降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物及其處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物及其處理方法，該微生物組合物包括以下重量比的微生物：少動鞘氨醇單胞菌：鞘氨醇單胞菌：寡營養(yǎng)解環(huán)菌為1：0.5-1.5：0.5-1.5。本發(fā)明還提供利用降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法，該方法包括給含油污泥添加微生物菌劑及營養(yǎng)液，處理后至含油率小于0.5%。本發(fā)明從降解多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)出發(fā)，分離和培養(yǎng)了對這類環(huán)境毒性物質(zhì)具有明顯作用的三種微生物，研究了這類微生物發(fā)揮降解活性所需的必要的營養(yǎng)成分，提高其對多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)的降解效果。
【專利說明】降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機污染物降解處理領(lǐng)域，特別涉及一種降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]含油污泥成分復(fù)雜，處理難度大。目前，國內(nèi)外采用的含油污泥處理技術(shù)大致可分為三類:物理化學(xué)處理、生物處理和綜合利用技術(shù)。
[0003]生物處理方法分兩類，一是向含油污泥中投加營養(yǎng)物質(zhì)，曝氣，促進污泥土著微生物生長增殖，從而實現(xiàn)對污染物的降解。二是向含油污泥中投加高效降解石油烴的微生物菌劑。
[0004]利用從污染土壤和含油污泥中分離、培養(yǎng)的高效原油降解菌處理當(dāng)?shù)匚廴就寥篮秃臀勰嗑哂休^好的除油作用，利用代謝表面活性劑微生物對含油污泥處理，提高石油烴類溶解度，提高石油烴類的降解效率，實踐表明投加石油烴降解菌可使低濃度含油污泥降解率提高到90%以上。
[0005]微生物降解技術(shù)已成為石油污染土壤和低濃度含油污泥治理的主要發(fā)展方向，目前實驗室內(nèi)篩選和培養(yǎng)的原油降解菌集中在對原油中直鏈飽和烴、環(huán)烷烴類物質(zhì)的降解，而對于原油中的多環(huán)芳烴、雜環(huán)芳烴類物質(zhì)和非烴類物質(zhì)由于其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降解機理、機制不清晰而難以被處理，且這類物質(zhì)在環(huán)境中具有持久毒性，難以降解，大多數(shù)微生物對多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)的降解作用不明顯。生物降解處理污染土壤和油泥雖然去除了大部分的原油，但是大部分具有環(huán)境毒性的難降解多環(huán)芳烴類物質(zhì)仍然存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種提高對含有多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)降解效果的降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0008]一種降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物，包括以下重量比的微生物:
[0009]少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonaspaucimobilis):鞘氨醇單胞菌(Sphingomonasaromaticivorans):寡營養(yǎng)角軍環(huán)菌(Cycloclasticus oligotro2phus),為 1:0.5-1.5:0.5~1.5ο
[0010]本發(fā)明還提供一種利用上述的降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法，包括以下步驟:
[0011]( I)將污染土壤和油泥收集起來，得到含油污泥，分揀出雜物，移至含油污泥處理反應(yīng)床；
[0012](2)在復(fù)合菌劑中添加微生物組合物得到微生物菌劑，微生物組合物的重量占復(fù)合菌劑重量的5% - 10% ;微生物菌劑的添加量為油泥中含油量的8-12% ；
[0013]所述復(fù)合菌劑為:銅綠假單胞菌、黃褐假單胞菌、魯菲不動桿菌、黃色類諾卡氏菌和黃綠鏈霉菌的混合重量百分比為2-5:0.5-2:0.5-1.5:1-3:1.5-3.6 ；
[0014](3)分析含油污泥中營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷及微量元素的含量，根據(jù)含油污泥中氮、磷的含量，添加尿素和過磷酸鈣，使含油污泥中C:N:P重量百分含量比為75-100:8-10:3-1 ；
