PL234371B1 - Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego - Google Patents
Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego Download PDFInfo
- Publication number
- PL234371B1 PL234371B1 PL418959A PL41895916A PL234371B1 PL 234371 B1 PL234371 B1 PL 234371B1 PL 418959 A PL418959 A PL 418959A PL 41895916 A PL41895916 A PL 41895916A PL 234371 B1 PL234371 B1 PL 234371B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bentonite
- solidification
- water
- portland cement
- added
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 238000007711 solidification Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008023 solidification Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 11
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 claims abstract description 7
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 claims abstract description 6
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007705 chemical test Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 5
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012633 leachable Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000041 toxicology testing Toxicity 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego wykorzystujący szkło wodne oraz cement portlandzki, charakteryzujący się tym, że zestalanie zużytej płuczki bentonitowej przeprowadza się podczas ciągłego mieszania, gdzie w pierwszym etapie płuczka poddawana jest ujednorodnienu poprzez jej rozmieszanie, a następnie dodaje się do 1 m3 zużytej płuczki bentonitowej w pierwszej kolejności 5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 20 minutach do nieprzerwalnie mieszanej mieszaniny dodaje się 10 - 30% wagowych cementu portlandzkiego i miesza aż do ujednorodnienia całości, a następnie w drugim etapie po procesie zżelowania płuczkę przenosi się do pojemników, gdzie przez okres od 5 - 7 dni przechowuje się ją w temperaturze otoczenia, prowadząc w tym okresie pomiary czasu wiązania, z częstotliwością dwa razy na dobę w ciągu dnia, a następnie, partie otrzymanego zestalonego produktu stałego poddawane są badaniom mechanicznym, chemicznym i toksykologicznym w celu określenia wytrzymałości na ściskanie oraz wymywalności substancji szkodliwych oraz ich toksyczności z wykorzystaniem biotestów nowej generacji, w których organizmy testowane występują na różnym poziomie troficznym.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego, będących pozostałościami po wierceniu otworów, a które wykorzystuje się w przemyśle górniczym podczas wydobywania ropy i gazu.
Znane jest rozwiązanie ze zgłoszenia patentowego numer PL213056, ukazujące kompozycję środka do zestalania zużytych płuczek wiertniczych. W opisie tym przedstawiono zestalanie zużytej polimerowej płuczki wiertniczej za pomocą środka składającego się z szkła wodnego, cementu portlandzkiego oraz komponentów zapobiegających wymywaniu szkodliwych dla środowiska zanieczyszczeń pochodzących ze zużytej płuczki. Kompozycja zawiera szkło wodne, zwłaszcza sodowe i wieloskładnikowe spoiwo hydrauliczne, przy stosunku wagowym szkła wodnego do spoiwa hydraulicznego wynoszącym 1:9 do 17, przy czym spoiwo hydrauliczne zawiera 40-60% mas. klinkieru cementu portlandzkiego, 40-60% mas. pucolany przemysłowej typu Q i do 10% mas. gipsu i/lub reagipsu, w przeliczeniu na masę spoiwa, a jego cząsteczki mają średnią powierzchnię właściwą przynajmniej 4800 cm3/g.
Znane jest z opisu patentowego FR nr 2874214 rozwiązanie polegające na stabilizowaniu zanieczyszczeń (węglowodorów i metali ciężkich) zawartych w płynnym szlamie (odpadzie) wiertniczym przy użyciu polimerowej matrycy adsorpcyjnej i następnie zestalaniu stabilizowanych odpadów wiertniczych przy użyciu mieszaniny środka zestalającego złożonego ze szkła wodnego i cementu. Sposób stabilizowania i zestalania płynnych odpadów wiertniczych polega według tego znanego rozwiązania na regulacji wilgotności odpadów w zbiorniku tak, aby doprowadzić je do wilgotności 65-75% (czyli usunąć 25-35% wody na prasie filtracyjnej). Tak odwodnione szlamy wiertnicze stabilizuje się i zestala w mieszalniku, dodając drobno zmielony adsorbent polimerowy o dużej gęstości, w ilości zależnej od ilości zanieczyszczeń w płuczce oraz 1% obj. szkła sodowego i 10-25% obj. cementu. Następnie, ta mieszanina jest podawana do kolejnego zbiornika, gdzie jest podsuszana i brykietowana w formie.
