Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effects of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Germination and Initial Growth of Selected Lawn Grass Species in Soil Polluted with PAHs

Gawryluk Adam, Krzyszczak Jaromir

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 1

175--186

EN

Grasses are often used to recultivate areas contaminated during shale gas extraction. This is due to the fact that they adapt very well to unfavorable soil conditions such as: high pH, salinity, water deficit or the presence of harmful substances. Additionally, the grass root system releases enzymes into the soil that increase the activity of microorganisms and bacteria that decompose polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), which are the main component of drilling waste. In turn, assessment of initial growth and development (germination tests) is a cheap and quick method to assess the sensitivity of the tested plants to pollutants. Young plants are more susceptible to harmful substances. The study aimed to determine the effect of drilling waste, containing polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on the initial growth and development of selected grass species, with a specific focus on germination energy and capacity, as young plants are more sensitive to harmful substances compared to older plants. Among the tested species, Lolium perenne and Festuca rubra showed the highest energy and germination ability, while Poa pratensis showed the lowest. The experiment showed that of the tested grass species, Lolium perenne and Festuca rubra were the least sensitive to the effects of PAHs, with the smallest reductions in root length and seedling height observed in these species. Additionally, the highest concentration of PAHs was found in soil seeded with Lolium perenne, while the lowest was found in soil seeded with Poa pratensis.

2

Innovative Technologies for the Use of Drilling Waste in Reclamation and Shaping the Physicochemical Properties of Degraded Soils

Bik-Małodzńska Marta, Żukowska Grażyna, Paśmionka Iwona

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 3

294--301

EN

This paper presents an evaluation of the use of drilling tailings in reclamation and development of physical and chemical properties of degraded soils. Composites with drilling wastes and other wastes, useful for the reclamation of degraded soils and their reconstruction in devastated areas, were used in the tests. Comparative objects were anthropogenic soil fertilized with NPK and manure at a dose of 30 Mg/ha + NPK. The research shows that the tested anthropogenic soil was characterized by very poor sorption properties, and especially the composites with the participation of the tested waste improved the described properties. The composite with sewage sludge from ZA Puławy had a more favorable (by approx. 20%) effect on the sorption capacity of the reclaimed anthropogenic soil than the composite with municipal sewage sludge from Lublin. The effect of the tested composites on reducing the hydrolytic acidity of the reclaimed soil was similar, but much more favorable than that of manure. The results of the conducted research confirmed that drilling wastes have environmentally valuable properties, but due to their unbalance, they should not be used alone, but in composites with properly selected other wastes, such as manure or sewage sludge.

3

Experience in the Implementation of Drilling Waste Utilization Technology on the Example of a Large Oil and Gas Region of Russia

Bogdanova Olga, Okmynskaia Valentina

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 2

132--139

EN

The oil industry is characterized by an intense impact on the environment, which inevitably causes its change. In the production process, the existing state of the environment in the territories of industrial facilities is completely or partially disturbed. Today, the result of the negative environmental impact of the fuel and energy industry on the nature of the regions of northern Russia has resulted in millions of tons of drilling and oil production waste stored in sludge pits and causing colossal damage to the atmosphere, hydro- and lithosphere of the country’s oil-producing territories. The aim of this work is to improve the technological process of utilization of drilling waste in the fields with the receipt of an inert building material that does not have a negative impact on the components of the natural environment. In the course of work, based on the analysis of the proposed disposal methods, the most optimal option was selected and a technology for disposal of drilling waste at an oil field was developed, a situational map of the object was presented, and an estimate of the cost of the proposed disposal technology was carried out. Based on the results of the work carried out, a conclusion was made about the effectiveness of the utilization technology under consideration, since it was revealed a decrease in the amount of generated and accumulated waste, a decrease in the costs of maintaining and reclamation of waste accumulation / disposal facilities.

