Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 44

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
Ustalono optymalne parametry procesu oczyszczania oraz opracowano skład biopreparatu z mikroorganizmów autochtonicznych (bakterie) i jego modyfikacje (grzyby i drożdże). Przeniesienie uzyskanych wyników z badań laboratoryjnych na warunki przemysłowe umożliwi sukcesywne (etapowe) obniżanie zawartości substancji ropopochodnych na skażonym terenie aż do poziomu wymaganego przez obowiązujące przepisy. Zastosowany aparat analityczny pozwala na monitorowanie i pełną kontrolę przebiegu procesów oczyszczania oraz dostarcza danych potwierdzających zakończenie biodegradacji substancji ropopochodnych i brak toksyczności gleby na oczyszczanym terenie.
EN
Aged drilling wastes were remediated under lab. and pilot plant conditions. An enrichment of the wastes in microbial species of autochthonous microorganisms resulted in decrease in contents of petroleum-derived contaminants from 200 g/kg dry mass to an acceptable level of 998 mg/kg dry mass. A low content of contaminants and a lack of soil toxicity after purifn. were proven by phys., chem., chromatog. and toxicolog. analyses.
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.
EN
To this day the exact chemical composition of reservoir water from Lower Paleozoic shale formations is not known. Reservoir fluid produced during the tests performed in these formations contains a considerable amount of the flowback fluid. Taking into consideration the results of chemical composition determined in the recovery fluid, we observed a gradual rise of Cl- , Na+, Ca2+, Mg2+, Br ions contents approaching characteristic values of Cambrian reservoir water. In addition, analysis of the hydrochemical index of the examined liquids indicate chemical similarity of Ordovician-Silurian waters to Cambrian water. During research on reservoir waters from shale formation management, a variants scheme of treatment was drawn. The diversified ways of water treatment depend on taken management direction and levels of water pollutions. Possibilities of application of individual management techniques: conventional (aeration, coagulation with flocculation, separation of post-coagulation sediments) used for initial preparation, and advanced (membranes and thermal techniques) which enabling desalination of acquire waters, were tested in laboratory conditions. Obtained data allow proper application of consecutive stages of water purifying processes and to reach required parameters. In the most probable case of water management - by injection in to the absorptive horizon - the right selection of pre-treatment techniques, type of chemicals (new effective coagulants and flocculants) and its dosage depending on reservoir water properties, can reduce operating costs of a treatment plant. Additional economical effect will be the time extension of failure free works of an injection well and increase in amount of injected water (especially in case of reservoir with low porosity and permeability). The presented processes of purifying/desalination of reservoir water from shale formations can be applied directly to the treatment of waters from conventional reservoirs.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych zestalania płuczek bentonitowych i beziłowych polimerowych pod kątem dobru rodzaju i optymalnej ilości środka wiążącego oraz badania otrzymanego zestalonego półproduktu. 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. 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. O wyborze tych środków zdecydowały ich właściwości chemiczne i wpływ na właściwości mechaniczne ciała stałego powstałego po zestaleniu płuczki otworowej. W celu weryfikacji opracowanej technologii zestalania zużytych płuczek wiertniczych przeprowadzono próbę w skali półprzemysłowej. Zestalony półprodukt poddano badaniom pod kątem wytrzymałości na ściskanie – po 7 dniach wytrzymałość 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 – 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 zanieczyszczających je substancji ropopochodnych. Ponadto wykonano badania toksykologiczne odcieku z zestalonego półproduktu z wykorzystaniem wytypowanych testów toksykologicznych. Toksyczność wyrażona w jednostkach toksyczności (TU) w wytypowanych do badań testach wynosiła: Microtox – 4,3; Daphtoxkit (48 h) – 9,9; Spirodela – 9,5. Odciek z półproduktu można zaliczyć do niskotoksycz- nych (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.
EN
The article presents results of laboratory tests of solidification of bentonite and non-clay polymeric muds to select a type and an optimum amount of a bonding agent and to examine the obtained solidified semi-finished product. 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 of sufficient mechanical strength in order to minimize the leaching of hazardous substances in the form of soluble 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 was selected. The choice of these agents was determined by their chemical properties and their effect on the mechanical properties of the solid produced after the solidification of the borehole fluid. In order to verify the developed technology of solidification of used drilling fluids, a semi-industrial test was carried out. The semiproduct of solidification was tested for compressive strength – after 7 days it was 0.9 MPa, whereas 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 – 1984 mg/kg d. m., total organic carbon (DOC) – 3200 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
Obecność różnorodnych zanieczyszczeń w odpadach przemysłowych oraz możliwość zanieczyszczenia wód powierzchniowych i podziemnych oraz gleby substancjami toksycznymi, które nie są wymieniane w obowiązujących wykazach środków toksycznych, stwarza konieczność przeprowadzania badań własności toksycznych gleby, wód i odpadów z wykorzystaniem testów toksykologicznych bezpośredniego kontaktu. Omówiono badania zmian toksyczności zachodzących podczas procesów bioremediacji zastarzałych odpadów wiertniczych z dołu urobkowego. Przedstawiono także wyniki badań toksyczności płynów do hydraulicznego szczelinowania i uzyskiwanych płynów pozabiegowych. Przeprowadzone próby zastosowania nowoczesnych testów toksykologicznych (Microtox, MARA, test Amesa, testy typu toxkit) w przemyśle naftowym dowodzą, że uzyskane wyniki mogą stanowić podstawę do oceny zagrożeń stwarzanych dla środowiska oraz być pomocne przy wyborze metod zapobiegania skażeniom oraz zagospodarowania różnorodnych materiałów i odpadów generowanych przez przemysł.
EN
The presence of various pollutants in industrial waste and the possibility of surface and underground waters, and soil contamination with unknown substances (not listed as toxic substances) creates the necessity to examine soil, water and waste toxic properties with the use of toxicological tests of direct contact. Described are studies of soil toxicity changes during bioremediation of old drilling wastes. The data of toxicity tests of hydraulic fracturing fluids and flowback waters is also presented. Practical application of innovative toxicological tests (Microtox, MARA, AMES, and toxkit-type tests) carried out in the oil industry, have proven, that the data can be used to assess the environmental threat. They can also be helpful in the selection of methods for preventing contamination and management of different materials and waste generated by oil industry.
