Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 232

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 12 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  wastes
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 12 next fast forward last
EN
The article presents tests on a new lead-free bronze CuSn4Zn2PS, intended for fittings for contact with drinking water, in which the addition of lead was replaced with sulphur. The subject of the experimental work was the production of semi-finished products from this alloy based on the charge coming entirely from waste generated after machining. A specialized pilot line was used for the tests, and after cleaning, the waste was melted and then were continuously cast in the form of rods and hollow rods. The cleaning efficiency was assessed, and the manufactured semi-finished products were subjected to tests, including the assessment of the chemical and mechanical homogeneity and the structure of the test batch of the semi-finished casting products in terms of the possibility of manufacturing products meeting the requirements of technical specifications. The obtained results, both in terms of a stable chemical composition, homogeneous and reproducible mechanical properties, fully compliant with the specifications for fittings bronzes (CC499K), as well as the lack of faults of the obtained semi-finished products, despite a very large share of waste material, indicate the possibility of using the tested recycling method for the production of semi-products of sulphur bronze, which is an alloy that is relatively difficult to manufacture.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac projektowych i badawczych, których celem było wytworzenie lekkiego kruszywa ultrakompozytowego (UCLA - ultracomposite lightweight aggregate) w wyniku połączenia odpadów pochodzących z różnych źródeł. Opracowana technologia wytwarzania pozwoliła na wykorzystanie odpadów pochodzących z termoplastycznych polimerów (PET) oraz mineralnych odpadów z procesów spalania, i pozyskanie kruszywa lekkiego mogącego znaleźć powszechne zastosowanie w budownictwie. W trakcie prac nad technologią wytwarzania nowego, ekologicznego kruszywa wykorzystano właściwości fizyczne termoplastycznych tworzyw sztucznych, w tym ich dużą lepkość w stanie stopionym. W wyniku odpowiednio przeprowadzonej obróbki termicznej w specjalnie zaprojektowanych warunkach wytworzono kompozyt w postaci granulek odpowiadających frakcji kruszywowej 2 - 8 mm. Uzyskano różne rodzaje kruszyw lekkich wykonanych przy użyciu różnych drobnoziarnistych wypełniaczy mineralnych - ubocznych produktów spalania, których podstawowe właściwości zostały zbadane i zaprezentowane.
EN
The paper presents the results of design and research work aimed at producing ultracomposite lightweight aggregate (UCLA) as a result of combining waste from different sources. The developed production technology allowed to utilize waste from thermoplastic polymers (PET) with mineral waste from combustion processes, and to produce a lightweight aggregate that can be widely used in construction. During the development of the technology to produce a new, ecological aggregate, the physical properties of thermoplastics and their high viscosity in the molten state were used. As a result of a properly conducted thermal treatment in specially designed conditions, a composite in the form of granules corresponding to an aggregate fraction of 2 - 8 mm was produced. Different types of lightweight aggregates made with various fine-grained mineral fillers - by-products of combustion - were obtained, the basic properties of which were studied and presented.
PL
Występujące braki paliw stałych na rynku polskim mogą powodować spalanie niedozwolonych materiałów (odpadów) w komunalnych urządzeniach grzewczych. Może to powodować zwiększenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery i mieć negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Spalanie odpadów powoduje znaczące zwiększenie emisji takich związków jak tlenek węgla oraz związki organiczne, w tym: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, dioksyny, furany, fenole oraz formaldehydy. Spalanie odpadów ma również bardzo negatywny wpływ na prace urządzeń grzewczych oraz instalacji kominowych.
EN
The shortages of solid fuels on the Polish market may results in the combustion of prohibited materials (waste) in municipal heating devices. This can increase the emission of pollutants into the atmosphere and have a negative impact on human health. The combustion of waste causes a significant increase in emissions of carbon monoxide and organic compounds, including: polycyclic aromatic hydrocarbons, dioxins, furans, phenols and formaldehydes. Waste combustion also has a very negative impact on the operation of heating devices and chimney installations
PL
Zrównoważony rozwój obejmuje równowagę pomiędzy wymaganiami środowiskowymi i społecznymi a rozwojem gospodarki. Niewłaściwe opakowanie może przyczynić się do wzrostu ilości strat żywności i odpadów opakowaniowych, a zarazem do ubożenia środowiska naturalnego. Dlatego branża opakowaniowa musi sprostać coraz bardziej restrykcyjnym przepisom legislacyjnym, które określają m.in. wyższe wymagane poziomy odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych. Metoda LCA (Ocena Cyklu Życia) umożliwia ocenę wpływu opakowania na środowisko w całym swoim cyklu życia, uwzględniając różne kategorie wpływu (np. emisje substancji, zagospodarowanie terenu, zużycie paliw kopalnych) oraz kategorie szkód (np. zdrowie ludzkie, jakość ekosystemu, zasoby). Badania naukowe pokazują, że rzetelna analiza LCA pozwala na wybór optymalnego rozwiązania opakowaniowego, w tym składu materiału opakowaniowego, kształtu i wielkości opakowania czy techniki pakowania, dla określonego rodzaju żywności.
EN
Sustainable development involves a balance between environmental and social requirements and the development of the economy. Improper packaging can increase the food and packaging waste, and at the same time impoverish the packaging industry has to cope with increasingly restrictive legislative provisions, which define, inter alia, greater recovery and recycling of the required packaging waste. The LCA method allows the environmental impact of packaging to be assessed throughout the life cycle, taking into account different impact categories (e.g. substance emissions, land use, fossil fuel consumption) and damage categories (human health, ecosystem quality, resources). Scientific research shows that reliable LCA analysis allows for the selection of the optimal packaging solution, including the composition of the packaging material, the shape and size of the packaging or the packaging technique, for a specific food.
