1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

科技环境

科特布斯工大成功处理废弃燃料

废弃的弹药和军用燃料今天依然在污染前苏联国家,比如濒临里海的阿塞拜疆。7月初,在阿塞拜疆首都巴库附近将有一台新设备投入使用,这台设备将要处理的是危害性极大的火箭燃料氧化剂。参与这一项目的机构有北约、经合组织、阿塞拜疆政府以及一家名气并不算很大的德国大学——科特布斯工业大学。

default

科特布斯工业污染严重

科特布斯地处德国东部,靠近波兰边境。这座小城也有一个工业大学,该大学设有一个专门研究如何处理历史遗留下来的工业及军事污染问题的专业。比如说,该专业开发的新方法包括寻查弹药、处置化学武器、或者净化处理被液体燃料污染的水源。20年前,科特布斯附近的地下水就受到了航空煤油的污染。

今天,在这里15米深的地下水上,还漂浮着一层航空煤油。不久前,人们开始利用微生物反应原理,对这些地下水进行净化处理。科特布斯工大的科研人员为此设计开发了一套设备。参与开发工作的工程师卡奇正在向一个俄罗斯代表团介绍这套设备说:“这是我们这个反应设备的一个截面图。事先经过预处理的水被淋洒到一个换质石棉芯上。这个换质石棉芯起的只是载体作用,它向微生物提供生息繁殖的场所。”

换质石棉(Xylit)是一种黑色的纤维状矿物,是褐煤中没有转化成煤炭的木材部分,埋藏在地下几百万年,生物性能非常稳定。科特布斯附近是褐煤区,已经有几十年的开采历史了,这一带的褐煤含有很多换质石棉。本来,研究人员也可以使用活性炭进行反应,这样还可以加快净化过程,但该专业的主任施皮拉教授却持不同意见。他介绍说:“用换质石棉的好处是原材料消耗量低,因为和颗粒状的褐煤相比,换质石棉的结构松散,反应面积大。也就是说,从费用角度来看,只需要花常规反应设备的30%就行了。因此我们才产生了一个想法,就是开发所谓的廉价型反应设备,适合没有能力负担高技术设备的地方使用。”

廉价型反应设备的主要部件是大直径的软管,生物净化过程就是在软管中进行的。科特布斯工大开发的反应设备有不同类型,有些类型特别廉价,适合于发展中国家使用,还有像阿塞拜疆这样的国家。

施皮拉教授将在7月初北约在阿塞拜疆首都巴库举办的有关会议上介绍他领导的研究人员开发出来的这种方案以及其它技术方案。三年前,施皮拉教授开始和美国以及波兰同事一起,共同探讨如何廉价地无害化处理一种火箭燃料氧化剂——红发烟硝酸(Melanj),并寻找经费,建造第一台设备。前苏联瓦解、苏军撤离各共和国之后,在各地遗弃了大批火箭燃料及其氧化剂,储存在年久失修的储液罐里,时刻都有泄漏的危险。单红发烟硝酸这一种,阿塞拜疆就有1400吨。据估计,在前苏联境内,大概有3万到10万吨的红发烟硝酸有待处置。施皮拉教授介绍说:“这是一种浓度极高的酸,而且还含有大量的氧化物添加剂,非常厉害,任何有机物质,碰到它就会马上发生化学反应,有的时候,这些化学反应相当激烈,甚至可以达到爆炸的程度,只有经验丰富的专家才可以和它打交道。因此,处理纯的红发烟硝酸的方法,和处理航空煤油造成的污染或者其它碳水化合物污染的方法不一样,必须另辟途径。”

施皮拉教授强调道,一方面,红发烟硝酸对人体健康非常有害,另一方面,微生物在此根本派不上用场,因为它们马上就会被杀死,根本无法存活。因此,研究人员只能应用纯粹的酸碱中和原理进行处理,而且是必须严格依照化学界老生常谈的基本规则。这位教授介绍说:“那就是‘先加水后加酸,否则就是发大灾’。搞化学的人都知道,这是稀释浓酸时必须遵守的原则,因为稀释过程是一个极端的放热过程。中和反应中,单单是稀释这一步就可以放出极大的热量,顺序颠倒了就可能发生爆炸。因为我们在这儿选择了酸碱中和反应的方法,阿塞拜疆一方就必须提供反应所需的碱性原料,我们选中的是碳酸钙。随后发生的就是很简单的酸碱中和反应了,硝酸和碳酸钙反应,生成二氧化碳和硝酸钙。”

而硝酸钙又可以用来生产化肥。这也是研究人员当初选择这一方案的动机之一,那就是尽可能废物利用,尽量利用像红发烟硝酸这样的当年花大成本生产出来的军工物质,生产实际有用的东西。

对研究人员来说,还有一点非常重要,那就是处理过程必须是在当地进行的。一些有意参加这一项目的公司曾提出把火箭燃料氧化剂运送到自己的处理厂进行处理的方案,研究人员都予以回绝,理由是基础设施状况太差,对老百姓的威胁太大。此外,就地解决还可以吸引当地专业人员的参与。施皮拉教授介绍说:“就地解决,可以达到更多、更积极的效果。如果我们只是把污染物质运走,等于是告诉当地人,问题由我们来处理,用不着你们再操心了。反过来,就地解决的意义和价值,除了体现在这些国家得到援助以外,还体现在可以和这些国家保持联络。”

这套设备还有一个好处,它是移动式的:如果阿塞拜疆不需要了,可以把它转移到其它地方使用,比如说到阿塞拜疆的邻国亚美尼亚。