Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowe obszary badawcze – mikroorganizmy – procesy biogenne

Turkiewicz A., Kapusta P., Kubińska N.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2018

|

R. 21, Nr 4 (234)

22--24

EN

The aim of the article is to discuss the role of using biocides in to the drilling muds and fracturing fluids and selection of biocidal products under certain circumstances. The problem of enzymatic decomposition of organic blockers is also presented. This article also concerns nitrate-based treatment in underground gas storage. This technology is applied for limiting activity of sulfate-reducting bacteria (SRB) which are responsible for a natural gas sulphurization. Also, attention was paid to the problem of environmental protection in the oil and gas industry which including issues related to a bioremediation of soils contaminated with petroleum products. The discussed matters can create a broad perspectives in future applications of phytoremediation methods, as well as attempts to combined it with the previous method based on using selected autochthonic microorganisms.

2

Badania biodegradacji odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi

Steliga T., Jakubowicz P., Kapusta P., Kluk D.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 10

1666--1675

PL

Ustalono optymalne parametry procesu oczyszczania oraz opracowano skład biopreparatu z mikroorganizmów autochtonicznych (bakterie) i jego modyfikacje (grzyby i drożdże). Przeniesienie uzyskanych wyników z badań laboratoryjnych na warunki przemysłowe umożliwi sukcesywne (etapowe) obniżanie zawartości substancji ropopochodnych na skażonym terenie aż do poziomu wymaganego przez obowiązujące przepisy. Zastosowany aparat analityczny pozwala na monitorowanie i pełną kontrolę przebiegu procesów oczyszczania oraz dostarcza danych potwierdzających zakończenie biodegradacji substancji ropopochodnych i brak toksyczności gleby na oczyszczanym terenie.

EN

Aged drilling wastes were remediated under lab. and pilot plant conditions. An enrichment of the wastes in microbial species of autochthonous microorganisms resulted in decrease in contents of petroleum-derived contaminants from 200 g/kg dry mass to an acceptable level of 998 mg/kg dry mass. A low content of contaminants and a lack of soil toxicity after purifn. were proven by phys., chem., chromatog. and toxicolog. analyses.

3

Microbiological coal biogasification under laboratory conditions – biogas quantity and quality

Janiga M., Kapusta P., Kania M., Szubert A.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 9

647--654

EN

The paper presents results of experiments consisting in biogasification of hard and brown coals. The process was carried out in closed containers using a microbiological consortium. The influence of various factors on the amount and composition of released gas was checked. Various degasification conditions were tested: hard and brown coal, three different fractions (from 1.4 to 5 mm, from 0.16 to 1.4 mm, and fraction below 0.16 mm), various temperatures (4°C, 20°C, and 40°C), the experiment duration (1, 2, 3, and 4 weeks). Nitrogen and carbon dioxide were the prevailing gas components during the experiments.

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów polegających na biozgazowaniu węgli kamiennych i brunatnych. Proces ten był przeprowadzany w zamkniętych pojemnikach przy wykorzystaniu konsorcjum mikrobiologicznego. Sprawdzono wpływ różnych czynników na ilość i skład wydzielonego gazu. Przetestowane zostały różne warunki degazacyjne: węgiel kamienny i brunatny, trzy różne frakcje (od 1,4 do 5 mm, od 0,16 do 1,4 mm i frakcja poniżej 0,16 mm), różne temperatury (4°C, 20°C i 40°C), czas trwania eksperymentu (1 tydzień oraz 2, 3 i 4 tygodnie). W trakcie eksperymentów dominującymi składnikami gazu były azot i ditlenek węgla.