EN
Due to an increase in energy price and pollution plus environmental regulations, companies start to adopt green policies. In fact, companies are encouraged by governments to develop strategies to achieve more sustainable operations. Based on this literature review the contribution of Lean Manufacturing on environmental performances will be discussed, a survey of 50 different automotive companies based in Morocco, shows how they are carrying out manufacturing and environmental practices. The result of this study shows a positive impact of advanced Lean Manufacturing’s tools on the environmental performance and contribute to the present literature on environmentally friendly Manufacturing. The findings and proposals of this paper can be a beginning step for Moroccan companies to completely use their capability of environmental practices and improve their manufacturing productivity performance while identifying trends in organizational development.
EN
The ecological issues posed in the land, air and water compartments of the environment by waste polyethylene terephthalate (PET) packaging materials linger to be a significant problem nowadays, strictly linked to the rise in consumption of PET packaging materials by the populations in developing countries. However, little efforts are involved in these parts of the world, in managing sources and impacts of waste PET packaging materials. Although the main raw materials, PET polymers, are not considered lethal, the residual monomers in the raw materials have been proven hazardous to the environment. Moreover, many chemicals used in the production of PET packaging materials, such as additives, are dangerous to the environment, along with some degradation products that may be released during the PET packaging materials life cycle. In view of the potential impacts by waste PET packaging materials in the environment, this paper highlights the sources, impacts and management of waste PET packaging materials. We involved extensive literature review on the waste PET packaging materials. It was concluded that the management of waste PET packaging materials by the sources generating them together with recycling, enlightenment, re-usage, ban, product replacement, and improved collection of waste will mitigate the impacts on the environment.
EN
The alternative waste fuels have a significant share in the fuel mix of the cement industry in Poland. The conditions inside cement kilns are favorable enough for environmentally-friendly use of waste fuels. In the article, the authors discuss the current situation concerning the use of alternative fuels in Poland, from difficult beginning in the 1990s to the present time, different kinds of fuels, and the amounts of used fuels. The use of fuels in Poland is presented against the global and EU consumption (including Central European countries and companies). The increased use of waste-derived fuels, from the level of about 1% at the end of the 1990s to the present level of about 70%, allowed for the limitation of waste storage, including avoidance of greenhouse gas emissions and consumption of conventional energy sources; those effects also contributed to the implementation of the sustainable development and circular economy conceptions. The experiences of the cement plants worldwide prove that the use of waste fuels is ecological and economical. The examples showed in the article confirm that cement plants are greatly interested in using waste fuels from waste, as they invest in the infrastructure allowing to store bigger amounts of waste and dose them more efficiently. Thus, the cement industry has become an important element of the country’s energy economy and waste management system.
PL
Jakie są rezultaty postępowania w sprawie ustanowienia zabezpieczenia w przypadku stosowania odpadów do rekultywacji wyrobisk? W artykule analizuję pierwsze rozstrzygnięcia organów odwoławczych.
PL
Przedstawiono problem w zagospodarowaniu popiołów po spalaniu odpadów miejskich. Przedstawiono charakterystykę tych odpadów oraz zjawiska zachowania się metali podczas procesu spalania. Przedstawiono metody wydzielania metali wraz z charakterystyką urządzeń.
EN
A problem of ash management after burning municipal waste was presented. The characteristics of this waste and the phenomenon of metal behavior during the combustion process are presented. Methods of metal separation as well as the equipment characteristics are presented.
EN
The purpose of the study is presentation of the method of increasing the competitiveness of the mining industry through the demonstration of the possibility and potential in closing the loop of supply chains through waste management. A critical analysis of the source literature and an arithmetic analysis of statistical data in static and dynamic perspectives were accepted to be the research method. It has been found that the structure of the level of mining wastes and the level of their recovery rates demonstrate a large potential of closing the loop of chains in this industry and, at the same time, a potential to extend the chains through directing the material from recovery to various sectors. This constitutes an example of the direction of activities that are in line with the EU strategies for the economies of other states which possess this type wastes.
EN
The purpose of the research was to raise the level of environmental safety in the coal mining regions by using combustion metamorphic rocks of the spoil banks, which were reinforced with the modified wastes of the polymer production, namely carbonous binders, as a man-made raw material for the base courses of roads. The environmentally friendly technology for the construction of the base course of roads from layers of combustion metamorphic rock mixtures (CMRM) with different largest granule size of crushed stone was developed. The bulk density and compressive strength in a cylinder on a hydraulic press were used as the criteria for determining the rational granulometric composition. The practicability of reinforcing combustion metamorphic rocks with coal tar, which is a modified waste of the polystyrene production, i.e polystyrene dust, was shown. The technology of preparation of the tar and polystyrene binder (TPB) was developed. The optimal concentration of polystyrene dust in the organic binder of the coke production and the time of their combination (as the optimal areas of admissible values of variation factors X1, X2, X3) were determined using the method of mathematical planning of the three-factor experiment (5 optimization parameters). The coefficients of the regression equations were calculated using the least squares method. Regression equations are a second-degree polynomial. The three-dimensional diagrams “parameters of system optimization – variance factors” were calculated and drawn. In accordance with the obtained regression equations, the response surface was designed in a three-dimensional space. The areas of admissible values of optimal variance factors correspond to the limit values of the response functions.
12
Content available Removal of Fluoride Ions from the Mine Water
EN
Murmansk Region is home to some major mining and mineral sites. One of the most challenging environmental problems in the mining industry is mine water treatment. For example, the rocks of the deposit operated by Lovozero Mining and Mineral Processing Company contain villiomite (NaF). It is highly soluble in water, and the mine waters at the site have a high content of fluoride ions – significantly above the maximum permissible values. Lab-scale experiments were conducted to test various reagents and different initial concentrations of fluoride ions in the treatment of model solutions and mine water. Depending on the initial concentrations, magnesium and calcium-containing sorbents are proposed for the defluorization of water. Using scanning electron microscopy and microprobe analysis, it was found that fluorine can be bound in poorly soluble compounds, such as, for example, fluorite. Pilot trials are planned.
