Investigadores del norte de Minnesota se acercan a una solución para la contaminación con sulfatos

Afuera de la planta de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Aurora, Iron Range, un pequeño remolque 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 mineral 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 una sustancia química llamada 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 remolque móvil ha reducido con éxito los niveles de sulfato en el agua de la planta a menos de 10 partes por millón, lo suficientemente bajo como para cumplir con la estricta regla estatal sobre sulfatos para el agua que se libera en lagos y ríos donde crece el arroz silvestre.

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Esto podría ser especialmente importante aquí en Aurora, porque el agua tratada descargada de la planta de agua de la ciudad eventualmente desemboca en 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 estatal sobre sulfato de arroz silvestre. .

"Lo que estamos tratando de abordar aquí es mostrar que cualquier cosa que salga de la planta, podemos reducir el sulfato lo suficiente como para que cuando el efluente de la planta vaya al medio ambiente, no represente un impacto significativo sobre 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 a nivel mundial: los legisladores estatales lo adoptaron en la década de 1970 después de que una investigación encontró que el arroz silvestre no crecía bien en aguas con alto contenido de sulfato.

Pero rara vez se ha hecho cumplir la norma. En 2011, tras una demanda de la Cámara de Comercio de Minnesota para derogar la norma y la presión de grupos ambientalistas y tribus indias para comenzar a hacerla cumplir, la legislatura estatal pidió a la Agencia de Control de la Contaminación de Minnesota que estudiara la norma y determinara si necesitaba ser actualizada. .

La MPCA concluyó que la regla no era incorrecta, 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 estatal para el arroz silvestre de 10 partes por millón sigue vigente.

“La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos básicamente ha dicho que la MPCA tiene que aplicar la ley. Punto”, dijo Paula Maccabee, directora de promoción del grupo WaterLegacy.

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

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

"Estamos hablando de costos de capital del orden 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, formado por instalaciones municipales de tratamiento de aguas residuales de todo el estado.

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

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

Es por eso que el 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 utilizan microbios e incluso turba.

Marx dijo que los servicios públicos municipales están entusiasmados con esas nuevas posibilidades. Pero dijo que tienen muchas preguntas: ¿cuánto más baratas serán las alternativas a la ósmosis inversa? ¿Y qué se puede hacer con los lodos salados que sobran?

Jeff Hanson cree tener 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 eficazmente el subproducto sobrante. Se asoció con una empresa diferente que identificó un uso beneficioso para lo que anteriormente era un producto de desecho.

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

Hanson espera realizar pruebas de campo en 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 empieza a decir: 'Bueno, tal vez en algún momento en el futuro seamos capaces de remediarlo', eso podría ser una excusa para no utilizar 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 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 las plantas de agua municipales.

Una de las preguntas que tiene el grupo es cómo decidirá proceder la MPCA “a la luz de sus conclusiones de que hay problemas con el estándar actual que puede estar desactualizado”, dijo Marx.

Hanson, que está desarrollando la tecnología de biorreactor flotante en Babbitt, dijo que abordar el problema del sulfato requerirá que el estado desempeñe un papel.

“A veces necesitamos mantener a raya [a las empresas mineras]”, 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 manteniendo conversaciones con naciones tribales, comunidades e instalaciones industriales sobre el tema del sulfato.

"No existen soluciones fáciles ni un enfoque único que sirva para todos", afirmó Broton. "Pero tenemos la esperanza de que las nuevas tecnologías puedan ayudar a abordar algunas de las preocupaciones".

Y es posible que esas tecnologías no estén tan lejos de ser implementadas. Weberg, de NRRI, dijo que el siguiente paso es colaborar 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.

“Podrían faltar uno o dos años, pero ciertamente no faltan 10 años”, dijo Weberg.