Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena efektywności biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w zastarzałym odpadzie z dołu urobkowego Graby-59 w warunkach przemysłowych metodą in-situ

Steliga T.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 6

351--364

PL

W artykule przedstawiono etapowe oczyszczanie zastarzałego odpadu wiertniczego zanieczyszczonego substancjami ropopochodnymi, zdeponowanego w starym dole urobkowym Graby-59. Opracowana technologia była realizowana w warunkach przemysłowych metodą in-situ i obejmowała następujące etapy: remediację wstępną – polegającą na drenażu melioracyjno-odciekowym, modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową – stymulowaną przez wapnowanie i wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne oraz inokulację biopreparatami opracowanymi na bazie autochtonicznych niepatogennych bakterii, grzybów i drożdży wyizolowanych z terenu oczyszczanego dołu urobkowego. Cały proces oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowano za pomocą kompleksowego monitoringu, obejmującego badania fizykochemiczne odpadu, analizy chromatograficzne zanieczyszczeń ropopochodnych, badania mikrobiologiczne z wykorzystaniem nowoczesnych technik biologii molekularnej, co pozwoliło na optymalizację przebiegu procesów bioremediacyjnych oraz na ocenę ich efektywności. Wielokryterialną ocenę skuteczności bioremediacji odpadu wiertniczego z terenu starego dołu urobkowego Graby-59 rozszerzono o badania toksykologiczne z wykorzystaniem testu Microtox® SPT, co pozwoliło na obserwację zmian własności toksycznych w trakcie prowadzenia procesów oczyszczania odpadu i prześledzenie powstawania metabolitów pośrednich podczas biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych. Przedstawiony tok postępowania w prowadzonym procesie oczyszczania silnie skażonego sub-stancjami ropopochodnymi odpadu z dołu urobkowego Graby-59 umożliwił po okresie 3 lat uzyskanie obniżenia zawartości zanieczyszczeń ropopochodnych do poziomu nieprzekraczającego dopuszczalnych wartości określonych przez obowiązujące standardy jakości gleby i ziemi. Pozwoliło to na zakończenie rekultywacji terenu dołu urobkowego i przekazanie go do zagospodarowania jako użytku leśnego. W trakcie prowadzonego procesu rekultywacji spełniono obowiązujące wymagania administracyjno-prawne w zakresie polskiego ustawodawstwa, co zaowocowało uzyskaniem decyzji o zakończeniu rekultywacji.

EN

The aim of this article is to present the remediation problem of 50-year-old weathered wastes (soil) from the Graby-59 waste pit. This work presents effects of wastes remediation with the use of a stage technology: initial reclamation, modification in the wastes structure in order to increase microorganisms and nutrients bioaccess to petroleum hydrocarbons; basic bioremediation stimulated by liming and waste environment enrichment with biogenic substances and bioaugmentation consisting of inoculation of the pre-treated wastes with biopreparations developed on the basis of indigenous bacteria, enriched with isolated fungi and yeast during the final phase of inoculation. The entire process of drill wastes remediation was controlled with the use of monitoring, which consisted of: physico-chemical research on waste, chromatographical analysis of petroleum pollutants, microbiological tests with an application of an innovative technology of molecular biology. This enabled optimisation of bioremediation and estimation of its effectiveness. Multi-criteria estimation of Graby-59 waste bioremediation effectiveness was aided with toxicological research using the Microtox® SPT test. This enabled observation of toxicological proper-ties alternations during wastes purification and observation of indirect metabolites development during petroleum hydrocarbons biodegradation. The above presented remediation technology, applied to strongly polluted weathered wastes from waste pit, resulted in decrease in petroleum pollutants content to a satisfactory level in 3 years. Recultivation of waste pit area was completed and the area could be reforested. During recultivation, all required legal and administrative standards concerning Polish law were taken into consideration, which resulted in the adminis-trative decision of recultivation completion.