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.
PL
Prawidłowe przeprowadzenie procesu koagulacji zanieczyszczeń pociąga za sobą pewne problemy związane z drastyczną zmianą równowagi chemicznej wywołaną odgazowaniem i napowietrzeniem wydobytej wody złożowej. Przebiegające procesy red-ox mogą przyczyniać się do zakwaszenia oczyszczanej wody, co powoduje przesunięcie odczynu poza dopuszczalny zakres dla prawidłowego przeprowadzenia procesu koagulacji. W artykule opisano badania laboratoryjne dotyczące zastosowania nowoczesnych koagulantów, chlorków poliglinu, wytypowanych pod kątem poszerzenia optymalnego zakresu odczynu oczyszczanej wody złożowej. Testowane środki wykazały znacznie wyższą w porównaniu z siarczanem glinu efektywność działania zarówno w standardowo stosowanym zakresie odczynu (pH 6÷7), jak i w przypadku środowiska lekko kwaśnego (pH 5,0).
EN
A properly conducted process of coagulation pollution entails some problems associated with the drastic change of the chemical balance induced by demethanization and aeration of formation water. Red-ox processes might lead to the acidizing of water, which result in reaction displacement over the acceptable range of coagulation. The aim of the article is to present laboratory research on the application of advanced pollutants, polyaluminium chlorides, selected in order to extend the optimum range of the reaction for water treatment. The tested substances have shown considerably higher effectiveness (in comparison to aluminium sulphate) both in the standard use of reaction range (pH 6÷7) and in the case of a slightly acid environment (pH 5.0).
PL
W artykule omówiono zagadnienia związane z oczyszczaniem gleb skażonych niklem i substancjami ropopochodnymi. Do oczyszczania gleby skażonej wytypowano technologię opartą na procesie fitoremediacji wykorzystującej aktywność roślin z grupy hiperakumulatorów i naftofitów do pobierania zanieczyszczeń przez system korzeniowy. Na podstawie badań laboratoryjnych określono zarówno wpływ rodzaju fitoremedianta, jak i obecność substancji ropopochodnych na proces oczyszczania gleby zanieczyszczonej niklem. Oczyszczaną glebę badano pod kątem toksykologicznym wykorzystując mikrobiotesty typu ToxKit. Po zakończeniu 6-miesięcznego procesu fitoremediacji wykonano analizę chemiczną materiału roślinnego celem określenia zawartości niklu w części naziemnej i korzeniu wytypowanych do badań fitoremediantów. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wnioski dotyczące zagadnień związanych z zastosowaniem fitoremediacji w procesie oczyszczania skażonych gleb w zależności od stężenia i rodzaju substancji toksycznej.
EN
The article discusses issues related to cleaning of soils contaminated with nickel and petroleum-derived. Technology based on phytoremediation process that exploits activity of plants from the group of hyperaccumulators and petroleum-resistant plants was selected to clean soil. The impact of plants used for phytoremediation type and the presence of petroleum-derived on soil cleaning process was determinated based on laboratory tests. This task requires the use of research methods such as physiochemical analysis and soil toxicological studies that utilize Toxkit Microbiotests. Biomass chemical analysis in order to determine the nickel content in the aerial parts and roots was performed at the end of 6-month process. Based on the obtained results conclusions related to the application of phytoremediation in soil remediation cleaning process depending on the concentration of toxic substance were edited.
PL
W artykule opisano wyniki badań laboratoryjnych zestalania zużytych płuczek wiertniczych za pomocą różnego rodzaju środków wiążących. Zestalone płuczki poddano badaniom wymywalności substancji niebezpiecznych, kierując się kryteriami decydującymi o możliwości składowania ich na wysypiskach odpowiednich rodzajów odpadów – zgodnie z dopuszczalnymi granicznymi wartościami wymywania, zawartymi w rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu (Dz.U. z 2013, poz. 38). Wykorzystując mikrobiotesty typu ToxKit, określono wpływ odcieków wodnych zestalonych zużytych płuczek wiertniczych na środowisko. Na podstawie uzyskanych wyników wytypowano rodzaj stosowanych środków wiążących, dzięki którym zestalone płuczki charakteryzowały się wysoką wytrzymałością mechaniczną, ograniczoną zdolnością wymywania substancji niebezpiecznych oraz niską toksycznością.
EN
The aim of the article is to present laboratory research on solidification of spent drilling muds with the application of lime (solidify) agents of a wide range. Solidified muds were a subject of tests in harmful substances washout. There were applied criteria on dangerous substances storage in adequate dumping ground – according to Regulation of Ministry of Economy and Labour from 8 January 2013 on criteria and procedures of wastes storage in dumps. With the use of ToxKit tests influence of leachate from solidified muds on environment was appointed. On the base of data obtained in laboratory research, a type of lime agent was selected. As a result, the solidified muds had high mechanical endurance, limited ability to washout dangerous substances and low toxicity.
