PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 20/10

Podobne dokumenty
PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 21/10. MARCIN ŚRODA, Kraków, PL

(12) OPIS PATENTOWY (13) PL (11)

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/13

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica,Kraków,PL BUP 15/06

PL B1. Zestaw surowcowy przeznaczony do otrzymywania autoklawizowanych wyrobów wapienno-piaskowych

PL B1. Sposób otrzymywania nieorganicznego spoiwa odlewniczego na bazie szkła wodnego modyfikowanego nanocząstkami

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

Zagospodarowanie odpadów wiertniczych w aspekcie ochrony środowiska naturalnego

Sposób otrzymywania kompozytów tlenkowych CuO SiO 2 z odpadowych roztworów pogalwanicznych siarczanu (VI) miedzi (II) i krzemianu sodu

PL B BUP 20/ WUP 01/14 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 20/17

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 02/10

gospodarka odpadami Anna Król Politechnika Opolska

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 24/14

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 03/06

Możliwości wykorzystania frakcjonowanych UPS z kotłów fluidalnych w produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

ODPORNOŚĆ BETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH NA BAZIE CEMENTU ŻUŻLOWEGO (CEM III) NA DZIAŁANIE ŚRODOWISK ZAWIERAJĄCYCH JONY CHLORKOWE

Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich

(54) Sposób wydzielania zanieczyszczeń organicznych z wody

Zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej

PL B1. Sposób oznaczania stężenia koncentratu syntetycznego w świeżych emulsjach chłodząco-smarujących

11.4. Warunki transportu i magazynowania spoiw mineralnych Zasady oznaczania cech technicznych spoiw mineralnych 37

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im.st.staszica,kraków,pl BUP 08/04

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWA I ULEPSZONE PODŁOŻE Z GRUNTU LUB KRUSZYWA STABILIZOWANEGO CEMENTEM

(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) Prefabrykat betonowy ogniotrwały i sposób wytwarzania prefabrykatu betonowego ogniotrwałego.

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Zaczyny i zaprawy budowlane

Możliwości zastosowania frakcjonowanych UPS w budownictwie komunikacyjnym

PL B1. ECOFUEL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Jelenia Góra, PL BUP 09/14

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

SPIS TRE ŚCI ROZDZIAŁ 11 MINERALNE SPOIWA BUDOWLANE Klasyfikacja Spoiwa powietrzne...11

Wstęp... CZĘŚĆ 1. Podstawy technologii materiałów budowlanych...

OPIS PATENTOWY C22B 7/00 ( ) C22B 15/02 ( ) Sposób przetwarzania złomów i surowców miedzionośnych

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

Sposób otrzymywania dwutlenku tytanu oraz tytanianów litu i baru z czterochlorku tytanu

PL B1. POLWAX SPÓŁKA AKCYJNA, Jasło, PL BUP 21/12. IZABELA ROBAK, Chorzów, PL GRZEGORZ KUBOSZ, Czechowice-Dziedzice, PL

(54) Sposób przerobu zasolonych wód odpadowych z procesu syntezy tlenku etylenu

Lp. STANDARD PODSTAWA PRAWNA

PL B1. BIURO PROJEKTÓW "KOKSOPROJEKT" SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Zabrze, PL BUP 24/04

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

PL B1 AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, KRAKÓW, PL BUP 08/07

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

Materiały budowlane : spoiwa, kruszywa, zaprawy, betony : ćwiczenia laboratoryjne / ElŜbieta Gantner, Wojciech Chojczak. Warszawa, 2013.

Materiały budowlane. T. 2, Wyroby ze spoiwami mineralnymi i organicznymi / Edward Szymański, Michał Bołtryk, Grzegorz Orzepowski.