PL
Region Murmański jest regionem silnie uprzemysłowionym, jest lokalizacją wielu kopalń. Jednym z najtrudniejszych problemów środowiskowych w górnictwie jest uzdatnianie wód kopalnianych. Przedstawiono przykład kopalni Lovozero Mining and Mineral Processing. Złoże zawiera villiaumit (NaF). Jest to minerał dobrze rozpuszczalny w wodzie. Wody kopalniane w tym miejscu mają wysoką zawartość jonów fluorkowych - znacznie powyżej maksymalnych dopuszczalnych wartości. Przeprowadzono eksperymenty na skalę laboratoryjną w celu przetestowania różnych odczynników i różnych początkowych stężeń jonów fluorkowych w obróbce roztworów modelowych i wody kopalnianej. W zależności od początkowych stężeń do odfluoryzacji wody proponuje się sorbenty zawierające magnez i wapń. Za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej i analizy mikropróbek stwierdzono, że fluor może wiązać się w słabo rozpuszczalnych związkach, takich jak na przykład fluoryt. Planowane są próby pilotażowe.
EN
Mining plants are faced with the task of seeking image change with a positive economic result. Post-mining waste may be an opportunity for mining enterprises to implement the circular economy idea. In this article, the authors presented an overview of some of the most important waste, such as dumps, methane or mine waters. The analysis of the composition of brines obtained in the "Dębieńsko" Plant allowed the authors to formulate numerous conclusions for their new use. Air pollution and, at the same time, increased health-related needs of society open new opportunities for pro-ecological and recreational use of what has constituted the negative perception of the hard coal industry in Upper Silesia. The article proposes a number of solutions in this area.
PL
Zakłady górnicze stoją przed zadaniem poszukiwania zmiany wizerunku przy jednoczesnym dodatnim wyniku ekonomicznym. Odpady pokopalniane mogą stanowić szansę wdrożenia idei Circular Economy przez przedsiębiorstwa górnicze. W artykule autorki zaprezentowały przegląd kilku najważniejszych odpadów, takich jak hałdy, metan czy wody kopalniane. Analiza składu solanek uzyskiwanych w Zakładach „Debieńsko” pozwoliła sformułować liczne wnioski ich nowego wykorzystania. Zanieczyszczenie powietrza, a zarazem zwiększone potrzeby prozdrowotne społeczeństwa pozwalają sądzić, że otwierają się nowe możliwości proekologicznego i rekreacyjnego wykorzystania tego co do tej pory stanowiło o złym postrzeganiu przemysłu węgla kamiennego na Górnym Śląsku. W artykule zaproponowano szereg rozwiązań w tym obszarze.
EN
The article presents the results of preliminary tests obtained from the analysis of ash coming from the combustion of various types of waste in household furnaces. The aim of this work was to examine the influence of various types of waste burned in household furnaces on the elemental composition of the generated ash. As part of the research, analyses of ash generated from the incineration of mixed waste, plastics, wood, textiles, rubber waste and paper were made. The content of selected metal ions: Mn, Cu, Mo, Zn, Cd, Tl, Cr, Co, Ni, As, Sn, Sb, Pb, V was determined in the tested samples, according to PN-EN ISO 17294-2: 2016-11 standard. The highest concentrations of zinc were found in the large-sized waste, rubber and textile ash samples and highest concentrations of copper were found in the plastic and paper ash samples. The highest concentrations for elements such as copper, lead, cobalt and chromium were recorded for samples of rubber and large-sized waste containing e.g. varnished furniture boards. The obtained results showed that depending on the waste incinerated, the content of selected metals was significantly different, and the highest concentrations were noted for samples of large-sized waste, waste from segregated plastics and waste from rubbers.
EN
This paper describes interesting operational experiments have been performed in the scope of the project where the process of melting deoxidation was used under improvised conditions of cold blast cupola furnace. The goal was to find out metallurgical effects of added self-reducing briquettes prepared from steel sludge into cupola furnace charge and above all to verify the grade of deoxidation of oxides of iron at keeping output quality of cast metal. Present state of research and development of technologies of iron production in the area of commercial exploitation of these technologies is not in such a position that we could realistically assess their efficiency, investment costs and economic impacts. Moreover, an unequivocal requirement on minimization of CO2 emissions, mainly by its recycling, is here more and more promoted.
EN
An effective way to glass strengthening is controlled crystallization, which results in obtaining the material with very favourable mechanical properties compared to parent glass. Crystallization process is conducted between glass transformation temperature and liquidus temperature. Information concerning the production of glass-ceramics material, as well as materials, which are the most commonly used in its production, were analyzed in this paper.
PL
Skutecznym sposobem wzmocnienia szkła jest kontrolowana krystalizacja, co skutkuje otrzymaniem materiału o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych w porównaniu do szkła macierzystego. Proces krystalizacji prowadzony jest pomiędzy temperaturą transformacji szkła a temperaturą likwidusu. W artykule przenalizowano informacje dotyczące otrzymywania tworzywa szkło-ceramiki, jak również materiałów najczęściej wykorzystywanych podczas produkcji tego materiału.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań empirycznych na temat wskazanych przez pracowników rodzajów marnotrawstw występujących w przedsiębiorstwie produkcyjnym. Opracowanie ma pokazać i udowodnić jednocześnie, że straty mogą pojawić się wszędzie, a zatrudnieni, widząc w swoich wykonywanych czynnościach straty, nie boją się ich wskazać. Praca składa się z dwóch części – teoretycznej i empirycznej. Pierwsza przedstawia wybrane klasyfikacje marnotrawstwa według różnych autorów literatury przedmiotu, zaś druga część prezentuje wyniki badań ankietowych na temat typów marnotrawstw w procesach produkcyjnych wskazanych bezpośrednio przez pracowników związanych z produkcją.
