningsgrenser og økende krav til drikkevannskvaliteten blir spørsmål om fjerning av disse stoffene stadig viktigere. Samtidig må man regne med at lovkravene og grenseverdiene vil bli skjerpet ytterligere i årene som kommer.
Fjerning av sporstoffer
Siden forurensede vannressurser ikke alltid kan erstattes av alternative, uforurensede kilder, må man allerede i dag ta hensyn til egnede strategier for å redusere eller fjerne sporstoffer.
For mange av disse utfordringene finnes det allerede velprøvde og økonomisk gjennomførbare metoder for vannbehandling. Avhengig av forurensningens type og konsentrasjon kan for eksempel
- adsorpsjonsprosesser
- avgassingsprosesser
- oksidasjonsprosesser
- ionebytte
- nanofiltrering
- omvendt osmose
brukes med suksess. Rensing av sporstoffer krever vanligvis flere trinn i prosessen og avhenger av vannmatrisen samt den senere bruken av vannet, enten som prosessvann eller som drikkevann.
Fjerning av Radon og Uran
Radionuklidene uran og radon kan i områder med økt radioaktivitet påvises i små konsentrasjoner også i naturlig drikkevann. Radon er et radioaktivt edelgass som verken er synlig eller kan oppfattes med lukt eller smak. Det dannes ved radioaktivt henfall av uran.
Ved kontakt med uranholdige bergarter kan radon (veiledende dose 100 Bq/l) løses opp i grunnvannet og på denne måten komme inn i vannforsyningssystemene. Som edelgass inngår radon ikke i kjemiske forbindelser med andre stoffer og kan derfor relativt enkelt fjernes fra vannet ved lufting eller avgassing.
Gjennom intensiv kontakt mellom vann og luft blir radon drevet ut og deretter ført bort med avtrekksluften. Tilstrekkelig ventilasjon av anleggene er av særlig betydning i denne sammenheng. Utendørs fortynnes det frigjorte radonet raskt på grunn av den konstante luftbevegelsen, slik at konsentrasjonene i omgivelsesluften vanligvis forblir svært lave.
Mens edelgassen radon lett avgasser, må uran (grenseverdi 0,010 mg/l) fjernes fra vannet ved hjelp av selektiv ionebytte.
Fjerning av tungmetaller
Hvis det finnes tungmetaller i vannet, stammer disse ofte fra geologiske formasjoner (f.eks. arsenholdig bergart), og i sjeldnere tilfeller også fra industrielle utslipp, forurensede områder eller gruvedrift.
Blant de viktigste tungmetallene i drikkevannet er:
- Bly (Pb)
- Krom (Cr)
- Nikkel (Ni)
- Arsen (As) (strengt tatt et halvmetall)
Selv lave konsentrasjoner kan være helserelaterte. Derfor gjelder det strenge lovfestede grenseverdier for drikkevann (f.eks. drikkevannsforskriften). Som egnede renseprosesser regnes særlig:
Utfelling og filtrering
→ Omdannelse av oppløste metaller til uoppløselige forbindelser og påfølgende fjerning gjennom filtrering (stor mengde tungmetallholdig slam)
Adsorpsjon på granulert jernhydroksid
→ spesielt effektivt for fjerning av arsen ned til påvisningsgrensen
Adsorpsjon på mangandioksid
→ spesielt effektivt for fjerning av mangan og bly ned til påvisningsgrensen
Nanofiltrering
→ fjerner delvis oppløste metallioner, men også andre stoffer
Omvendt osmose
→ svært effektiv fjerning av nesten alle oppløste tungmetaller og stoffer
Menneskeskapte sporstoffer
Legemiddelrester, plantevernmidler og andre organiske miljøgifter er ofte vanskelige å bryte ned biologisk, kjemisk stabile, svært mobile i vannkretsløpet og kan påvises allerede i svært lave konsentrasjoner.
Aktivt kull er en viktig metode for fjerning av sporstoffer. Fjerningen skjer ved adsorpsjon på kullets store indre overflate. Både følgende typer brukes:
Pulverisert aktivt kull (PAK)
Granulert aktivt kull (GAK)
En ulempe er at det aktive kullet må skiftes ut eller regenereres regelmessig.
Gjennom oksidasjon med ozon (ozonisering) brytes mange organiske sporstoffer delvis ned. Dette endrer molekylstrukturen slik at biologisk nedbrytning i et påfølgende filtreringstrinn muliggjøres eller forbedres. En ytterligere fordel er en ekstra hygienisk effekt (desinfeksjon).
Kombinasjonen av ozonbehandling og biologisk aktivt kullfiltrering (ozon-biofiltrering) regnes i dag som en særlig effektiv metode. Dette fører til at:
- organiske reststoffer adsorberes,
- biologisk nedbrytbare oksidasjonsprodukter brytes ned ytterligere (mineralisert),
- og vannkvaliteten forbedres varig.
Den avanserte oksidasjonen (AOP = Advanced Oxidation Process) er en kombinasjonsprosess av ozon og hydrogenperoksid eller ozon og UV. Denne kombinasjonen skaper reaktive OH-radikaler, som også kan bryte ned stoffer som er vanskelige å oksidere.
PFAS – en spesiell utfordring
PFAS (per- og polyfluorerte alkylforbindelser) regnes som særlig problematiske på grunn av sin høye kjemiske stabilitet. Disse stoffene kalles ofte «evighetskjemikalier», siden de brytes ned svært langsomt i miljøet.
Egnede metoder for fjerning er:
- Aktivt kull
- Ionebytter
- Nanofiltrering
- Omvendt osmose
Kontakt oss hvis du også har problemer med sporstoffer.