4

Efektywność biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w zestarzałym odpadzie z dołu urobkowego

Steliga T., Jakubowicz P., Kapusta P., Wojtowicz K.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 10

752--758

PL

W artykule przedstawiono ocenę efektywności biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w trakcie etapowego oczyszczania zestarzałego odpadu, który zdeponowano w dole urobkowym G-70. Odpad z dołu urobkowego G-70 był silnie zanieczyszczony substancjami ropopochodnymi (TPH) (14 258÷120 380 mg/kg s.m.) i BTEX (68,9÷92,7 mg/kg s.m). Etapowa technologia oczyszczania odpadów wiertniczych metodą in situ obejmuje: wstępną remediację, modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową stymulowaną przez wapnowanie i nawożenie (wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne) oraz inokulację biopreparatami opracowanymi na bazie autochtonicznych niepatogennych gatunków bakterii, grzybów i drożdży. Rozbudowany monitoring procesów bioremediacyjnych oparty na chromatograficznych analizach zanieczyszczeń ropopochodnych i badaniach parametrów fizyczno-chemicznych oraz mikrobiologicznych (całkowita liczba mikroorganizmów, liczba mikroorganizmów rozkładających węglowodory ropopochodne, liczba grzybów, identyfikacja rodzajowa i gatunkowa bakterii i grzybów oraz aktywność dehydrogenazowa) w pełni pozwala na optymalizację ich przebiegu oraz ocenę efektywności opracowanych biopreparatów. Po przeprowadzeniu w roku dwóch serii inokulacji biopreparatem na bazie autochtonicznych niepatogennych gatunków bakterii (G-70-1) najszybciej zachodziła biodegradacja węglowodorów alifatycznych o długości łańcucha nC9–nC20 w zakresie: 47,8÷69,6%, zaś w przypadku węglowodorów o długości łańcucha nC21–nC36 w zakresie: 25,7÷51,4%. Uzyskano także obniżenie zawartości BTEX o 53,9%. Wzbogacenie biopreparatu (G-70-1) o autochtoniczne niepatogenne gatunki grzybów i drożdży (G-70-2) oraz przeprowadzenie w II roku oczyszczania trzech serii inokulacji przyczyniły się do wzrostu stopnia biodegradacji węglowodorów z zakresu nC9–nC22 o 51,3÷79,5%, węglowodorów cięższych nC23–nC36 o 39,6÷54,4% oraz BTEX o 79,8%. Po zakończeniu oczyszczania sumaryczna zawartość węglowodorów ropopochodnych w odpadzie wynosiła poniżej 1000 mg TPH/kg s.m., co pozwoliło na przywrócenie aktywności biologicznej na tym terenie.

EN

The article presents an assessment of the biodegradation efficiency of petroleum hydrocarbons during the treatment of weathered drilling waste, which was deposited in the G-70 waste pit. The waste was strongly contaminated with hydrocarbons – TPH (14 258÷120 380 mg/kg dry mass) and BTEX (68.9÷92.7 mg/kg dry mass). Stage technology of drilling waste treatment with an in-situ method includes: initial remediation, modification of waste structure, basic bioremediation stimulated by liming and fertilization (enrichment of waste with biogenic components), and inoculation with biopreparation based on autochthonous nonpathogenic bacteria, fungi and yeast. Extended monitoring of the bioremediation, based on chromatographic analyses of petroleum hydrocarbons, physicochemical tests and microbiological research (total number of microorganisms, number of microorganisms decomposed of hydrocarbons, number of fungi, genus and species identification of bacteria as well as fungi and dehydrogenases activity), enables optimization of their course and assessment of developed biopreparations effectiveness. During two series of inoculation with G-70-1 biopreparation done in the first year of treatment, biodegradation was the most effective in the case of aliphatic hydrocarbons of nC9–nC20 chain (47.8÷69.6%) whereas it was slightly lower for those of nC21–nC36 (25.7÷51.4%). Aromatic compounds (BTEX) were degraded by 53.9%. Application of biopreparation, enhanced with fungi and yeast (G-70-2) during the second year of treatment (3 series of inoculation), resulted in TPH decrease for hydrocarbons: nC9–nC22 by 51.3÷79.5%, for nC23–nC36 by 39.6÷54.4% and BTEX by 79.8%. After the treatment, TPH level was reduced below 1000 mg/kg dry mass and conditions were created for the restoration of biological activity.