[0015](4)配制微生物降解菌劑所需的微量元素的營養(yǎng)液:在1000ml的容量瓶中，稱取的添加:MnSO4:3g, FeSO4: lg, CuSO4.5H 20:2g, CoCl2:8g, ZnCL2.4H20:8g, H3BO4:8g, Na2MoO4:8g，在容量瓶中搖勻，待所加物質(zhì)溶解后定容至1000ml，包裝于容量為I升的塑料瓶中；
[0016](5)添加微量營養(yǎng)元素:按每噸含油污泥添加0.8-1.2升營養(yǎng)液的量，將配制好的營養(yǎng)液用清水稀釋3 - 5倍后，灑在含油污泥中，翻攪均勻；
[0017](6)夏季每3 - 4天，春秋季每5 - 6天翻耕I次；在反應(yīng)床底部安裝加熱管控制反應(yīng)床溫度在25 V — 35°C之間；在反應(yīng)床的四周安裝自動噴琳裝置，每3 — 5天給油泥澆水，保持油泥含水率在25%-40% ;處理過程中每周檢測I次含油污泥含油率,至含油率小于
0.5%處理結(jié)束。
[0018]所述步驟(1)中，分揀出含油污泥中的雜物并將粒徑大于Icm的土壤顆粒再次粉碎，使含油污泥含水率保持在25%-40%，調(diào)節(jié)pH至7.2~8.5之間。
[0019]進一步還包括，每批含油污泥處理周期為40 - 60天，在處理后的第20 — 22天時補加微生物菌劑和營養(yǎng)液，添加量與第一次相同；
[0020]三種微生物:HC — I，ML—4, XF— 6，對三種菌經(jīng)16S rDNA和GST基因的PCR擴增和序列測定，鑒定結(jié)果:
[0021]HC一1:少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas paucimobilis),可降解含氯雜化合多環(huán)芳烴；
[0022]ML一4:鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas aromaticivorans),可溶解含氯雜化合多環(huán)芳烴；
[0023]XF一6:寡營養(yǎng)解環(huán)菌(Cycloclasticus oligotro2phus),可降解含氯雜化合多環(huán)芳烴。
[0024]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0025]本發(fā)明從降解多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)出發(fā)，分離和培養(yǎng)了對這類環(huán)境毒性物質(zhì)具有明顯作用的三種微生物，研究了這類微生物發(fā)揮降解活性所需的必要的營養(yǎng)成分，提高其對多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)的降解效果。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0027]實施例1
[0028]配置微生物組合物:
[0029]少動鞘氨醇單胞菌HC—I (Sphingomonas paucimobilis) >鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas aromaticivorans)ML—4、寡營養(yǎng)角軍環(huán)菌(Cycloclasticusoligotro2phus)XF一6按照重量比為1:1:1混合,得到微生物組合物；
[0030]配置復(fù)合菌劑:
[0031]銅綠假單胞菌、黃褐假單胞菌、魯菲不動桿菌、黃色類諾卡氏菌和黃綠鏈霉菌按照重量百分比為3:1.5:1:2:2混合，得到微生物復(fù)合菌劑。
[0032]配置微生物菌劑:
[0033]將微生物組合物與復(fù)合菌劑混合均勻，微生物組合物的重量占復(fù)合菌劑重量的
8% ο
[0034]一種利用上述的降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法，包括以下步驟:
[0035](I)將污染土壤和油泥收集起來，得到含油污泥，分揀出含油污泥中的雜物并將粒徑大于Icm的土壤顆粒再次粉碎，使含油污泥含水率保持在25%-40%，調(diào)節(jié)pH至7.2~8.5之間；移至含油污泥處理反應(yīng)床； [0036](2)微生物菌劑的添加量為油泥中含油量的10% ；
[0037]在確定微生物組合物及微生物菌劑的添加量是，需要分析含油污泥中含油含氯多環(huán)芳烴的含量和含油率，根據(jù)含油率確定微生物菌劑的添加量，根據(jù)含氯多環(huán)芳烴的含量確定微生物組合物的含量；
[0038](3)分析含油污泥中營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷及微量元素的含量，根據(jù)含油污泥中氮、磷的含量，添加尿素和過磷酸鈣，使含油污泥中C:N:P重量百分含量比為80:9:2 ；
[0039](4)配制微生物降解菌劑所需的微量元素的營養(yǎng)液:在1000ml的容量瓶中，稱取的添加:MnSO4:3g, FeSO4:lg, CuSO4.5H 20:2g, CoCl 2:8g, ZnCL2.4H20:8g, H3BO4:8g,Na2MoO4:8g，在容量瓶中搖勻，待所加物質(zhì)溶解后定容至1000ml，包裝于容量為I升的塑料瓶中；
