CFPUA befasst sich mit der anhaltenden Pause

Jun 19, 2023

WILMINGTON – Im örtlichen Trinkwasser wurde eine neue Chemikalie entdeckt, die mit den kürzlich installierten körnigen Aktivkohlefiltern nicht gründlich gereinigt werden kann.

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Der Geschäftsführer der Cape Fear Public Utility Authority, Kenneth Waldroup, gab dem Vorstand auf einer Sitzung am 9. August bekannt, dass im Rohwasser und aufbereiteten Wasser der Wasseraufbereitungsanlage Sweeney weiterhin Perfluorpropansäure (PFPrA) enthalten sei.

„PFPrA ist die erste PFAS-Verbindung, die die neuen GAC-Filter durchbricht“, sagte Waldroup.

Die Chemikalie sei erstmals am 24. Oktober in einer Probe nachgewiesen worden, sagte CFPUA-Sprecher Vaughn Hagerty.

„Eine Einschränkung besteht darin, dass mehrere nachfolgende PFPrA-Analysen Kontaminationsprobleme aufwiesen, die sie ungültig machten“, fügte er hinzu. „Wir haben erst im April großes Vertrauen in die PFPrA-Analysen unseres Vertragslabors gewonnen, nachdem sie durchweg zuverlässige Ergebnisse lieferten.“

PFPrA gilt als ultrakurzkettiges PFAS und ist eines der 65 CFPUA, die derzeit in seinen zweimonatlichen Wassertests überwacht werden.

„Es hat kürzlich landesweite Aufmerksamkeit erregt und wir glauben, dass es eine Diskussion erfordert“, sagte Waldroup dem Vorstand.

Die Verbindung war Gegenstand einer im April veröffentlichten Forschungsarbeit über Trinkwasser im ganzen Land. Die Chemikalie wurde in Trinkwasserquellen rund um die USA gefunden. Waldroup führt die Präsenz von PFPrA in Cape Fear auf die flussaufwärts gelegene Fayetteville Works-Anlage von Chemours zurück.

Chemours verschmutzt den Cape Fear River seit mehr als 40 Jahren mit PFAS. Während dieser Zeit gelangten giftige Chemikalien in die Atmosphäre, ins Oberflächenwasser und ins Grundwasser – die Folgen sind noch heute spürbar.

Auf die Chemikalie PFPrA wird in den Compliance-Berichten von Chemours im Rahmen einer Zustimmungsanordnung aus dem Jahr 2019 mit dem Unternehmen, dem North Carolina Department of Environmental Quality und der gemeinnützigen Cape Fear River Watch verwiesen. Es wurde auch im im Dezember 2019 vorgelegten Korrekturmaßnahmenplan von Chemours für PFAS aufgeführt, die aus dem Standort Fayetteville stammen.

Laut Waldroup ist PFPrA ein kommerzielles Nebenprodukt der PFAS-Herstellung, das aus längerkettigen PFAS-Verbindungen hergestellt wird. Wie bei anderen PFAS gibt es nur begrenzte Forschungsergebnisse zu gesundheitlichen Auswirkungen der Exposition gegenüber PFPrA.

Während die Werte in Sweeney noch nicht den Alarmpunkt erreicht haben, stellt Waldroup fest, dass die Chemikalie „einzigartige“ Behandlungsherausforderungen mit sich bringt.

Ultrakurze Ketten seien schwieriger zu behandeln, erklärte Hagerty gegenüber PCD, und enthielten typischerweise drei oder weniger Kohlenstoffketten.

Die US-Umweltschutzbehörde hat im Juli eine „Referenzdosis mit geringem Vertrauen“ für PFPrA in Höhe von 0,0005 mg/kg Körpergewicht pro Tag entwickelt. Waldroup erläuterte dem Vorstand, dass dies etwa 2.100 Prozentpunkten für eine künftige Gesundheitsberaterstufe entspräche.

Eine Referenzdosis ist eine Schätzung einer täglichen Dosis für die menschliche Bevölkerung, die im Laufe ihres Lebens voraussichtlich keine gesundheitlichen Auswirkungen haben wird. Dies ist ein Faktor, den die EPA zur Entwicklung von Gesundheitsempfehlungen nutzt.

Im Gegensatz dazu liegt die Gesundheitsempfehlung der EPA für GenX bei 10 ppt als maximalem Schadstoffgehalt, 210 % niedriger als die aktuelle Empfehlung der Regierung für PFPrA.