2

Związki ropopochodne w olejach różnego typu

Gmitrzuk N

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 4

477--486

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę cieczy, których głównymi składnikami są węglowodory ropopochodne. Omówione zostały m.in. oleje napędowe i smarowe. Zaprezentowano także badania, których celem było ukazanie różnic w ilościach związków wchodzących w skład analizowanych cieczy. Badania prowadzone były pod kątem ogólnej ilości węglowodorów oraz ilości i rodzajów wybranych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w skrócie WWA. Wykazano m.in. wzrost wybranych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w smarowych przepracowanych olejach samochodowych w stosunku do smarowych olejów świeżych. Brak konkretnych danych o przemianach ilościowych i jakościowych węglowodorów w przepracowanych olejach samochodowych może być ciekawą informacją np. dla osób zajmujących się mikrobiologicznym rozkładem zanieczyszczeń ropopochodnych w glebie.

EN

This article presents the characteristics of liquids whose main ingredients are petroleum hydrocarbons. In article were discussed inter alia diesel fuels and lubricating oils. Article presents research, showing the differences in the amounts of the hydrocarbon compounds included in the analyzed liquid. The research was conducted in terms of the total amount of hydrocarbons, and the amount and types of selected PAHs. The results are presented in tabular and graphic form using diagram and chromatograms. It has been shown, among others growth of selected polycyclic aromatic hydrocarbons in automotive lubricating oils worked for lubricating oils fresh from 6.8 to 77.6 mg/cm3 for oils for passenger cars and from 13.5 to 83.8 mg/cm3 for oils for cars over 3 tons. In the literature, there are no specific data on the qualitative and quantitative transformation of individual hydrocarbons in worked motor oil. Interesting information of this article can be clue to take a research inter alia the relationship between the microbiological decomposition of soil or water contamination from used oils, and the content of individual PAHs.

3

Chemical composition and biological properties of weathered drilling wastes

Śliwka E., Kołwzan B., Grabas K., Klein J., Korzeń R.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 1

129-138

EN

Chemical and biological properties of 8 samples of drilling wastes from the long-term storage sites in the areas of oil various chemical composition (content of petroleum contaminants 0.6-27.6 wt. %, content of toxic heavy metals 117-730 mg/kg d.m.), and a low susceptibility to biodegradation (within the range of 11-58% during the 60-days experiment) were determined. I was found that samples having higher aliphatic/aromatic hydrocarbons ratio were more susceptible to biodegradation. Considering the high contents of the petroleum contaminants, in which the polar component i.e. resins and asphaltenes, are present, all the tested wastes a treat hazard to the environment. The components of potential mutagenic and carcinogenic properties have been found only in the single samples from a wastes series before and after biodegradation.

4

The use of biotests in estimation of weathered drilling waste bioremediation

Steliga T.

Archives of Environmental Protection

|

2011

|

Vol. 37, no. 2

61-79

EN

Petroleum products are complex mixture of compounds of varied biological properties. They can cause harmful changes in contaminated ecosystems and threaten humans and living organisms as well. Bioremediation (including bioremediation stimulated by biogenic substances and inoculation with biopreparations from autochthonous bacteria and fungi) can result in creation of metabolites of a varied structure and biological activeness, which has been partly recognised. Some of them are more toxic than an initial substrate. Besides, they might have mutagenic features and be responsible for cancer. Estimation of bioremediation effectiveness in waste pits was completed with toxicological monitoring. It was led with the use of living organisms as biomarkers representing all trophic levels of a chosen ecosystem: producers, consumers and reducers. This process enables total estimation of natural environment conditions. The aim of the research was to determine the influence of petroleum contaminants and indirect metabolites (produced during bioremediation) on soil biocenose. The results of biotests (toxicity, phytotoxicity and genotoxity) have been taken into account. The following biotests, prepared and produced by Microbiotest, have been applied: PhytotoxkitTM, Ostracodtoxkit FTM, acute toxicity tests MicrotoxŽ Solid Phase and Ames mutagenicity tests. The obtained results enabled observation of changes in toxic properties during purification of the soil taken from waste pits. In addition, it can be claimed whether the areas are suitable for forest usage.

