Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Possibilities for the industrial use of cooled geothermal brines by borehole salt mines in the Polish Lowlands

Rasała M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 1

25--40

EN

The paper presents the concept of thedisposal of cooled geothermal brines by re-use in borehole salt mines where they are further saturated with sodium chloride. The target recipients of the brines – saturated to reach industrial brine requirements – would be chemical plants. At present mines produce industrial-quality brine with surface water. Using the model options of cooperation of geothermal plants (a hypothetical plant in Mogilno and one under construction in Toruń) with salt mines (Przyjma and Góra), it follows shown that the payback period for major capital expenditures (drilling, pipeline) would be 10–15 years. The solution would provide tangible benefits for geothermal plants (elimination of costs associated with drilling and maintenance of injection wells). Strategic advantages for salt mines would be extending the lifespan of the salt deposit. As there would be no longer a need for the re-injection of heat-depleted brine, the implementation of the solution would also enable simpler – in technological terms – production of geothermal waters with high level of mineralization. The assessment of geothermal potential in the area of these mines indicates that to achieve maximum energy performance and ecological benefits, it would be advisable to supply the mines with waters with mineralization of >100 g NaCl/L from the Lower Jurassic aquifer in the area of the Mogilno Trough. The geothermal plants could operate in parallel in several towns and, assuming they would be supplying enough brine to fully meet the mines’ demand (1000–1100 m3/h) and the temperature of obtained waters would be >80°C, the total capacity of these geothermal installations, could reach 80–100 MW when cooling to 25° C.

PL

Zaprezentowano koncepcję gospodarczego wykorzystania (utylizacji) wychłodzonych solanek geotermalnych poprzez przekazywanie ich do otworowych kopalń soli, celem dalszego dosycenia chlorkiem sodu. Docelowym odbiorcą wód, już w postaci solanki przemysłowej, byłyby zakłady chemiczne. Aktualnie kopalnie te produkują solankę przemysłową, ługując sole cechsztynu wodami powierzchniowymi. Na przykładzie potencjalnej współpracy zakładów geotermalnych (hipotetycznego w Mogilnie i budowanego w Toruniu) z istniejącymi kopalniami soli (Przyjma i Góra) wykazano, że główne nakłady inwestycyjne (wiercenia, rurociąg), mogłyby zwrócić się w ciągu 10–15 lat. Rozwiązanie to przyniosłoby wymierne korzyści dla zakładu geotermalnego (brak kosztów związanych z wykonaniem i utrzymaniem otworu do zatłaczania wychłodzonych wód). Dla kopalń soli byłyby to co najmniej korzyści strategiczne poprzez wydłużenie okresu eksploatacji złóż. Wobec braku konieczności zatłaczania wychłodzonych solanek wdrożenie rozwiązania umożliwiałoby prostszą technologicznie eksploatację wód geotermalnych o wysokim zasoleniu. Z przeprowadzonej oceny potencjału geotermalnego w rejonie kopalń wynika, że dla uzyskania maksymalnych parametrów energetyczno-ekologicznych, zalecane byłoby zaopatrywanie kopalń wodami o zawartości >100 gNaCl/dm3 ze zbiornika dolnojurajskiego z terenu niecki mogileńskiej. Stacje mogłyby pracować równolegle w kilku pobliskich miejscowościach i przy pełnym zaopatrywaniu kopalń w solankę (1000–1100 m3/h) i temperaturze pozyskiwanych wód >80°C, łączna moc energetyczna instalacji geotermalnych, przy wychłodzeniu do 25°C, mogłaby sięgnąć 80–100 MW.

2

Uwagi do wybranych przepisów prawnych związanych z wykonaniem ujęć wód podziemnych

Rasała M.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/2

1363--1366

EN

Current administrative and legal rules for obtaining permission for execution of a groundwater intake vary vastly depending on the intended purpose and depth of such an intake. In extreme cases, it might be necessary to prepare a number of reports and assessments, largely overlapping in content, and obtain several administrative decisions. In parallel, Polish geological and mining law allows for execution of a well up to a depth of 30 m and well yield <5m3/d without any permits or formal reports. As a result, investors abuse conditions of "normal use of waters”, and the geological and mining administration lacks any instruments of control in this area. On the backdrop of a presentation of legal requirements related to execution of groundwater intakes in Poland, the author discusses selected legal provisions in force, cross-examining their relevance. The suggestions for changes in procedures and regulations discussed presented in the paper should be considered as a starter for a discussion between hydrogeology experts, geological administration and lawyers.