[0040](5)添加微量營養(yǎng)元素:按每噸含油污泥添加0.8升營養(yǎng)液的量，將配制好的營養(yǎng)液用清水稀釋，使?fàn)I養(yǎng)液的體積增大為原來的5倍，后灑在含油污泥中，翻攪均勻；
[0041](6)含油污泥處理周期為40天，在處理后的第20天時補加微生物菌劑和營養(yǎng)液，添加量與第一次相同；
[0042](7)夏季每3天，春秋季每5天翻耕I次；在反應(yīng)床底部安裝加熱管控制反應(yīng)床溫度在30°C之間；在反應(yīng)床的四周安裝自動噴琳裝置，每4天給油泥澆水，保持油泥含水率在30% ;處理過程中每周檢測I次含油污泥含油率,至含油率小于0.5%處理結(jié)束。
[0043]實施例2
[0044]配置微生物組合物:
[0045]HC— 1、ML— 4、XF— 6按照重量比為1:1.5:0.5混合，得到微生物組合物；
[0046]配置復(fù)合菌劑:
[0047]銅綠假單胞菌、黃褐假單胞菌、魯菲不動桿菌、黃色類諾卡氏菌和黃綠鏈霉菌按照重量百分比為4:2:1.5:3:3.6混合，得到微生物復(fù)合菌劑。
[0048]配置微生物菌劑:
[0049]將微生物組合物與復(fù)合菌劑混合均勻，微生物組合物的重量占復(fù)合菌劑重量的
5% ο
[0050]一種利用上述的降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法，包括以下步驟:
[0051](I)將污染土壤和鉆井、試油、壓裂、洗井、檢修等作業(yè)結(jié)束后將油泥收集起來，分揀出雜物，分離出石油污染土壤中的雜物并將粒徑大于Icm的土壤顆粒再次粉碎，使土壤含水率保持在25%-40%，調(diào)節(jié)pH至7.2~8.5之間，移至含油污泥處理反應(yīng)床；
[0052](2)微生物菌劑的添加量為油泥中含油量的8% ；
[0053](3)分析含油污泥中營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷及微量元素的含量，根據(jù)含油污泥中氮、磷的含量，添加尿素和過磷酸鈣，使含油污泥中C:N:P重量百分含量比為100:8:1 ；
[0054](4)配制微生物降解菌劑所需的微量元素的營養(yǎng)液:在1000ml的容量瓶中，稱取的添加:MnSO4:3g, FeSO4: lg, CuSO4.5H 20:2g, CoCl2:8g, ZnCL2.4H20:8g, H3BO4:8g, Na2MoO4:8g，在容量瓶中搖勻，待所加物質(zhì)溶解后定容至1000ml，包裝于容量為I升的塑料瓶中；
[0055](5)添加微量營養(yǎng)元素:按每噸含油污泥添加1.2升營養(yǎng)液的量，將配制好的營養(yǎng)液用清水稀釋，稀釋后的體積為原來的3倍，然后灑在含油污泥中，翻攪均勻；
[0056](6)含油污泥處理周期為45天，在處理后的第22天時補加微生物菌劑和營養(yǎng)液，添加量與第一次相同；
[0057](7)夏季每4天，春秋季每6天翻耕I次；在反應(yīng)床底部安裝加熱管控制反應(yīng)床溫度在25°C之間；在反應(yīng)床的四周安裝自動噴琳裝置，每5天給油泥澆水，保持油泥含水率在40% ;處理過程中每周檢測I次含油污泥含油率,至含油率小于0.5%處理結(jié)束。
[0058]實施例3
[0059]配置微生物組合物:
[0060]HC— 1、ML— 4、XF— 6按照重量比為1:0.8:1.2混合，得到微生物組合物；
[0061]配置復(fù)合菌劑:
[0062]銅綠假單胞菌、黃褐假單胞`菌、魯菲不動桿菌、黃色類諾卡氏菌和黃綠鏈霉菌按照重量百分比為5:0.5:0.5:2:2混合，得到微生物復(fù)合菌劑。
[0063]配置微生物菌劑:
[0064]將微生物組合物與復(fù)合菌劑混合均勻，微生物組合物的重量占復(fù)合菌劑重量的10%。
[0065]一種利用上述的降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法，包括以下步驟:
[0066](I)將污染土壤和鉆井、試油、壓裂、洗井、檢修等作業(yè)結(jié)束后將油泥收集起來，分揀出雜物，分離出石油污染土壤中的雜物并將粒徑大于Icm的土壤顆粒再次粉碎，使土壤含水率保持在25%-40%，調(diào)節(jié)pH至7.2~8.5之間，移至含油污泥處理反應(yīng)床；
[0067](2)微生物菌劑的添加量為油泥中含油量的12% ；
[0068](3)分析含油污泥中營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷及微量元素的含量，根據(jù)含油污泥中氮、磷的含量，添加尿素和過磷酸鈣，使含油污泥中C:N:P重量百分含量比為90:10:3 ；
[0069](4)配制微生物降解菌劑所需的微量元素的營養(yǎng)液:在1000ml的容量瓶中，稱取的添加:MnSO4:3g, FeSO4:lg, CuSO4.5H 20:2g, CoCl 2:8g, ZnCL2.4H 20:8g, H3BO4:8g, Na2Mo04:8g，在容量瓶中0搖勻，待所加物質(zhì)溶解后定容至1000ml，包裝于容量為I升的塑料瓶中；