J CD CD. N "f"'" Sposób i filtr do usuwania amoniaku z powietrza. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 23/09

Instytut Techniki Budowlanej. SPRAWOZDANIE Z BADAŃ Nr LZK /16/Z00NZK

(21) Numer zgłoszenia:

Andrzej Gonet*, Aleksandra Jamrozik*, Witold Brylicki**, Lucyna Czekaj* ZAGOSPODAROWANIE ODPADÓW WIERTNICZYCH JAKO DODATKU DO ZACZYNÓW CEMENTOWYCH***

Składniki cementu i ich rola w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych

PL B1. Kubański Andrzej,Sosnowiec,PL BUP 12/02

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie OLIMPIADA O DIAMENTOWY INDEKS AGH 2017/18 CHEMIA - ETAP I

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 20/10

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL BUP 05/12

PL B1. ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE, Szczecin, PL BUP 06/14

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 07/17

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 921

Kruszywo lekkie typu keramzytu z udziałem surowców odpadowych - właściwości, zastosowanie Jolanta Latosińska, Maria Żygadło

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Informacja towarzysząca znakowaniu CE kruszywa lekkiego pollytag.

(54) Sposób otrzymywania cykloheksanonu o wysokiej czystości

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 25/16. AGNIESZKA WOSZUK, Lublin, PL WOJCIECH FRANUS, Prawiedniki, PL

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

PL B1. Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierających indygo

GOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 19/15

PL B1. ZAKŁADY CHEMICZNE ALWERNIA SPÓŁKA AKCYJNA, Alwernia, PL

Właściwości kruszywa wapiennego jako surowca do produkcji betonów dla infrastruktury drogowej

(62) Numer zgłoszenia, z którego nastąpiło wydzielenie:

PL B1. Sposób wytwarzania dodatku o właściwościach przewodzących do kompozytów cementowych

Utylizacja osadów ściekowych

PL B1. Sposób transportu i urządzenie transportujące ładunek w wodzie, zwłaszcza z dużych głębokości

Laboratorium Ochrony Środowiska

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica,Kraków,PL BUP 14/02. Irena Harańczyk,Kraków,PL Stanisława Gacek,Kraków,PL

Możliwość stosowania frakcjonowanych UPS w produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

(12)OPIS PATENTOWY (19)PL (11)189956

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANIS AWA STASZICA, Kraków, PL BUP 26/07

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 817

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 817

PL B1. CENTRUM BADAŃ KOSMICZNYCH POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Warszawa, PL

PL B1. Instytut Automatyki Systemów Energetycznych,Wrocław,PL BUP 26/ WUP 08/09. Barbara Plackowska,Wrocław,PL

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 950

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 06/18

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 06/18

PL B1. Sposób lutowania beztopnikowego miedzi ze stalami lutami twardymi zawierającymi fosfor. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

PL B1. Sposób kucia półfabrykatu zwłaszcza do wytwarzania wyrobów płaskich z jednym żebrem o zarysie trójkątnym

PL B1. INSTYTUT METALURGII I INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ IM. ALEKSANDRA KRUPKOWSKIEGO POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL

Innowacyjna technologia stabilizacji odpadów niebezpiecznych ENVIROMIX

PL B1. UNIWERSYTET EKONOMICZNY W POZNANIU, Poznań, PL BUP 21/09. DARIA WIECZOREK, Poznań, PL RYSZARD ZIELIŃSKI, Poznań, PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 20/13. TOMASZ BULZAK, Zastów Karczmiski, PL WUP 03/15

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL BUP 17/11. RADOSŁAW ROSIK, Łódź, PL WUP 08/12. rzecz. pat. Ewa Kaczur-Kaczyńska

Mgr inż. Paweł Trybalski Dział Doradztwa Technicznego, Grupa Ożarów S.A. Olsztyn

PL B1. Uniwersytet Śląski w Katowicach,Katowice,PL BUP 20/05. Andrzej Posmyk,Katowice,PL WUP 11/09 RZECZPOSPOLITA POLSKA

PL B1. Sposób separacji platyny, złota i palladu z roztworów wodnych zawierających jony chlorkowe

Transkrypt:

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 212941 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 389124 (51) Int.Cl. B09B 3/00 (2006.01) C04B 18/04 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 25.09.2009 (54) Sposób utylizacji odpadów wiertniczych (73) Uprawniony z patentu: AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: 27.09.2010 BUP 20/10 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.12.2012 WUP 12/12 (72) Twórca(y) wynalazku: WITOLD BRYLICKI, Brzezie, PL STANISŁAW STRYCZEK, Kraków, PL ANDRZEJ GONET, Kraków, PL JAN MAŁOLEPSZY, Kraków, PL ALEKSANDRA JAMROZIK, Chrzanów, PL LUCYNA CZEKAJ, Kraków, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Barbara Kopta PL 212941 B1

2 PL 212 941 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest, sposób utylizacji odpadów wiertniczych, które stanowią poważne zagrożenie dla środowiska. Trudności w opracowaniu skutecznej technologii zagospodarowania odpadów wiertniczych, wynikają zarówno ze zmiennego i zróżnicowanego pod względem składu fazowego zwiercin jak i charakteru chemicznego zużytych płuczek wiertniczych. Obecnie stosowane są różne sposoby postępowania z odpadami powstającymi podczas prac wiertniczych, począwszy od ich biodegradacji aż do systemów uciążliwego ich przemywania w celu pozbycia się toksycznych składników rozpuszczalnych w wodzie i w końcu ich deponowania po odwodnieniu na składowiskach zbiorczych. Do metod tych zaliczyć można zestalanie i stabilizację, iniekcje do górotworu, metody termiczne, ekstrakcje węglowodorów, bioremediację. Wymienione sposoby zagospodarowania odpadów wiertniczych mają tzw. charakter otwarty, obarczony licznymi wadami jak: niska skuteczność, szkodliwe oddziaływanie na środowisko, wysokie koszty. Jedną z najpopularniejszych metod zagospodarowania odpadów wiertniczych do celów geotechnicznych jest ich zestalanie i stabilizacja. Jednak ze względu na charakter chemiczny odpadów wiertniczych jest to metoda mało skuteczna. Próba zestalenia i stabilizacji tych odpadów za pomocą spoiw hydraulicznych jak i powietrznych napotyka na trudności, bowiem składniki chemiczne zawarte w płuczkach wiertniczych spowalniają, a nawet całkowicie zatrzymują proces hydrolizy i hydratacji składników mineralnych cementów, a szczególnie krzemianów wapniowych. Z kolei próby zestalenia odpadów przy użyciu spoiw powietrznych na bazie spoiw wapiennych, gdzie produktem hydratacji jest portlandyt Ca(OH) 2, który można poddać karbonatyzacji za pomocą CO 2, jest zabiegiem kosztownym, mało wydajnym i nisko skutecznym. Z polskiego opisu patentowego nr PL 201551 znany jest sposób odwadniania płuczki wiertniczej, rozwiązujący zagadnienie utylizacji płuczki wiertniczej, szczególnie o małej zawartości fazy stałej, który charakteryzuje się tym, że skoagulowaną płuczkę wiertniczą podaje się pod ciśnieniem do komór prasy filtracyjnej i odwadnia się uzyskania korzystnie 40% suchej masy. Z innego polskiego opisu nr PL 201552 znany jest sposób koagulacji płuczki wiertniczej. Wynalazek ten rozwiązuje zagadnienie rozdzielania fazy stałej i ciekłej z płuczki wiertniczej. Sposób koagulacji płuczki wiertniczej charakteryzuje się tym, że do płuczki wiertniczej dodaje się wodny roztwór siarczanu glinu AI 2 (SO 4 ) 3 w ilości do 15% objętościowo i miesza się intensywnie do uzyskania jednorodnego płynu. Również z polskiego opisu patentowego nr PL 200969 znany jest sposób odwadniania odpadowej płuczki wiertniczej, który charakteryzuje się tym, że do odpadowej płuczki wiertniczej transportowanej rurociągiem, dozuje się płynny chlorek poliglinowy w ilości do 15% objętościowo, podaje odpadową płuczkę wiertniczą na taśmę filtracyjną i odwadnia się przez wyciskanie. Sposób według wynalazku umożliwia bieżącą utylizację odpadowych płuczek wiertniczych i wykorzystanie fazy stałej do rekultywacji gruntów lub do przykrywania odpadów komunalnych na wysypiskach śmieci. Sposób zestalania płuczki wiertniczej znany z polskiego opisu patentowego nr PL 189842 ma zastosowanie do przekształcenia, zgromadzonej podczas wiercenia otworu wiertniczego, płuczki wiertniczej do postaci stałej lub postaci stałej i klarownej fazy ciekłej. Sposób charakteryzuje się tym, że do płuczki wiertniczej dodaje się płynny koagulant mineralny, zawierający 18% AI 2 O 3 w ilości do 10% objętościowo w stosunku do ciężaru zgromadzonej płuczki wiertniczej i miesza się intensywnie do czasu rozpoczęcia procesu koagulacji fazy stałej z płuczki wiertniczej. Stabilizacja i zestalanie odpadów wiertniczych znanymi metodami nie pozwala jednak na uzyskanie takich cech wytrzymałościowych produktów zestalania, aby mogły one być wykorzystane w geotechnice. Celem wynalazku jest opracowanie kompleksowego sposobu utylizacji odpadów wiertniczych. Istota wynalazku polega na tym, że odfiltrowane odpady wiertnicze w postaci plastycznej rozdrabnia się i homogenizuje, po czym z powstałej masy formuje się kształtki, które suszy się i wypala w temperaturze nie wyższej niż 650 C przez około 2 godziny. Następnie produkt wypalania rozdrabnia się wstępnie do uziarnienia ok. 4 mm po czym miele się do powierzchni właściwej ok. 4000 cm 2 /g wg Blaine a, tak przetworzone odpady wiertnicze, które w procesie wypalania uległy przemianom fizycznym, stanowią pucolanę przemysłową, którą wprowadza się jako dodatek mineralny do cementów CEM Il do CEM V w ilości od 20 do 60% wagowych. Ciecz pofiltracyjną wykorzystuje się do przygotowania zaczynów iniekcyjnych do cementacji otworów wiertniczych. Sposób według wynalazku pozwala na skuteczny i całkowity recycling bez negatywnych skutków dla środowiska.