PL
Zabiegi hydraulicznego szczelinowania wykonywane w formacjach łupkowych, ze względu na dużo większą skalę niż w przypadku odwiertów konwencjonalnych, generują znaczne ilości ciekłych odpadów, które należy w racjonalny sposób zagospodarować. Optymalnym rozwiązaniem tego problemu jest powtórne wykorzystanie cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu do sporządzania płynów w kolejnych zabiegach hydraulicznego szczelinowania. Wymaga to zastosowania metod wstępnego oczyszczania, a następnie odsalania z wykorzystaniem technologii charakteryzujących się efektywnością ekonomiczną i dbałością o środowisko naturalne. Dzięki takiemu podejściu do problemu zagospodarowania środowisko tylko w ograniczonym stopniu zostaje obciążone substancjami odpadowymi uzyskiwanymi po zabiegach hydraulicznego szczelinowania. W oparciu o analizy fizyko-chemiczne oraz badania toksykologiczne przedstawiono charakterystykę płynów szczelinujących (i środków do ich sporządzania) oraz cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu formacji łupkowej wykonanym w odwiercie (A) położonym na terenie północnej Polski. Przeanalizowano możliwości zastosowania nowoczesnych technik i technologii w celu umożliwienia powtórnego wykorzystania cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu do sporządzania płynów szczelinujących w kolejnych zabiegach, a następnie przedstawiono warianty rozwiązań technologicznych. Analizy fizyko-chemiczne obejmujące m.in. oznaczenie: zawartości substancji rozpuszczonych (w tym chlorków), substancji organicznych (wskaźniki ChZT(Cr), BZT5, OWO), substancji ropopochodnych (TPH), węglowodorów aromatycznych (BTEX, WWA), fenoli, środków powierzchniowo czynnych (SPCz), metali ciężkich itp., w połączeniu z przeprowadzonymi analizami toksykologicznymi z wykorzystaniem testów nowej generacji (Microtox, MARA, Daphtoxkit F magna, Thamnotoxkit F, Phytotoxkit) w pełni umożliwiają ocenę potencjalnego wpływu na środowisko zarówno płynów szczelinujących i ich poszczególnych składników, jak również cieczy pozabiegowych po hydraulicznym szczelinowaniu. Zastosowane mikrobiotesty ze względu na: brak konieczności prowadzenia hodowli organizmów, łatwość użycia, krótki okres inkubacji stosowanych organizmów (reprezentujących rożne poziomy w łańcuchu troficznym) oraz wysoki poziom standaryzacji i stosunkowo niskie koszty stosowania, mogą być wykorzystywane w znacznie większym zakresie niż konwencjonalne biotesty. Z tego względu testy te zostały zaproponowane do zastosowania w ramach systemu oceny toksyczności i monitoringu środowiska wodnego. Zapewniają one łatwe i szybkie uzyskiwanie danych o toksycznych własnościach badanych próbek. Uwagę należy zwrócić przede wszystkim na innowacyjny test oceny ryzyka środowiskowego MARA wykorzystujący jako bioindykatory dziesięć organizmów prokariotycznych (bakterie o różnej przynależności taksonomicznej) i jeden eukariotyczny (drożdże). Analiza toksykologiczna głównych składników wykorzystywanych do sporządzania płynów szczelinujących wykazała, że polimery w stężeniach stosowanych do sporządzania płynów nie wykazują toksycznego wpływu na organizmy żywe wykorzystywane w testach toksykologicznych (brak możliwości wyznaczenia EC50). Natomiast środki sieciujące, środki redukujące opory przepływu oraz środki służące do łamania struktury polimeru charakteryzują się wysoką toksycznością. Analiza cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu odwiertu (A) (4 próbki cieczy pozabiegowej pobrane w trakcie wywoływania odwiertu) wskazuje, że zawartość substancji rozpuszczonych (w szczególności chlorków od 10 500 do 39 800 mg/dm3) wzrasta wraz ze wzrostem objętości wydobytej wody. Odnotowano także wzrost zapotrzebowania na tlen (ChZT(Cr) z 5000 do 8000 mg/dm3, BZT5 z 400 do 800 mg/dm3, TPH z 85 do 185 mg/dm3). Przeprowadzona analiza toksykologiczna wykazała, że wraz ze wzrostem zawartości zanieczyszczeń wzrastały własności toksyczne wydobytej cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu. Wszystkie próbki cieczy pozabiegowej analizowane pod kątem określenia toksyczności zostały zaklasyfikowane do grupy substancji o niskiej toksyczności. Ciecz pozabiegowa po hydraulicznym szczelinowaniu odbierana w trakcie wywoływania odwiertu (A) zawiera w swym składzie resztkowe pozostałości polimeru, które należy usunąć zarówno przed zastosowaniem metod wstępnego oczyszczania, jak i przed ewentualnym bezpośrednim wykorzystaniem do sporządzania kolejnych partii płynu zabiegowego. Do usunięcia pozostałości polimeru z cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu zaleca się zastosowanie metod biologicznych wykorzystujących biopreparaty komercyjne (np. Frac-Bac i Gum-Bac), odpowiednio dobrane w zależności od rodzaju polimeru i innych parametrów wody. Drugim wariantem procesu usuwania pozostałości polimeru są metody chemiczne oparte na głębokim utlenianiu z zastosowaniem silnych utleniaczy (perhydrolu, podchlorynu sodu i innych). Wstępne oczyszczanie cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu, jak wykazały przeprowadzone badania laboratoryjne, może być realizowane metodą koagulacji (zastosowanie nowoczesnych koagulantów – chlorków poliglinu PAX-16) połączonej z flokulacją (efektywny środek flokulujący Stabpol-K), po której następuje oddzielenie osadów pokoagulacyjnych na drodze sedymentacji i filtracji. W przypadku cieczy pozabiegowej o niskim zasoleniu (spełniającej wymogi technologiczne określone w projekcie sporządzania płynu szczelinującego) możliwe jest jej powtórne wykorzystanie do sporządzenia płynu do zabiegu hydraulicznego szczelinowania. Przygotowanie takiej wody sprowadza się jedynie do usunięcia resztkowych pozostałości polimeru oraz przeprowadzenia wstępnego oczyszczania metodami klasycznymi. Na ogół zasolenie na poziomie 30 g/dm3 przyjmuje się jako wartość graniczną, umożliwiającą sporządzanie płynów szczelinujących (w przypadku wykorzystania polimerów nietolerujących wysokiej zawartości soli dopuszczalna wartość zasolenia może kształtować się na niższym poziome). Wzrost zasolenia kolejnych partii odbieranej cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu zmusza do zastosowania metod odsalania w celu uzyskania wody do powtórnego wykorzystania. Zgodnie z wymogami technologicznymi procesów odsalania (metodami membranowymi i termicznymi), w celu zagwarantowania wysokiej efektywności i bezawaryjności pracy instalacji należy przeprowadzić doczyszczanie cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu. Doczyszczanie można zrealizować stosując metody biologiczne oraz metody adsorpcyjne z wykorzystaniem węgli aktywnych. Wstępnie oczyszczona ciecz pozabiegowa po hydraulicznym szczelinowaniu może zostać poddana membranowym procesom odsalania/zatężania. Niskie zawartości soli w cieczy pozabiegowej (zasolenie na poziomie mniejszym niż 10 g/dm3) umożliwiają zastosowanie oczyszczania metodą elektrodializy, która pozwala na częściowe odzyskanie czystej wody i zatężonej solanki. Badania laboratoryjne prowadzone na próbce nr I pobranej w początkowej fazie odbioru po hydraulicznym szczelinowaniu odwiertu (A) pozwoliły na określenie wskaźników prowadzenia procesu odsalania elektrodialitycznego.