4

Przegląd i analiza wymagań prawnych w zakresie możliwości gospodarowania odpadami pochodzącymi z działalności górnictwa nafty i gazu

Kukulska-Zając Ewa, Król Anna

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 10

735--742

PL

Poszukiwanie i eksploatacja złóż węglowodorów wiążą się z generowaniem odpadów wiertniczych, które zaliczane są do odpadów wydobywczych. Gospodarowanie odpadami wydobywczymi podlega wymaganiom zawartym w regulacjach prawnych zarówno na poziomie UE, jak i na poziomie krajowym. Zgodnie z zapisami zawartymi w obowiązujących aktach prawnych w tym zakresie w pierwszej kolejności rekomendowane jest zapobieganie powstawaniu odpadów wydobywczych oraz ograniczanie ilości wytwarzanych odpadów wydobywczych i ich wpływu na środowisko. Kolejnym krokiem w zagospodarowywaniu odpadów wydobywczych jest ich odzysk, a ostatnim unieszkodliwianie poprzez składowanie na odpowiedniego typu składowiskach. W niniejszym artykule omówiono obowiązujące regulacje prawne, krajowe i wspólnotowe, dotyczące możliwości zagospodarowania odpadów powstających w wyniku działalności górnictwa nafty i gazu. Ilość obowiązujących aktów prawnych w przedmiotowym obszarze jest stosunkowo duża, a wśród najważniejszych regulacji wymienić należy: Ustawę z dnia 10 lipca 2008 r. o odpadach wydobywczych (Ustawa z dnia 10 lipca 2008 r.), Ustawę z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r.) oraz Ustawę z dnia 9 czerwca 2011 r. – Prawo geologiczne i górnicze (Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r.). Przeprowadzony przegląd pokazał wyraźnie, że należy dążyć do ograniczania ilości wytwarzanych odpadów wydobywczych i ich ponownego wykorzystania. W świetle obowiązujących regulacji prawnych do odpadów wiertnicznych można zastosować kilka z rekomendowanych w załączniku do Ustawy (Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r.) sposobów unieszkodliwiania odpadów, tj. procesy D1 (składowanie w gruncie lub na powierzchni ziemi), D2 (przetwarzanie w glebie i ziemi), D3 (głębokie zatłaczanie), D5 (składowanie na składowiskach w sposób celowo zaprojektowany), D7 (odprowadzanie do mórz i oceanów) oraz D9 (obróbka fizyczno-chemiczna). Składowanie takich odpadów na składowiskach jest ostatecznością. Odpady wydobywcze, w tym wiertnicze, można zgodnie z obowiązującymi regulacjami prawnymi składować w podziemnym składowisku odpadów lub w obiekcie unieszkodliwiania odpadów wydobywczych. Jednak mimo stosunkowo dużej ilości aktów prawnych dotyczących możliwego zagospodarowania odpadów wydobywczych na poziomie krajowym, brak jest nadal uregulowań wyczerpujących całą tematykę gospodarowania tego typu odpadami. Ponadto polskie prawo jest często w przedmiotowym zakresie także niespójne.

EN

The exploration and exploitation of hydrocarbon deposits is associated with the generation of drilling waste, which is classified as extractive waste. Extractive waste management is subject to the requirements contained in legal regulations at both EU and national level. In accordance with the provisions of applicable legal acts, it is recommended to prevent the production of extractive waste, to limit its generated amount and the impact on the environment. The next step in the management of extractive waste is its recovery, and the last is disposal in appropriate landfills. This article discusses applicable legal, national and EU regulations regarding the possibilities of waste management arising from the activity of oil and gas mining. The number of applicable legal acts in the area is relatively large, and the most important regulations include the Extractive Waste Act of July 10, 2008 (Ustawa z dnia 10 lipca 2008 r.), Waste Act of December 14, 2012 (Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r.) and the Act of June 9, 2011 – Geological and Mining Law (Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r.). The review has clearly shown that efforts should be made to reduce the amount of the extractive waste generated and to reuse it. In the light of applicable legal regulations, several of the waste disposal methods recommended in the Annex to the Act (Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r.) can be applied to drilling waste, i.e. D1 processes (storage in the ground or on the soil surface), D2 (processing in the soil and on the ground), D3 (deep injection), D5 (storage in landfills in a deliberately designed way), D7 (discharge to seas and oceans) and D9 (physico-chemical treatment). Storage of such waste in landfills is the last resort. Extractive waste, including drilling waste, may be stored in an underground waste disposal facility or in an extractive waste disposal facility in accordance with applicable legal regulations. However, despite the relatively large number of legal acts regarding the possible management of extractive waste at the national level, there are still no regulations exhausting the entire subject of managing this type of waste. In addition, Polish law is often inconsistent in this respect.