PL 212 941 B1 3 Pucolana przemysłowa w postaci produktów uzdatniania odpadów wiertniczych sposobem wg wynalazku pozwala na: - podwyższenie potencjału immobilizacyjnego matrycy cementowej cementu hutniczego i portlandzkiego żużlowego wg mechanizmu immobilizacji krystalochemicznej i fizycznej poprzez tworzenie się dodatkowych ilości fazy CSH, hydrogranatów z szeregu roztworów stałych hydrogelenit - hydrogrossular oraz zeolitów z grupy geopolimerów, - modyfikację matrycy cementowej produktem uzdatniania odpadów wiertniczych co spełnia wymagania norm na jakość odcieków emitowanych w zakresie emisji substancji szkodliwych. P r z y k ł a d Produkty odwadniania zużytych odpadów wiertniczych pobrano z jednego z czterech centralnych składowisk zużytych odpadów wiertniczych funkcjonujących na terenie Polski. Badana próbka została pobrana ze składowiska odpadów wiertniczych z okolic Tarnogrodu. Ze względu na to, że odpady wiertnicze charakteryzują się znaczną zawartością wody, konieczne jest ich odfiltrowanie na prasie filtracyjnej. Po procesie filtracji odpady wiertnicze zawierają od 40-60% zawartości składników stałych, natomiast płyn pofiltracyjny oddzielony na prasie filtracyjnej ze względu na swój charakter chemiczny i szkodliwe oddziaływanie na środowisko jest poddawany, analizie chemicznej, a następnie wykorzystany jako ciecz zarobowa dla zaczynów iniekcyjnych. Tabela 1 przedstawia przeciętny skład chemiczny próbek placka filtracyjnego z odpadów wiertniczych z w/w składowiska odpadów wiertniczych. T a b e l a 1. Wyniki analizy chemicznej próbki placka filtracyjnego z ORE Tarnogród. Składnik Zawartość [% wag] SiO 2 47,1 Al 2 O 3 12,37 CaO 10,81 MgO 1,47 Fe 2 O 3 5,66 Na 2 O 2,89 K 2 O 3,17 BaO 1,14 SrO 0,11 P 2 O 5 0,08 SO 3 0,214 C org 1,61 CO 2 8,01 MnO 0,07 TiO 2 0,11 Zn +2 0,0425 Pb +2 0,0043 Cd +2 0,00013 Cr +3 0,017 Ni +2 0,0021 Cu +2 0,0042 Cl - 0,45 F 0,00048 NH 4 0,00025