Z opisu patentowego RU nr 2329201 znany jest środek do unieszkodliwiania i recyklingu zużytej płuczki wiertniczej i wody odpadowej (ściekowej) zanieczyszczonej chlorkami, używany w celu wytworzenia zestalonego produktu recyklingu wolnego od obecności chlorków. Wspomniana zużyta płuczka wiertnicza i woda odpadowa są używane do zwilżania środka zawierającego 30-50% masowych gliny, 10-20% masowych cementu portlandzkiego, 5-10% masowych węglanu wapnia, 5-10% masowych wapna, 5-10% masowych dolomitu zawierającego domieszki soli gorzkiej, 5-15% masowych kalcynowanego tlenku magnezu i 5-15% masowych tlenku baru. Środek stosuje się w proporcji 1:1 do 1:2 w stosunku do ilości unieszkodliwianych odpadów.
W opisie RU nr 2198142 przedstawiono z kolei sposób i środek neutralizacji zwiercin zawartych w zużytej płuczce wiertniczej. Sposób obejmuje rozdzielenie odpadu wiertniczego na fazę stałą i ciekłą przez dodawanie uwodnionych glinokrzemianów do wartości pH 9-12. Oddzielona faza stała (osad) jest mieszana i dodawany jest środek kompleksujący (zestalający), który zawiera cement portlandzki 20-30%, wapno palone 10-15%, węglan wapnia 10-20%, fosfogipsy 10-40%, dolomit 10-20%. Środek dodaje się w ilości 0,2 do 1 cz. m. na 1 cz. m. osadu.
Środek do utwardzania odpadowej płuczki wiertniczej (szlamu) znany z opisu patentowego CN nr 1884155 zawiera 12-15% CaO, 2-38% SiO2, 5-37% AI2O3 i 10-81% MgO. Środek ten dodaje się do zestalania suspensji płuczki w ilości 5-40% wag., natomiast opis patentowy CN nr 101096581 ujawnia bezpieczny środek dodawany do zużytych płuczek wiertniczych w górnictwie nafty i gazu. Środek zawiera część ciekłą i część stałą, przy czym część ciekła składa się z 45-47% masowych chlorku magnezu, 45-46% masowych chlorku wapnia i 6-10% masowych polichlorku glinu, zaś część stała składa się z 60-70% masowych popiołów węglowych i 30-40% masowych mineralnego nawozu fosforowego.
Przykładowe rozwiązania nie realizują pełnego zestalania płuczek wiertniczych będących płuczkami wodnodyspersyjnymi, a także brakuje informacji o właściwościach wytrzymałościowych zesta lonego produktu jak i informacji o szkodliwych substancjach wymywalnych oraz toksyczności odcieku.
Celem wynalazku jest stworzenie sposobu zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych zarówno typu bentonitowego jak i polimerowego realizującego pełne zestalania obydwu rodzajów płuczek, a także sposobu, dzięki któremu otrzymamy informacje o wytrzymałości produktu jak i informacji o szkodliwych substancjach wymywalnych oraz toksyczności odcieku.
Cel ten osiągnięto w rozwiązaniu według wynalazku, w którym sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego wykorzystujący szkło wodne oraz cement
PL 234 371 B1 portlandzki charakteryzuje się tym, że zestalanie zużytej płuczki bentonitowej przeprowadza się podczas ciągłego mieszania, gdzie w pierwszym etapie płuczka poddawana jest ujednorodnieniu poprzez jej rozmieszanie, a następnie dodaje się do 1 m3 zużytej płuczki bentonitowej w pierwszej kolejności 5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 20 minutach do nieprzerwalnie mieszanej mieszaniny dodaje się 10-30% wagowych cementu portlandzkiego i miesza aż do ujednorodnienia całości, a następnie w drugim etapie po procesie zżelowania płuczkę przenosi się do pojemników, gdzie przez okres od 5-7 dni przechowuje się ją w temperaturze otoczenia, prowadząc w tym okresie pomiary czasu wiązania, z częstotliwością dwa razy na dobę w ciągu dnia, a następnie, partie otrzymanego zestalonego produktu stałego poddawane są badaniom mechanicznym, chemicznym i toksykologicznym w celu określenia wytrzymałości na ściskanie oraz wymywalności substancji szkodliwych oraz ich toksyczności z wykorzystaniem biotestów nowej generacji, w których organizmy testowane występują na różnym poziomie troficznym.
Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego korzystne, gdy zamiast cementu portlandzkiego używa się 10-35% spoiwa hydraulicznego cementowopucolanowego, o składzie 45% m/m klinkieru, 45% m/m pucolany przemysłowej typu Q, 5% m/m gipsu i 5% m/m reagipsu. Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu polimerowego wykorzystujący szkło wodne oraz cement portlandzki charakteryzuje się tym, że zestalanie zużytej płuczki bentonitowej przeprowadza się podczas ciągłego mieszania, gdzie w pierwszym etapie płuczka poddawana jest ujednorodnienu poprzez jej rozmieszanie, a następnie dodaje się do 1 m3 zużytej płuczki polimerowej w pierwszej kolejności 4-5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 40 minutach do nieprzerwalnie mieszanej mieszaniny dodaje się 20-30% wagowych cementy portlandzkiego i miesza aż do ujednorodnienia całości, a następnie w drugim etapie po procesie zżelowania płuczkę przenosi się do pojemników, gdzie przez okres od 5-7 dni przechowuje się ją w temperaturze otoczenia, prowadząc w tym okresie pomiary czasu wiązania, z częstotliwością dwa razy na dobę w ciągu dnia, a następnie, partie otrzymanego zestalonego produktu stałego poddawane są badaniom mechanicznym, chemicznym i toksykologicznym w celu określenia wytrzymałości na ściskanie oraz wymywalności substancji szkodliwych oraz ich toksyczności z wykorzystaniem biotestów nowej generacji, w których organizmy testowane występują na różnym poziomie troficznym.
Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych korzystnie, gdy zamiast cementu portlandzkiego używa się 25-35% spoiwa hydraulicznego cementowo-pucolanowego, o składzie 45% m/m klinkieru, 45% m/m pucolany przemysłowej typu Q, 5% m/m gipsu i 5% m/m reagipsu.
Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania opisano poniżej.
Zestalanie zużytej płuczki bentonitowej przeprowadzono w ujednorodnionej płuczce. W tym celu poddano ją intensywnemu mieszaniu przez okres 15 minut. Następnie, do tak przygotowanej płuczki dodano do niej na każdy jej 1 dm3 w trakcie ciągłego, dalszego jej mieszania, 5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 20 minutach od momentu dodania szkła wodnego dodano 10% wagowych cementu portlandzkiego. Po dodaniu cementu zmniejsza się szybkość oraz intensywność mieszania i trwa ono do czasu ujednorodnienia całości, i usunięcia powietrza. Po procesie zżelowania płuczka została przeniesiona do pojemników, gdzie przez okres od 6 dni przetrzymywana była w temperaturze otoczenia tj. w temp. 22°C. Przez cały okres na zżelowanej płuczce dwa razy dziennie były prowadzone pomiary czasu wiązania. Partia otrzymanego zestalonego produktu stałego poddawano na koniec badaniom mechanicznym, chemicznym i toksykologicznym, aby określić wytrzymałości na ściskanie oraz wymywalności substancji szkodliwych. Czas początku oraz końca wiązania oraz wytrzymałość na ściskanie oznaczono zgodnie z procedurami obowiązującymi dla wiążących i stwardniałych zaczynów uszczelniających za pomocą aparatu Vicat'a i maszyny wytrzymałościowej. Jak wykazały badania czas wiązania płuczki zależny jest głównie od rodzaju płuczki oraz w mniejszym stopniu od ilości środków zestalających. Podczas przeprowadzanego testu wymywalności analizie poddano odcieki wodne zestalonych różnymi spoiwami. Odciek uzyskano poprzez wymywanie zestalonej płuczki, wodą w stosunku 1 kg s.m. zestalonej płuczki: 10 dm3 H2O. W trakcie tych badań oznaczono dopuszczalne, graniczne wartości wymywania stałych związków rozpuszczonych (TDS), rozpuszczonego węgla organicznego (DOC), zawartości metali ciężkich (arsen, bar, kadm, chrom, miedz, rtęć, molibden, nikiel, ołów, antymon, selen, cynk) oraz jonów, takich jak chlorki, siarczany oraz fluorki. Dodatkowo przepro wadzono badania toksyczności z wykorzystaniem biotestów nowej generacji, w których organizmy testowane występują na różnym poziomie troficznym (Microtox, Phytotoxkit, Daphtoxkit magna, Thamnotoxkit).