5

Bioakumulacja metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych w biomasie koniczyny łąkowej uprawianej na podłożach zawierających odpady wiertnicze

Kujawska J., Pawłowska M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 4

565--570

PL

Odpady wiertnicze, w skład których wchodzi zużyta płuczka i urobek wiertniczy (zwierciny) charakteryzują się dużą zawartością metali, których wodorotlenki alkalizują środowisko. Migracja tych metali do otoczenia stanowi potencjalne zagrożenie dla gleb i wód ze względu na możliwość zakłócania szlaków przemian chemicznych związków mineralnych i organicznych oraz ich toksyczne działanie na organizmy żywe. Wysokie stężenie kationów zasadowych może utrudniać wybór metody zagospodarowania odpadów wiertniczych, ale może być również argumentem za ich stosowaniem w charakterze środka odkwaszającego na rekultywowanych składowiskach odpadów mineralnych zawierających składniki kwasogenne, np. piryt. W celu oceny potencjalnego ryzyka związanego z obecnością odpadów wiertniczych w środowisku glebowym przeprowadzono doświadczenie wazonowe na glebie kwaśnej z dodatkiem odpadów wiertniczych (stanowiących 2,5%, 5%, 10%, 15% mas. podłoża), z użyciem koniczyny łąkowej (Trifolium pratense) jako rośliny testowej. Określono zawartość Ca, Mg, K i Na w podłożach glebowych oraz w biomasie roślin i oceniono wpływ zawartości wielkości dawki odpadu na stężenia poszczególnych metali w podłożu oraz ich akumulację w roślinach. Stwierdzono, że odpady wiertnicze wpłynęły na zwiększenie akumulacji Na, K i Ca w biomasie nadziemnej i korzeniowej koniczyny w stosunku do roślin kontrolnych.

EN

Drilling cuttings were added (2.5-15% by mass) to soil and used for growing red clover (Trifolium pratense). The effect of the concn. of Ca, Mg, K and Na in soil on their bioaccumulation inside the biomass was studied. Migration of the metals inside the plant tissues was also evaluated. The addn. of drilling waste to the soil resulted in an increase in the accumulation of Na, K, and Ca both in the overground and underground parts of the plant.

6

Bioremediacja „in-situ” zestarzałego odpadu wiertniczego zanieczyszczonego substancjami ropopochodnymi

Steliga T., Jakubowicz P.

Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska

|

2018

|

nr 25-26

23--26

PL

W artykule przedstawiono opracowaną w INiG – PIB kompleksową technologię oczyszczania metodą in-situ odpadów wiertniczych ze starych dołów urobkowych. Obejmuje ona drenaż melioracyjno-odciekowy, modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową stymulowaną przez wapnowanie oraz wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne, inokulację biopreparatem opracowanym na bazie autochtonicznych niepatogennych gatunków bakterii, grzybów i drożdży. Rozbudowany monitoring procesów bioremediacyjnych pozwala na optymalizację ich przebiegu oraz ocenę efektywności działania opracowanych biopreparatów.

EN

The article presents a comprehensive treatment technology developed in INiG – PIB with in-situ method of aged drilling waste from old waste pits. Technology includes drainage, modification of the waste structure, basic bioremediation stimulated by liming and enrichment of the waste environment with biogenic components, inoculation with biopreparation developed on the basis of autochthonous non-pathogenic species of bacteria, fungi and yeast. Extended monitoring allows optimizing bioremediation processes and evaluating the effectiveness of the biopreparations.

7

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.

8

Zasolenie odpadów wiertniczych jako czynnik determinujący możliwość ich zagospodarowania

Jamrozik A., Gonet A., Czekaj L., Fijał J., Ziaja J., Wiśniowski R., Stryczek S.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 5

972--976

PL

Zasolenie odpadów wiertniczych jest czynnikiem determinującym wybór opcji ich zagospodarowania. Wpływa również na koszty ich utylizacji. Większość soli obecnych w odpadach wiertniczych wykazuje dużą dynamikę i łatwość ługowania. Określenie poziomu zasolenia tych odpadów powinno stanowić istotne kryterium możliwości ich zagospodarowania nie tylko w środowisku gruntowo-wodnym, w geotechnice, ale także w inżynierii materiałowej. Zwrócono uwagę na szczególnie dużą zawartość łatwo ługowalnych soli w odpadach wiertniczych, których odsalanie jest koniecznym etapem utylizacji.