4 PL 212 941 B1 Jak wynika z przedstawionej analizy chemicznej dominującymi składnikami odpadów wiertniczych są glinokrzemiany w postaci minerałów ilastych, krzemionka w postaci kwarcu oraz węglany w postaci kalcytu i dolomitu. Zawartość substancji organicznej mierzonej zawartością węgla organicznego wynosi 1,61% masowych. W tabeli 2 podano skład chemiczny filtratu po odwodnieniu odpadów wiertniczych. T a b e l a 2. Skład chemiczny filtratu z odwodnienia odpadów wiertniczych. Składnik mg/dm 3 Niepewność pomiaru [mg/dm 3 ] Na + 1265 ± 14,52 K + 2240 ± 25,31 Mg +2 17,25 ± 0,086 Ca +2 480,00 ± 7,2 Ba +2 0,54 ± 0,032 Al +3 0,66 ± 0,079 Fe +3 0,54 ± 0,07 Zn +2 0,22 ± 0,011 Cd +2 <0,004 ± 0,00002 Cu +2 0,029 ± 0,001 Pb +2 <0,01 ± 0,001 Ni +2 0,087 ± 0,006 Co +2 0,0084 ± 0,0003 Ag + <0,003 ± 0,0001 As +3 <0,02 ± 0,005 Cr +3 <0,003 ± 0,0001 Cl - 220000 SO 4-2 593 ± 29,6 Jak wynika z analizy chemicznej filtrat pochodzący z odwodnienia odpadów płuczek wiertniczych stanowi zasadowe roztwory wodne soli potasowych, sodowych i wapniowych w postaci chlorków i siarczanów. Płyn pofiltracyjny wykorzystuje się jako ciecz zarobową dla zaczynów iniekcyjnych. Plastyczne odpady wiertnicze w postaci stałej, po procesie filtracji, rozdrabnia się i homogenizuje. Następnie formuje się kształtki sześcienne o wymiarach 60 x 60 x 60 mm, które suszy się temperaturze 105 C przez 24 godziny i poddaje procesowi wypalania w temperaturze 650 C przez 2 godziny. Po wypaleniu, próbki rozdrabnia się w moździerzu laboratoryjnym do uziarnienia < 4 mm, a następnie miele w kulowym młynku laboratoryjnym do powierzchni właściwej 4000 cm 2 /g wg Blaine a. Produkt po wyprażeniu i przemieleniu nabiera cech pucolany przemysłowej. Pucolanę tę dodaje się do cementu CEM III A 32,5 NA w ilości 20% w stosunku do masy cementu, w procesie przygotowania zaczynów iniekcyjnych na bazie cementu hutniczego CEM III A 32,5 NA, o stosunku wodnocementowym wynoszącym 0,60. Składy zaczynów iniekcyjnych zarobionych na płynie pofiitracyjnym i wodzie wodociągowej z udziałem pucolany przemysłowej oraz ich właściwości technologiczne poddano w tabeli 3.