PL

Zanieczyszczenia ropopochodne stanowią złożoną mieszaninę związków o zróżnicowanych własnościach biologicznych, które mogą być przyczyną niekorzystnych dla człowieka i organizmów ż ywych zmian zachodzących w skażonych ekosystemach. W wyniku prowadzonych prac bioremediacyjnych (obejmujących bioremediację stymulowaną substancjami biogennymi oraz inokulację biopreparatami sporządzonymi na bazie mikroorganizmów autochtonicznych i grzybów) powstają metabolity o zróżnicowanej i słabo poznanej aktywności biologicznej. Niektóre z nich mogą być bardziej toksyczne niż substrat wyjściowy i posiadać własności mutagenne lub rakotwórcze. Ocenę skuteczności stosowanych zabiegów remediacyjnych na dołach urobkowych uzupełniono o monitoring toksykologiczny. Prowadzony przy użyciu organizmów żywych jako biowskaźników reprezentujących wszystkie poziomy troficzne (producentów, konsumentów i reducentów) danego ekosystemu, co pozwala na kompleksową ocenę stanu badanego środowiska glebowego. Celem badań było wykorzystanie biotestów (MicrotoxŽ, Ostracodtoxkit FTM, PhytotoxkitTM i test mutagenności Ames’a) do oceny przebiegu procesu bioremediacji zastarzałych odpadów wiertniczych oraz określenie wpływu pośrednich metabolitów powstających w procesach bioremediacyjnych na biocenozę glebową. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na prześledzenie zmian własności toksycznych w trakcie prowadzonych procesów oczyszczania gleby z dołów urobkowych oraz na stwierdzenie przywrócenia rekultywowanych terenów do użytkowania leśnego.

5

Bioremediacja odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi ze starych dołów urobkowych