3

Uruchomienie ujęcia zwykłych wód podziemnych : prawo, teoria i praktyka

Rasała M., Tunak-Grzybowska A., Pajewski K.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1155--1158

EN

The paper discusses some of the legal provisions governing commissioning of groundwater intakes. Well drilling and obtaining official approval of the exploitable resources report submitted, followed by obtaining a decision on environmental conditions and finally a permit for execution of water facilities still does not guarantee the investor shall be granted the desired water exploitation permit in the requested quantities. Therefore, some local governments have added an additional layer of locally-binding procedural requirements on top of the broader regulations in force, with safeguarding the interests of investors in mind. Situation of wells where water exploitation is of a seasonal nature (e.g. for agricultural irrigation) is somewhat peculiar as the issue is under-regulated. Seasonal water exploitation is not fully taken into account in the legal definitions of hydrogeological terms (e.g. exploitable resources of an intake), leading to errors in hydrogeological documentation. Such errors include those due to varied requirements of individual geological administration bodies, for example as concerns ways of determining the impact of intake operation.

4

The effects of ascent recharge on deep exploitable aquifers on the North European Plain (a case study of the Rogoźno salt anticline, Poland)

Rasała M., Jażdzewska J.

Geological Quarterly

|

2017

|

Vol. 61, No. 4

962--972

EN

In the paper, we analyse the impact of ascending brines from the Mesozoic basement on the formation of hydrogeological conditions of deep exploitable aquifers. In the North European Plain, there are numerous salt structures with associated tectonic deformations, which form migration zones of saline waters from the Mesozoic basement to the Cenozoic cover. This creates a geogenic threat to exploitable aquifers, especially in terms of groundwater exploitation conditions. Previous studies of these phenomena had been conducted on a regional scale and focused mainly on the distribution of chlorides in receiver aquifers without detailed analysis of hydrodynamical and hydrogeochemical effects of the ascent. As part of research into the topic, it is necessary at this point to develop the methodology of assessment of geogenic risks for groundwater, for example for reasons of protection of fresh groundwater resources. As the research area, a halotectonic anticline region was chosen, where the Mesozoic basement is characterized by strong tectonic deformation, and the deepest Cenozoic aquifer has a regional spread. Some simple analyses allowed to clearly identify the zones of saline groundwater ascent along tectonic discontinuities of the Mesozoic bedrock. This phenomenon causes the appearance of waters with a mineralisation up to 2000 mg/L in the exploitable aquifer. Ascent recharge through active faults causes the presence of zones with anomalously high piezometric pressure in the cover of the fault overlay. The shape of these zones is correlated with the course of tectonic deformations. Influence of geogenic pollution is greater in the marginal zones of the anticline than above it. For the full assessment of ascent impact on hydrogeological conditions of the receiver, it is necessary not only to analyse chloride concentrations, but also other groundwater components – i.e. sulphates. Hydrogeochemical analysis may allow for identification of the shallower and deeper ascent recharge zones from the Mesozoic basement. Comprehensive identification of these factors, even in the case of poor tectonic control, can contribute to optimization of groundwater exploitation and protection conditions in the areas potentially and actually threatened by ascent.

5

Zmiany chemizmu i geneza wód leczniczych Kamienia Pomorskiego w świetle wieloletniej eksploatacji