5

Assessment of the possibility of enzymatic decomposition of cellulose blockers

Turkiewicz A., Kapusta P.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2018

|

Vol. 35, no. 1

41--48

EN

The article discusses two series of the biodegradation tests of organic blockers used in drilling mud technology. Degradation process of the selected cellulose blockers in terms of quality was assessed by the colorimetric method. In all test solutions these tests revealed the presence of free glucose which is the final product of degradation of modified cellulose from which blockers were made. The beginning of the degradation process was noted already after 48 hours of the impact of enzymatic preparations on samples of blockers. The progress of the degradation process after 30 and 40 days of incubation was assessed by gravimetric method by draining sludge and marking blocker dry matter after enzymatic impact, comparing the sludge matter in samples with the specified enzyme to control samples without the addition of the enzyme. The research described in the work may be useful in the oil industry as they contain data (from laboratory-scale tests) on potential treatments with the use of enzymatic preparations. Detailed data on the degree of degradation of individual enzymatic preparations is included in the tables.

6

Two-phase flow regime three-dimensonal visualization using electrical capacitance tomography – algorithms and software

Banasiak R., Wajman R., Jaworski T., Fiderek P., Kapusta P., Sankowski D.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 1

11--16

EN

This paper presents the software for comprehensive processing and visualization of 2D and 3D electrical tomography data. The system name as TomoKIS Studio has been developed in the frame of DENIDIA international research project and has been improved in the frame of Polish Ministry of Science and Higher Education Project no 4664/B/T02/2010/38. This software is worldwide unique because it simultaneously integrates the process of tomographic data acquisition, numerical FEM modeling and tomographic images reconstruction. The software can be adapted to specific industrial applications, particularly to monitoring and diagnosis of two-phase flows. The software architecture is composed of independent modules. Their combination offers calibration, configuration and full-duplex communication with any tomographic acquisition system with known and open communication protocol. The other major features are: online data acquisition and processing, online and offline 2D/3D images linear and nonlinear reconstruction and visualization as well as raw data and tomograms processing. Another important ability is 2D/3D ECT sensor construction using FEM modeling. The presented software is supported with the multi-core GPU technology and parallel computing using Nvidia CUDA technology.

PL

W artykule autorzy przedstawiają środowisko komputerowe do kompleksowego przetwarzania i wizualizacji tomograficznych danych pomiarowych. Oprogramowanie TomoKIS Studio powstało w Instytucie Informatyki Stosowanej PŁ w ramach projektu DENIDIA i zostało rozwinięte w ramach projektu MNiSW nr 4664/B/T02/2010/38. Zbudowane oprogramowanie jest unikalne w skali światowej, gdyż integruje w sobie proces pozyskiwania danych pomiarowych, modelowanie numeryczne oraz proces konstruowania obrazów tomograficznych, z możliwością adaptacji dla różnych aplikacji przemysłowych, w szczególności dla potrzeb monitorowania i diagnostyki przepływów dwufazowych gaz-ciecz. Architektura aplikacji oparta jest na zestawie niezależnych modułów, które pozwalają na w pełni dwukierunkową komunikacją, konfigurację oraz kalibrację dowolnego urządzenia tomografii elektrycznej z otwartym protokołem pomiarowym, akwizycję i przetwarzanie danych pomiarowych on-line, liniową oraz nieliniową rekonstrukcję obrazów 2D i 3D w czasie rzeczywistym, a także wizualizację surowych danych pomiarowych i tomogramów. Istotnym elementem systemu jest moduł numerycznego modelowania czujników pojemnościowych wykorzystujący metodę elementów skończonych, oparty na autorskich algorytmach generowania siatek MES komputerowych modeli czujników pojemnościowych. Architektura prezentowanego systemu została zaprojektowana przy użyciu obliczeń równoległych na procesorach graficznych, z wykorzystaniem technologii Nvidia CUDA.