Waldroup berichtete, dass der höchste Nachweiswert für PFPra in der CFPUA bei 35 ppt lag, im örtlichen Trinkwasser jedoch durchschnittlich zwischen 15 und 25 ppt liegt.

„Zum jetzigen Zeitpunkt glauben wir nicht, dass es angebracht ist, die Art und Weise, wie wir PFAS behandeln, zu ändern, aber wir werden daran arbeiten, mit neuen neuartigen Sorptionsmitteln zu experimentieren“, sagte er und verwies auf unlösliche Materialien als zusätzliche Formen von Behandlungsmedien.

Im Oktober 2022 gab CFPUA bekannt, dass nach der Installation der neuen GAC-Filter PFAS-freies Wasser durch seine Sweeney-Wasseraufbereitungsanlage fließt, die rund 170.000 Kunden in der Region Cape Fear versorgt. Die neue Technologie fasst fast 3 Millionen Pfund GAC und kann bis zu 44 Millionen Gallonen Wasser pro Tag aufbereiten.

Waldroup sagte, die Technologie leiste bei der Entfernung von GenX und anderen gefährlichen Verbindungen „extrem gute Leistungen“. Die Installation des Filtersystems kostete CFPUA 43 Millionen US-Dollar.

Anfang dieses Monats teilte er dem Vorstand mit, dass die CFPUA aufgrund der neuen Informationen über neue Verbindungen plant, ihren Ansatz zu ändern.

Die Behörde wird die Filter nach etwa 10.000 Bettvolumina austauschen und so ein „Dual-Trigger-System“ schaffen. Basierend auf den ersten Ergebnissen ging die CFPUA davon aus, dass man mit dem Austausch der Filter warten könne, bis etwa 13.000 Bettvolumina erreicht seien, aber da die Mitarbeiter die „sich ständig ändernde Quellwasserqualität“ bewerten, machten 10.000 mehr Sinn, erklärte CFPUA-Sprecher Cammie Bellamy gegenüber Port City Daily.

Ein Bettvolumen wird anhand der GAC-Menge in einem einzelnen Filter gemessen, was 76.676 Gallonen entspricht. In Sweeneys Anlage gibt es acht Filter, die mit GAC arbeiten.

„10.000 Betten wären also etwa 766,8 Millionen Gallonen“, sagte Hagerty. „Das ist die durch einen Filter aufbereitete Wassermenge, die einen Austausch von GAC-Medien auslösen würde.“

Als behördliche Richtlinie schaltet CFPUA auch den Kohlenstoff in seinen Filtern aus, sobald PFMOAA – laut CFPUA eines der am schwierigsten zu behandelnden PFAS – 10 Prozentpunkte erreicht.

PFMOAA ist eine „Indikatorverbindung“, die verwendet wird, um die Einhaltung der Consent Order mit dem Staat durch Chemours zu messen, heißt es in der Pressemitteilung der CFPUA. Eine wirksame Behandlung von PFMOAA weist auf eine erfolgreiche Entfernung längerkettiger Verbindungen wie GenX hin.

„Eine Behandlung auf diesem Niveau sollte insgesamt ein sehr hohes Maß an PFAS-Entfernung gewährleisten“, sagte Bellamy im April. „Wir werden unsere PFAS-Probenahmeergebnisse kontinuierlich überwachen, um die Effizienz des Ziels zu bewerten.

Jetzt erfolgt der Filterwechsel entweder, wenn das Bettvolumen 10.000 erreicht oder die PFMOAAs 10 ppt betragen.

Im April entfernten Anbieter zum ersten Mal GAC aus einem der Filter bei Sweeney; CFPUA ging davon aus, dass der GAC dann etwa alle 300 Tage ausgetauscht werden musste.

Bellamy teilte PCD mit, dass der Zeitpunkt für den Austausch jetzt wahrscheinlich häufiger sein werde, dies jedoch davon abhänge, wie viel Wasser die Anlage produziert.

„Zum Beispiel würden wir in den Sommermonaten mit hoher Nutzung 10.000 Betten schneller erreichen als in den Wintermonaten mit geringerer Nutzung“, erklärte sie.

CFPUA überwacht weiterhin verschiedene Arten von PFAS, die GAC durchbrechen könnten, sagte Waldroup dem Vorstand.

„Zumindest ein Teil davon ist zu erwarten, da wir weiterhin lernen, wie wir diese neue Einrichtung nutzen und optimieren können“, sagte er.

Das GAC-System ist flexibel im Design und kann je nach Bedarf an neue Verbindungen angepasst werden.

