基于现有的科技水平,从城市废水处理厂去除PFAS,需要多大花费?明尼苏达州环保部今年六月公布的一项研究结论是“unaffordable”(负担不起)。
图三:明尼苏达州维持当前的废水基础设施需要 53 亿美元。 其中60% 用于修复管道,只有约 20 亿美元用于处理废水。而去除废水中的PFAS,花费将高达14 至 200 亿美元。
图四:此项研究报告将“处理和销毁”定义为:
(1) 使用当前可用的技术
(2) 处理并销毁PFAS至低水平(即不可检测)
图五:该研究估算了“处理和销毁”这一系列 PFAS 的成本,这些 PFAS 针对现有的 5,000 多种 PFAS具有代表性。
图六:研究报告里的成本是去除 每1 磅 PFAS 的成本。
0.1 MGD 几乎是一个 500 人的城镇。
10 MGD 几乎是一个拥有 50,000 人的城镇。
1810 万美元是为一个 500 人的城镇去除 1 磅 PFAS 的成本。
购买 PFAS 很便宜,但与去除磷的成本相比,去除 PFAS 的成本极其昂贵。
图七:目前已有大量实验室和中试规模的可用研究,但关于如何设计全规模的PFAS 处理系统的信息并不多。
图八:这项研究报告考虑了所有可能去除 PFAS 的可用技术。 研究报告根据各项技术的商业可用性、可行性、可建造性和能源需求对技术进行从最高到最低的排名,然后选择了顶尖技术来估算成本。
图十:明尼苏达州最大的污水处理厂将需要超过 450 个 GAC(如图所示)。
热解用于处理生物固体。 它将生物固体转化为生物炭并去除 PFAS。图片中的设备适用于一个中等规模的城市。
图十一:最经济有效的去除方法是使用 GAC。 这是建造处理设施的成本。
图十二:GAC O&M 是运营和维护的成本,例如: 经常更换活性炭、离子交换。
图十三:EPA 将废水处理费用的可承受能力定义为低于家庭平均收入的 2%。
目前在明尼苏达州,一个典型家庭的废水处理费用约为每年 400 美元,不到家庭平均收入的 1%。如果需要去除PFAS, 家庭废水处理费用可达 7,000 美元/年。
图十四:去除生物固体 PFAS是有一线希望的。 目前已有可用的技术,去除过程的能源消耗能达到中性(碳中和)。 未来5到10年,这些新兴技术可能会成为顶级的生物固体处理技术。 目前,这些技术仍然复杂且昂贵。
图十五:源头削减是关键。 减少上游的 PFAS是明尼苏达州的PFAS治理蓝图。 明尼苏达州刚刚通过了一项非必需PFAS的禁令。 它将降低将来污水处理厂中PFAS的含量。 该州已向环保部提供了 4.4 百万美元的源头削减资金。
Sources:
https://dnr.wisconsin.gov/sites/default/files/topic/PFAS/peag/MPCA_PFASTreatmentSlides_20230616.pdf
https://widnr.widen.net/s/cc6nprwwxm/pfas_eagmeeting_20230616
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