7

Acceleration of image reconstruction process in the electrical capacitance tomography 3D in heterogeneous, Multi-GPU system

Majchrowicz M., Kapusta P., Jackowska-Strumiłło L., Sankowski D.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 1

37--41

EN

Electrical capacitance tomography is an innovative method for visualization of industrial processes. One of its main advantages is it’s high time resolution that allows to the usage of ECT in systems with high volatility. In recent years there has been significant development of electrical capacitance tomography 3D, which however, has significantly reduced industrial it’s applications due to the complicated process of image reconstruction. The authors propose the use of multi-node, multi-GPU system to accelerate the process of image reconstruction in ECT 3D.

PL

Elektryczna tomografia pojemnościowa jest innowacyjną metodą wizualizacji procesów przemysłowych. Jedną z jej głównych zalet jest duża rozdzielczość czasowa pozwalająca na zastosowanie ECT w instalacjach o dużej zmienności. W ostatnich latach nastąpił znaczący rozwój elektrycznej tomografii pojemnościowej 3D, która jednakże ma znacznie ograniczone zastosowanie przemysłowe ze względu na skomplikowany proces rekonstrukcji obrazu. Autorzy artykułu proponują zastosowanie wielowęzłowego systemu Multi-GPU do przyspieszenia procesu rekonstrukcji obrazu w ECT 3D.

8

Laboratory tests for the application of nitrate-based inhibitor against H2S formation

Turkiewicz A., Falkowicz S., Kapusta P.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2017

|

Vol. 34, no. 1

231--241

EN

This article discusses two series of the efficiency tests of nitrate-based inhibitor in the contaminated media. Nitrate-based treatments are the new methods of biogenic hydrogen sulfide elimination in the reservoir conditions. The first series concerned the tests of the contaminated medium, i.e. the mixture of formation water and sulfate-reducing bacteria suspension. The second series included the results of tests on natural formation water (without additional microbiological contamination). Moreover, a series of tests was performed in order to evaluate the influence of the tested material on reservoir rock samples represented by sandstone. The results of tests were presented in the form of tables and the formulated conclusions may be in the future useful for the oil and gas industry.

9

Optimization of Distributed Multi-Node, Multi-GPU, Heterogeneous System for 3D Image Reconstruction in Electrical Capacitance Tomography

Majchrowicz M., Kapusta P., Jackowska-Strumiłło L., Sankowski D.

Image Processing & Communications

|

2016

|

Vol. 21, no. 3

81--90

EN

Electrical Capacitance Tomography is a non-invasive imaging technique, which allows visualization of the industrial processes interior and can be applied to many branches of the industry. Image reconstruction process, especially in case of 3D images, is a very time consuming task (when using classic processors and algorithms), which in turn leads to an unacceptable waiting time and currently limits the use of 3D Electrical Capacitance Tomography. Reconstruction using deterministic methods requires execution of many basic operations of linear algebra, such as matrix transposition, multiplication, addition and subtraction. In order to reach real-time reconstruction a 3D ECT computational subsystem must be able to transform capacitance data into images in a fraction of a second. By assuming, that many of the computations can be performed in parallel using modern, fast graphics processor and by altering the algorithms, time to achieve high quality image reconstruction will be shortened significantly. The research conducted while analysing ECT algorithms has also shown that, although dynamic development of GPU computational capabilities and its recent application for image reconstruction in ECT has significantly improved calculations time, in modern systems a single GPU is not enough to perform many tasks. Distributed Multi-GPU solutions can reduce reconstruction time to only a fraction of what was possible on pure CPU systems. Nevertheless performed tests clearly illustrate the need for further optimizations of previously developed algorithms.

10

Analysis of Application of Distributed Multi-Node, Multi-GPU Heterogeneous System for Acceleration of Image Reconstruction in Electrical Capacitance Tomography

Majchrowicz M., Kapusta P., Jackowska-Strumiłło L., Sankowski D.

