L'élimination en profondeur des PFAS suscite un intérêt accru alors que de nouvelles réglementations se profilent

Oct 19, 2023

Les directives antérieures de l'US EPA identifiaient les puits profonds comme une alternative possible à l'enfouissement ou à l'incinération de ces «produits chimiques éternels», et plusieurs installations vantent leurs technologies.

Alors que les régulateurs fédéraux et étatiques cherchent à renforcer la réglementation sur les PFAS, l'injection dans des puits profonds suscite un intérêt accru en tant que méthode d'élimination.

Les substances per- et polyfluoroalkyles - une classe de composés hydrofuges fabriqués par l'homme que l'on trouve dans des produits aussi divers que les emballages alimentaires, les imperméables et la mousse anti-incendie - peuvent persister dans le corps humain pendant de nombreuses années. Ils ont été liés à de multiples problèmes de santé, notamment le cancer, des lésions hépatiques et rénales et des problèmes de reproduction.

Au cours des deux dernières années, l'US EPA a publié plusieurs propositions visant à accélérer le nettoyage de la contamination par les PFAS et à limiter leur utilisation, y compris une décision de désigner certains PFAS comme déchets dangereux. Ces efforts s'inscrivent dans le cadre d'un objectif global visant à "empêcher de manière proactive les PFAS de pénétrer dans l'air, le sol et l'eau à des niveaux pouvant avoir un impact négatif sur la santé humaine et l'environnement", selon l'agence. Plusieurs États s'efforcent également d'accélérer les nettoyages des PFAS.

La vague de nouvelles réglementations a créé un besoin accru d'options d'élimination des PFAS. La destruction des PFAS est difficile et les méthodes d'élimination des produits chimiques produisent souvent des déchets qui doivent être gérés. Les directives de l'EPA publiées en 2020, qui doivent être mises à jour cette année, ont identifié trois méthodes d'élimination des PFAS préférées basées sur les dernières avancées scientifiques : les décharges, l'incinération et l'injection dans des puits profonds.

La mise en décharge ou l'incinération est utilisée pour les textiles, les sols, les cendres volantes et autres solides contaminés. L'injection en puits profond est la méthode d'élimination privilégiée pour les liquides tels que les solvants de nettoyage usés, le lixiviat de décharge et la mousse anti-incendie. Selon les directives de l'EPA, qui ont analysé les matériaux PFAS qui ne sont pas des produits de consommation, l'injection dans des puits profonds présente une "incertitude plus faible" autour de la migration potentielle dans l'environnement environnant que les deux autres options.

Alors que l'EPA s'apprête à réglementer les PFAS de diverses manières, les États imposent également de nouvelles restrictions sur la manière dont les déchets de PFAS peuvent être gérés. New York et l'Illinois ont récemment interdit l'incinération de mousse anti-incendie contenant du PFAS. Le Maryland interdit à la fois la mise en décharge et l'incinération de ce matériau, laissant l'élimination souterraine comme seule option autre que le stockage jusqu'à ce que d'autres méthodes d'élimination soient développées.

Certaines installations d'élimination en puits profonds établies, telles que Texas Molecular à Deer Park, au Texas, reçoivent déjà davantage de demandes d'entités à la recherche d'une méthode d'élimination des PFAS qui sera conforme aux exigences associées à une désignation de déchet dangereux.

"Il y a un nombre croissant de clients qui envisagent notre installation", a déclaré l'ancien président de Texas Molecular, Frank Marine, dans un e-mail. Les directives provisoires de l'EPA pour l'élimination des PFAS "ont amené certains clients à évaluer la séquestration dans nos puits d'injection de déchets dangereux en fonction de leur besoin de trouver une solution à faible risque pour les PFAS", a déclaré Marine, qui gère désormais le développement commercial de l'entreprise après sa vente récente à VLS Environmental Solutions.

Au cours des cinq dernières années, l'installation de Deer Park a accepté près de 100 millions de gallons de déchets aqueux de PFAS et a la capacité annuelle d'accepter 100 millions de gallons supplémentaires de déchets dangereux, y compris les PFAS, dans ses trois puits d'injection. L'installation de Corpus Christi de la société détient une capacité supplémentaire. "Nous prévoyons une croissance continue à mesure que les réglementations seront promulguées", a déclaré Marine.

US Ecology (une filiale de Republic Services) exploite également une installation d'élimination en puits profonds à Winnie, au Texas. La société a refusé de répondre aux questions, mais son site Web note que l'installation est "stratégiquement positionnée pour accepter les déchets de partout aux États-Unis, avec une grande capacité de volume et capable d'accepter des déchets liquides de PFAS à haute concentration".

Le PFAS ne nécessite aucun traitement particulier par rapport aux autres déchets dangereux, a déclaré Marine. Les produits chimiques sont manipulés selon les protocoles fédéraux existants pour l'élimination des substances dangereuses dans des puits profonds, qui comprennent des stipulations pour s'assurer que les produits chimiques ne peuvent pas migrer de la formation géologique utilisée pour l'élimination.

