Zastosowanie technik bioremediacyjnych w procesach oczyszczania odpadu wiertniczego pochodzącego ze starego dołu urobkowego

• Autorzy: Steliga T. , Jakubowicz P. , Kapusta P.

Warianty tytułu

EN

The use of bioremediation techniques in the purification processes of drilling waste coming from a former cuttings pool

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań przebiegu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadzie wiertniczym, zdeponowanym w starym dole urobkowym, z wykorzystaniem etapowej technologii oczyszczania, realizowanej w warunkach przemysłowych metodą in-situ. Obejmowała ona następujące etapy: remediację wstępną (drenaż melioracyjno-odciekowy), modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową, stymulowaną przez wapnowanie i wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne, oraz inokulację biopreparatem opracowanym na bazie autochtonicznych, niepatogennych bakterii i grzybów z dołu urobkowego. Proces oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kompleksowo monitorowano (badania: fizyko-chemiczne odpadu, chromatograficzne zanieczyszczeń ropopochodnych i mikrobiologiczne). Pozwoliło to na optymalizację procesów bioremediacyjnych i ocenę ich efektywności oraz dało możliwość uruchomienia środków zaradczych w momencie obniżenia się ich skuteczności.

EN

The article presents the results of the analysis of how the biodegradation of petroleum impurities in drilling waste deposited in the former cuttings pool (Graby-19) progressed using the gradual purification technology under industrial conditions with the in situ method. The technology consisted of the following stages: 1. the initial remediation involving melioration drainage; 2. the modification of the waste structure; 3. the basie bioremediation stimulated by liming and enriching the waste environment with biogenic components; and 4. inoculation using biopreparation developed with autochthonous, non-pathogenic bacteria and fungi isolated from the area of the pu-rified cuttings pool. The purification process of the drilling waste to remove petroleum impurities involved complex monitoring through physico-chemical tests of the waste, chromatographic analyses of petroleum impurities and microbiological tests using state-of-the-art molecular biology techniques. This allowed us to optimise and assess the effectiveness of the bioremediation processes. Moreover, beside indisputable advantages resulting from tracking the progress of the purification processes, we managed to take remedial measures when the effectiveness of the processes deteriorated. The purification technology of drilling waste to remove petroleum impurities using the in situ method presented in the article was patented. It is a simple and safe method of removing and controlling the negative impact of pe-troleum impurities on the environment. Besides, it allows for restoring the ecological balance in the contaminated area quickly as the changes caused by the processes are not extensive and do not have a destructive effect on life forms settling in the purified area. A satisfactory reduction of petroleum impurities to the level that does not exceed permissible values set by soil and land quality standards for the group and much lower purification costs compared to other methods make the method preferred.

Słowa kluczowe

PL

odpady wiertnicze; zanieczyszczenia ropopochodne; bioremediacja; mikroorganizmy autochtoniczne

EN

drilling waste; petroleum imputities; bioremediation; autochthonous microorganisms

• Wydawca: Wyższy Urząd Górniczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 9
• Strony: 23--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Steliga T.

autor

Jakubowicz P.

autor

Kapusta P.