Image Processing & Communications

|

2015

|

Vol. 20, no. 3

5--14

EN

3D ECT provides a lot of challenging computational issues that have been reported in the past by many researchers. Image reconstruction using deterministic methods requires execution of many basic operations of linear algebra, such as matrix transposition, multiplication, addition and subtraction. In order to reach real-time reconstruction a 3D ECT computational subsystem has to be able to transform capacitance data into image in fractions of seconds. By assuming, that many of the computations can be performed in parallel using modern, fast graphics processor and by altering the algorithms time to achieve high quality image reconstruction will be shortened significantly. The research conducted while analysing ECT algorithms has also shown that, although dynamic development of GPU computational capabilities and its recent application for image reconstruction in ECT has significantly improved calculations time, in modern systems a single GPU is not enough to perform many tasks. Distributed Multi-GPU solutions can reduce reconstruction time to only a fraction of what was possible on pure CPU systems. Nevertheless performed tests clearly illustrate the need for developing a new distributed platform, which would be able to fully utilize the potential of the hardware. It has to take into account specific nature of computations in Multi-GPU systems.

11

Biocide testing for the application in the oil and gas industry

Turkiewicz A, Brzeszcz J., Witek W., Kapusta P.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 2

245--253

EN

The paper discusses tests for effectiveness of three antibacterial substances for application in the national oil and gas industry. The substances were tested with reference to active cultures of microorganisms. These cultures were isolated, inter alia, from drilling fluids, produced waters and extraction sludge, and then multiplied and used in tests discussed in this publication. The tests demonstrated differences in particular tested substances in respect of effectiveness of their impact on aerobic and anaerobic bacteria and fungi. The results of the work will be used in industrial treatments in order to eliminate biogenic contamination, counteract biodegradation of drilling muds, and also for disinfection of reservoirs designed for storing water and other technological fluids.

12

Mikrobiologiczne procesy w aspekcie eksploatacji złóż węglowodorów oraz ich magazynowania

Turkiewicz A., Kapusta P., Brzeszcz J.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2013

|

R. 16, Nr 5 (181)

4--8

PL

W ciągu ostatnich lat nastąpił wzrost zainteresowania zjawiskami mikrobiologicznymi występującymi w trakcie eksploatacji złóż węglowodorów oraz magazynowania rezerw energetycznych. Nadmierny i niekontrolowany rozwój drobnoustrojów może spowodować skażenie mikrobiologiczne danego medium oraz zmiany w składzie tych surowców (procesy biodeterioracji, wzrost zawartości H2S), które przekładają się na konkretne straty ekonomiczne. Wyspecjalizowane bakterie mogą być także wykorzystywane w przemyśle naftowym. W artykule omówiono metodę mikrobiologicznej intensyfikacji wydobycia ropy naftowej, a także rodzaje substancji antybakteryjnych stosowanych w przemyśle naftowym i gazowniczym oraz sposoby eliminacji szkodliwych drobnoustrojów. Ponadto zaprezentowano badania w zakresie magazynowania gazu ziemnego i paliw płynnych.

EN

There has been observed an increased interest in microbiological phenomena, occurring during the exploration and exploitation of hydrocarbon deposits as well as storage of energy reserves, in the recent years. Excessive and uncontrolled development of microorganisms may cause microbiological contamination of a given medium and changes in the composition of these raw materials (e.g. biodeterioration processes, increase of H2S concentration), which translate into tangible economic loss. Despite the fact that bacteria play a harmful role, they may also be beneficial players in many branches of industry. The article is dedicated to MEOR (Microbial Enhanced Oil Recovery) technology, approaches of microorganisms’ elimination and antibacterial substances commonly applied in oil and gas industry. Moreover, the reduction methods of microbial threats related to the storage of natural gas and liquid fuels are also discussed.

13

Preliminary tests of biogas microbiological purity in order to asses a possibility of its input into a gas system

Turkiewicz A., Brzeszcz J., Kapusta P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

515--523

PL

Badania mikrobiologiczne są jednym z elementów oceny jakości biogazu i stanowią uzupełnienie szczegółowych badań chemicznych tego medium. Badania parametrów biogazu, prowadzone pod kątem oceny możliwości ewentualnego wprowadzenia biogazu do krajowej sieci gazowniczej, stanowią ważny aspekt omawianej problematyki. Artykuł prezentuje wstępne badania laboratoryjne oraz przegląd doniesień literaturowych z tej dziedziny. Wyniki badań wskazują na wysoki stopień czystości mikrobiologicznej biogazu, w tym brak bakterii E. coli, Enterococcus fecalis i bakterii redukujących siarczyny, reprezentujących rodzaj Clostridium, w zdecydowanej większości przebadanych prób.