EN
The article presents the results of empirical research on the types of waste identified by employees in the manufacturing company. The work is to show and prove that losses can occur everywhere and employees, seeing losses in the carried out activities, are not afraid to specify them. The work consists of two parts – theoretical and empirical. The first part presents selected classifications of waste according to different authors of the subject literature, and the second part focuses on the results of the survey on the types of waste identified directly by employees during the production processes.
PL
Podczas prowadzenia prac poszukiwawczych wytwarzane są duże ilości odpadów, które występują w postaci zużytej płuczki wiertniczej i wynoszonego przez nią urobku. Jednak podstawową ich część (ok. 60–80%) stanowią zużyte płuczki wiertnicze jako odpady płynne, natomiast pozostała ilość to odpady stałe w postaci zwiercin zanieczyszczonych płuczką oraz uwodnionych osadów usuwanych ze ściany otworu w trakcie jego rurowania. Wytworzone odpady mogą charakteryzować się szkodliwością dla środowiska ze względu na wysoką zawartość jonów chlorkowych (w przypadku płuczek o wysokim stopniu zasolenia) i siarczanowych, metali ciężkich, substancji organicznych mierzonych wskaźnikiem DOC, substancji nierozpuszczonych, rozpuszczonych związków stałych (TDS), SPCz i in. Na podstawie szeregu przeprowadzonych w INiG – PIB badań laboratoryjnych z użyciem odpadowych płuczek wiertniczych, różniących się składem, właściwościami reologicznymi, gęstością, zawartością skażeń chemicznych, opracowano kompozycję środka do zestalania takich płuczek oraz technologię ich zestalania wraz z metodyką oceny właściwości mechanicznych, chemicznych i toksykologicznych pozyskanego półproduktu. Proces zestalania płuczki wiertniczej jest technologicznie trudniejszy niż zestalanie urobku ze względu na jej płynną postać zagęszczoną zdyspergowanymi polimerami i cząstkami ilastymi pochodzącymi z przewiercanych warstw oraz zawierającą rozpuszczone związki chemiczne, które stosowane są do regulowania i obróbki jej parametrów technologicznych. Przy zestalaniu płuczki ważny jest dobór środków wiążących, których zadaniem jest takie przekształcenie suspensji płuczki wiertniczej w ciało stałe o odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej, aby w jak największym stopniu ograniczyć wymywanie się z niego substancji niebezpiecznych występujących w postaci związków rozpuszczalnych. Zestalanie różnych rodzajów zużytych, odpadowych płuczek pochodzących z otworów: A – BB (basen bałtycki) i B – BP (basen podlaski) przeprowadzono w dwóch etapach dla rozpoznania możliwości wiązania fazy płynnej płuczki w całość przy użyciu wytypowanych środków wiążących i stabilizujących, takich jak: cement, spoiwo hydrauliczno-pucolanowe zawierające dużą ilość aktywnej krzemionki – Silment CQ-25, Gruntar, szkło wodne sodowe. Celem badań etapu pierwszego był wstępny dobór rodzaju środków wiążących określany na podstawie zmiany konsystencji płuczki otworowej przy zadawanych kolejnych dawkach danego środka i wzrostu wartości parametrów reologicznych, aż do momentu uzyskania niemierzalnych ich wartości oraz obserwacji objawów występowania odstoju wody w czasie wiązania. Natomiast podstawowym celem badań etapu drugiego był dobór optymalnej ilości wybranych środków wiążących wprowadzanych do suspensji płuczki w odpowiedniej kolejności, pod kątem ich wpływu na czas początku i końca wiązania, wytrzymałość na ściskanie zestalonej próbki płuczki oraz wymywalność z niej związków szkodliwych. W wyniku tych badań wytypowano zestaw środków stanowiących kompozycję na bazie cementu portlandzkiego CEM I 32,5 lub spoiwa hydraulicznego – Silment CQ-25 w ilości 20–35% zawierającą 4–5% szkła wodnego sodowego na m3 płuczki. O wyborze tych środków zdecydowały ich właściwości chemiczne i wpływ na właściwości mechaniczne ciała stałego powstałego po zestaleniu płuczki otworowej. Zastosowanie wybranych środków wymagało opracowania technologii zestalania, która polegała na wprowadzeniu do płuczki w pierwszej kolejności zadanej ilości szkła wodnego, a następnie, po ok. 30 min mieszania, wytypowanych materiałów wiążących, na przeniesieniu zżelowanej jednorodnej masy mieszaniny do pojemników, gdzie przez okres od 7 do 14 dni, a nawet 28 dni, przechowywano ją w temperaturze otoczenia, prowadząc pomiary czasu wiązania, wytrzymałości na ściskanie i obserwacje próbki w czasie twardnienia. Przeprowadzone badania wykazały, że płuczki bentonitowe łatwiej ulegają zestalaniu niż płuczki polimerowe. Wiązanie próbki płuczki bentonitowej max. zachodziło po ok. dwóch dniach, natomiast proces wiązania płuczek