[0070](5)添加微量營養(yǎng)元素:按每噸含油污泥添加1.0升營養(yǎng)液的量，將配制好的營養(yǎng)液用清水稀釋，稀釋后的體積為原來的4倍，然后灑在含油污泥中，翻攪均勻；
[0071](6)處理周期為60天，在處理后的第20 - 22天時補加微生物菌劑和營養(yǎng)液，添加量與第一次相同；[0072](7)夏季每3天，春秋季每6天翻耕I次；在反應(yīng)床底部安裝加熱管控制反應(yīng)床溫度在35°C之間；在反應(yīng)床的四周安裝自動噴琳裝置，每3天給油泥澆水，保持油泥含水率在25% ;處理過程中每周檢測1次含油污泥含油率,至含油率小于0.5%處理結(jié)束。
[0073]利用本發(fā)明的方法對隴東油田城壕作業(yè)區(qū)原油開采過程中產(chǎn)生井場含油污泥(含油率9.6%)進行生物處理，在從本土篩選、培養(yǎng)的高效降解菌群中添加對多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)具有明顯降解作用的微生物組合物，現(xiàn)場應(yīng)用試驗表明，50噸含油污泥經(jīng)過兩個月生物處理，含油污泥的含油率由9.6%下降為1.1% ;對城壕作業(yè)區(qū)170噸含油污泥進行生物處理試驗，經(jīng)過49天處理后，含油污泥的含油率由9.1 %下降為0.4%。采用氣質(zhì)聯(lián)用儀對試驗樣品在試驗前后的原油油組分進行分析，處理后的苯并(a)芘(40天)降解率為97%，喹啉(45天)降解率接近100%。
[0074]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物，其特征在于，包括以下重量比的微生物: 少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas paucimobilis):鞘氨醇單胞菌(Sphingomonasaromaticivorans):寡營養(yǎng)角軍環(huán)菌(Cycloclasticus oligotro2phus)，為 1:0.5-1.5:0.5~1.5ο
2.一種利用權(quán)利要求1所述的降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將污染土壤和油泥收集起來，得到含油污泥，分揀出雜物，移至含油污泥處理反應(yīng)床； (2)在復(fù)合菌劑中添加微生物組合物得到微生物菌劑，微生物組合物的重量占復(fù)合菌劑重量的5% - 10% ;微生物菌劑的添加量為油泥中含油量的8-12% ； 所述復(fù)合菌劑為:銅綠假單胞菌、黃褐假單胞菌、魯菲不動桿菌、黃色類諾卡氏菌和黃綠鏈霉菌的混合重量百分比為2-5:0.5-2:0.5-1.5:1-3:1.5-3.6 ； (3)分析含油污泥中營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷及微量元素的含量，根據(jù)含油污泥中氮、磷的含量，添加尿素和過磷酸鈣，使含油污泥中C:N:P重量百分含量比為75-100:8-10:3-1 ； (4)配制微生物降解菌劑所需的微量元素的營養(yǎng)液:在1000ml的容量瓶中，稱取的添加:MnSO4:3g,FeSO4:lg, CuSO4.5H 20:2g, CoCl2:8g, ZnCL2.4H20:8g,H3BO4:8g,Na 2Mo04:8g,在容量瓶中搖勻，待所加物質(zhì)溶解后定容至1000ml，包裝于容量為I升的塑料瓶中； (5)添加微量營養(yǎng)元素:按每噸含油污泥添加0.8-1.2升營養(yǎng)液的量，將配制好的營養(yǎng)液用清水稀釋3 - 5倍后，灑在含油污泥中，翻攪均勻； (6)夏季每3- 4天，春秋季每5 - 6天翻耕I次；在反應(yīng)床底部安裝加熱管控制反應(yīng)床溫度在25 °C — 35 °C之間；在反應(yīng)床的四周安裝自動噴琳裝置，每3 — 5天給油泥澆水，保持油泥含水率在25%-40% ;處理過程中每周檢測I次含油污泥含油率,至含油率小于0.5%處理結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，分揀出含油污泥中的雜物并將粒徑大于Icm的土壤顆粒再次粉碎，使含油污泥含水率保持在25%-40%，調(diào)節(jié)pH至7.2~8.5之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的處理方法，其特征在于，還包括以下步驟:每批含油污泥處理周期為40 - 60天，在經(jīng)過第一次處理后的第20 - 22天時補加微生物菌劑和營養(yǎng)液，添加量與第一次相同。
【文檔編號】B09C1/10GK103667058SQ201210364057
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】張海玲, 朱國君, 曾亞勤, 周立輝, 任建科, 楊琴, 冀忠倫, 趙敏, 李巖, 張璇, 任小榮, 蔣繼輝 申請人:中國石油天然氣股份有限公司