Steliga T.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2009

|

nr 163

1-331

PL

W pracy przedstawiono etapowe oczyszczanie odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi, zdeponowanymi w starych dołach urobkowych. Odpad wiertniczy, na podstawie badań fizyko-chemicznych, analiz chromatograficznych zanieczyszczeń ropopochodnych i analiz mineralogicznych oraz przeglądu archiwalnych danych z wierceń, został zakwalifikowany do grupy odpadów o kodzie ex 17 05 03* "gleba i ziemia zanieczyszczona substancjami ropopochodnymi". Umożliwiło to uzyskanie decyzji zezwalającej na odzysk i unieszkodliwianie zanieczyszczeń ropopochodnych metodą in-situ na danym dole urobkowym. Odpady wiertnicze charakteryzowały się wysoką maksymalną zawartością zanieczyszczeń ropopochodnych - w zakresie od 192 480 do 204 478 mg/kg s.m. Z tego względu wprowadzono etapową realizację kolejnych procesów umożliwiających stopniowe obniżanie poziomu zanieczyszczeń. Pozwala to na sukcesywne wprowadzanie kolejnych metod coraz głębszego oczyszczania skażonego terenu. Przeprowadzenie wstępnej remediacji, polegającej na drenażu melioracyjno-odciekowym, pozwoliło na obniżenie zawartości zanieczyszczeń ropopochodnych o 59,3-72,8%, czyli do poziomu poniżej 50 000 mg/kg s.m. - umożliwiającego realizowanie dalszych etapów oczyszczania odpadów zgromadzonych w dołach urobkowych. Omówiono wyniki prac optymalizacyjnych prowadzonych w skali półtechnicznej w warunkach ex-situ metodą pryzmowania, które obejmowały: modyfikację struktury odpadu - w celu zwiększenia biodostępności mikroorganizmów i substancji odżywczych do węglowodorów ropopochodnych, bioremediację podstawową; stymulowaną poprzez biowentylację i wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne, wspomagające rozwój mikroflory autochtonicznej, oraz bioaugmentację - polegającą na inokulacji wstępnie oczyszczonego odpadu biopreparatami sporządzonymi na bazie bakterii autochtonicznych, które w końcowej fazie procesu inokulacji wzbogacano o wyizolowane gatunki grzybów. W badaniach mikrobiologicznych, mających na celu opracowanie profesjonalnego biopreparatu na bazie mikroorganizmów autochtonicznych, rozszerzono zakres klasycznych badań mikrobiologicznych o analizę sekwencjonowania DNA kodującego; 16S rRNA dla bakterii i 18S rRNA dla grzybów, co pozwoliło na zidentyfikowanie gatunków bakterii i grzybów wchodzących w skład biopreparatów. Wprowadzenie w końcowej fazie inokulacji biopreparatu wzbogaconego o wytypowane gatunki grzybów pozwoliło na zwiększenie efektywności oddziaływania biopreparatu - w stosunku do węglowodorów o dłuższych łańcuchach węglowych oraz do śladowych zawartości BTEX i WWA. Cały cykl procesu oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowano za pomocą rozbudowanego monitoringu, obejmującego: badania fizyko-chemiczne odpadu, badania mikrobiologiczne (oznaczenie ogólnej liczby bakterii i grzybów, liczby bakterii degradujących węglowodory ropopochodne, aktywności dehydrogenazowej i celulazowej) oraz badania toksykologiczne z wykorzystaniem testów nowej generacji (testy Microtox/R, Ostracodtoxkit FTM, Phytotoxkit FTM, mikropłytkowy test Ames'a). Równie istotnym elementem pozwalającym na szersze spojrzenie na przebieg procesu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych i określenie efektywności kolejnych etapów oczyszczania była analiza chromatograficzna - pozwalająca na ilościowe i jakościowe oznaczenie poszczególnych węglowodorów wchodzących w skład zanieczyszczeń ropopochodnych. Umożliwiła ona zaobserwowanie zmian zawartości poszczególnych n-alkanów, BTEX i WWA w trakcie realizowanych etapów oczyszczania. Ponadto wprowadzane wskaźniki stopnia biodegradacji n-alkanów (w postaci stosunków zawartości n-C17/Pr i n-C18/F) dobrze obrazują efektywność realizowanych kolejnych etapów opracowanej technologii oczyszczania odpadów z zanieczyszczeń ropopochodnych. W celu opracowania modelu matematycznego biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadach wiertniczych zastosowano normalizację stężenia analitów za pomocą wprowadzonego biomakera - C30-17a(H),21b(H)-hopanu, który umożliwił pełną ocenę stopnia biodegradacji węglowodorów ropopochodnych. Obliczone stałe biodegradacji pierwszego rzędu (k) pozwoliły na prześledzenie i porównanie kinetyki przebiegu biodegradacji poszczególnych grup zanieczyszczeń ropopochodnych (TPH, Suma n-C8-n-C22, Suma n-C23-n-C36, BTEX) w kolejnych etapach oczyszczania odpadów. Na podstawie przedstawionych stałych biodegradacji można również porównać efektywność działania biopreparatów na bazie bakterii autochtonicznych oraz wzbogaconych o wytypowane gatunki grzybów. Przeniesienie wyników badań laboratoryjnych (ex-situ) na warunki przemysłowe stwarza duże trudności, jednakże były one podstawą opracowania wytycznych prowadzenia procesu oczyszczania metodą in-situ. Ponadto pozwoliły one na ustalenie proporcji zmieszania odpadu z "czystą ziemią" w celu modyfikacji jego struktury, doboru optymalnych dawek substancji biogennych oraz zapoznania się z efektywnością opracowanych biopreparatów. Ze względu na sezonowość i zmienność panujących warunków atmosferycznych, opracowana koncepcja oczyszczania odpadów wiertniczych w warunkach przemysłowych (metoda in-situ) wymaga weryfikacji, polegającej na wydłużeniu czasu trwania poszczególnych etapów oczyszczania i zwiększeniu liczby serii inokulacji biopreparatami na bazie bakterii autochtonicznych i grzybów (3 serie inokulacji w ciągu 2 lat prowadzenia procesu bioaugmentacji) oraz zastosowaniu dodatkowo dozowania wgłębnego biopreparatu, z równoczesnym napowietrzaniem głębszych warstw odpadów zdeponowanych w dołach urobkowych. Przedstawiony tok postępowania w prowadzonym procesie oczyszczania silnie skażonych substancjami ropopochodnymi odpadów ze starych dołów urobkowych umożliwił po okresie 3 lat obniżenie zawartości zanieczyszczeń ropopochodnych do poziomu nieprzekraczającego dopuszczalnych wartości, określonych przez obowiązujące standardy jakości gleby i ziemi. Pozwoliło to na zakończenie rekultywacji terenów dołów urobkowych i przekazanie ich do zagospodarowania jako użytek leśny. W trakcie prowadzonego procesu rekultywacji spełniono obowiązujące wymagania administracyjno-prawne w zakresie polskiego ustawodawstwa, co zaowocowało uzyskaniem decyzji o zakończeniu rekultywacji. Przedstawiona technologia należy do nowych, pewnych i bezpiecznych dla środowiska oraz uzasadnionych ekonomicznie do zastosowania w warunkach przemysłowych metod likwidacji zanieczyszczeń ropopochodnych na terenach starych dołów urobkowych.