W przypadku zestalania płuczki wodnodyspersyjnej typu polimerowego sposób postępowania był identyczny z tą tylko różnicą, że do 1 m3 zużytej płuczki polimerowej w pierwszej kolejności dodano
PL 234 371 B1
5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 40 minutach do nieprzerwalnie mieszanej mieszaniny dodano 30% wagowych spoiwa hydraulicznego. Po procesie zżelowania płuczka została przeniesiona do pojemników, gdzie przez okres 12 dni przechowywano ją w temperaturze otoczenia, i przeprowadzano analogiczne próby i badania jak w przypadku płuczki typu bentonitowego.
Przedmiot według wynalazku może być stosowany w zestalaniu płuczek wodnodyspersyjnych zarówno typu bentonitowego jak i typu polimerowego. Zestalane płuczki będące pozostałościami po wierceniu otworów, wykonanych podczas prac górniczych przy wydobywaniu ropy i gazu z kolei mogą stanowić podkłady pod budowę dróg, utwardzania nasypów czy wszędzie tam, gdzie wymagane jest utwardzenie podłoża.
Claims (4)
1. Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego wykorzystujący szkło wodne oraz cement portlandzki, znamienny tym, że zestalanie zużytej płuczki bentonitowej przeprowadza się podczas ciągłego mieszania, gdzie w pierwszym etapie płuczka poddawana jest ujednorodnieniu poprzez jej rozmieszanie, a następnie dodaje się do 1 m3 zużytej płuczki bentonitowej w pierwszej kolejności 5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 20 minutach do nieprzerwalnie mieszanej mieszaniny dodaje się 10-30% wagowych cementu portlandzkiego i miesza aż do ujednorodnienia całości, a następnie w drugim etapie po procesie zżelowania płuczkę przenosi się do pojemników, gdzie przez okres od 5-7 dni przechowuje się ją w temperaturze otoczenia, prowadząc w tym okresie pomiary czasu wiązania, z częstotliwością dwa razy na dobę w ciągu dnia, a następnie, partie otrzymanego zestalonego produktu stałego poddawane są badaniom mechanicznym, chemicznym i toksykologicznym w celu określenia wytrzymałości na ściskanie oraz wymywalności substancji szkodliwych oraz ich toksyczności z wykorzystaniem biotestów nowej generacji, w których organizmy testowane występują na różnym poziomie troficznym.
2. Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego wg zastrz. 1, znamienny tym, że zamiast cementu portlandzkiego używa się 10-35% spoiwa hydraulicznego cementowo-pucolanowego, o składzie 45% m/m klinkieru, 45% m/m pucolany przemysłowej typu Q, 5% m/m gipsu i 5% m/m reagipsu.
3. Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu polimerowego wykorzystujący szkło wodne oraz cement portlandzki, znamienny tym, że zestalanie zużytej płuczki bentonitowej przeprowadza się podczas ciągłego mieszania, gdzie w pierwszym etapie płuczka poddawana jest ujednorodnieniu poprzez jej rozmieszanie, a następnie dodaje się do 1 m3 zużytej płuczki polimerowej w pierwszej kolejności 4-5% wagowych szkła wodnego, a następnie po 40 minutach do nieprzerwalnie mieszanej mieszaniny dodaje się 20-30% wagowych spoiwa hydraulicznego i miesza aż do ujednorodnienia całości, a następnie w drugim etapie po procesie zżelowania płuczkę przenosi się do pojemników, gdzie przez okres od 7-14 dni przechowuje się ją w temperaturze otoczenia, prowadząc w tym okresie pomiary czasu wiązania, z częstotliwością dwa razy na dobę w ciągu dnia, a następnie, partie otrzymanego zestalonego produktu stałego poddawane są badaniom mechanicznym, chemicznym i toksykologicznym w celu określenia wytrzymałości na ściskanie oraz wymywalności substancji szkodliwych oraz ich toksyczności z wykorzystaniem biotestów nowej generacji, w których organizmy testowane występują na różnym poziomie troficznym.
4. Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych wg zastrz. 3, znamienny tym, że zamiast cementu portlandzkiego używa się 25-35% spoiwa hydraulicznego cementowo-pucolanowego, o składzie 45% m/m klinkieru, 45% m/m pucolany przemysłowej typu Q, 5% m/m gipsu i 5% m/m reagipsu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL418959A PL234371B1 (pl) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL418959A PL234371B1 (pl) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL418959A1 PL418959A1 (pl) | 2018-04-09 |
| PL234371B1 true PL234371B1 (pl) | 2020-02-28 |
Family
ID=61809935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL418959A PL234371B1 (pl) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL234371B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109384360B (zh) * | 2018-09-26 | 2022-03-22 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种膨润土-水玻璃材料及其在淤泥固化中的使用方法 |
-
2016
- 2016-09-30 PL PL418959A patent/PL234371B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL418959A1 (pl) | 2018-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | An investigation on the use of electrolytic manganese residue as filler in sulfur concrete | |
| Siddique | Utilization of cement kiln dust (CKD) in cement mortar and concrete—an overview | |
| KR101112719B1 (ko) | 슬러지와 무기성 폐자원을 이용한 고형화 블록 조성물 및 이의 제조방법 | |
| Rozière et al. | Valorisation of sediments in self-consolidating concrete: Mix-design and microstructure | |
| US5439318A (en) | Cementitious encapsulation of waste materials and/or contaminated soils containing heavy metals to render them immobile | |
| Xiao et al. | Recycling of Oily Sludge as a Roadbed Material Utilizing Phosphogypsum‐Based Cementitious Materials | |
| KR100919620B1 (ko) | 산업부산물을 이용한 채석 종료지 적지복구용 인공토양의 조성물 및 그 제조방법 | |
| Bayoumi et al. | Characterization of biological waste stabilized by cement during immersion in aqueous media to develop disposal strategies for phytomediated radioactive waste | |
| WO2009138857A1 (en) | Method for treating particulate material | |
| RU2408626C2 (ru) | Композиционный материал (варианты) | |
| CA2594379A1 (en) | Method of producing recycled hardened materials using waste gypsum | |
| JPH01127091A (ja) | 廃液を固化して化学的に定着させる方法 | |
| Zhen et al. | Effects of calcined aluminum salts on the advanced dewatering and solidification/stabilization of sewage sludge | |
| CN108083590A (zh) | 复合固化剂及气田三磺体系钻井废弃泥浆固化优化方法 | |
| US20170369376A1 (en) | Process for complete conversion of multiple industrial wastes to sustainable alternatives and usable products | |
| US4623469A (en) | Method for rendering hazardous wastes less permeable and more resistant to leaching | |
| JP2008231389A (ja) | 土壌浄化安定剤 | |
| Bouzalakos et al. | Controlled low-strength materials containing waste precipitates from mineral processing | |
| US7678192B2 (en) | Method of solidifying and detoxifying soil, incinerated ash and coal ash and method of detoxifying polluted water containing dioxins and PCB | |
| Cheng et al. | Biopolymer stabilization/solidification of residual waste materials for sustainable reuse in construction | |
| JP2002121552A (ja) | 含水土壌用固化剤及びそれを用いた含水土壌の固化方法 | |
| US8685157B2 (en) | Composition and method for stabilizing environmentally-harmful substances; use of non-ferrous metal salts and oxides to stabilize environmentally-harmful substances with caustic magnesium oxide | |
| PL234371B1 (pl) | Sposób zestalania zużytych wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych typu bentonitowego i polimerowego | |
| Siddique | Cement kiln dust | |
| KR20050024754A (ko) | 폐석고와 시멘트를 이용한 해안점토 및 연약지반의고화처리방법 |