EN

Some elements contained in aq. and non-aq. drilling liqs. were detd. by std. elution test. Chem. compns. of eluates as well as their electrolytic cond. were detd. by at. absorption spectrometry and conductometry, resp. The eluates derived from aq. waste contained much more Na, K, Ca, Cl ions and revealed better electrolytic cond. than the non-aq. eluates. A preliminary desalination of the wastes was recommended.

9

Toxicity evaluation of spent drilling mud and drilling waste

Żurek R., Jamrozik A., Gonet A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2017

|

Vol. 34, no. 1

243--258

EN

Spent of water based mud (WBM) were tested in this study. Bioassays were done on spent WBM, brine after filtration and solid phase (SP) after filtration on the press. As test organisms, green algae Kirchneriella obesa and Botrydium granulatum were used, along with the cladoceran Simocephalus vetulus and the plant Lepidium sativum. Electrolytic conductivity was between 6.43 and 240 mS/cm. The liquid phase was toxic for K. obesa in the range of dilutions between 0.21 and 0.019, considered as LC50. The parameter LC50 in the category of dilutions was 0.125 to 0.0078 SPP for S. vetulus, 0.25 to 0.094 SPP for green alga Botrydium granulatum when diluted by brown soil and 0.56 to 0.039 SPP for Lepidium sativum. Maximum quantum efficiency (QY) of plants’ photosystem II (PS II), growing on mixtures of drilling fluids with soil, did not depend on the kind of drilling fluid, whereas minimal fluorescence (F0) did. Rinsing the salt out of drilling fluids in a 1:1 proportion was effective only for bentonite mud in the test with L. sativum.

10

Zastosowanie odpadów wydobywczych i kompostu z odpadów komunalnych do tworzenia materiałów glebopodobnych do rekultywacji terenów zdegradowanych

Kujawska J., Pawłowska M., Wójcik K., Baran S., Żukowska G., Pawłowski A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

709--721

EN

Exploratory waste, which is created in the course of mining activities, constitutes more than half of all wastes produced in Poland. In majority, they are considered inert, i.e. harmless for the environment, which enables them to be employed in reclamation of degraded areas. However, the lack of basic nutrients and inappropriate granulometric composition necessitates the introduction of components which remove these limitations. The aim of the conducted research was assessing the possibility of producing mechanically and chemically stable soil-like material out of compost from municipal waste and exploratory waste: coal gangue and drill cuttings from shale gas exploration. Physicochemical properties of the created mixtures were investigated, and their impact on the growth of test plant – common wheat – was evaluated. It was observed that the mineral component, which comprised coal gangue and drill cuttings mixed in the weight ratio of 10:1, was a significant source of potassium, whereas the compost yielded nitrogen and improved the physical properties determining the adequate water-air relations. The best conditions for the growth of the best plants were achieved with the mixture consisting in 50% of compost and 50% of mineral component.

11

Wymywalność metali ciężkich z odpadów wiertniczych górnictwa gazu łupkowego

Kujawska J., Cel W., Wasąg H.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

909--919

EN

Drilling waste constitutes industrial waste produced during mining activities involving drilling holes for exploration and exploitation. In Poland, the growing interest in shale gas, and the necessity of extracting it from significant depths led to the production of approximately 80 thousand tons of drilling waste (in 2013). Only a small part of this waste is utilized in the production of construction materials. Over 80% of produced waste is deposited either at the drilling site or on landfills. Therefore, it is important to assess the environmental risk connected with utilization of this type of waste. Drilling waste from shale gas mining contains various kinds of toxic heavy metals, which may be released into the environment by leaching. The paper describes the performed studies and presented the results of leachability, i.e. potential heavy metal mobility, from two types of drilling waste produced through the use of water- and oil-based drilling muds. Standard 24-hour extraction test was performed in water with solid to liquid phase ratio of 1 kg: 10 dm3. It was proven that the susceptibility of heavy metals to leaching from drill cuttings with water-based mud decreases in the order Ba > Zn > Pb > Cu > Ni > Cr, while in the case of drill cuttings with oil-based mud, it changes in the order Ba > Zn > Cr > Ni > Pb > Cu.

