Пермские ученые разработали технологию очистки стоков по заказу «Северстали»
Исследователи из Пермского университета (ПГНИУ) вместе с коллегами из Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали технологию очистки сточных вод на Корпангском железорудном месторождении (Карелия), где ведет добычу руды АО «Карельский окатыш» (входит в группу «Северсталь»).
Карьерная разработка месторождения проходит с образованием сточных вод, которые загрязнены соединениями азота. Экологическая служба предприятия поставила задачу провести НИОКР, конечная цель которых – очистка сточных вод предприятия.
«На первом этапе мы провели исследование причины и источники загрязнения карьерных вод, выявили особенности их химического состава. На втором этапе предложили метод очистки сточных вод. Для разработки технологии мы пригласили наших коллег, специалистов кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ. Лабораторные испытания подтвердили эффективность предлагаемой технологии. Сейчас система очистки проходит опытно-промышленные испытания в полевых условиях, – рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры динамической геологии и гидрогеологии ПГНИУ Павел Белкин.
Предложенная учеными система очистки проходит тестирование на отстойнике Корпангского месторождения. Для проведения испытаний был построен специальный водоем высотой 15 м и объемом 250 м3, оборудованный противофильтрационным экраном. Из резервуара сточные воды самотеком поступают в систему очистки, состоящую из модулей, наполненных смесью реагентов – песком, железными опилками и углем. Фильтруясь через реагент, сточная вода постепенно очищается от примесей.
В результате нитрат-ионы восстанавливаются до азота, который улетучивается, а ионы металлов оседают на геохимическом барьере.
«После трех стадий фильтрации карьерную воду ожидает еще одно препятствие – торфяная траншея, где она окончательно очистится», – комментирует начальник управления научной и инновационной деятельности ПГНИУ Сергей Блинов.
Для контроля эффективности очистки на месте проведения испытаний была развернута полевая химическая лаборатория, в которой проводился экспресс-анализ сточной воды.
«Эксперимент показал хороший результат. Предельно допустимая концентрация нитратов в природной воде – 40 миллиграмм на литр. Уже после первой стадии очистки концентрация нитратов составила всего 5-10 миллиграмм на литр. Опытно-промышленную установку очистной системы пока законсервировали на зиму. В следующем году испытания начнем с мая и завершим в сентябре-октябре. Планируем отбирать пробы сточной воды после каждой ступени очистки, чтобы посмотреть, как работает сооружение. Ведь состав карьерной воды меняется в зависимости от количества осадков и частоты взрывных работ. Возможно, ученые предложат применение других реагентов в существующих условиях производства», – комментирует главный эколог железорудных активов «Северстали» Мария Трубавина.
После испытаний в 2023 году система будет доработана и использована в промышленных очистных сооружениях. При подтверждении эффективности технологии очистки, реализация полномасштабного проекта может начаться с 2024 года.
Проект реализован в рамках программы «Приоритет 2030» и соответствует направлению «Экология и безопасность территорий» Пермского НОЦ «Рациональное недропользование».