° Następnym etapem odsalania/zatężania cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu o wyższym stopniu zasolenia (na poziomie 20–50 g/dm3) jest technika odwróconej osmozy (RO). Przed przystąpieniem do odsalania cieczy metodą odwróconej osmozy należy, w przypadku wysokiej zawartości jonów wapnia i magnezu oraz krzemionki, zastosować metody maskowania tych składników (dozowanie antyskalantów) w celu zahamowania niekorzystnych zjawisk zachodzących na membranie. Badania procesu przeprowadzono na wstępnie oczyszczonej próbce nr IV cieczy z wypływu zwrotnego po hydraulicznym szczelinowaniu o zawartości chlorków na poziomie 40 g/dm3. Określono optymalne warunki prowadzenia procesu na instalacji dwustopniowej (7 modułów) na wytypowanych membranach (producent – Toray). Kolejnym etapem odsalania zatężonych wód solankowych pozostałych po procesie RO oraz cieczy pozabiegowej po hydraulicznym szczelinowaniu o dużym zasoleniu jest zastosowanie metod termicznych (MED, MSF, VC). Jest to końcowy etap odsalania, w którym oprócz oczyszczonej wody uzyskuje się sól krystaliczną (chlorek sodu), ług pokrystalizacyjny oraz niewielkie ilości kamienia kotłowego. Przeprowadzone badania laboratoryjne na zatężonych solankach po procesie odwróconej osmozy wykazały, że uzyskana oczyszczona woda spełnia wymagania konieczne zarówno do powtórnego użycia przy sporządzaniu płynów szczelinujących, jak również do odprowadzenia do wód powierzchniowych i ziemi. Sól (chlorek sodu) uzyskana w wyniku krystalizacji jest pełnowartościowym produktem do zastosowań przemysłowych – spełnia normę PN-86/C-84081/02 oraz wymagania GIS dotyczące zawartości pierwiastków śladowych (Pb, Cd, Hg, As, Zn, Cu). Drugim końcowym produktem jest ług pokrystalizacyjny (zawierający głównie chlorki wapnia, magnezu, potasu i sodu), który może stanowić półprodukt do dalszej przeróbki, a przede wszystkim nadaje się do wykorzystania jako solanka do zimowego utrzymania dróg. Dzięki postępowi technicznemu oraz zaproponowanym sposobom zagospodarowania wód z wypływu zwrotnego można w znacznym stopniu ograniczać niekorzystny wpływ przemysłu naftowego na środowisko naturalne. Należy jednak mieć pełną świadomość zagrożeń mogących pojawić się na poszczególnych etapach poszukiwania, udostępniania i eksploatacji gazu z formacji łupkowych. Obecnie trwają prace poszukiwawcze złóż gazu łupkowego. Koncesjobiorcy analizują wyniki badań, aby udokumentować zasoby. Jest to dobry czas na podjęcie prac badawczych, kluczowych w kontekście bezpiecznej dla środowiska eksploatacji gazu z formacji łupkowych.
EN
Hydraulic fracturing, done in shale formations, results in significant amounts of liquid wastes, much more than in the case of conventional drilling. The wastes ought to be managed in a rational way. The most favorable solution is the re-use of flowback water in order to develop liquids for consecutive stages of the fracturing. It requires preliminary treatment and subsequent desalination methods with the application of technologies which should provide economic efficiency and environmental protection. Thus, wastes obtained in hydraulic fracturing are reduced. Based on an analysis of physicochemical and toxicological research, the characteristics of fracturing fluids (and the means for their preparation) and flowback fluid after hydraulic fracturing of shale formation performed in well (A) located in the northern Poland, was presented. We analyzed The possibility of applying modern techniques and technologies in order to allow the re-use of flowback liquid after hydraulic fracturing to prepare fracturing fluids in subsequent treatments was analyzed, and next the variations of technological solutions were presented. Physico-chemical analyses including: determination of total dissolved substances (including chlorides), organic substances (COD, BOD5 and TOC indicators), total petroleum hydrocarbons (TPH), aromatic hydrocarbons (BTEX, PAH), phenols, surfactants, heavy metals etc., together with toxicological analyses, (performed with the use of new generation tests - Microtox®, MARA, Daphtoxkit F magna, Thamnotoxkit F, Phytotoxkit), enable total estimation of the potential influence of drilling liquids, their individual components and flowback liquids on the natural environment. Due to simplicity of use the new generation of microbiological tests, can be applicable in a much bigger area than conventional tests. Firstly, there is no need to grow microorganisms, secondly, an incubation period of the test organisms, representing various levels in a trophic chain, is short. Moreover, the tests have a high level of standardization and relatively low costs of application. Taking these facts into consideration, the tests were used for toxicity estimation and water environment monitoring. They enabled fast and simple obtaining of data on toxic properties of the tested samples. The most significant and innovative is the MARA (Microbial Assay of Risk Assessment) test, which is used for environmental risk estimation. As bioindicators, 10 procaryotic organisms (bacterial species belonging to different taxonomic units) and one eucaryotic organism (yeast) were applied in this test. Toxicological analysis of the main components applied in fracturing fluids development, has shown, that polymers in concentrations used in the preparation of the fluids, do not have any toxic influence on living organisms used in toxicological tests (lack of possibility to determine EC50). However, high toxicity has been found in individual components of fluids: crosslinked substances, substances reducing flow resistance and polymer breakers. The flowback liquid analysis, done after hydraulic