12

Application of Drilling Waste in the Reclamation of Acidic Soils

Chomczyńska M., Kujawska J., Wasąg H.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

375--388

PL

Praca dotyczy nowej metody zagospodarowanie odpadów wiertniczych powstających w procesach poszukiwania gazu z formacji łupkowych. Stosowane metody zagospodarowania tego rodzaju odpadów ograniczają się w praktyce do ich deponowania na składowiskach odpadów niebezpiecznych. Z punktu widzenia ochrony środowiska rozwiązanie takie jest niepożądane i uzasadnia potrzebę poszukiwania nowych metod utylizacji. Odpady wiertnicze to głównie zwierciny, czyli urobek skalny wydostający się na powierzchnię wraz z płuczką wiertniczą. Właściwości fizyczne i chemiczne odpadów wskazują, że mogą być one wykorzystane przyrodniczo do rekultywacji gleb. Biorąc pod uwagę alkaliczny odczyn zwiercin ich dodatek powinien przyczynić się do poprawy właściwości gleb kwaśnych. Celem prezentowanych badań było określenie wielkości maksymalnej dawki zwiercin z uwagi na zmiany produktywności rekultywowanej gleby. W przeprowadzonych badaniach użyto gleby średnio kwaśnej, a dopuszczalną ilość dodawanych zwiercin ustalono na poziomie 15% obj. w oparciu o pomiary pH komponowanych podłoży. Wyniki analiz zasobności gleby wskazały na potrzebę wzbogacenia badanych podłoży w makroskładniki, co osiągnięto przez zastosowanie 2% dodatku substratu jonitowego. Przeprowadzony eksperyment wegetacyjny wykazał, że podłoża przygotowane na bazie zakwaszonej gleby z dodatkami zwierciny i substratu jonitowego charakteryzowały się różną produktywnością zależną od ilości wprowadzonych odpadów wiertniczych. Najkorzystniejszym dla rozwoju rośliny testowej (kupkówka pospolita, Dactylis glomerata L.) okazał się dodatek zwierciny w ilości około 5% obj. Zaobserwowano wówczas ponad 2,5-krotny wzrost produktywności mierzony całkowitą suchą biomasą roślin. Maksymalnym dodatkiem zwierciny z punktu widzenia produktywności podłoża był dodatek wynoszący około 10% obj., przy którym obserwowany wzrost produktywności w odniesieniu do podłoży bez dodatku zwiercin wynosił około 50%. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość wykorzystania odpadów wiertniczych w rekultywacji gleb kwaśnych w połączeniu z dodatkiem substratów przygotowanych na bazie żywic jonowymiennych. Rozwiązanie takie stwarza dodatkowo przesłanki do kompleksowego zagospodarowania zużytych lub poeksploatacyjnych wymieniaczy jonowych.

13

Możliwości zastosowania organiczno-mineralnych odpadów wiertniczych jako składnika budowlanych kompozytów żywicznych

Malata G., Jamrozik A., Gonet A., Wiśniowski R.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1506--1509

PL

Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych zastosowania organiczno-mineralnych odpadów wiertniczych jako substytutu mikrowypełniacza w budowlanych kompozytach żywicznych. Badania prowadzono na najczęściej stosowanej zaprawie żywicznej, w skład której wchodziło spoiwo żywiczne (polimer), wypełniacz drobnoziarnisty (mikrowypełniacz) i piasek. Jako spoiwo żywiczne zastosowano żywicę epoksydową.

EN

Two Zn or Ba-contg. drilling wastes were used for replacing dolomite and quart fillers in epoxy resin-based construction mortars. No substantial deterioration of the mortar properties was obsd.

14

Properties of processed drilling wastes from the factory of ecolocical labors in Tarnogród

Rzyczniak M., Czekaj L., Cabala E., Rzyczniak A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 4

713--721

EN

The following publication presents the results of laboratory testing of drilling wastes’, so called filter cakes, physical and mechanical features, that are utilized in the Factory of Ecological Labors in Tarnogród. This kind of waste is obtained from filtration process lead on processed drilling fluids, in the cellular filter press. As a result of lead tests, granulometric composition of tested ground, some basic and secondary physical features (water (moisture) content, bulk density, liquid limit, plastic limit, plastic index, liquidity index, consistency index), swelling sensibility (swelling curve, swelling coefficient, swelling index, swelling water content) and compressibility (consolidation curve, compressibility curve, edometric compressibility modules). There were defined filtration features (filtration coefficients, filtration curve) and shear strength of soil (shear strength curve, angle of shearing resistance, cohesion). Tests results were presented as charts and tables. Characteristic of the filtered processed drilling fluid waste/filter cakes was based on the achieved results.