• Instytut Nafty i Gazu Kraków, Oddział Krosno,

Bibliografia

• 1. Arvanitis N., Kitifas E.A., Chalkou K.I., Meintonis Ch., Karagouni A. D.: A refinery sludge deposition site: pre-sence of nahH and alkJ genes and crude oil biodegradation ability of bacterial isolates. Biotechnol Lett., vol. 30, pp. 2105-2010, 2008.
• 2. Bacosa H., Suto K., Inoue Ch.: Preferential degradation of aromatic hydrocarbons in kerosene by a microbial consortium. International Biodeterioration & Biodegradation, vol. 64, pp. 702-710, 2010.
• 3. Chaineau C.H., Yepremian C, Vidalie J.F., Ducreux J., Ballerini D.: Bioremediation of a crude oil-polluted soil: biodegradation, leaching and toxicity assessments. Water, Air, and Soil Pollution, vol. 144, pp. 419-440, 2003.
• 4. Cyplik P., Schmidt M., Szulc A., Marecik R., Lisiecki P., Heipieper H.J., Owsianiak NI., Vainshtein M., Chrzanowski Ł.: Relative quantitative PCR to assess bacterial community dynamics during biodegradation of diesel and biodiesel fuels under various aeration conditions. Bioresource Technology, vol. 102, pp. 4347-4352, 2011.
• 5. Gallego J.R., Sierra C, Vii la R., Pelaez A.I., Sanchez 1: Weathering processes only partially limit the potential for bioremediation of hydrocarbon-contaminated soils. Organie geochemistry, vol. 41, pp. 896-900, 2010.
• 6. Hamamura N., Olson S.H., Ward D.M., Inskeep W.P.: Microbial population dynamics associated with crude-oil biodegradation in diverse soils. Applied and Environmental Microbiology, vol. 72, pp. 6316-6324, 2006.
• 7. Harmsen 1, Rulkens W.H., Sims R.C. Rijtema P.E., Zweers, AJ.: Theory and application of landfarming to remediate polycyclic aromatic hydrocarbons and mineral oil-contaminated sediments; beneficial reuse. Envi-ronmental. Quality, vol. 36, pp. 1112-1122, 2007.
• 8. Hestbjerg H., Willumsen P.A., Christensen M., Andersen O., Jacobsen C.S.: Bioaugmentation of tar-contaminated soils under field conditions using Pleurotus ostreatus refuse from commercial mushroom production. Environ. Toxicol. Chem., vol. 22, pp. 692-698, 2003.
• 9. Husaini A., Roslan H.A., Hii K.S.Y., Ang C.H.: Biodegradation of aliphatic hydrocarbon by indigenous fungi isolated from used motor oil contaminated sites. World J. Microbiol. Biotechnol., vol. 24, pp. 2789-2797, 2008.
• 10. Kim D., Chae J.Ch., Zylstra G.J., Kim Y.S., Kim S.K., Nam M.H., Kim Y.M., Kim E.: Identification of a novel dioxygenase involved in metabolism of oxylene, toluene, and ethylbenzene by Rhodococcus sp. Strain DK17. Applied and Environmental Microbiology, vol. 73, pp. 6089-6097, 2004.
• 11. Li X., Lin X., Li P., Liu W., Wang L., Ma F. Chukwuka K.S.: Biodegradation of the Iow concentration of polycyclic aromatic hydrocarbon in soil by microbial consortium during ineubation. Journal of Hazardous Materials, vol. 172, pp. 601-605, 2009.
• 12. Rosa A.P., Triguis J.A.: Bioremediation process on Brazil shoreline. Environmental Science and Pollution Research, vol. 14, pp. 470-476, 2007.
• 13. Róling W.F.M., Couto de Brito I.R., Swannell R.P.J., Head I.M.: Response of Archaeal communities in beach sediments to spilled oil and bioremediation. Applied and Environmental Microbiology, vol. 70, pp. 2614-2620, 2004.
• 14. Saśek W., Cajthaml T, Bhatt M.: Use of fungal technology in soil remediation: A case study. Water, Air, and Soil Pollution,. vol. 3, pp. 5-14, 2003.
• 15. Steliga T.: Optymalizacja procesu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w zestarzałych odpadach z dołów urobkowych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi PAN, nr 24, s. 81-111, 2008.
• 16. Steliga T.: Zarys historyczny prowadzonych wierceń w aspekcie szkodliwego wpływu na środowisko. Wiek Nafty, nr 3, s. 19-35, 2009.
• 17. Steliga T: Bioremediacja odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi ze starych dołów urobkowych, Prace INiG - Monografia, nr 163, s. 1-331, 2009.
• 18. Steliga T, Kapusta P, Jakubowicz P.: Effectiveness of bioremediation processes of hydrocarbon pollutants in weathered drill wastes. Water, Air, Soil and Pollution, vol. 4, pp. 211-228, 2009.
• 19. Wright A.L., Weaver R.W.: Fertilization and bioaugmentation for oil biodegradation in salt march Mesocosms. Water, Air, and Soil Pollution, vol. 156, pp. 229-240, 2004.
• 20. Wiesche C, Martens R., Zadrazil F.: The effect of interaction between white-root fungi and indigenous micro-organisms on degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil. Water, Air, and Soil Pollution. vol. 3, pp. 73-79, 2003.
• 21. Uyttebroek M., Spoden A., Ortega-Calvo J.J., Wouters K., Wattiau R, Bastiaens L., Springael D.: Differential responses of eubacterial, Mycobacterium, and Sphingomonas communities in polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH)-contaminated soil to Artificially induced changes in PAH profile. Journal Environmental Quality, vol. 36, pp.1403-1411, 2007.
• 22. Xu R., Obbard J.P.: Effect of nutrient amendments on indigenous hydrocarbon biodegradation in oil contaminated beach sediments. Journal Environmental Quality, vol. 32, pp. 1243-1243, 2003.