14

Distributed multi-node, multi-GPU, heterogeneous system for 3D image reconstruction in Electrical Capacitance Tomography – network performance and application analysis

Kapusta P., Majchrowicz M., Sankowski D., Jackowska-Strumiłło L., Banasiak R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2b

339--342

EN

3D ECT provides a lot of challenging computational issues as image reconstruction requires execution of many basic operations of linear algebra, especially when the solutions are based on Finite Element Method. In order to reach real-time reconstruction a 3D ECT computational subsystem has to be able to transform capacitance data into image in fractions of seconds. By performing computations in parallel and in a distributed, heterogeneous, multi-GPU environment a significant speed-up can be achieved. Nevertheless performed tests clearly illustrate the need for developing a highly optimized distributed platform, which would mitigate existing hardware and software limitations.

PL

3D ECT zapewnia wiele złożonych problemów obliczeniowych, jako, że rekonstrukcja obrazu wymaga wykonania wielu podstawowych operacji algebry liniowej, zwłaszcza, gdy rozwiązania oparte są na Metodzie Elementów Skończonych. W celu osiągnięcia rekonstrukcji w czasie rzeczywistym system obliczeniowy musi być zdolny do przekształcania danych pomiarowych na obraz w ułamkach sekund. Poprzez wykonywanie obliczeń w sposób równoległy, z wykorzystaniem rozproszonego środowiska heterogenicznego multi-GPU można uzyskać znaczne ich przyspieszenie. Niemniej przeprowadzone badania wyraźnie pokazują potrzebę opracowania wysoce zoptymalizowanej, rozproszonej platformy, która pozwoliłaby na ominięcie istniejących ograniczeń sprzętowych i programowych.

15

Zastosowanie metod molekularnych w badaniach bioremediacji substancji ropopochodnych

Brzeszcz J., Kapusta P., Turkiewicz A.

Nafta-Gaz

|

2013

|

R. 69, nr 11

829--842

PL

Zastosowanie nowoczesnych metod molekularnych zrewolucjonizowało dotychczasową wiedzę w zakresie filogenetycznej i funkcjonalnej różnorodności mikroorganizmów uczestniczących w procesach bioremediacji środowisk, w tym gleb, zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi. Ekosystem glebowy jest silnie zróżnicowanym układem ze stosunkowo wysokim poziomem prokariotycznej różnorodności. Tradycyjne techniki mikrobiologiczne, oparte na izolacji i hodowli w warunkach laboratoryjnych, nie zapewniają pełnego obrazu różnorodności drobnoustrojów występujących w środowiskach skażonych węglowodorami ropopochodnymi. Obecnie szacuje się, że klasyczne metody pozwalają izolować mniej niż 1% populacji mikroorganizmów glebowych. Tym samym zastosowanie metod molekularnych jako narzędzi diagnostycznych przyczyniło się do odkrycia nowych, dotąd niezidentyfikowanych mikroorganizmów. Dodatkowo techniki te oferują możliwość śledzenia zmian w zbiorowości mikroorganizmów w trakcie trwania procesów bioremediacji. W pracy przedstawiono przegląd nowoczesnych molekularnych technik mikrobiologicznych stosowanych w procesach bioremediacji środowisk zanieczyszczonych ksenobiotykami.

EN

Modern molecular techniques have greatly increased our knowledge concerning phylogenetic and functional diversity of microorganisms during bioremediation of oil-polluted environments such as soil. Soil ecosystem is relatively complex with a high level of prokaryotic diversity. The application of traditional culture-based techniques does not provide a full picture into phylogenetic and functional diversity of microbial community inhabiting oil-contaminated niches, since only a small fraction of the mentioned microbes may be cultivated in artificial media. Nowadays, less than 1% of these diverse microorganisms are cultivable by traditional cultivation techniques. Therefore, the use of molecular methods in studying microbial populations of hydrocarbon-polluted soils has led to the discovery of novel and unrecognized microorganisms. Such complex microbial diversity and dynamics in contaminated soil offer a resounding opportunity for bioremediation strategies. The paper presents an overview of modern approaches and applications of molecular microbiological techniques in bioremediation of petroleum-polluted environmental matrices. A general outline of the recent advances in this field is also given.

