Investigadores del norte de Minnesota se acercan a la solución de contaminación por sulfato

Aug 23, 2023

Afuera de la planta de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Aurora, Iron Range, un pequeño tráiler podría contener pistas para resolver un gran problema ambiental que enfrenta el norte de Minnesota: cómo proteger el arroz silvestre del sulfato, un contaminante liberado por las minas de hierro, las plantas de tratamiento de aguas residuales y otros. industrias

Mei Cai, ingeniera ambiental del Instituto de Investigación de Recursos Naturales de la Universidad de Minnesota Duluth, señala una serie de tanques donde un químico llamado cloruro de bario reacciona con el sulfato disuelto en el agua para formar partículas.

Luego se agrega otro químico que agrupa esas partículas en pedazos más grandes, formando un lodo que se puede eliminar del agua, que luego pasa por un proceso de filtración final.

El agua que sale de la planta de tratamiento Aurora tiene altos niveles de sulfato; alrededor de 250 partes por millón. La tecnología que Cai está demostrando en el tráiler móvil ha logrado reducir los niveles de sulfato en el agua de la planta por debajo de 10 partes por millón, lo suficientemente bajo como para cumplir con la estricta regla de sulfato del estado para el agua que se libera en lagos y ríos donde crece el arroz silvestre.

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Eso podría ser especialmente importante aquí en Aurora, porque el agua tratada descargada de la planta de agua de la ciudad finalmente fluye hacia el río Partridge, que la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. agregó recientemente a la lista de aguas de Minnesota que no cumplen con el estándar de sulfato de arroz salvaje del estado. .

"Lo que estamos tratando de tratar aquí es mostrar que, sea lo que sea que salga de la planta, podemos reducir el sulfato lo suficiente como para que cuando el efluente de la planta entre al medio ambiente, no tenga un impacto significativo en el sulfato". concentración en la región", dijo Rolf Weberg, director ejecutivo del Instituto de Investigación de Recursos Naturales (NRRI).

El estándar de sulfato de arroz silvestre de Minnesota es único en el mundo: los legisladores estatales lo adoptaron en la década de 1970 después de que una investigación descubriera que el arroz silvestre no crecía bien en aguas con alto contenido de sulfato.

Pero la norma rara vez se ha aplicado. En 2011, luego de una demanda de la Cámara de Comercio de Minnesota para desechar la regla y la presión de grupos ambientalistas y tribus indígenas para comenzar a aplicarla, la legislatura estatal le pidió a la Agencia de Control de la Contaminación de Minnesota que estudiara la regla y viera si necesitaba actualizarse. .

La MPCA encontró que la regla no estaba mal, pero dijo que era imprecisa. Entonces, en 2017, la agencia propuso una fórmula compleja y flexible que determinaría qué estándar sería apropiado para cada lago o arroyo específico. Pero un juez rechazó esa propuesta al año siguiente.

Eso significa que el estándar de arroz salvaje del estado de 10 partes por millón sigue vigente.

"La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. básicamente ha dicho que la MPCA tiene que aplicar la ley. Punto", dijo Paula Maccabee, directora de defensa del grupo WaterLegacy.

Pero durante años, la mayoría de las empresas mineras y las plantas de tratamiento de aguas residuales han argumentado que la única tecnología comprobada para cumplir con el estándar, la ósmosis inversa o nanofiltración, es prohibitivamente costosa.

Solo PolyMet Mining, que busca abrir la primera mina de cobre y níquel del estado, acordó instalar tecnología de ósmosis inversa para tratar el sulfato.

“Estás hablando de costos de capital en el rango de cientos de millones de dólares”, dijo Daniel Marx, un abogado que representa a un grupo llamado Junta de Revisión Económica y de Ciencias Ambientales de Minnesota, compuesta por instalaciones municipales de tratamiento de aguas residuales en todo el estado.

Marx dijo que a las plantas de agua también les costaría millones de dólares al año operar y mantener la tecnología de uso intensivo de energía y eliminar el subproducto salado que sobra.

"Es el tipo de situación en la que no es tecnológica o económicamente factible realizar un tratamiento con sulfato".

Es por eso que NRRI ha trabajado durante los últimos años para identificar tecnologías de reducción de sulfato que sean diferentes de la ósmosis inversa y que podrían funcionar a una fracción del costo, incluidas tecnologías que usan microbios e incluso turba.

Marx dijo que las empresas de servicios públicos municipales están entusiasmadas con esas nuevas posibilidades. Pero dijo que tienen muchas preguntas: ¿cuán más baratas serán las alternativas a la ósmosis inversa? ¿Y qué se puede hacer con el lodo salado que sobra?

Jeff Hanson cree que tiene una respuesta a esa última pregunta. Fundó una empresa llamada Clearwater BioLogic en su ciudad natal de Babbitt on the Iron Range que desarrolló un biorreactor diseñado para flotar en lagos de minas y limpiar el agua de sulfato.

Después de años de investigación, dijo que su compañía ideó recientemente una forma de tratar de manera efectiva el subproducto que sobra. Se asoció con otra empresa que identificó un uso beneficioso para lo que antes era un producto de desecho.

"Y tener un valor para ese material de desecho, nada para poner en el vertedero, nada para tirar, también mejora drásticamente el escenario de costos en esto", dijo Hanson.

Hanson espera tener pruebas de campo en el Iron Range este verano.

Paula Maccabee, del grupo ambientalista WaterLegacy, dijo que tiene sentido buscar nuevas tecnologías para limpiar la antigua contaminación minera. Pero dijo que los funcionarios estatales no deberían confiar en ellos al decidir si otorgan permisos para nuevos proyectos.

"Esa es la mayor preocupación que tenemos, es que si la gente comienza a decir: 'Bueno, tal vez en algún momento en el futuro, podamos remediarlo', eso podría ser una excusa para no usar las tecnologías, ya sea son los revestimientos o la nanofiltración los que son necesarios en este momento, para evitar más contaminación".

Mientras tanto, la Agencia Federal de Protección Ambiental ha dejado en claro a los funcionarios de Minnesota que deben abordar el exceso de sulfato en el agua. La pregunta es cómo.

"En este momento hay mucha incertidumbre desde nuestra perspectiva sobre cómo MPCA hará eso", dijo Marx, quien representa a las plantas de agua municipales.

Una de las preguntas que tiene el grupo es cómo elegirá proceder la MPCA "a la luz de sus hallazgos de que hay problemas con el estándar actual en los libros que pueden estar desactualizados", dijo Marx.

Hanson, que está desarrollando la tecnología de biorreactores flotantes en Babbitt, dijo que abordar el problema de los sulfatos requerirá que el estado desempeñe un papel.

"A veces necesitamos mantener los pies [de las empresas mineras] en el fuego", dijo Hanson. "Y es por eso que tenemos agencias que establecen estándares y los hacen cumplir".

El portavoz de la MPCA, Darin Broton, dijo que la agencia continúa teniendo conversaciones con naciones tribales, comunidades e instalaciones industriales sobre el tema del sulfato.

"No hay soluciones fáciles o un enfoque único para todos", dijo Broton. "Pero tenemos la esperanza de que las nuevas tecnologías puedan ayudar a abordar algunas de las preocupaciones".

Y esas tecnologías pueden no estar tan lejos de ser implementadas. Weberg de NRRI dijo que el siguiente paso es comprometerse con las plantas de tratamiento de agua para ver qué datos adicionales necesitan y asociarse con una planta para construir una instalación piloto. No cree que el futuro esté tan lejos.

"Podría ser dentro de uno o dos años, pero ciertamente no dentro de 10 años", dijo Weberg.