polimerowych trwał do ok. 6–8 dni. Początek czasu wiązania płuczki bentonitowej zestalonej przy zastosowaniu od 4% do 5% szkła wodnego i od 20% do 35% materiału wiążącego oznaczano po ok. 28 h, a koniec po max. ok. 55 h. Podczas zestalania płuczek polimerowych przy zastosowaniu tych samych ilości i rodzajów środków zestalających zaobserwowano, że ich twardnienie zachodziło najszybciej w warstwie powierzchniowej, natomiast środek próbki pozostawał niejednokrotnie w postaci wilgotnej ziemi. Wymagało to dłuższego czasu ich wiązania w celu właściwego określenia parametrów wytrzymałościowych pozyskiwanego półproduktu. Optymalne parametry wiązania próbki płuczki bentonitowej z otworu A – BB uzyskano przy użyciu kompozycji na bazie cementu portlandzkiego CEM I 32,5 w ilości 20–30% oraz spoiwa hydraulicznego – Silment CQ-25 w ilości 20–35% z dodatkiem 5% szkła sodowego. Wytrzymałości na ściskanie tych próbek zawierających cement portlandzki CEM I 32,5 po 14 dniach wynosiły od ok. 0,5 MPa do 1,17 MPa, natomiast zawierających Silment CQ-25 od ok. 0,7 MPa do 1,0 MPa. Proces zestalenia płuczki bentonitowej z otworu B – BP przeprowadzono przy użyciu 4% i 5% szkła sodowego oraz 5% do max. 20% materiału wiążącego. Znaczne zmniejszenie ilości materiału wiążącego w kompozycji środka zestalającego było spowodowane skażeniem tej płuczki związkami chemicznymi w postaci jonów Ca2+ – 240 mg/dm3 oraz Mg2+ – 73 mg/dm3, które pochodziły z przewiercanych warstw. Ich reakcja z materiałami wiążącymi zastosowanymi w ilości 5% i 10% spowodowała prawie 10-krotny wzrost wytrzymałości na ściskanie otrzymywanych półproduktów (1,6–3,2 MPa) w porównaniu z wytrzymałością próbek zestalonych przy użyciu tych samych materiałów w ilości 15% i 20% (0,2–0,35 MPa).W trakcie twardnienia próbek obserwowano, że bez względu na ilość zastosowanego szkła wodnego oraz ilość i rodzaj materiału wiążącego (cement CEM I 32,5 lub Silment CQ-25) objętości otrzymywanych półproduktów z płuczki bentonitowej ulegały zmniejszeniu. Płuczki potasowo-polimerowe z analizowanych otworów o wysokim stopniu zasolenia zawierały w składach głównie środki celulozowe typu PAC o różnej lepkości w połączeniu z CMC LV, żywicę ksantanową oraz PHPA i poliglikol. Otrzymane w wyniku ich zestalenia próbki półproduktu posiadały zbliżone właściwości mechaniczne. Wartości wytrzymałości półproduktu z płuczki zastosowanej w otworze A – BB, zawierającego 4% i 5% szkła sodowego oraz 20–35% materiału wiążącego mieściły się w zakresie 0,65 MPa do 1,2 MPa, natomiast z otworu B – BP wynosiły od 0,45 MPa do 1,37 MPa. Ze względu na prawie pełne zasolenie tych płuczek podczas ich twardnienia na powierzchni próbek półproduktu zachodziła krystalizacja soli, która w większym stopniu występowała w próbkach zestalonych cementem. W ramach oceny ekologicznej półproduktów otrzymanych z zestalonych zużytych płuczek wiertniczych przeprowadzono analizy ich odcieków otrzymanych z półproduktów zestalanych pod kątem określenia dopuszczalnych granicznych wartości wymywania takich składników jak: stałe związki rozpuszczone (TDS), rozpuszczony węgiel organiczny (DOC), zawartość metali ciężkich (arsen, bar, kadm, chrom, miedź, rtęć, molibden, nikiel, ołów, antymon, selen, cynk) oraz jonów, takich jak: chlorki, siarczany oraz fluorki, zgodnie z rozporządzeniem Ministra Gospodarki (Dz.U. z 2015, poz. 1277). Wyniki analiz odcieku z zestalonych płuczek bentonitowych zarówno z otworu A – BP, jak i B – BP wskazywały, że zawartość poszczególnych oznaczanych składników kształtowała się na niskim poziomie i nie przekraczała dopuszczalnych granicznych wartości wymywania. Natomiast analiza fizykochemiczna odcieku wodnego z półproduktów zestalonych poszczególnymi spoiwami zasolonych zużytych płuczek potasowo-polimerowych zarówno z otworu A – BB, jak i B – BP wykazywała trzykrotne przekroczenie granicznych wartości wymywania stałych związków rozpuszczonych (TDS) oraz wysoką zawartość ogólnego węgla organicznego i jonów chlorkowych. Natomiast zawartość siarczanów, fluorków oraz metali ciężkich nie przekraczała dopuszczalnych granicznych wartości wymywania. Odciek wodny z półproduktu zestalonych płuczek polimerowych do dowiercania zarówno z otworu A – BB, jak i B – BP cechował się niższymi wartościami wymywanych składników w porównaniu z odciekami z półproduktów zestalonych zasolonych płuczek potasowo-polimerowych. W celu rozszerzenia oceny ekologicznej otrzymane odcieki z wymywalności szkodliwych substancji z wytypowanych półproduktów zestalonych płuczek wiertniczych pochodzących z otworu wiertniczego A – BB oraz z otworu B – BP poddano badaniom toksykologicznym z wykorzystaniem testów nowej generacji (Microtox, Ostracodtoxit, Daphtoxikit, Spirodela, Phytotoxkit), należących do różnych poziomów troficznych: konsumentów, reducentów i producentów. Odcieki z półproduktów zestalonych bentonitowych płuczek wiertniczych zarówno z otworu A – BB, jak i z otworu B – BP cechowały się niską toksycznością i zostały zaliczone do niskotoksycznych (I–II klasa toksyczności). Natomiast odcieki z półproduktów zestalonych zasolonych płuczek potasowo-polimerowych zarówno z otworu A – BB, jak i z otworu B – BP wykazywały istotny efekt toksyczny ze względu na wysoką zawartość chlorków, substancji organicznych mierzonych wskaźnikiem DOC oraz odczyn itp., w związku z czym zostały zaliczone do III klasy toksyczności. Odcieki z półproduktów zestalonych płuczek polimerowych do dowiercania otworów, które charakteryzowały się niższą toksycznością w porównaniu z odciekami z półproduktów zestalonych zasolonych płuczek potasowo-polimerowych, zostały zaliczone do niskotoksycznych (klasa II–III toksyczności). Jak wykazały badania, skład płuczek wiertniczych ma wpływ nie tylko na przebieg ich zestalania, ale również na toksyczność odcieków otrzymanych z półproduktów po zestaleniu tych płuczek wiertniczych. Odcieki z półproduktów otrzymane po zestaleniu kompozycją środków zestalających (szkło wodne + Silment CQ-25) płuczek wiertniczych zarówno z otworu A – BB, jak i z otworu B – BP cechowały się niższą toksycznością w przeliczeniu na jednostki toksyczności (TU) w porównaniu z odciekami z półproduktów otrzymanych po zestaleniu płuczek wiertniczych przy użyciu szkła wodnego i cementu CEM I 32,5. Przeprowadzone badania pod kątem określenia zawartości pierwiastków promieniotwórczych (K, U, Th) wykazały, że półprodukty zestalonych zużytych bentonitowych płuczek wiertniczych zarówno z otworu A – BB, jak i z otworu B – BP posiadały najniższą zawartość pierwiastków. Natomiast najwyższe wartości tych pierwiastków promieniotwórczych (potasu, uranu, toru) odnotowano dla półproduktów zestalonych zużytych płuczek polimerowych do dowiercania. Na zbliżonym poziomie kształtowała się zawartość pierwiastków promieniotwórczych w półproduktach zestalonych zużytych zasolonych płuczek polimerowo-potasowych. Ze względu na niskie stężenie pierwiastków promieniotwórczych w zestalonych półproduktach, zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 r. w sprawie wymagań dotyczących zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu 40K, radu 226Ra i toru 228Th w surowcach i materiałach stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza żywego, a także w odpadach przemysłowych stosowanych w budownictwie, oraz kontroli zawartości tych izotopów (Dz.U. Nr 4, poz. 29), mogą być one wykorzystane jako materiały budowlane. W celu weryfikacji skuteczności opracowanej technologii zestalania zużytych płuczek, przeprowadzono w warunkach półprzemysłowych próbę zestalania zużytych płuczek (0,75 m3). Przed przystąpieniem do wykonania próby półprzemysłowej mieszaninę płuczek otworowych poddano zestaleniu w warunkach laboratoryjnych, zgodnie z zaleceniami zawartymi w opracowanej technologii, przy użyciu kompozycji na osnowie 30% i 35% cementu CEM I 32,5 z dodatkiem 4% i 5% szkła sodowego. Na podstawie przeprowadzonych badań określono początek wiązania mieszaniny płuczek po ok. 30 h, koniec wiązania po ok. 80 h oraz wytrzymałość na ściskanie otrzymanego półproduktu, która po 7 dniach wynosiła 0,9 MPa, a po 14 dniach 1,9 MPa. Przeprowadzone badania wymywalności substancji szkodliwych w odcieku z półproduktu wykazały następujące wartości oznaczeń: stałe związki rozpuszczone (TDS) – 58 424 mg/kg s.m., chlorki Cl− – 21 300 mg/kg s.m., siarczany – 1984 mg/kg s.m., ogólny węgiel organiczny (DOC) – 3200 mg O2/kg s.m., zawartość metali ciężkich, która kształtowała się na niskim poziomie. Spośród wykonanych oznaczeń jedynie zawartość węgla organicznego (DOC) przekroczyła graniczne wartości wymywania (Dz.U. z 2015 r. poz. 1277, załącznik nr 5), co mogło być spowodowane obecnością polimerów organicznych zawartych w składach zestalonych płuczek oraz substancji ropopochodnych je zanieczyszczających. Ponadto wykonano badania toksykologiczne odcieku z zestalonego półproduktu z wykorzystaniem wytypowanych testów toksykologicznych. Toksyczność wyrażona w jednostkach toksyczności (TU) wytypowanych do badań testów wynosiła: Microtox – 4,3; Daphtoxkit (48 h) – 9,9; Spirodela – 9,5. Odciek z półproduktu można zaliczyć do niskotoksycznych (II klasa toksyczności TU < 10). Prezentowana technologia została objęta ochroną patentową nr P.418959 pt. „Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego”, która została nagrodzona złotym medalem na międzynarodowej wystawie wynalazczości w Genewie.