15

Characteristics of oil based muds and influence on the environment

Jamrozik A., Protasova E., Gonet A., Bilstad T., Żurek R.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 4

681--691

EN

Oil based muds (OBM) are highly important in well drilling. Water based muds (WBM) and synthetic based muds are not providing sufficient qualities in fulfilling all of the functions of OBM. OBMs ensure more efficient drilling but also disadvantages such as higher initial cost, more stringent pollution controls and reduced effectiveness of some logging tools. Expenses for mud are reaching 10–15% of total well cost. However, high costs are still low compared to expenses for corrective measures in the case of using mud with poor properties, which could lead to drilling disruption as well as excessive time and cost. OBM and cuttings are saturated with toxic compounds and if discharging to sea poses ecological threats. Perhaps the most hazardous oil component for aquatic organisms are low-boiling aromatics, which consist of benzenes and naphthalenes both soluble in water. Additionally, the higher-boiling aromatic fractions are of high environmental interest due to their persistence in sediments, leading to enzyme induction, cellular dysfunctions, genetic alterations, and chronic effects on organisms. There is a difference in volume of generated waste between using water- and oil-based muds. WBM produces 7,000–13,000 bbl of waste per well. Depending on well depth and diameter 1,400–2,800 bbl are drill cuttings. OBM generates mush less waste as the mud is usually recycled and only drill cuttings with volumes of 2,000–8,000 bbl per well need treatment prior discharge. This paper discusses the hazardous effect of toxic compounds in OBM and evaluates the efficiency of different OBM treatment towards zero discharge.

16

Categorization of the drilling waste as a criterion of selecting the methods of their detoxication, recovery and management

Gonet A., Fijał J., Jamrozik A., Stryczek S., Bilstad T.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 2

447--454

EN

Being aware of the problems affecting our environment, novel technological solutions have been dealt with to improve its quality. Mining is a sector generating substantial volume of waste and it also refers to drilling operations. On the basis of laboratory investigations and the analyses of legal regulations, three categories of drilling waste have been distinguished depending on the environmental impact of the waste and on the potential technologies of their treating and successful utilizing. The essentials of the solutions proposed have been presented and for each of the categories a processing flow chart has been prepared. At the ends of the processing lines, the flow charts specify the possibilities of utilization of the final products.

17

Environmental impact of exploration from unconventional gas deposits in Poland

Macuda J., Konieczyńska M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2015

|

Vol. 22, nr 4

703--717

EN

Shale formations have been recently treated only as source rocks and sealing packages mainly of conventional deposits. At present shales, which have a considerable concentration of highly mature organic matter appearing in complexes of over 30 m thick are used as unconventional sources for natural gas production with the use of advanced drilling technologies. Natural gas production in such rock formations necessitates performing a horizontal section in the borehole and a big number of hydraulic fracturing jobs. The unconventional shale gas deposits have been prospected also in Poland for a couple of years. Exploration works mainly concentrate on a vast area passing from Pomerania through Mazowsze to the Lublin region in Poland. The analysis of the geologic analyses reveals that the most perspective are shales in the Lower Paleozoic at a depth of 2500 m in the eastern part to about 4000 m in the western part of the area. The paper is focused on the quantitative and qualitative evaluation of environmental impact of natural gas exploration works from unconventional deposits. Special attention was paid to the hydraulic fracturing jobs in shales, which create particular hazard for water and soil environment. These hazards already appear at the stage of preliminary works, when big quantities of chemicals and water for frac jobs are stored in the rig area, and then, during realization of works, when the spent hydraulic fracturing fluid may penetrate the water-bearing horizons in the caprock. The composition of fracturing fluid used in Gapowo B-1A well are given along with the results of chemical analyses of a few parts of spent fracturing fluid samples pumped out from the borehole. The fluid turned out to be high in salt (high specific electrolyte conductance (SEC) and total dissolved substances (TDS) and a high toxicity for most of the living organisms). For this reason the spent fracturing fluid should not enter the environment without control.

