Landfill wastewater treatment plants (WTP) permeates vs EU directive 2000/60/CE: case study of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)

Directive 2000/60/EC requires that permeates discharged in surface waters by landfill leachate treatment plants, respect limit values for priority substances emission.

Background
This study aims at assessing adequacy between Directive requirements and quality of WTP permeates discharged by 12 Municipal Solid Waste (MSW) landfills. It focuses on naphthalene, anthracene and 6-Borneff group, which are the most concerned PAHs as they belong to EU list of priority substances.
 
Methodology
The study includes every sanitary landfill currently exploited, or recently closed, in Wallonia and established all around its territory. In order to compare MSW landfills emissions with others sectors, 3 industrial WTP belonging respectively to steel, paper and PVC plants, have been included in the study. These three installations purify process waters, industrial solid waste (ISW) leachates or both together. Various processes are installed in these WTP, such as decantation, bioreactor treatment, physico-chemical coagulation, flocculation, reverse osmosis, ultra filtration, ozonation and activated carbon adsorption. PAHs concentrations have been measured every 6 months during four years at entry and exit of every WTP. Analyses results are related to semi-annual cumulated outflows of permeates. It gives rough assessment of PAHs emission flow-rates.
 
Results
PAHs concentrations in wallonian MSW leachates are much weaker than those indicated in Andreottola et al. (1992). MSW leachates are more concentrated than ISW, but PAHs distributions are similar: the same molecules (naphthalene, phenanthrene and fluoranthene) are predominant. Industrial process waters present a much less distributed composition: naphthalene reach 97 % of the total PAHs amount. Regarding EU and wallonian limit values, about 50 percents of the leachates are conform for Naphthalene (46% of sample < 1 μg/l) and anthracene (46 % of sample < 0,1 μg/l) without any treatment. The 0.1 μg/l limit value, fixed by Wallonian legislation for 6-Borneff PAHs sum, is the more restrictive: 80 percents of leachates exceed this limit. All studied WTP processes present very good reduction rates, especially when activated carbon adsorption is used as completion stage. Reverse osmosis system, with old technology, is the only with a poor purification rate. MSW permeates shows extremely low PAHs amounts. Only very few exceedances of the limit value (fixed for receptor river and not for emitted permeate before dilution) were observed. On average, PAHs are less frequently detected in MSW than in ISW permeates. As in leachates, naphthalene is the prevailing PAH in permeates, in which the heaviest molecules are almost absent. Cumulated PAHs emission flow-rate from MSW landfill reaches only 43 g/year. As a comparison, a single paper plant rejects about 20 kg of PAHs in a year; decantation basins in a PVC manufacture discharge 10 kg per year.
 
Conclusions
All together, wallonian landfills have a negligible contribution to the global PAHs emission in surface waters. EU Directive 2000/60/CE objectives of “progressive reduction” for pollutants and “cessation or phasing-out of discharges, emissions and losses” for priority hazardous substances can be considered as "already reached" by the waste landfilling sector in Wallonia. Other industrial sectors emit extremely larger amounts of PAHs. The study allows selecting, among the 15 studied PAHs, naphthalene as the most relevant tracer for landfill PAHs emissions.



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2008 (Oktober 2008)
Seiten: 10
Preis inkl. MwSt.: € 9,50
Autor: Vincent Lebrun
Olivier le Bussy
Ali Kheffi
C. Collart
V. Salpéteur

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