Ivan Landa[1]⁾, Tibor Glemba[2]⁾

 

 

 

Biotechnologická sanace sedimentačních jímek 

z průzkumu a  těžby ropy a plynu

 

 

 

1. Úvod

 

V souvislosti se zpřísněním zákonů na ochranu životního prostředí pro roce 1992 byla pozornost zaměřena i na postupnou sanaci ekologických škod způsobených průzkumem naftových ložisek a těžbou ropy a zemního plynu. Na české i slovenské straně byl rozpracován program postupné sanace v prvé řadě sedimentačních jímek, ve kterých byly odpadové výplachové kapaliny s vyšším podílem bentonitů, a dále velký podíl naftových vody vyznačujících se vysokou salinitou. V závislosti na lokalitě byl ve většině těchto jímek i vysoký podíl parafinické složky.

V letech 1992 – 1998 firma Investservis Glemba a Envisan zaměřily speciální sanační práce v SR pro firmu Nafta Gbely na sanaci 25 000 m³ tj. více než 35 000 t zemin a kalů s ropnými látkami a s výrazným podílem parafinů. V dobývacích prostorech Láb a Plavecký Štvrtok (Bratislava - vidiek) - NAFTA Gbely plně likvidovány následující odkaliště z těžby a průzkumu ložisek ropy řady L:  69, 39, 78, 88, 94, 96, 97, 103, 104, 105, 107, 108, 110, 111, 112, 113, 120, 121, 124, 127  a dále v dobývacím prostoru Cunín okres Senice o celkovém objemu 6 500 m³ s parafinickou složkou odkaliště řady Cu: 43, 48, 51, 55, 57 a 58. Z odkališť na české straně sanovaných pro Moravské naftové doly a.s. Hodonín, byla nejvýznamější sanace odkaliště  Podvorov, kde byla požadována plná likvidace odkaliště a  následná revitalizace území odkaliště P-58 s 1 500 m³.

 

 

2. Metodika

 

Koncem 90.let vrcholil boom využití biotechnologických postupů při sanaci zemin a podzemních vod s využitím metod biologické degradace. Ve stejné době byly zahajovány sanační práce na objektech, kde přítomnost ropných látek a ropných kalů (směs s jemnodisperzními částicemi a jílových minerálů), často přesahovala až 500 g na kg sušiny. Takto vysoké koncentrace se vyskytovaly hlavně v sedimentačních jímkách (odkaliště[3]) po těžbě ropy a zemního plynu, a dále pak v ropných lagunách, které byly často budovány i v blízkosti průmyslových podniků, např. skládka ve Ždánicích pro potřeby místního strojírenského podniku.

Hlavní důraz byl přitom kladen na biotechnologické postupy a to bez ohledu na skutečnost, že požadovaná výstupní koncentrace (sanační limit) byla orgány státní a veřené správy stanovovány v souladu s Názorem MŽM ČR 1992 na hodnotách pod 1 g/kg sušiny pro NEL.

Na těchto lokalitách se zpravidla používala jednoduchá sanační technologie spočívající v následujících krocích:

 

 

 

1.      odčerpání ropných produktů z hladiny odkaliště a jejich spálení, neboť hlavně pozdější legislativa povolovala přísadu k palivovým olejům až 25 % olejů odpadních

2.      masivní aplikace živin (N,P,K) jak do zbytkových lagun, tak i do odpadů (odkaliště)

3.      přídavek dřevní hmoty, zpravidla pilin, s tím, že v závislosti na podílu heterogenních složek (stavebního materiálu, kovů, jiných odpadů) mohla být takováto směs spálená v kotlích na pevná paliva

4.      v případech, kde tento způsob nebyl možný, byla část směsi ropných látek a dřevní hmoty kompostována na hromadách s dodávkou živin za stálé homogenizace (přehrabování)

5.      při každé větší manipulaci (nakládání, vykládání), homogenizace atp. byla zajištěna dodávka živin a biopreparátu

6.      vytěžený protor byl zavezen inertním materiálem.