Selon les exigences de l'EPA pour l'injection dans des puits profonds, les déchets dangereux de toute nature doivent être éliminés dans un endroit géologiquement stable, avec une roche protectrice et imperméable au-dessus et au-dessous de la formation dans laquelle les déchets reposeront. D'autres considérations incluent le risque sismique et la pression au sein de la formation. Les installations de stockage doivent également démontrer que les déchets resteront en sécurité pendant au moins 10 000 ans.

Interrogée sur l'élimination en profondeur des PFAS, l'EPA a déclaré que les règles de contrôle des injections souterraines de l'agence "empêchent le mouvement des contaminants hors des formations d'injection et dans les sources souterraines d'eau potable". La formation où les déchets liquides sont placés se trouve bien en dessous des sources souterraines d'eau potable et les puits sont revêtus de ciment pour éviter les fuites en descendant. Outre les exigences relatives à l'emplacement et à la construction des puits, les organismes de réglementation fédéraux exigent également des tests et une surveillance réguliers des puits.

Selon l'agence, dans tout le pays, il existe environ 800 puits de "classe I", qui sont utilisés par les fabricants de produits chimiques, les installations municipales de traitement des eaux usées, les raffineries de pétrole et d'autres entités pour injecter des déchets dangereux et non dangereux en profondeur. Mais seuls 17 % environ des puits de classe I sont utilisés pour l'élimination des déchets dangereux. La plupart se trouvent dans les régions de la côte du Golfe et des Grands Lacs, qui, selon l'agence, sont géologiquement idéales pour ces puits.

Actuellement, les méthodes d'élimination les plus largement utilisées sont la mise en décharge et l'incinération, mais les deux présentent certains inconvénients.

Lorsque l'eau s'infiltre dans une décharge, elle peut lixivier les polluants des déchets, y compris les PFAS. Le lixiviat est généralement collecté et soit envoyé à une installation publique de traitement des eaux usées, soit traité sur place, mais les boues ou autres matériaux produits par le traitement des PFAS doivent être éliminés. Dans les décharges plus anciennes qui ne disposent pas de systèmes de capture des lixiviats, les eaux de ruissellement des décharges peuvent potentiellement se retrouver dans les eaux souterraines ou les eaux de surface telles que les rivières et les lacs.

L'incinération utilise des températures élevées de 1 000 degrés ou plus pour rompre la liaison tenace carbone-fluor qui rend les PFAS si durables, mais "on ne comprend pas bien l'efficacité de la combustion à haute température pour détruire complètement les PFAS", selon les directives provisoires de l'EPA sur les PFAS. disposition.

Une analyse de 2020 qui a évalué un oxydant thermique spécialement conçu pour détruire les PFAS dans une installation de Chemours près de Fayetteville, en Caroline du Nord, a révélé que 99,99 % des cinq produits chimiques PFAS avaient été détruits. L'EPA note que les produits chimiques restants après la combustion peuvent potentiellement se combiner pour créer d'autres types de PFAS, un processus qui n'est pas bien étudié.

L'injection de puits profonds comporte le moins d'inconnues, selon les directives de l'EPA, mais la technologie n'est pas sans limites. Les restrictions d'emplacement, le nombre limité de puits qui reçoivent actuellement des PFAS, les limites sur les concentrations de solides en suspension et les coûts de transport "peuvent limiter considérablement la faisabilité de cette option d'élimination", a noté l'EPA.

Les études sur l'efficacité de l'élimination des PFAS dans les puits profonds sont peu nombreuses. Les exploitants d'installations de puits profonds notent que les puits sont utilisés pour séquestrer les déchets dangereux depuis les années 1950. Mais les inquiétudes du public concernant la contamination des approvisionnements souterrains en eau potable persistent et certains groupes environnementaux s'opposent au confinement des puits profonds.

Dans une lettre de 2021 à l'EPA soumise au cours de la période de consultation publique sur les directives d'élimination des PFAS, le groupe de travail sur l'environnement et d'autres organisations de défense ont déclaré que les puits profonds "n'ont pas été développés et vérifiés pour de tels composés et on peut s'attendre à ce qu'ils posent un problème permanent de santé publique". la menace et le fardeau du nettoyage. »

Une chose dont les aéroports, les installations de traitement des eaux usées, les entreprises chimiques et d'autres entités qui ont besoin de trouver un foyer pour les déchets liquides de PFAS n'auront pas à s'inquiéter est d'avoir à se disputer l'espace des puits avec les broyeurs de dioxyde de carbone.

Bien que la demande accrue d'élimination des déchets dangereux coïncide avec une demande accrue de séquestration souterraine du carbone pour évacuer le dioxyde de carbone capturé dans les installations industrielles, les deux types de pollution sont gérés selon des exigences différentes et ne sont pas susceptibles d'entrer en conflit. "Je ne m'attends pas à une concurrence des puits de séquestration du carbone avec une séquestration des PFAS dans les puits d'injection de déchets dangereux", a déclaré Marine.