PL 212 941 B1 5 T a b e l a 3. Składy zaczynów iniekcyjnych i ich właściwości technologiczne. Oznaczenie zaczynu Współczynnik wodno- cementowy w/c Rodzaj cieczy zarobowej Woda wodociągowa Filtrat z odwodnienia zużytych płuczek wiertniczych CEM III/A 32,5 [%] Produktu prażenia zużytych płuczek wiertniczych %] Gęstość [kg/m 3 ] Rozlewność [mm] Filtracja [cm 3 /s] 1/0,6 0,6 x 100-1730 ± 18 185 62/10 2/0,6 0,6 x 100-1760 ± 23 220 61/17 3/0,6 0,6 x 80 20 1740 ± 24 160 41,5/25 4/0,6 0,6 x 80 20 1770 ± 23 180 33/13 Otrzymane zaczyny iniekcyjne zostały poddane badaniom cech fizycznych i wytrzymałościowych w zakresie czasu początku i końca wiązania oraz wytrzymałości na zginanie i ściskanie. Badania czasu wiązania świeżych zaczynów wykonano zgodnie z normą PN-EN 196-3/2006 Metody badania cementu. Oznaczenie czasów wiązania i stałości objętości. Wyniki badań czasu początku i końca wiązania zaczynów cementowych przedstawia wykres na rysunku (fig 1). Z badanych zaczynów sporządzono beleczki o wymiarach 40x40x160 mm, a następnie poddano 24 godzinnemu dojrzewaniu w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 20 ± 2 C oraz wilgotności względnej powietrza 90%. Po 24 godzinach dojrzewania w warunkach laboratoryjnych próbki stwardniałych zaczynów rozformowano i umieszczono w kuwecie z wodą o temperaturze 20 ± 2 C. Tak przygotowane próbki dojrzewały w wodzie przez 28 dni, a następnie zostały poddane obróbce hydrotermalnej w autoklawie przez 28 godzin, w temperaturze 180-190 C i ciśnieniu 20 MPa, czyli w warunkach ekspozycji charakterystycznych dla cementacji głębokich otworów wiertniczych. Wyniki badań cech wytrzymałościowych stwardniałych zaczynów po obróbce hydrotermalnej przedstawia wykres, przedstawiony na fig. 2. W celu dokonania oceny skuteczności działania matrycy cementowej jako środka immobilizacji fizycznej i krystalochemicznej metali ciężkich i substancji szkodliwych, stwardniałe zaczyny iniekcyjne na płynie pofiitracyjnym oraz na wodzie wodociągowej z udziałem pucolany przemysłowej (uzyskanej z odpadów wiertniczych) poddano rozdrobnieniu, a następnie 100 g produktu rozdrobnienia zalano 1000 ml wody destylowanej i wytrząsano zgodnie z procedurą przez 24 godziny, aż do uzyskania odcieków, które następnie poddano badaniom chemicznym przy użyciu metod absorpcyjnej spektroskopii atomowej ASA na spektrofotometrze Philips PU - 9100x. Wyniki badań wymywalności w odniesieniu do najwyższych dopuszczalnych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach wprowadzanych do wód i do ziemi przedstawiono w tabeli 4. T a b e l a 4. Analiza wyciągów wodnych z badanych zaczynów cementowych. Oznaczony składnik Wartość dopuszczalna [md/dm 3 ] CEM III/A 32,5 NA na bazie wody pitnej Wynik Niepewność pomiaru CEM III/A 32,5 NA na bazie solanki z odwodnienia odpadu Wynik Niepewność pomiaru CEM III/A 32,5 NA + 20% odpadu na bazie wody pitnej Wynik Niepewność pomiaru CEM III/A 32,5 NA + 20% odpadu na bazie solanki Wynik Niepewność pomiaru 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Na + 800 125,0 ± 0,65 379,90 ± 1,22 198,70 ± 6,46 358,20 ± 0,26 K + 80 174,50 ± 3,30 236,70 ± 2,66 306,60 ± 5,43 326,70 ± 0,20