16

The application of biocides in the oil and gas industry

Turkiewicz A., Brzeszcz J., Kapusta P.

Nafta-Gaz

|

2013

|

R. 69, nr 2

103--111

EN

In recent years there has been increased interest in microbiological phenomena occurring during the exploration, exploitation of hydrocarbon deposits and storage of energy reserves. Excessive and uncontrolled development of microorganisms can cause microbiological contamination of a given medium and changes in the composition of these raw materials (bio-deterioration processes), which translate into tangible economic loss. The article discusses the types of antibacterial substances used in the oil and gas industry. It suggests ways to eliminate harmful microorganisms, as well as a mechanism of biocides action.

17

Analysis of application of distributed multi-node, multi-GPU heterogeneous system for acceleration of image reconstruction in Electrical Capacitance Tomography

Majchrowicz M., Kapusta P., Jackowska-Strumiłło L.

Image Processing & Communications

|

2013

|

Vol. 18, no. 2-3

109--117

EN

3D ECT provides a lot of challenging computational issues that have been reported in the past by many researchers. Image reconstruction using deterministic methods requires execution of many basic operations of linear algebra, such as matrix transposition, multiplication, addition and subtraction. In order to reach real-time reconstruction a 3D ECT computational subsystem has to be able to transform capacitance data into image in fractions of seconds. By assuming, that many of the computations can be performed in parallel using modern, fast graphics processor and by altering the algorithms time to achieve high quality image reconstruction will be shortened significantly. The research conducted while analysing ECT algorithms has also shown that, although dynamic development of GPU computational capabilities and its recent application for image reconstruction in ECT has significantly improved calculations time, in modern systems a single GPU is not enough to perform many tasks. Distributed Multi-GPU solutions can reduce reconstruction time to only a fraction of what was possible on pure CPU systems. Nevertheless performed tests clearly illustrate the need for developing a new distributed platform, which would be able to fully utilize the potential of the hardware. It has to take into account specific nature of computations in Multi-GPU systems.

18

Przeciwdziałanie niekorzystnym procesom biogennym i zastosowanie biocydów w przemyśle naftowym

Turkiewicz A., Brzeszcz J., Kapusta P., Mularczyk A., Gmiński Z.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

871--879

PL

W ciągu ostatnich lat nastąpił wzrost zainteresowania zjawiskami mikrobiologicznymi występującymi w trakcie poszukiwań, eksploatacji złóż węglowodorów oraz magazynowania rezerw energetycznych. Nadmierny i niekontrolowany rozwój drobnoustrojów może spowodować skażenie mikrobiologiczne danego medium oraz zmiany w składzie tych surowców (procesy biodeterioracji), które przekładają się na konkretne straty ekonomiczne. W artykule omówiono rodzaje substancji antybakteryjnych stosowanych w przemyśle naftowym i gazowniczym. Przedstawiono sposoby eliminacji szkodliwych drobnoustrojów, a także mechanizm działania substancji biobójczych.

EN

In recent years there has been increased interest in microbiological phenomena occurring during the exploration, exploitation of hydrocarbon deposits and storage of energy reserves. Excessive and uncontrolled development of microorganisms causes microbiological contamination of a given medium and changes in the composition of these raw materials (biodeterioration processes), which translate into tangible economic loss. The article discusses the types of antibacterial substances used in the oil and gas industry. It suggests ways to eliminate harmful microorganisms, as well as mechanism of action of biocides.