fracturing of hole (A) (4 liquid samples taken during flowback), shows that dissolved substances content grows with the increase of the excavated water volume (particularly chlorides from 10 500 to 39 800 mg/dm3). The oxygen demand also increases: COD from 5 000 to 8 000 mg O2/dm3, BOD5 from 400 to 800 mg O2/dm3 and TPH from 85 to 185 mg/dm3. During the toxicological analyses it was observed that with the growth of pollutants contents, toxic properties of the obtained flowback water also increased – all samples were classified as low toxic. The samples of flowback liquid taken after hydraulic fracturing of well (A), include residual remains of the polymer, which should be removed before both the preliminary treatment and potential direct application to the development of the next fracturing fluids. In order to remove the polymer remains, biological methods using commercial biopreprations (e.g. Frac-Bac i Gum-Bac), selected according to polymer type and other water parameters, should be applied. Other options of the polymer removal are chemical methods based on deep oxidation with severe oxidizers (perhydrol, sodium hypochlorite etc.). The preliminary treatment of the flowback water, as was proven in laboratory tests, can be done with coagulation (advanced coagulants polialuminium chloride PAX-16) followed by flocculation (Stabpol-K an active flocculant), and next, post-coagulation sediments separation and filtration. In the case of low salinity of the after-treatment fluid, its re-usage in fracturing fluid development is possible (according to technical requirements of fluid). Preparation of such water needs only the removal of polymer remains and preliminary treatment done with classical methods. Generally, a TDS level of 30 g/dm3 is determined as border value, which enables the development of fracturing fluids. For polymers with no tolerance to a high salt content of, an acceptable value of salt content can be at a lower level. Increase in salinity of the following samples of the flowback water, causes the necessity to use desalination methods in order to obtain water, which could be re-used. To guarantee high effectiveness and proper operation of the installation, there are technological requirements for the desalination process (membrane and thermal methods) resulting in the necessity for deeper water treatment. This is possible with biological methods and adsorption techniques with the use of active carbon. The initially treated liquid after hydraulic fracturing can undergo membrane processes of desalination/concentration. Low contents of salt in the fluid (<10 g/dm3) enable treatment with the electrodialysis (ED) technique, which leads to partial obtaining of pure water and concentrated brine. Laboratory research done on Sample 1 taken in an initial phase of flowback after hydraulic fracturing of the hole (A), led to determination of the electrodialytic process of desalination factors. The following step of the desalination/concentration of water with a higher degree of salinity (20 – 50 g/dm3) is reversed osmosis (RO). In the case of high contents of calcium and magnesium ions and silica, methods of their masking (antiscalant dosing) should be applied earlier, in order to inhibit disadvantageous processes in the membrane. The research of the process was done on the pre-treated water (Sample 4) from the flowback after hydraulic fracturing (chloride contents of 40 g/dm3). Optimum conditions of the process leading to a 2-step installation (7 modules) of a chosen membrane (produced by Toray) have been determined. The next step of desalting of both: concentrated mineralized water (left after RO) and the flowback water after hydraulic fracturing, are thermal methods (MED, MSF, VC). It is the final phase of desalting, in which the purified water, crystal salt (sodium chloride), post-crystallisation liquor and slight amounts of boiler scale are obtained. Laboratory tests carried out on concentrated brines after the reverse osmosis process have shown, that the resulting purified water meets the requirements necessary, for both the re-use in preparing the fracturing fluids as well as for removal of surface and ground water. Salt (sodium chloride) obtained by the crystallization is a complete product for industrial use – it meets the standard PN-86 / C-84081/02 and GIS requirements for the content of trace elements (Pb, Cd, Hg, As, Zn, Cu). The second end product is post-crystallisation liquor (comprising mainly chlorides of calcium, magnesium, potassium and sodium), which may be an intermediate product for further processing, and especially suitable for use as a brine for winter road-maintenance. Due to technological progress and the above suggested ways of flowback water management, the harmful influence of the oil industry on the environment can be significantly reduced. However, possible dangers of consecutive phases of exploration, opening and exploitation of shell gas must be taken into consideration. Nowadays, shell gas exploration are being carried out. Concessioners are analyzing research results to prove disposable resources. This is the proper time to perform tests which are crucial for shell gas exploitation that could be safe for the natural environment.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki wstępnych badań możliwości zastosowania testów ekotoksykologicznych w przemyśle naftowym do oceny zmian toksyczności wód złożowych. Opisano nowy rodzaj łatwych w użyciu testów toksykologicznych, opartych na wykorzystaniu organizmów żywych jako biowskaźników jakości badanych próbek. Zaprezentowano prosty i jasny system oceny/klasyfikacji toksyczności ścieków i odpadów ze względu na nasilenie działania toksycznego na organizmy testowe. Przedstawiono wyniki badań toksyczności próbek wód złożowych o zróżnicowanych własnościach fizykochemicznych z wykorzystaniem wybranych rodzajów testów ekotoksykologicznych. Przeprowadzono także ocenę wpływu prostych metod oczyszczania na zmianę toksyczności wód złożowych dla organizmów testowych. Wyniki przeprowadzonych badań pozwalają na stwierdzenie, że wszystkie wody złożowe, zarówno z kopalń gazu ziemnego, jak i ropy naftowej, w tym także ze złóż zasiarczonych, charakteryzują się bardzo wysoką toksycznością dla organizmów żywych. Podjęcie nawet prostych działań mających na celu oczyszczenie wód złożowych może znacząco zmniejszyć zagrożenie stwarzane dla środowiska.
