ミネソタ州北部の研究者が硫酸塩汚染の解決策に迫る

Aug 23, 2023

アイアン・レンジの町オーロラの下水処理場の外にある小型トレーラーには、ミネソタ州北部が直面する大きな環境問題、つまり鉄鉱石鉱山や下水処理場などから放出される汚染物質である硫酸塩から野生稲を守る方法を解決するヒントが隠されている可能性がある。産業。

ミネソタ州ダルース大学天然資源研究所の環境技術者メイ・カイ氏は、塩化バリウムと呼ばれる化学物質が水中に溶解した硫酸塩と反応して粒子を形成する一連のタンクを指摘する。

次に、これらの粒子をより大きな断片に凝集させる別の化学薬品が追加され、水から除去できるスラッジが形成され、最終的な濾過プロセスを経ます。

オーロラ処理プラントから出てくる水には高レベルの硫酸塩が含まれています。 約250ppm。 蔡氏が移動式トレーラーで実証している技術は、工場から出る水中の硫酸塩濃度を10ppm未満に下げることに成功した。これは、野生稲が育つ湖や川に放出される水に対する州の厳格な硫酸塩規制を満たすのに十分な低さである。

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このことは、ここオーロラでは特に重要である可能性があります。なぜなら、市の水道施設から排出される処理水は、最終的にパートリッジ川に流れ込むからです。パートリッジ川は最近、米国環境保護庁によって、州の野生米の硫酸塩基準を満たさないミネソタ州の水域リストに追加されました。 。

「私たちがここで取り組もうとしているのは、工場から出てくるものが何であれ、硫酸塩を十分に減らすことができるので、工場からの廃水が環境に流出しても硫酸塩に重大な影響を与えないことを示すことです」この地域に集中している」と天然資源研究所（NRRI）のエグゼクティブディレクター、ロルフ・ウェバーグ氏は語った。

ミネソタ州の野生米の硫酸塩基準は世界的にもユニークで、硫酸塩濃度の高い水域では野生米がうまく育たないことが研究で判明したため、州議会は1970年代にこの基準を採用した。

しかし、この基準が施行されることはほとんどありません。 2011年、ミネソタ州商工会議所が規則破棄を求める訴訟を起こし、環境保護団体やインディアン部族から規則の施行を求める圧力を受けて、州議会はミネソタ州公害防止庁に対し、規則を調査し、更新する必要があるかどうか検討するよう要請した。 。

MPCAは、この規則は間違っていないと認めたが、不正確だったと述べた。 そこで同庁は2017年、特定の湖や川ごとにどのような基準が適切かを決定する、複雑で柔軟な公式を提案した。 しかし、裁判官は翌年その提案を却下した。

これは、10ppmという州の野生米基準が引き続き有効であることを意味する。

「米国環境保護庁は基本的に、MPCAはこの法律を適用する必要があると述べている。当然だ」とウォーターレガシー団体の権利擁護ディレクター、ポーラ・マッカビー氏は述べた。

しかし、ほとんどの鉱山会社や廃水処理施設は長年、基準を満たす唯一の実績のある技術である逆浸透またはナノ濾過は法外に高価であると主張してきた。

同州初の銅・ニッケル鉱山の開山を目指しているポリメット・マイニング社だけが、硫酸塩を処理する逆浸透技術の導入に同意している。

「あなたは数億ドルの範囲の資本コストについて話しています」と、州内の自治体の下水処理施設で構成されるミネソタ環境科学経済審査委員会と呼ばれるグループの代表を務める弁護士ダニエル・マルクス氏は述べた。

マルクス氏はまた、浄水場がエネルギーを大量に消費する技術の運営と維持、そして残った塩分副産物の処理に年間数百万ドルの費用がかかるだろうと述べた。

「これは、硫酸塩処理を行うことが技術的にも経済的にも実現不可能なタイプの状況です。」

そのため、NRRIは過去数年間、逆浸透とは異なり、微生物や泥炭を使用する技術など、数分の1のコストで効果が期待できる硫酸塩削減技術の特定に取り組んできた。

マルクス氏は、地方公共団体はこうした新たな可能性に興奮していると語った。 しかし、彼らには多くの疑問がある、と彼は言いました - 逆浸透の代替品はどれくらい安くなるでしょうか？ そして残った塩辛い汚泥はどうすればいいのでしょうか？

ジェフ・ハンソンは、最後の質問に対する答えがあると考えています。 彼は故郷のバビット・オン・ザ・アイアンレンジでクリアウォーター・バイオロジックという会社を設立し、鉱山のピット湖に浮かべて硫酸塩水を浄化するように設計されたバイオリアクターを開発した。

長年の研究を経て、彼の会社は最近、残った副産物を効果的に処理する方法を考案したと同氏は語った。 彼は、以前は廃棄物だったものの有益な用途を特定した別の企業と提携しています。

「そして、その廃棄物に価値があり、埋め立て地に入れるものも捨てるものも何もないので、これに関するコストシナリオも劇的に改善されます」とハンソン氏は述べた。

ハンソン氏は、この夏にアイアンレンジで実地試験を実施したいと考えている。

環境団体ウォーターレガシーのポーラ・マッカビー氏は、古い鉱山汚染を浄化するための新しい技術を追求するのは理にかなっていると述べた。 しかし同氏は、州当局が新たなプロジェクトに許可を与えるかどうかを決定する際に当局に依存すべきではないと述べた。

「それが私たちが抱えている最大の懸念です。もし人々が『まあ、将来のある時点でそれを修正できるだろう』と言い始めたら、それがテクノロジーを使用しない言い訳になるかもしれないということです。さらなる汚染を防ぐために今必要なのはライナーかナノ濾過だ。」

一方、連邦環境保護庁はミネソタ州当局に対し、水中の過剰な硫酸塩に対処する必要があることを明らかにした。 問題はその方法です。

市営水道施設の代表を務めるマルクス氏は、「現時点では、MPCAがどのようにそれを行うかについて、我々の観点からは多くの不確実性がある」と述べた。

マルクス氏は、同団体が抱いている疑問の一つは、「書籍に関する現在の基準には時代遅れの可能性があるという調査結果を踏まえて」MPCAが今後の対応をどのように選択するかであると述べた。

バビットで浮遊バイオリアクター技術を開発しているハンソン氏は、硫酸塩問題に対処するには国の役割が必要になると述べた。

「時には（鉱山会社に）火のそばに足を向ける必要がある」とハンソン氏は語った。 「そしてそれが、基準を設定し、それを施行する機関がある理由です。」

MPCAのスポークスマン、ダリン・ブロトン氏は、MPCAは硫酸塩問題に関して部族国家、地域社会、産業施設との対話を続けていると述べた。

「簡単な解決策や万能のアプローチはありません」とブロトン氏は言う。 「しかし、私たちは新しいテクノロジーが懸念の一部を解決するのに役立つことを期待しています。」

そして、それらのテクノロジーが導入されるのもそう遠くないかもしれません。 NRRIのウェバーグ氏は、次のステップは水処理施設と連携してどのような追加データが必要かを確認し、プラントと提携してパイロット施設を建設することだと述べた。 彼はその未来がそれほど遠いとは思っていません。

「1、2年先になるかもしれないが、10年先ではないのは確かだ」とウェバーグ氏は語った。