19

Analiza efektywności w warunkach przemysłowych biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadach z dołu urobkowego Graby-7

Steliga T., Jakubowicz P., Kapusta P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

203--211

PL

W artykule zostały zaprezentowane wyniki badań przebiegu procesu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadzie zdeponowanym w starym dole urobkowym Graby-7. Proces był realizowany zgodnie z etapową technologią oczyszczania metodą in situ, obejmującą następujące etapy: remediację wstępną, modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową oraz inokulację biopreparatem opracowanym na bazie autochtonicznych niepatogennych bakterii, grzybów i drożdży. Przedstawiono również charakterystykę składu opracowanych biopreparatów inokulacyjnych. Przebieg procesu oczyszczania dołu urobkowego Graby-7 kontrolowano za pomocą rozbudowanego monitoringu obejmującego badania fizykochemiczne, analizy chromatograficzne oraz badania mikrobiologiczne z wykorzystaniem technik biologii molekularnej, co pozwoliło na optymalizację przebiegu bioremediacji oraz dokonanie oceny efektywności procesu.

EN

The aim of the article is to present research results of petroleum hydrocarbons biodegradation in wastes stored in Graby-7 weathered waste pit. The process was done according to phase technology of purification with an in situ method. It consisted of the following phases: initial remediation, modification of the waste structure, basic bioremediation and inoculation with a biopreparation based on indigenous non-pathogenic bacteria, fungi and yeast. Characteristics of the prepared biopreparations has been presented. Purification of Graby-7 waste pit was controlled with extended monitoring (including physical-chemical research, chromatographic analyses and microbiological research, with the use of molecular biology techniques), which enabled optimisation of bioremediation and estimation of its effectiveness.

20

Zastosowanie geochemicznych i mikrobiologicznych badań powierzchniowych w celu prześledzenia procesów migracji węglowodorów w rejonie zapadliska przedkarpackiego (Bochnia - Tarnów)

Dudek L., Kapusta P.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 11

769-782

PL

W pracy przedstawiono model migracji węglowodorów na północ od linii Bochnia-Brzesko-Tarnów, na podstawie powierzchniowych badań mikrobiologicznych i powierzchniowego zdjęcia gazowego, oraz porównano otrzymane wyniki z wynikami uzyskanymi na rozpoznanym złożu Grobla. Do badań pobrano próby powierzchniowe z rejonu Strzelce Wielkie-Rajsko, Grobla Wschód-Okulice-2 oraz rejonu Grobla i zaznaczono miejsca poboru na mapie w skali 1:10 000. Wykonano analizy ilościowe w celu wykazania obecności i liczby mikroorganizmów utleniających węglowodory. Analizy jakościowe przeprowadzono w celu szczegółowej identyfikacji bakterii metanotrofowych (utleniających metan) oraz mikroorganizmów metabolizujących wyższe węglowodory (bakterie i grzyby). Przedstawiono charakterystykę geologiczną omawianego obszaru uwzględniającą aktualną interpretację budowy geologicznej. Wykonano dwa poprzeczne przekroje geologiczne na linii Grobla-33-Strzelce Wielkie-1-Waryś-5 oraz Grobla-33-Strzelce Wielkie-1-Rajsko-3. Wyniki badań i ich omówienie zamieszczono w niniejszej publikacji.

EN

The paper presents a model hydrocarbon migration north of the line Bochnia-Brzesko-Tarnow, on the basis of microbial prospecting and surface methane analysis. The results are compared with those obtained for a known Grobla oil reservoir. 450 samples were collected on the area of Strzelce Wielkie-Rajsko, Grobla Wschód, Okulice-2 and Grobla oil field and marked on the map in scale 1:10 000. Quantitative analyses were performed to demonstrate the presence and number of hydrocarbon-oxidizing microorganisms. Qualitative analyses were performed to identify methanotrophic bacteria and hydrocarbon-oxidizing (propane and butane) microorganisms. The geological characteristics of the area is presented regarding taking into account the current interpretation of geological structure. Two geological cross sections were taken on the line of Grobla-33-Strzelce Wielkie-1-Waryś-5 and Grobla-33-Strzelce Wielkie-1-Rajsko-3.