EN
The article presents the preliminary results of the applicability of ecotoxicological tests in the oil industry to assess changes in reservoir water toxicity. Innovative, easy to use toxicological tests have been described. They are based on the use of living organisms as biomarkers the quality of tested samples. Presented is a clear and simple system of toxicity estimation/classification of sewage and wastes according to the toxic activeness for the tested organisms. Results of toxicity research, done on deposit waters samples of diverse physical-chemical properties, with application of selected ecotoxicological tests have been shown. Furthermore, estimation of the influence of simple purification methods on alternation in deposit waters toxicity for tested organisms was done. Results of this study lead to the conclusion that, all deposit waters from gas and oil (also containing H2S) plants are very toxic for living organisms. Therefore, even simple processes to purify deposit waters can significantly decrease the threat posed to the natural environment.
PL
Wydobyciu gazu ziemnego i ropy naftowej prawie zawsze towarzyszy pozyskiwanie wód złożowych, a ich zagospodarowanie stanowi poważny problem dotyczący większości kopalń w Polsce. Jedną z najefektywniejszych, a zarazem najtańszych metod zagospodarowania wód złożowych jest ich zatłoczenie do horyzontów chłonnych. W celu maksymalnego wykorzystania możliwości technicznych odwiertów zatłaczających i pojemności złoża przeznaczonego do magazynowania odpadów płynnych konieczne jest odpowiednie zmodyfikowanie parametrów fizykochemicznych wód przed zatłoczeniem, mające za zadanie ochronę strefy przyodwiertowej przed kolmatacją. W artykule porównano efektywność usuwania jonów żelaza przez napowietrzanie drobnopęcherzykowe z napowietrzaniem standardowym. Zaprezentowano wyniki laboratoryjnych badań procesu filtracji z wykorzystaniem różnorodnych złóż oraz przegród filtracyjnych.
EN
Oil and gas production has been mostly followed by obtaining deposit waters. Their management is a crucial problem faced by most plants in Poland. One of the most effective as well as the most inexpensive methods of reservoir waters management is their injection to absorptive horizons. Correct modification of physical and chemical parameters of deposit waters (to protect a wellbore area against colmatation) is essential in order to use optimum technical possibilities of the injective wells and maximisation of injected brine volume. Effectiveness of iron and manganese ions removal by fine-bubble aeration and standard aeration have been compared in the article. Results of laboratory research on filtration with the use of diversed filter deposits and barriers have been presented in this work.
PL
Dobór rodzaju i właściwości płuczki do określonych warunków geologiczno-złożowych ma wpływ na prawidłową i w miarę bezawaryjną realizację otworu wiertniczego. Natomiast po zakończeniu wiercenia otworu płuczka ta, już jako zużyta, wraz z wynoszonym urobkiem stanowi odpad wiertniczy. W celu ograniczenia jego szkodliwego oddziaływania na środowisko, poddawany jest on różnym metodom zagospodarowania w procesach odzysku i unieszkodliwiania. W związku z tym, że podstawową część wytwarzanych odpadów stanowią zużyte płuczki wiertnicze, w INiG opracowana została technologia ich zestalania w ciało stałe, które po określonym czasie twardnienia, w zależności od rodzaju stosowanych środków wiążących, charakteryzuje się wytrzymałością mechaniczną oraz niską zdolnością wymywania substancji niebezpiecznych. W artykule przedstawiono proces zestalania zużytej płuczki bentonitowej przeprowadzony w warunkach przemysłowych i parametry otrzymanego półproduktu.
EN
The choice of drilling mud kind and its properties for given geological conditions influences proper and safe drilling process. After the well is drilled, this mud together with drilled solids is a drilling waste. To eliminate detrimental effect on environment, spent mud is supposed to various methods of spending in the process of reclamation and neutralization. Because most of the wastes are spent drilling muds, INiG has elaborated a technology of mud solidification, which after certain time of hardening, depending on solidification agents used, obtains mechanical strength and low leaking of hazardous chemicals. This publication presents spent bentonite mud solidification process conducted in field conditions and obtained product parameters.
PL
W rozdziale opisano procesy poszukiwania, udostępniania i eksploatacji złóż gazu w formacjach łupkowych od strony ochrony środowiska - głównym zagrożeniem jest skala przedsięwzięć związanych z poszukiwaniem i udostępnieniem złóż. W artykule zaprezentowano wyniki badań toksykologicznych odpadowych płuczek wiertniczych i omówiono podstawowe metody ich zagospodarowania. Opisano prace przygotowawcze do eksploatacji gazu z łupków - stymulację wydobycia za pomocą zabiegu hydraulicznego szczelinowania. Przedstawiono również termiczne i membranowe metody odsalania: wielostopniowe odparowanie równowagowe (MSF), destylację wielokrotną (MED), techniki membranowe - odwróconą osmozę (RO), elektrodializę (ED) oraz techniki hybrydowe, umożliwiające powtórne wykorzystanie wód do sporządzenia płynów szczelinujących. Sczerpywanie udostępnionych zasobów gazu ziemnego, jego wzrastające ceny i wrażliwość dostaw na zawirowania polityczne sprawiają, że w celu zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego kraju, należy sięgnąć po zasoby gazu ziemnego znajdujące się w formacjach łupkowych. Niniejszy rozdział przedstawia analizę zagrożeń środowiskowych związanych z poszukiwaniem, rozpoznawaniem, udostępnianiem i z eksploatacją gazu ziemnego z formacji łupkowej pod kątem możliwości zminimalizowania ich wpływu na środowisko.
