Optimisation of biodegradation process for petroleum pollutants in weathered wastes from mud pits

Petroleum substances are one of the principal sources of soil contamination on the area of weathered mud pits, which originate from execution of surveying, extraction and exploitation works causing soil degradation and uselessness. The article presents the matters related to the issue of cleaning of wastes, which originate from weathered mud pits on the basis of the examples of pits no G-44 and G-40, which differ in contents of petroleum pollutants and loamy minerals in wastes. The total cycle of cleaning of the drilling wastes/soil of the petroleum pollutants was controlled by the elaborated method of chromatographic marking of petroleum substances in drilling wastes/soil. The method allowed for following the changes of contents of n-alkanes included in the oil hydrocarbon in the course of their biodegrading process in particular stages of cleaning and allowed for assessing of the biodegrading level of n-alkanes using indicators: n-C17/Pr and n-C18/F. Moreover, within the course of laboratory studies a biomarker: [wzór] - hopane was used to normalized analyte concentrations (the TPH) in order to present a simplified mathematic model of the course of biodegrading process. The results of optimization works are discussed for mud pits using the phased cleaning process of drilling waste/soil of the petroleum pollutants, which includes: initial reclaiming, basic bioremediation, and bioaugmentation by inoculation with a biopreparation based on autochthonic microorganisms, which has been modified depending on character of pollutants in cleaned object. Transferring of the laboratory research results (ex-situ) into the industrial conditions generated large difficulties, however, it was the basis for elaboration of guidelines for conducting cleaning process with an in-situ method. Moreover, it allowed for following of the cleaning process of drilling pit waste, selection of optimal doses of biogenic substances, determining of time framework of particular stages of cleaning and learning about efficiency of developed biopreparation based on the autochthonic microorganisms. The presented process of cleaning of mud pit soil featuring high concentration of oil petroleum pollutants, which depends on running a staged process of cleaning, allows for removing of these pollutants to a satisfactory level thus confirming its practical usefulness.

METADATA IN OTHER LANGUAGES:

Polish

Optymalizacja procesu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w zastarzałych odpadach z dołów urobkowych

zanieczyszczenia ropopochodne, TPH, bioremediacja, biodegradacja, mikroorganizm autochtoniczny, odpad wiertniczy, dół urobkowy, gleba, chromatografia gazowa (GC)

Substancje ropopochodne stanowią jedno z głównych źródeł skażenia gleby z terenów zastarzałych dołów urobkowych, które powstały w wyniku prowadzenia na tych obszarach prac poszukiwawczych, wydobywczych i eksploatacyjnych powodując degradację i nieprzydatność użytkową gleby. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z problemem oczyszczania odpadów pochodzących z zastarzałych dołów urobkowych, na przykładzie dołów urobkowych G-44 i G-40 różniących się zawartością zanieczyszczeń ropopochodnych oraz minerałów ilastych w odpadzie. Cały cykl oczyszczania gleby/odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowany jest za pomocą opracowanej metodyki chromatograficznego oznaczania substancji ropopochodnych w odpadzie wiertniczym/glebie. Pozwala ona na zaobserwowanie zmian zawartości n-alkanów wchodzących w skład zanieczyszczeń ropopochodnych podczas procesu ich biodegradacji w poszczególnych etapach oczyszczania oraz umożliwia ocenę stopnia biodegradacji n-alkanów za pomocą wskaźników: n-CI7/Pr i n-C18/F. W badaniach laboratoryjnych przy zastosowaniu biomarkera [wzór] - hopane do normalizacji stężeń analitu (TPH) przedstawiono pierwszorzędowy model biodegradacji TPH w kolejnych etapach prowadzonego procesu oczyszczania. Omówiono wyniki prac optymalizacyjnych podczas oczyszczania dołów urobkowych wykorzystując etapową technologię oczyszczania odpadu wiertniczego/gleby z zanieczyszczeń ropopochodnych obejmującą: rekultywację wstępną, bioremediację podstawową, bioaugmentację poprzez inokulację biopreparatem opracowanym na bazie mikroorganizmów autochtonicznych, którą modyfikowano w zależności od charakteru zanieczyszczeń oczyszczanego obiektu. Przeniesienie wyników badań laboratoryjnych (ex-situ) na warunki przemysłowe stwarza duże trudności, jednakże były one podstawą opracowania wytycznych prowadzenia procesu oczyszczania metodą in-situ, a ponadto pozwoliły prześledzić przebieg procesu oczyszczania odpadu z dołu urobkowego, dobrać optymalne dawki substancji biogennych, określić ramy czasowe prowadzenia poszczególnych etapów oczyszczania oraz zapoznać się z efektywnością opracowanego biopreparatu na bazie mikroorganizmów autochtonicznych. Przedstawiona technologia oczyszczania gleby z dołów urobkowych o wysokiej koncentracji zanieczyszczeń ropopochodnych, polegająca na etapowym prowadzeniu procesu oczyszczania, umożliwia usunięcie tych zanieczyszczeń do zadowalającego poziomu, co potwierdza jej praktyczną przydatność.

REFERENCES (63)

Amakiri J.O. and Onofeghara F.A., 1983 - Effect of crude oil pollution on the growth of Zea mays, Abelmoschus esculentus and Capsicum frutescens. Oil Petrochem. Pollut. 1, 199-205.

eISSN:	2299-2324
ISSN:	0860-0953