Побочные продукты сталелитейной промышленности улавливают фосфор в дренажных водах с сельхозугодий

Исследователи из Университета штата Южная Дакота тестируют метод удаления фосфатов из дренажных вод с сельскохозяйственных полей с использованием стальной стружки — побочного продукта машиностроительных цехов. Доцент Гуанхуэй Хуа использует стальные отходы для улавливания фосфатов в смоделированных дренажных водах, сотрудничая с доцентом Крисом Хэем, который с 2011 года испытывает биореакторы с древесной щепой для удаления нитратов.

Это исследование критически важно для защиты водоемов, поскольку фосфаты являются основной причиной роста водорослей в естественных водных системах, что приводит к дефициту кислорода и выделению токсинов. Хотя дренаж в целом снижает общие потери фосфора с полей, он может оставаться источником растворенного фосфора, который особенно легко усваивается водорослями. Ученые предлагают добавить картридж со стальной стружкой к существующим нитрат-улавливающим биореакторам.

В лабораторных экспериментах смесь стальной стружки, преимущественно из углеродистой стали, показала высокую эффективность. При контакте с водой стружка ржавеет, и образующиеся на поверхности оксиды железа химически связывают ионы фосфата. В ходе трехмесячного непрерывного испытания колонных реакторов (сначала с древесной щепой, затем со стальной стружкой) была достигнута 100% очистка воды от нитратов и фосфатов.

Осенью этого года исследователи планируют полевые испытания, установив фосфор-улавливающий модуль к биореактору с древесной щепой в Балтике. Цель — удалять 80–90% фосфатов и нитратов из дренажных вод. Подземный биореактор размером примерно 15–20 футов в ширину и 100–120 футов в длину может обрабатывать сток с поля площадью 30–40 акров.