6 PL 212 941 B1 cd. tabeli 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ba +2 2 1,155 ± 0,020 1,814 ± 0,010 0,151 ± 0,002 0,259 ± 0,004 Fe +2 10 0,012 ± 0,000 0,016 ± 0,000 0,024 ± 0,000 0,029 ± 0,000 Mn +2 0,8 0,0070 ± 0,000 0,0030 ± 0,000 0,0060 ± 0,000 0,0060 ± 0,000 Zn +2 2,0 0,034 ± 0,0000 0,025 ± 0,0000 0,014 ± 0,0000 0,013 ± 0,0000 Cu +2 0,5 0,00510 ± 0,00001 0,01280 ± 0,00020 0,00520 ± 0,00001 0,01100 ± 0,00010 Ni +2 2,0 0,00470 ± 0,0000 0,00660 ± 0,0000 0,00330 ± 0,0000 0,00390 ± 0,0000 Pb +2 0,5 0,00160 ± 0,0000 0,00210 ± 0,0000 0,00021 ± 0,0000 0,00027 ± 0,0000 Cd +2 0,2 0,00003 ± 1 x 10 6 0,00004 ± 1 x 10 6 0,00002 ± 1 x 10 6 0,00004 ± 1 x 10 6 Cr +3 0,5 0,00850 ± 0,000 0,01500 ± 0,0000 0,02200 ± 0,0000 0,02600 ± 0,0000 Cl - 1000 193,0 731,0 598,0 914,0 SO 4-2 500 28,50 ±0,90 28,50 ± 0,90 180,00 ± 0,90 200,00 ± 0,90 Porównując otrzymane wyniki badań odcieków z dopuszczalnymi wartościami zanieczyszczeń, jakie można wprowadzać do wody lub do gruntu, zestawionymi w tabeli 4, należy zauważyć, że przekroczone zostały jedynie dopuszczalne wartości potasu K +. Pozostałe składniki nie wykazały przekroczeń dopuszczalnych przez normę stężeń, co ze względu na bardzo toksyczny charakter odpadowych płuczek wiertniczych, należy uznać za wynik nadspodziewanie korzystny. Niewątpliwie wpływ na taki stan rzeczy (jeżeli chodzi o zawartość jonów potasu w odciekach), miała konieczność rozdrobnienia stwardniałych zaczynów iniekcyjnych, co spowodowało odsłonięcie nowych powierzchni, na których zaszło dodatkowe zjawisko ługowania jonów potasowych, które wykazują wysoką mobilność. Zatem stężenie jonów potasowych w tak przygotowanym roztworze, będzie nieco wyższe niż w przypadku kontaktu nierozdrobnionego stwardniałego zaczynu iniekcyjnego z wodą. Należy dodać, że stwardniały zaczyn iniekcyjny z dodatkiem pucolany przemysłowej zarobiony na cemencie hutniczym wykazuje rekordowo niskie współczynniki filtracji i przepuszczalności, co sprzyja uzyskaniu wysokiej skuteczności immobilizacji fizycznej jak i krystalochemicznej. Zastrzeżenie patentowe Sposób wykorzystania odpadów wiertniczych, znamienny tym, że odfiltrowane odpady wiertnicze w postaci plastycznej rozdrabnia się i homogenizuje, po czym z powstałej masy formuje się kształtki, które suszy się i wypala w temperaturze nie wyższej niż 650 C przez około 2 godziny, następnie produkt wypalania rozdrabnia się wstępnie do uziarnienia ok. 4 mm, po czym miele się do powierzchni właściwej ok. 4000 cm 2 /g wg Blaine a, i wprowadza się jako dodatek mineralny do cementów w ilości od 20 do 60% wagowych, natomiast oddzieloną ciecz pofiltracyjną wprowadza się do zaczynów iniekcyjnych.

PL 212 941 B1 7 Rysunki

8 PL 212 941 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)