EN
During work, large amounts of waste are generated, which occurs in the form of used drilling fluid and the excavated spoil. However, its basic part (about 60–80%) consists of used drilling fluids in the form of liquid waste, while the remaining amount is solid waste in the form of cuttings contaminated with the drilling fluid and hydrated sludges removed from the hole wall during its casing. The generated waste might be harmful to the environment due to the high content of chloride ions (in the case of highly salinated fluids) and sulphate, heavy metals, organic substances measured with the DOC index, undissolved substances, dissolved solids (TDS), surfactants and others. On the basis of a series of laboratory tests carried out in INiG – PIB using waste drilling fluids differing in composition, rheological properties, density and chemical contamination content, a composition of a solidifying agent for such fluids and the technology for their solidification together with the methodology for the assessment of mechanical, chemical and toxicological properties of the obtained semi-finished product were developed. The drilling fluid solidification process is technologically more difficult than the solidification of the spoil due to its liquid form, concentrated with dispersed polymers and clay particles derived from the drilled layers and containing dissolved chemical compounds, which are used for the regulation and processing of its technological parameters. When solidifying the fluid, it is important to select binding agents, the task of which is to convert the suspension of the drilling fluid into a solid body with sufficient mechanical strength in order to minimize the leaching of hazardous substances in the form of soluble compounds. Solidification of different types of used, waste fluids coming from the holes: A – BB (Baltic Basin) and B – BP (Podlaski Basin) were conducted in two stages in order to identify the possibility of binding the liquid phase of the fluid together with selected binding and stabilizing agents such as: cement, a hydraulic-pozzolans binder containing a large amount of active silica – CQ-25 Silment, Gruntar, sodium water glass. The aim of the first stage of testing was to initially select the type of binding agents determined on the basis of changes in the consistency of the borehole fluid at successive doses of a given agent and increase in rheological parameters until the moment of obtaining their immeasurable values and observation of the symptoms of the presence of water loss during binding. In turn, the primary objective of stage two of the tests was to select the optimal amount of selected binding agents introduced into the fluid suspension in the appropriate order, in terms of their influence on the time of the beginning and end of binding, compressive strength of the solidified sample of the fluid and its leachability of harmful compounds. As a result of these tests, a set of agents constituting a composition based on Portland cement CEM I 32.5 or hydraulic binder – CQ-25 Silment in the amount of 20–35% containing 4–5% sodium water glass per m3 of fluid was selected. The choice of these agents was determined by their chemical properties and their effect on the mechanical properties of the solid formedafter solidification of the borehole fluid. Application of the chosen measures required the development of a solidification technology, which consisted of the introduction of the required quantity of water glass into the fluid in the first place, and then, after about 30 minutes, mixing the selected binding materials. The gelled homogeneous mass of the mixture was transferred to containers, where it was stored at ambient temperature for a period of 7 to 14 days or even 28 days, while measurements of binding time, compressive strength were taken and observation of the sample during hardening was performed. The conducted research has shown that bentonite fluids are easier to solidify than polymer fluids. Binding of a bentonite fluid sample took a maximum of about two days, while the process of binding polymeric fluids lasted for about 6 – 8 days. The beginning of the bentonite fluid binding time, which was solidified with the use of 4 to 5% water glass and 20 to 35% of the binding material, was determined after approx. 28 hours and the end after max. approx. 55h. During the solidification of polymeric fluids with the same amounts and types of solidifying agents, it was observed that their hardening took place most rapidly in the surface layer, while the center of the sample often remained in the form of moist soil. A longer time of binding was required in order to properly determine the strength parameters of the obtained semi-finished product. Optimal parameters of the bentonite fluid sample binding from borehole A – BB were obtained using the composition based on Portland CEM I 32.5 cement in the amount of 20–30% and a hydraulic binder – CQ-25 Silment in the amount of 20–35% with the addition of 5% sodium glass. The compressive strength of these samples containing Portland cement CEM I 32.5 after 14 days ranged from approximately 0.5 to 1.17 MPa, while that of CQ-25 Silment – from around 0.7 to 1.0 MPa. The process of solidification of bentonite liquid was carried out from bore B – BP using 4 and 5% sodium glass and 5 to max 20% of the binding material. Significant reduction of the binding material in the solidifying agent composition was caused by the contamination of this fluid with chemical compounds in the form of Ca2+–240 mg/dm3 and Mg2+–73 mg/dm3 ions, which were obtained from the drilled layers. Their reaction with binding materials applied in the amounts of 5 and 10% resulted in an almost 10-fold increase in compressive strength of the obtained semi-finished products (1.6 – 3.2 MPa) as compared to the strength of the samples solidified using the same materials in the amounts of 15 and 20% (0.2 – 0.35 MPa). During the hardening process, it was observed that, regardless of the quantity of water glass used and the amount and type of binding material (CEM I 32.5 cement or CQ-25 Silment), the volumes of semi-finished products obtained from bentonite fluid were reduced. Polymer potassium fluids from the analyzed holes had a high degree of salinity and contained mainly PAC cellulose agents of different viscosity in combination with CMC LV, xanthan resin, PHPA and polyglycol. The semi-finished product samples obtained as a result of their solidification had similar mechanical properties. The strength values of the semi-finished product of the fluid used in bore A-BB containing 4 and 5% sodium glass and 20–35% of the binding material ranged from 0.65 to 1.2 MPa, while those in bore B – BP ranged from 0.45 to 1.37 MPa. Due to the almost complete salinity of these fluids, during their hardening on the surface of the samples of semi-finished products there was crystallization of salt, which was more common in cement solidified samples. As part of the environmental assessment of semi-finished products obtained from solidified used drilling fluids, leachates from solidified semi-finished products were analyzed to determine the limit values for leaching of such components as: dissolved solid compounds (TDS), dissolved organic carbon (DOC), heavy metals (arsenic, bar, cadmium, cadmium, chromium, copper, mercury, molybdenum, nickel, lead, antimony, selenium, zinc) and ions such as chlorides, sulphates and fluorides according to the Regulation of the Minister of Economy (Journal of Laws from 2015, item 1277). The results of the leachate analysis from solidified bentonite from both the A – BP and the B – BP hole was found to contain low levels of the determined ingredients and did not exceed the limit leaching values. On the other hand, the physicochemical analysis of water leachate from the semi-finished products solidified with individual binders of used salinated potassium-polymer fluids from both boreholes A – BB and B – BP showed three times higher leaching values of solid dissolved compounds (TDS) and a high content of total organic carbon and chloride ions. In contrast, the content of sulphates, fluorides and