 

Průměrná velikost sedimentačních jímek u těžebních vrtů se pohybovala kolem 1000 m² a mocnosti kalové vrstvy cca 1 – 2 m. Bylo běžné, že došlo k průniku ropných látek do podložních kvartérních písčitých a písčito prachovitých sedimentů a proto bylo nutno v odtěžených místech provést kontrolní vzorkování na základě, kterého byla stanovena i hloubka odtěžování (sanace).

 

V některých případech, např. na lokalitě Podvorov, převažovala v sedimentační jímce voda a parafiny vytvářející relativně velkou lagunu. Současně bylo vyloučeno, aby voda s velkým podílem pastózních až kašovitých parafinických složek  mohla být odčerpána a následně spolu s ropnými látkami po rozdružení v rozdružovacích nádržích, vypuštěna do vod povrchvoých či podzemních. Z těchto důvodů bylo rozhodnuto zahájit vlastní sanaci vody v jímce s využitím metody air sparging (prodouvání, tlakové aerace), která spočívala v tom, že do laguny byl tlakově (kompresorem) vháněn systémem provzdušňovaích hadic vzduch a dále byly dodávány živiny (N,P,K). Práce byly cíleně soustředěny do jarních a letních měsíců, kdy se zvyšovala teplota vody v jímce nad 23 ^oC. Tím byly vytvořeny velmi dobré podmínky pro vlastní degradaci parafinů a ropných látek. Práce probíhaly 4 měsíce. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Počáteční fáze sanace po odčerpání vody, 2) Konečná fáze, kdy do jímky byly aplikovány mikroorganismy a vháněn vzduch (vzdušný kyslík) pro inicializaci biodegradačních procesů.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Biopreparát byl připravován přímo na lokalitě v nádržích zajištěných zadavatelem prací

 

 

3. Závěr

 

Metodika biodegradace in situ v kombinaci s metodami ex situ (promísení a odtěžení kalů) umožnila velmi efektivně sanovat značnou část sedimentačních jímek. Ukázalo se však, že v případě současně platných přísných předpisů na přípustné koncentrace ropných látek v odpadech, které by mohly být využívány pro uložení na terén (dle prováděcí vyhlášky k zákonu č.185/2001 Sb nesmí být obsah nepolárních extrahovatelných látek v odpadech vyšší než 200 mg/kg sušiny), by daná technologie musela být modifikovaná tak, že veškeré odpady budou uloženy na skládku nebezpečných odpadů, přičemž koncentrace NEL by nesměla překročit hodnotu 50 g/kg sušiny). Jednou z cest, jak je možné v současnosti řešit daný problém tzv. inkapsulací (začočkování), tak jako tomu bylo v případě skládky Skalná u Chebu, či budováním ochranných clon (Ostramo atp.).

 

Z ekologického hlediska, kdy odpadá převoz odpadů na velkou vzdálenost hlavně v regionech, kde nejsou k dispozici vhodné sládky nebezpečného odpadu resp. Ropné kaly nelze jinak využít či zpracovat se zřejmě nejperspektivnější stává solidifikace odpadů přímo na místě (in situ) tak, jak bylo s pozitivními výsledky odzkoušeno v SRN (Tvrdý – Gebhard -  Landa 1998).

 

  

 

1) Sila pro přípravu solidifikační směsi a míchací zařízení, 2) Kromě odčerpávání kalů, byla část kalů odtěžována a dodávána přímo do míchačky s cílem vytvoření homogenního solidifikátu. .

 

 

Literatura

 

Tvrdý J., Gebhard G., Landa I. (1998): Využití metody minerální stabilizace při sanaci skládek ropných kalů a dehtů.- časopis EKO Ekologie a společnost, Praha, č.5, str.8 –12.