Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали метод, использующий бактерии для производства «биоцемента» в отстойниках угольной золы, что упрощает хранение угольной золы и снижает риск попадания угольной золы в поверхностные воды.
Угольная зола образуется на угольных электростанциях и часто хранится в прудах. Если стены этих прудов обрушатся, угольная зола может попасть в близлежащие поверхностные воды, как это произошло после урагана Флоренс в 2018 году, в реке Дэн в Вирджинии в 2014 году и в Теннесси в 2008 году. Эти разливы могут иметь серьезные последствия, потому что угольная зола содержит загрязняющие вещества, такие как ртуть и мышьяк.
«Наша цель в этой работе состояла в том, чтобы увидеть, можем ли мы использовать бактерии для создания биоцементной матрицы в отстойниках угольной золы, делая угольную золу более жесткой и легкой для удержания», - говорит Брина Монтойя, доцент кафедры гражданского строительства, строительство и экологическая инженерия в штате Северная Каролина и соавтор двух статей о работе.
В частности, исследователи хотели использовать виды бактерий, которые питаются мочевиной и в присутствии кальция производят жесткое вещество, которое связывается с окружающими твердыми телами. Полученный побочный продукт называется биоцементом.
«Идея состоит в том, чтобы ввести эти бактерии, которые обычно находятся в почве, в пруды с угольной золой вместе с мочевиной и кальцием», - говорит Монтойя. «Полученный биоцемент не сделает угольную золу полностью твердой, но он будет намного более вязким, чем существующая зольная суспензия».
В лабораторных экспериментах исследователи обнаружили, что этот процесс работает с угольной золой - бактерии создают биоцемент из угольной золы, и суспензия угольной золы становится более жесткой. Другими словами, зольная смесь намного менее текучая.
«Это, безусловно, облегчит локализацию и с меньшей вероятностью приведет к разрушению пруда, из-за которого угольная зола сбрасывается в поверхностные воды», - говорит Монтойя.
Но исследователи надеются, что бактериальный биоцемент будет иметь и второе преимущество.
Поскольку большинство отстойников для угольной золы представляют собой просто необработанные отверстия в земле, загрязняющие вещества из угольной золы могут просачиваться в грунтовые воды, вызывая озабоченность в отношении окружающей среды и общественного здравоохранения. Исследователи надеются, что биоцемент также может задерживать потенциально токсичные металлы в угольной золе, хотя эта работа еще продолжается.
Нам еще многое предстоит сделать, прежде чем этот метод можно будет внедрить в больших масштабах, но мы приветствуем любых отраслевых партнеров, которые заинтересованы в том, чтобы помочь нам в тонкой настройке процесса для использования в решении проблем, связанных с углем. зольник», - говорит Монтойя.