EN
Searching for, opening and exploitation of shale gas deposits is a complicated technological problem. It requires proper logistics at all phases, as well as providing appropriate technical tools and prediction of hazards to humans and the natural environment. The main threat to the environment is a scale of projects related to searching and opening of the deposits in shale formations. The use of much bigger amounts of drilling fluids of different composition than in the case of conventional deposits is necessary in order to drill numerous deep vertical boreholes and several horizontal holes in each vertical hole. It results in obtaining very huge amounts of drilling waste, the storage and management of which can be a serious technical and technological problem. The aim of the article is to present results of toxicological research done on drilling waste and to discuss basic methods of its management. The next phase of preparation works before shale gas exploitation is simulation of the extraction done with hydraulic fracturing. Methods of purification of the water have been described in this work and they include the following: traditional purification (including coagulation, flocculation, sedimentation and filtration), membrane techniques (ultrafiltration UF and microfiltration MF) and hydrocarbons removal (flotation, sorption, petroleum pollutants biodegradation and ceramic membranes). In addition, thermal and membrane methods of desalination have been presented: multi-stage flash (MSF), multiple effect distillation (MED), membrane techniques: reversed osmosis (RO), electro-dialysis (ED) and hybrid techniques enabling re-use of the waters to prepare the hydraulic fracturing fluids.
PL
W artykule zostały zaprezentowane wyniki badań przebiegu procesu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadzie zdeponowanym w starym dole urobkowym Graby-7. Proces był realizowany zgodnie z etapową technologią oczyszczania metodą in situ, obejmującą następujące etapy: remediację wstępną, modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową oraz inokulację biopreparatem opracowanym na bazie autochtonicznych niepatogennych bakterii, grzybów i drożdży. Przedstawiono również charakterystykę składu opracowanych biopreparatów inokulacyjnych. Przebieg procesu oczyszczania dołu urobkowego Graby-7 kontrolowano za pomocą rozbudowanego monitoringu obejmującego badania fizykochemiczne, analizy chromatograficzne oraz badania mikrobiologiczne z wykorzystaniem technik biologii molekularnej, co pozwoliło na optymalizację przebiegu bioremediacji oraz dokonanie oceny efektywności procesu.
EN
The aim of the article is to present research results of petroleum hydrocarbons biodegradation in wastes stored in Graby-7 weathered waste pit. The process was done according to phase technology of purification with an in situ method. It consisted of the following phases: initial remediation, modification of the waste structure, basic bioremediation and inoculation with a biopreparation based on indigenous non-pathogenic bacteria, fungi and yeast. Characteristics of the prepared biopreparations has been presented. Purification of Graby-7 waste pit was controlled with extended monitoring (including physical-chemical research, chromatographic analyses and microbiological research, with the use of molecular biology techniques), which enabled optimisation of bioremediation and estimation of its effectiveness.
EN
The program of acid gas reinjection to the Borzęcin gas reservoir has been the first known project of its kind performed on a running reservoir. A similar project also commenced at a later date in the Krechba field in Algeria. The reinjection of the acid gas, containing mostly CO2, avoids its release to the atmosphere, however, the gas may migrate to the producing wells causing the deterioration of the produced gas quality. The paper includes the production history of the Borzęcin project and the monitoring results of the produced gas composition during the period 1998-2011. The measured data are compared with the results of reservoir simulation predictions and positively verifies the reservoir model. It is shown that the acid gas reinjection program can be safely prolonged to 2028 without the risk of producing gas contamination, as both the simulation results and the gas composition monitoring prove the CO2 concentration in produced gas will not exceed 0.5%.
PL
Przedsięwzięcie powrotnego zatłaczania gazów kwaśnych do złoża gazu ziemnego Borzęcin jest pierwszym spośród znanych tego typu procesów przebiegających na wciąż czynnym obiekcie złożowym. Późniejszym przykładem jest realizacja podobnego projektu na złożu gazu ziemnego Krechba w Algierii. Powrotnie zatłaczane gazy kwaśne, których głównym składnikiem jest CO2 nie zanieczyszczają atmosfery, mogą jednak przenikać do strefy złożowej i oddziaływać negatywnie na skład wydobywanego gazu ziemnego. W artykule przedstawiono zarys historii eksploatacji złoża gazu ziemnego Borzęcin oraz wyniki monitoringu składu chemicznego gazu ziemnego wydobywanego w latach 1998-2011. Uzyskane dane porównano z rezultatami symulacji komputerowej wykonanej w roku 2008, uzyskując w efekcie pozytywną weryfikację zastosowanego modelu. Wykazano, że proces powrotnego zatłaczania gazów kwaśnych można bezpiecznie kontynuować nawet do roku 2028, bez negatywnego wpływu zatłaczanych gazów kwaśnych. Zarówno wyniki symulacji jak i monitoringu składu chemicznego wykazały, że zawartość CO2 w wydobywanym gazie nie powinna przekroczyć 0,5%.
EN
During oil and gas production certain quantities of brine is also obtained. Reservoir water management is a serious problem in most oil and gas plants in Poland. Injection of brine into absorptive horizons is one of the most effective methods of reservoir water disposal. The aim of this paper is to discuss some problems of reservoir water injection and the phenomena responsible for near-well area damage. The recognition of the physical and chemical processes, which accompany water pumping, is needed to optimize injection well usage and take full advantage of absorptive horizon volume. The comparison of laboratory test results with calculations and simulations, done using AquaChem, specifies the possibilities of use of this software during the process of preparing the brine for injection.