PL

Formacje łupków do niedawna traktowane były jedynie jako skały macierzyste i pakiety uszczelniające głównie dla złóż konwencjonalnych. Aktualnie w świecie skały łupkowe, które charakteryzują się znaczną koncentracją materii organicznej o wysokiej dojrzałości termicznej i występujące w kompleksach o miąższości powyżej 30 m, są wykorzystywane jako złoża niekonwencjonalne do eksploatacji z nich gazu ziemnego przy wykorzystaniu zaawansowanych technologii wiertniczych. Wydobycie gazu ziemnego z takich formacji skalnych wiąże się z wykonaniem w poziomym odcinku otworu dużej ilości zabiegów hydraulicznego szczelinowania skał. W Polsce od kilku lat prowadzone są również prace poszukiwawcze niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego w skałach łupkowych. Koncentrują się one głównie w szerokim pasie ich występowania, przebiegającym przez Polskę od Pomorza poprzez Mazowsze po Lubelszczyznę. Z analizy dotychczasowych badań geologicznych wynika, że najbardziej perspektywiczne jest występowanie tego typu złóż w skałach łupkowych dolnego paleozoiku, zalegających na głębokościach od 2500 m we wschodniej części tego pasa do około 4000 m w jego części zachodniej. W pracy skoncentrowano się głównie na ilościowej i jakościowej ocenie wpływu prac poszukiwawczych za gazem ziemnym w złożach niekonwencjonalnych na środowisko naturalne. Szczególną uwagę zwrócono na zabiegi hydraulicznego szczelinowania skał łupkowych, które stwarzają największe zagrożenia dla środowiska gruntowo-wodnego. Zagrożenia te występują już na etapie prac przygotowawczych, w wyniku magazynowania na wiertni dużych ilości środków chemicznych i wody do zabiegów szczelinowania oraz w trakcie ich realizacji w wyniku potencjalnej możliwości przedostania się płynu pozabiegowego do występujących w nadkładzie utworów wodonośnych. W pracy podano skład cieczy szczelinującej użytej do zabiegu w otworze Gapowo B-1A oraz wyniki analiz chemicznych kilku partii płynu pozabiegowego, odpompowanego z otworu. Stwierdzono jego wysokie zasolenie, przejawiające się wysokimi wartościami parametrów PEW i SSR oraz dużą toksyczność w stosunku do większości organizmów żywych. Z tego względu płyn pozabiegowy nie może dostawać się do środowiska w sposób niekontrolowany.

18

Utilisation of drilling waste muds from drilling waste dump

Kotwica Ł., Wons W., Malata G., Murzyn P., Jamrozik A., Gonet A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 3

623--636

EN

Dynamically developing drilling industry is connected with some environmental impact. Considerable amounts of contaminated drilling waste is produced, regardless the applied prevention measures. The generated drilling waste is diversified both chemically and physico-mechanical. These properties ma ke utilization or managing of drilling waste difficult. In article presented results laboratory research stabilization of drilling waste mud from Polish commercial drilling waste dump. Samples were taken from an old lot which is not currently under operation and was provided to be subjected to reclamation. Investigated waste drilling mud stored in waste dump contains h igh amounts of unbound ions, which can be leached out of the sample. It cause the method of utilization to fulfill two goals: first it should allow to solidify the material in order to obtain material easy to transport and process and second the method should allow to decrease the amount of ions which can be leached out of the final material.

19

Selected aspects of drilling waste management in Poland

Jamrozik A., Ziaja J., Gonet A., Fijał J.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 3

565--573

EN

One of the main problems related to environmental protection in the search for hydrocarbon deposits are drilling waste. In these article the authors presented their research results on the toxicity of drilling muds and suggested the possibility of their utilization. Research material represents drilling waste collected during prospecting for both conventional and unconventional deposits of oil and gas in the Polish Lowlands, Pomerania, the Carpathians and the Carpathian Foredeep.

20

Characterization, properties and microstructure of spent drilling mud from the point of view of environmental protection

Fijał J., Gonet A., Jamrozik A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 3

483--492

EN

This investigations were carried out on different spent water-based muds, collected in drillings in various parts of Po land. The combined study methods included structural and phase investigations (X-ray diffractometry, infrared FTIR spectroscopy, scanning electron microscopy) and instrumental chemical determinations. The results characterize mineral and phase composition of the samples, their microstructure and chemical composition. The authors focused on the specific nature of polymer-clay complexes, which in drilling mud systems have the form of delaminated or ex foliated organic-clay polymer nanocomposites that control prope rties of such waste materials. Detailed recognition of properties chemistry, mineral and phase composition, microstucture of spent drilling muds have a fundamental meaning for studies on the management of these materials in the natural environmental.