Зеленое будущее для металлолома

Перед тем как выбросить дешевый кусок лома, присмотритесь к нему. У Вэй-сяня Чжана есть для него хорошее применение. И скоро его могут использовать во всем мире.

Профессор гражданского и экологического строительства Чжан и его коллеги из Университета Тунцзи в Шанхае завершили пятилетний исследовательский проект, в ходе которого они использовали 900 тонн железа для детоксикации загрязняющих веществ в промышленных сточных водах. Это самый крупный в истории проект по экологическому применению железа. Использовался нульвалентный металлический цинк (ZVI) в виде стружки, приобретенной у местных мастерских менее чем за 15 центов за фунт.

Результаты работы, проведенной Чжаном и профессором экологической инженерии Лумином Ма, были опубликованы в качестве заглавной статьи в ведущем журнале Environmental Science and Technology. Исследование началось с лабораторных экспериментов, затем в 2005-06 гг. прошло пилотное испытание на очистных сооружениях промышленного района Таопу в Шанхае, где ZVI использовался для предварительной обработки стоков химических и фармацевтических предприятий. После успешных испытаний городские власти Шанхая одобрили строительство полноценного реактора, который уже два года работает в непрерывном режиме и сертифицирован городским бюро охраны окружающей среды.

Добавление ZVI к традиционным биологическим методам очистки привело к значительному улучшению показателей. Удаление биохимической потребности в кислороде (БПК) возросло с 76% до 87%. Также были зафиксированы улучшения в удалении азота (с 13% до 85%), фосфора (с 44% до 64%), а также цветности и красителей (с 52% до 80%). «До этого проекта, — говорит профессор Ма, — мало кто верил, что металлолом может работать на очистных сооружениях. Мы разработали медно-активированное железо и системным подходом... показали, что обработка с усилением ZVI может достичь впечатляющих улучшений».

В статье ученые поясняют, что биологические методы эффективны для муниципальных стоков, но имеют ограниченный успех с трудноразлагаемыми токсичными соединениями в промышленных сточных водах. Эти химические вещества притягиваются к поверхности железа, где происходит электронный обмен, ведущий к их деградации и детоксикации. Срок службы ZVI в этом процессе составляет около двух лет.

Низкая стоимость металлолома дает ему огромный потенциал для применения в развивающихся странах, где использование более дорогих наночастиц железа (около $50 за фунт) может быть непозволительной роскошью. Как отмечают авторы, только текстильная промышленность Китая ежегодно производит 2 миллиарда тонн сточных вод.