heavy metals did not exceed the leaching limit values. The water effluent from the semi-finished product of solidified polymer fluids used for drilling from boreholes A – BB and B BP was characterized by lower values of leached components in comparison with leachate from solidified semi-finished products of salinated potassium-polymer fluids. In order to extend the ecological assessment, leachate from the leaching of harmful substances from selected semi-finished solidified drilling fluid products from borehole A – BB and from borehole B – BP, was subjected to toxicological examinations using new generation tests (Microtox, Ostracodtoxit, Daphtoxikit, Spirodela, Phytotoxkit) belonging to various trophic levels: consumers, reducers and producers. The effluents from semi-finished solidified bentonite drilling fluids from both borehole A – BB and borehole B – BP were of low toxicity and were classified as low toxic (I – II toxicity class). On the other hand, leachate from semi-finished solidified products of salinated potassium-polymer fluids was found to have a significant toxic effect due to high content of chlorides, organic substances measured by DOC and reaction, etc. and in connection with this they were given the III toxicity class. Leachate from semi-finished products of solidified polymer fluids for drilling holes, which were of a lower toxicity compared to leachate from semi-finished products of solidified salinated potassium-polymer fluids and were classified as low toxic (toxicity class II – III). Research has shown that the composition of drilling fluids not only influences their solidification process, but also the toxicity of leachate from semi-finished products after solidification of these drilling fluids. Leachate from the semi-finished products obtained after solidification with a composition of solidifying agents (water glass + CQ-25 Silment) of drilling fluids from both borehole A – BB and borehole B – BP were characterized by lower toxicity in TU (toxicity units) compared to leachate from semi-finished products obtained after solidification of drilling fluids with water glass and CEM I 32.5 cement. Studies carried out to determine radioactive element content (K, U, Th) have shown that semi-finished products of solidified bentonite drilling fluids from both borehole A – BB and borehole B – BP had the lowest radioactive element content (potassium, uranium, thorium). In contrast, the highest values of radioactive elements (potassium, uranium, thorium) were recorded for semi-finished products of solidified used polymer drilling. The content of radioactive elements in semi-finished products of solidified used salinated polymer and potassium fluids was at a similar level. Due to the low concentration of radioactive elements in solidified semi-finished products according to the Regulation of the Council of Ministers of 2 January 2007 concerning requirements for the content of natural radioactive isotopes of potassium K-40, radium Ra- 226 and thorium Th-228 in raw materials and materials used in buildings for intended humans and livestock and industrial waste used in construction, and the control of the content of these isotopes (Journal of Laws of Laws No. 4, item 29), they may be used as building materials. In order to verify the effectiveness of the developed technology of solidifying used drilling fluids, an attempt was made to solidify used drilling fluids (0.75 m3) in semi-industrial conditions. Prior to the semi-industrial test, the borehole fluid mixture was solidified under laboratory conditions, in accordance with the recommendations of the developed technology, using a composition on a 30 and 35% CEM I 32.5 cement carcass with the addition of 4 and 5% sodium glass. On the basis of the conducted tests, the beginning of binding of the mixture of fluids was determined after approx. 30 h, the end of binding after approx. 80 h, and compression strength of the obtained semi-finished product was determined, which after 7 days was 0.9 MPa, and after 14 days – 1.9 MPa. The test of leaching of harmful substances in the leachate from the semi-finished product showed the following values of determinations: solid dissolved compounds (TDS) –58 424 mg/kg d. m., Cl-chlorides – 21 300 mg/kg d. m., sulphates – 1 984 mg/kg d. m., total organic carbon (DOC) – 3 200 mg O2/kg d. m., heavy metal content, which was at a low level. Of the performed determinations, only organic carbon content (DOC) exceeded the leaching limit values (Journal of Laws of 2015, item 1277, Appendix no. 5), which may have been caused by the presence of organic polymers contained in solidified fluids and petroleum substances contaminating them. In addition, toxicological studies of leachate from the solidified semi-finished product were performed using selected toxicological tests. The toxicity expressed in TU units of the tests selected for the research was as follows: Microtox – 4.3; Daphtoxkit (48 h) – 9.9; Spirodela – 9.5. Leachate from the semi-finished product may be classified as low toxic (toxicity class II TU < 10). The presented technology has been granted patent protection No. P. 418959 under the title “The method of solidification of used water dispersion bentonite and polymeric drilling fluids”, which was awarded with a gold medal at the international exhibition of inventions in Geneva.
PL
Od prawie trzech dekad inżynierskie nanocząstki (ENM’s, ang. Engineered Nano Materials) ze względu na wykazywaną reaktywność chemiczną, unikatowe właściwości sorpcyjne i katalityczne, elektroniczne, optyczne, magnetyczne są przedmiotem intensywnych badań. Uzyskane wyniki wskazują, że m.in. stanowią one nowe narzędzie do rekultywacji zanieczyszczonych ekosystemów wodnych (wód powierzchniowych i podziemnych), osadów, gruntów, poligonów oraz terenów recyklingu odpadów, w tym elektronicznych. Stosowanie technologii rekultywacji metodą in situ za pomocą kompozytów z udziałem nanocząstek metali, głównie nanocząstek zero wartościowego żelaza n-Fe(0) staje się coraz bardziej powszechne. Proponowane w licznych publikacjach i patentach rozwiązania wskazują na ich uniwersalność, większą efektywność i niższe koszty realizacji procesu rekultywacji w porównaniu z metodami konwencjonalnymi.
EN
For almost three decades, engineered nanoparticles (ENM’s) have been the subject of intensive research due to their chemical reactivity and their sorption, catalytic, electronic, optical, magnetic and other unique properties. The results obtained indicate that they provide a new tool for the remediation of contaminated aquatic ecosystems (surface and groundwater), sediments, soil training grounds as well as waste recycling areas, e.g. for electronic. The application of in situ restorative technologies using compositions involving metal nanoparticles, mainly iron nanoparticles (n-ZVI, nano zero-valent iron) is becoming more common. Solutions proposed in a number of publications and patents show the versality, greater efficiency and lower costs of the remediation process, compared with conventional methods.
EN
Approximately 80000 tons of drilling waste is produced in Poland annually. This type of waste is relocated and deposited in waste neutralization plants or landfills. Eventually, it must be managed. Reuse of solid wastes might constitute a method of their utilization. The article investigates the use of drill cuttings, sewage sludge and sawdust for production of soil-like mixtures. The studies on evaluation of the possibility of economic application of soil-like materials were carried out. The assessment was conducted on the basis of metal content in soil-like materials and plants cultivated on substrates produced of soil-like materials. In accordance with the valid legal regulations, the concentration of metals in soil-like materials enables their application on class II soils, i.e. arable land. The concentration of heavy metals in the plants cultivated on the substrates produced with soil-like materials is low and does not exceed the concentration of metals determined in animal feeding standards.
first rewind previous Strona / 12 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.