EN

The aim of this work is to discuss the phase technology of drill wastes purification. The wastes, contaminated with petroleum substances and stored in old waste pits, were the subject of physico-chemical research, chromatographical analyses of petroleum pollutants and mineralogical tests. Then, the archival data was revised. As a result, the wastes were qualified as wastes group ex 17 05 03* "soil and ground contaminated with petroleum substances". Decision to obtain and neutralise petroleum pollutants (with an in-situ method applied in a waste pit) was the next step. The drill wastes included high content of petroleum hydrocarbons in the range from 61 725 to 204 478 mg/kg dry mass. Due to this fact, the phase technology of purification was used. This technology enables effective introduction of consecutive methods of more and more advanced cleaning of the contaminated area. Initial remediation, consisting of drainage, has led to a decrease in pollutants content by 59.3-72.8%, to a level below 50 000 mg/kg dry mass. Owing to this process, the following steps of waste pits purification were possible. Results of optimisation research, done in a semi-industrial scale with an ex-situ prism method, included: modification in waste structure in order to increase microorganisms and nutrients bioaccess to petroleum hydrocarbons; basic bioremediation stimulated by bioaeration, and waste environment enrichment with biogenic substances aiding the growth of autochthonous microflora and bioaugmentation consisting of inoculation of pre-cleaned waste with biopreparations created on the basis of autochthonous bacteria, enriched with isolated fungi during the last phase of inoculation. The aim of microbiological research was to create a professional biopreparation on the basis of autochthonous microorganisms. In addition, microbiological tests included sequential analysis of coding DNA - 16S rRNA for bacteria and 18S rRNA for fungi, which enabled identification of bacteria and fungi species include in biopreparations. During the last phase of inoculation, a biopreparation enriched with selected fungi was applied and the effectiveness of the biopreparation increased, concerning long-chain hydrocarbons and BTEX and WWA trace amounts. The entire process of drill wastes purification was controlled with the use of monitoring, which consisted of: physico-chemical research on waste, microbiological tests (determination of bacteria and fungi total amount, bacteria amount degrading petroleum hydrocarbons, dehydrogenaze and cellulase activeness), and toxicological research with the use of new generation tests (Microtox/R, Ostracodtoxkit FTM, PhytotoxkitTM and microplate Ames tests). One of the most crucial elements, enabling an insight into biodegradation process and determination of purification effectiveness, was a chromatographical analysis. This method leads to quantitative and qualitative determination of hydrocarbons included in petroleum pollutants. Besides, it enables observation of content alternation of n-alkanes, BTEX and WWA during purification phases. Furthermore, introduced indicators of n-alkanes biodegradation degree (as n-C17/Pr and n-C18/F concentration rate) present the effectiveness of the applied wastes purification technology. In order to create a mathematical model of petroleum pollutants biodegradation in drill wastes, normalization of analyte concentration was applied with the use of a C30-17a(H),21b(H)-hopane biomarker, which enabled total estimation of petroleum hydrocarbons biodegradation degree. Calculated first-order biodegradation constants (k) led to observation and comparison in kinetics of biodegradation of consecutive groups of petroleum pollutants (TPH, Suma n-C8-n-C22, Suma n-C23-n-C36, BTEX) in following stages of wastes purification. In addition, owing to the biodegradation constants, comparison in effectiveness of biopreparations, based on autochthonous microorganisms and enriched with fungi, has been possible. Transfer of laboratory research (ex-situ) to industrial conditions causes difficulties. However, they became the main reason to create instructions needed to an in-situ method application. Moreover, proportions of mixing waste with "pure soil" (leading to modification in waste structure), optimisation of doses of biogenic substances and estimation of biopreparations effectiveness were possible. Due to alternation in weather conditions, the conception of drill wastes purification in industrial conditions (in-situ method) needs verification. Time of purification can be lengthened and the number of inoculation series (with biopreparations based on autochthonous microorganisms and fungi) can be increased to 3 series during 2 years of bioaugmentation. Additional deep-seated dosage of a biopreparation and deeper layers aeration of stored wastes in pits should be taken into account. The above presented purification technology, applied to strongly polluted wastes from weathered pits, enabled a decrease in petroleum pollutants content to a satisfactory level in 3 years. Wastes were on the level of accepted soil and ground standards. Recultivation of waste pits area was completed and the area could be re-forested. During recultivation process, all required law and administrative standards concerning Polish law were taken into consideration, that resulted in decision of recultivation completion. The technology can be characterised as new, effective and environmentally friendly. What is more, it is a highly economical method of petroleum hydrocarbons neutralisation in the area of weathered waste pits in industrial conditions.

6

Pore space studies on Wartanian glacial till (Central Poland) polluted with petrol and diesel oil, based on mercury porosimetry

Izdebska-Mucha D.

Geological Quarterly

|

2008

|

Vol. 52, No 2

183-183

EN

Air-dried samples of glacial till were polluted in the laboratory with petrol and diesel oil. A comparative analysis of natural and contaminated material was made on the basis of mercury porosimetry measurements. The investigation revealed relatively slight changes in the pore space of the polluted samples, which were as sociated with adsorption of hydrocarbons onto the soil particles rather than with microstructural change. Introduction of non-polar organic fluid into soil pores did not cause rearrangement of the natural soil structure. Due to the initial air-dried state of the soil material, these findings pertain to unsaturated soils only. These results contribute to the crucial, but still poorly recognized problem of the engineering geology properties of organic contaminated soils.

7

Wpływ substancji ropopochodnych na efektywność uszczelnień gruntowych

Piętka K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2001

|

Vol. 10, No. 1

81--88

EN

Mineral seaing are common use facilities for protection of waste landfills and contaminated sites. Some times the sealing have contact with petroleum products, which may influence the hydraulic conductivity and may result in partial or complete reduction of the efficiency of sealing system. This paper presents the results of a laboratory testing program carried out to determine the influence of petroleum contaminants on hydraulic conductivity of the clay slurry capping system (CS2 ) and on swelling potential of GCL. Results of test show that contamination of soil with petroleum products has a significant effect on both CS2 system and GCL.