Moors Drain am RAAF-Stützpunkt Williamtown

Anlass

Die umfangreichen Umweltuntersuchungen, die man am RAAF-Stützpunkt Williamtown seit etwa 2014 durchführte, ergaben eine Kontamination mit Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) im Grund- und Oberflächenwasser, die sich vom Militärgelände her ausbreitete. Das australische Verteidigungsministerium reagierte darauf mit verschiedenen Maßnahmen und legte fest, dass die PFAS-Kontamination des Oberflächenwassers beseitigt werden muss, bevor es durch Moors Drain fließt.

Herausforderung

Um das australische Verteidigungsministerium bei der Reduzierung der vom Stützpunkt auslaufenden PFAS-Schadstoffe zu unterstützen, wurde ECT2 im März 2017 mit der Herstellung, Lieferung, Installation und dem Betrieb eines Aufbereitungssystems für Oberflächenwasser mit einer Kapazität von 3,2 l/s beauftragt. Zu diesem Zeitpunkt betrug die vorläufige Trinkwasserrichtlinie in Australien 0,5 µg/l für Perfluoroctansulfonate (PFOS) und 5,0 μg/l für Perfluoroctansäure (PFOA). Im April 2017 gab das Gesundheitsministerium neue gesundheitsbasierte Richtlinien (HBGVs) heraus, die Grenzwerte von 0,07 μg/l für die Gesamtmenge an PFOS und Perfluorhexansulfonate (PFHxS), sowie 0,56 μg/l für PFOA vorschrieben. Demnach wurden diese HBGV als Kriterien für die Wasseraufbereitung festgelegt und sollten vom ECT2-Aufbereitungssystem erfüllt werden. Das australische Verteidigungsministerium wollte aber nicht nur sicherstellen, dass PFAS aus dem Oberflächenwasser eliminiert wird, sondern auch, dass der Aufbereitungsprozess die Abfallerzeugung minimiert und auf eine umweltverträgliche Weise abgeschlossen wird.

Foto: Modernisiertes Wasseraufbereitungssystem von Moors Drain mit der ursprünglichen 3,2 l/s-Aufbereitungszentrale

Lösung

Das Wasseraufbereitungssystem wurde in einem internationalen 40-Fuß-Seefrachtcontainer in den ECT2-Werken in Maine, USA, installiert. Die Installation des Aufbereitungssystems in einem Frachtcontainer ermöglichte einen einfacheren Transport nach Australien, stellte gleichzeitig die Qualität und eine effektive Konstruktion sicher, ermöglichte die fachmännische Fehlersuche vor dem Transport, die schnelle Inbetriebnahme vor Ort, verringerten Platzbedarf und bietet eine gewisse Modularität für zukünftige Erweiterungen.

Das australische Verteidigungsministerium engagierte sich in die Lieferung des Wasseraufbereitungssystems und im Mai 2017 wurde ein Frachtflugzeug der australischen Luftwaffe C-17 eingesetzt, um das Aufbereitungssystem von Maine nach Williamtown zu transportieren und dort zu installieren. Die Ingenieure von ECT2 arbeiteten eng mit dem australischen Verteidigungsministerium und US-Militärpersonal zusammen und stellten sicher, dass die Verladung, der Transport und die Lieferung des Wasseraufbereitungssystems reibungslos verliefen.

Das Wasseraufbereitungsverfahren umfasst eine Vorbehandlung zur Entfernung von häufig im Oberflächenwasser enthaltenen Feststoffen wie kleinen Blättern und anderen organischen Stoffen, organischem Gesamtkohlenstoff und Eisen. Nach der Vorbehandlung wurde das Wasser in Behälter von ECT2 eingeleitet, die  patentierte regenerierbares Ionenaustauscherharz SORBIX^TM RePURE enthielten und damit PFOS, PFHxS, PFOA sowie andere ähnliche PFAS-Verbindungen behandeln sollten. Die Konfiguration der Aufbereitungsanlage sieht eine abschließende Behandlung des Wassers in einem spezifischen SORBIX-Harz vor, um kürzere PFAS-Molekülketten zu entfernen und stellt damit eine robuste und weltweit marktführende PFAS-Wasseraufbereitungslösung dar. Das im Juni 2017 in Betrieb genommene Wasseraufbereitungssystem erreichte mühelos die Reduzierung der PFAS-Konzentrationen auf Werte unterhalb der HBGV-Richtlinien.

Das System erwies sich als so effektiv, dass das australische Verteidigungsministerium eine Aufrüstung anforderte, bei der man Durchflussraten von bis zu 8 l/s erhielt und größere Mengen des vom Stützpunkt abfließenden Wassers behandeln konnte. Beim Entwurf und bei der Installation des umfangreicheren Aufbereitungssystems arbeitete ECT2 eng mit dem australischen Verteidigungsministerium zusammen, wobei man die adaptiven Konstruktionsmerkmale des ursprünglichen Systems nutzte, um Kosten zu senken und Ausfallzeiten zu minimieren. Das modernisierte Aufbereitungssystem wurde im April 2019 in Betrieb genommen und hatte bis Anfang Februar 2021 bereits über 427 Millionen Liter Oberflächenwasser behandelt, ohne dabei die Trinkwasserrichtlinien zu überschreiten. Die Wirksamkeit des Aufbereitungsprozesses wurde konsistent mit u.a. der Ultratrace-Laboranalyse nachgewiesen, welche zeigt, dass die Konzentrationen aller überwachten PFAS-Verbindungen im behandelten Wasser unter der Grenze zur Meldepflicht liegen.