Derzeit gibt es keine Standardmethode zum Testen des Vorhandenseins von PFPrA, aber die Mitarbeiter der CFPUA arbeiten mit dem North Carolina Department of Environmental Quality zusammen, um die möglichen Auswirkungen zu verstehen.

„Zum 31. Juli war diese Verbindung nicht auf dem Radar von [NCDEQ]“, sagte Waldroup dem Vorstand. „Es stand nicht einmal auf der strategischen Roadmap der EPA, sich damit auseinanderzusetzen.“

Die Behörde schickte am Donnerstag einen Brief an NCDEQ, in dem sie um zusätzliche Studien und die Aufnahme von PFPrA in die Liste der vorrangigen PFAS des Secretaries' Science Advisory Board bat.

CFPUA-Vorstandsmitglied und County Commissioner Rob Zapple fragte, warum diese spezielle Verbindung die körnige Aktivkohle durchbricht.

„Es ist Spekulation, aber seine Größe scheint sicherlich darauf hinzudeuten, dass eines der ersten Dinge durchbricht“, antwortete Waldroup. „Wir beobachten auch Desorption, den Prozess, bei dem großkettige PFAS kleinere Ketten losschlagen, die zuvor durch die GAC gebunden waren.“

CFPUA hat kürzlich auch das Labor, mit dem es für Tests zusammenarbeitet, von Enthalpie auf GEL umgestellt, wobei letzteres auch von NCDEQ verwendet wird.

CFPUA beschäftigt sich mit experimentellen Methoden, die nicht alle EPA-zertifiziert sind. Während einige PFAS mit von der EPA zugelassenen Methoden getestet werden können, gibt es sie für die meisten Verbindungen nicht.

„In solchen Fällen müssen kommerzielle und akademische Labore ihre eigenen Methoden entwickeln“, erklärte Hagerty gegenüber PCD. „Diese Methoden können von Labor zu Labor unterschiedlich sein.“

Nur sechs Verbindungen – PFOA, PFOA, PFHxS, GenX, PFNA und PFBS – werden für die EPA-Regulierung vorgeschlagen, wie im vergangenen März angekündigt. PFOS und PFOA werden mit einem maximalen Schadstoffgehalt von 4 ppt vorgeschlagen; die anderen vier haben zusammen ein Limit von 1 PTT.

Um festzustellen, ob die 1-ppt-Grenze überschritten wurde, verwendet die EPA eine Gleichung sowie die gesundheitsbezogenen Grenzwerte für vier PFAS: GenX, PFBS, PFNA und PFHxS, jeweils bei 10 ppt, 2000 ppt, 10 ppt und 9 ppt . Wenn die Summe dieser vier Verbindungen, basierend auf der Formel, mehr als 1 ppt beträgt, würde der von der EPA vorgeschlagene maximale Schadstoffgehalt verletzt.

Die Bundesbehörde rechnet damit, die Vorschriften bis Ende des Jahres fertigzustellen.

Für die meisten Verbindungen, die CFPUA überwacht, gibt es keine Richtwerte wie maximale Schadstoffwerte, Gesundheitshinweise oder vorläufige Gesundheitsziele.

„Wir sind führend in der Behandlungstechnologie“, sagte Waldroup vor dem Vorstand.

CFPUA unterscheidet sich von den mehr als 5.000 Versorgungsunternehmen im ganzen Land, die neue Technologien implementieren müssen, um die Standards zu erfüllen, und etwa 2.400 müssen ihre aktuellen Behandlungssysteme modifizieren, um diese zu erfüllen.

Waldroup erklärte dem Vorstand, dass CFPUA eine Partnerschaft mit der EPA als fortschrittliche Einrichtung eingegangen sei, mit der ein Benchmarking auf der Grundlage ihrer Technologie zur Identifizierung, Entfernung und Entsorgung von PFAS durchgeführt werden könne.

„Versorgungsunternehmen im ganzen Land, Berufsverbände und die EPA wenden sich ab heute an uns, um bei der Entwicklung von Antworten zu helfen, die landesweit anwendbar sein könnten“, sagte Waldroup. „Wir stehen zwangsläufig an vorderster Front, wenn es darum geht, das PFAS-Problem zu lernen, zu verstehen und damit umzugehen.“

Waldroup wird am 31. August um 14:00 Uhr während eines von NCDEQ veranstalteten Webinars über die Erfahrungen der CFPUA bei der Planung und dem Bau von Projekten zur Bekämpfung von PFAS sprechen. Hier kann die Öffentlichkeit zuhören.

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