Rasała M., Krawiec A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/2

561--571

PL

W uzdrowisku Kamień Pomorski występują wody lecznicze typu Cl–Na, I eksploatowane obecnie nowo wykonanym odwiertem Edward III. Nieczynne są ujęcia Józef w Dziwnówku i Kamień Pomorski IG 1 w Międzywodziu, w których stwierdzono podobny typ chemiczny wód. Dwa pierwsze otwory ujmują wodę z warstw jury dolnej, a IG 1 z utworów triasu. W artykule przeanalizowano zmiany składu chemicznego i izotopowego wód leczniczych eksploatowanych w Kamieniu Pomorskim. W pracy wykazano, że w trakcie eksploatacji otworów Edward I i Edward II skład chemiczny wody ulegał zmianom. W przypadku pierwszego otworu odnotowywano wzrost zawartości najważniejszych makroskładników, co można wiązać ze zwiększonym zasilaniem ascensyjnym w warunkach intensywnej eksploatacji. Pogarszający się stan techniczny otworu spowodował spadek mineralizacji wód oraz zawartości sodu i chlorków. W trakcie eksploatacji otworu Edward II następowały wahania składu chemicznego, przy czym dla większości próbek nie uzyskiwano stężeń składników większych od stanu początkowego. Podobna tendencja nastąpiła w zmianach składów izotopowych w wodzie z tego otworu w kierunku niższych wartości δ18O i δD względem starszych pomiarów. Wyniki badań izotopowych i gazów szlachetnych pozwalają przypuszczać, iż wody lecznicze z warstw jury dolnej należą do wód, które infiltrowały przed czwartorzędem. Dla nowo wykonanego otworu Edward III odnotowano wody o mineralizacji nieco wyższej niż dla otworu Edward II z końcowego okresu jego funkcjonowania. W trakcie dalszej eksploatacji nowego otworu można spodziewać się wzrostu mineralizacji solanki z uwagi na wzrastający udział zasilania ascensyjnego.

EN

Therapeutic waters of the chemical type Cl––Na+, I– are mined by newly made bore-hole Edward III in the Kamień Pomorski Spa. Other intakes of similar chemical water types as Józef in Dziwnówek and Kamień Pomorski IG 1 in Międzywodzie are not operated at present. The boreholes are screened in Lower Jurrasic sandstones and only the Kamień Pomorski IG 1 borehole is screened in Triassic strata. This paper analyses changes in chemical and isotopic compositions of waters in Kamień Pomorski. The study proves that during operation of boreholes for screening healing waters Edward I and Edward II the chemical composition was subject to change. For the first borehole, an increase of the most vital macro components content was noted, which might be associated with an increased ascending feeding under conditions of intensive operation. Degrading technical condition of the hole has resulted in decrease of water mineralization as well as content of sodium and chlorides. During operation of Edward II intake, the chemical composition was variable, while for the majority of samples, component concentrations did not exceed initial values. Similar trend pertained to the evolution of isotopic components in water at that bore hole towards lower values of δ18O and δD compared to earlier measurements. The results of analyses of isotopic components and noble gases suggest that therapeutic waters from Lower Jurassic horizons are rated among waters that infiltrated before the Quaternary period. For newly borehole Edward III, waters of mineralization slightly exceeding that of Edward from its final operation period as registered. For the course of further operation of new borehole, an increase of brine mineralization should be expected in connection with increasing portion of ascending feeding.

6

Warunki hydrogeologiczne w rejonie wysadów solnych i ich znaczenie dla bezpieczeństwa gospodarczego wykorzystania struktur solnych

Górski J., Rasała M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/1

121-128

PL

Przedstawiono wyniki badań hydrogeologicznych pięciu wysadów solnych zlokalizowanych na Kujawach. Stwierdzono, że wysady solne usytuowane są w strefie aktywnej wymiany wód podziemnych i oddziaływają na otoczenie. Oddziaływanie to można podzielić na wpływ solanek spływających od strefy lustra solnego oraz wód o niższej mineralizacji migrujących z wyższych partii czap wysadów. Omówiono zagrożenia wodne związane z pozyskiwaniem soli i magazynowaniem mediów w wysadach oraz zasady rozpoznawania warunków hydrogeologicznych i monitoringu wód podziemnych w rejonie tych obiektów.

EN

The paper presents the results of hydrogeological investigations of five salts domes in the Kujawy region. The salt domes are situated in active groundwater exchange zones and they affect the surrounding environment. This influence includes the effect of brines flowing from the salt mirror zone, and the effect of water of lower mineralization flowing from the upper parts of the caprock. The investigations were the basis for determination of water risks related to salt extraction and media storage, as well as for creating the rules of recognition and monitoring of hydrogeological conditions.