PL
Podczas wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego często pozyskiwane są pewne ilości wód złożowych. Zagospodarowanie tych wód jest poważnym problemem dotyczącym większości kopalń ropy i gazu w Polsce. Zatłaczanie solanek do horyzontów chłonnych jest jednym z najbardziej efektywnych sposobów ich zagospodarowania. Celem artykułu jest przedstawienie niektórych problemów, związanych z procesem zatłaczania solanek, odpowiedzialnych za uszkodzenia strefy przyodwiertowej. Rozpoznanie chemicznych i fizycznych procesów towarzyszących zatłaczaniu wód złożowych jest niezbędne do optymalnego wykorzystania odwiertów chłonnych i maksymalnego zagospodarowania pojemności horyzontu chłonnego. Porównanie wyników badań laboratoryjnych z obliczeniami i symulacjami wykonanymi przy użyciu programu AquaChem pozwala na poznanie zakresu możliwości wykorzystania tego oprogramowania podczas przygotowania solanek do zatłoczenia odwiertami chłonnymi.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań przebiegu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadzie wiertniczym, zdeponowanym w starym dole urobkowym, z wykorzystaniem etapowej technologii oczyszczania, realizowanej w warunkach przemysłowych metodą in-situ. Obejmowała ona następujące etapy: remediację wstępną (drenaż melioracyjno-odciekowy), modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową, stymulowaną przez wapnowanie i wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne, oraz inokulację biopreparatem opracowanym na bazie autochtonicznych, niepatogennych bakterii i grzybów z dołu urobkowego. Proces oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kompleksowo monitorowano (badania: fizyko-chemiczne odpadu, chromatograficzne zanieczyszczeń ropopochodnych i mikrobiologiczne). Pozwoliło to na optymalizację procesów bioremediacyjnych i ocenę ich efektywności oraz dało możliwość uruchomienia środków zaradczych w momencie obniżenia się ich skuteczności.
EN
The article presents the results of the analysis of how the biodegradation of petroleum impurities in drilling waste deposited in the former cuttings pool (Graby-19) progressed using the gradual purification technology under industrial conditions with the in situ method. The technology consisted of the following stages: 1. the initial remediation involving melioration drainage; 2. the modification of the waste structure; 3. the basie bioremediation stimulated by liming and enriching the waste environment with biogenic components; and 4. inoculation using biopreparation developed with autochthonous, non-pathogenic bacteria and fungi isolated from the area of the pu-rified cuttings pool. The purification process of the drilling waste to remove petroleum impurities involved complex monitoring through physico-chemical tests of the waste, chromatographic analyses of petroleum impurities and microbiological tests using state-of-the-art molecular biology techniques. This allowed us to optimise and assess the effectiveness of the bioremediation processes. Moreover, beside indisputable advantages resulting from tracking the progress of the purification processes, we managed to take remedial measures when the effectiveness of the processes deteriorated. The purification technology of drilling waste to remove petroleum impurities using the in situ method presented in the article was patented. It is a simple and safe method of removing and controlling the negative impact of pe-troleum impurities on the environment. Besides, it allows for restoring the ecological balance in the contaminated area quickly as the changes caused by the processes are not extensive and do not have a destructive effect on life forms settling in the purified area. A satisfactory reduction of petroleum impurities to the level that does not exceed permissible values set by soil and land quality standards for the group and much lower purification costs compared to other methods make the method preferred.
PL
Stosowane metody analityczne oznaczenia zawartości węglowodorów ropopochodnych w glebie nie zapewniają pełnego określenia zawartości substancji szkodliwych w tak skomplikowanym układzie. Ponadto w trakcie prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń może powstawać cała gama produktów przemiany materii szkodliwych dla organizmów żywych, które nie zostaną zidentyfikowane podczas prowadzenia rutynowych analiz chemicznych. W celu oceny stanu gleby po procesie bioremediacji i jej przydatności do użytkowania biologicznego konieczne jest zastosowanie pakietu testów toksykologicznych. Testy te pozwalają na określenie szkodliwego wpływu ewentualnych zanieczyszczeń pozostających w glebie na procesy życiowe organizmów reprezentujących wszystkie poziomy troficzne a także określenie własności mutagennych środowiska glebowego.
EN
Analytical methods of petroleum hydrocarbons' determination do not provide total estimation of harmful substances' content in a complicated soil system. Moreover, processes of biological degradation of contaminants can result in a wide range of metabolites, which are harmful to living organisms. These products cannot be identified in routine chemical analyses. In order to estimate the soil condition after bioremediation and its fitness for biological purpose, the package of toxicological tests is necessary. It enables determination of contaminants' harmful influence on life processes of organisms at all trophic levels. Besides, it allows determination of soil environment mutagenity.
PL
W artykule omówiono wyniki prac optymalizacyjnych podczas oczyszczania dołu urobkowego z wykorzystaniem etapowej technologii oczyszczania odpadu/gleby z zanieczyszczeń ropopochodnych obejmującej: remediację wstępną, bioremediację podstawową oraz bioaugmentację poprzez inokulację biopreparatem opracowanym na bazie mikroorganizmów autochtonicznych. Wyniki badań laboratoryjnych (ex situ) były podstawą opracowania wytycznych prowadzenia procesu oczyszczania metodą in situ, a ponadto pozwoliły na prześledzenie przebiegu proce- su oczyszczania odpadu z dołu urobkowego, dobór optymalnych dawek substancji biogennych, określenie ram czasowych prowadzenia poszczególnych etapów oczyszczania oraz zapoznanie się z efektywnością opracowanego biopreparatu na bazie mikroorganizmów autochtonicznych. Cały cykl oczyszczania odpadu kontrolowany był za pomocą opracowanej metodyki chromatograficznego oznaczania substancji ropopochodnych w gruncie, która pozwala na zaobserwowanie zmian zawartości poszczególnych węglowodorów ropopochodnych podczas procesu ich biodegradacji, w poszczególnych etapach oczyszczania. Ponadto umożliwia ocenę stopnia ich biodegradacji za pomocą wskaźników: n-C17/Pr i n-C18/F.
EN
Optimisation works using soil purification complex technology (including preliminary remediation, basic bioremediation and bioaugmentation done by inoculation with biopreparation based on indigenous microorganisms) were discussed. The laboratory "ex situ" tests were the base to determine parameters of purifying process, which were used in an "in situ" technique. Moreover, laboratory tests enabled to study drilling waste purifying process, to calculate a biogenic substances dose, a time of the process and efficiency of a biological work. Each step of petroleum-contaminated soil purification process was controlled by the chromatographic method. This method enables to determine the quality and quantity of hydrocarbon compounds in soil. This analytical method is used for observation of decrease in every single hydrocarbon pollutant quantity in purification process and valuation of a hydrocarbon biological degradation level by n-Ci17/Pr and n-C18/F ratios.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.