一种油泥生物修复系统的制作方法

1.本发明涉及油泥处理技术领域，尤其涉及一种油泥生物修复系统。


背景技术：

2.石油开采和炼化过程中会产生罐底油泥、落地油泥、炼油厂的含油污泥和地面溢流油泥等。油泥的产生对土壤生态环境造成了严重破坏与污染。油泥已被列入《国家危险废物目录》。目前油泥处理技术主要分为减量化和无害化处理。具体包括固化/稳定化处理、生物处理、热处理、资源化处理等。
3.采用生物修复的主要原理是将石油污染土壤通过破碎分筛后，与调理剂、表面活性剂、菌剂、营养剂等混和后形成生物堆体，在合适的水分以及通气的条件下，给微生物提供一个较为良好的生长环境，使得微生物繁殖并降解有机物。相比于传统的物理、化学处理技术，生物修复技术具有成本低、处理效果好、对环境影响小、无二次污染等优点，被认为是最有发展前景的石油污染治理方法。在实际应用过程中，生物修复技术也常与其他处理技术联合使用，以便更有效地分解和去除污染物质。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种油泥生物修复系统。
5.本发明的创新点在于通过设置生物堆体，激活油泥内栖息的微生物，去除石油系碳氢化合物等有机物污染物质，另外通过外部投入微生物并培养，减少油泥内部污染物浓度；添加膨松剂层，实现资源的合理利用；相较于化学处理法、热处理法，修复技术工艺简单，不产生二次污染，运行能耗低。
6.为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种油泥生物修复系统，包括生物堆体、通风子系统、喷淋子系统、除臭子系统、监测子系统以及控制子系统；所述通风子系统、喷淋子系统、除臭子系统、监测子系统分别与控制子系统电性连接。相较于化学处理法、热处理法，修复技术工艺简单，不产生二次污染，运行能耗低。
7.作为优选，所述生物堆体的下方从下至上依次设有基质层、防渗层、土工织物防护层、液体导流层、土工织物反滤层、通风层以及膨松剂层；所述通风子系统位于通风层内；所述喷淋子系统位于生物堆体的上方，所述除臭子系统位于生物堆体的一侧，所述生物堆体顶部设有与除臭子系统连通的抽风管。生物堆体运行管理中，激活油泥内栖息的微生物，去除石油系碳氢化合物等有机物污染物质，另外通过外部投入微生物并培养，减少油泥内部污染物浓度；添加膨松剂层，实现资源的合理利用；相较于化学处理法、热处理法，修复技术工艺简单，不产生二次污染，运行能耗低。
8.作为优选，所述液体导流层内中部设有主盲沟，所述主盲沟沿其长度方向均匀间隔连通有若干分盲沟，且各分盲沟与主盲沟之间的夹角为60
°
；所述主盲沟内设有主管，各分盲沟内设有支管，且各支管均与主管连通。设有主盲沟和分盲沟用于铺设主管和支管，便
于主管和支管收集渗滤液。
9.作为优选，所述除臭子系统包括引风机、除臭堆体；其中所述除臭堆体包括扩散层和位于扩散层上方的土壤层，所述扩散层内水平设有出风管，所述出风管朝向土壤层的一侧设有若干通孔；所述出风管与引风机的出气口连通，所述抽风管远离生物堆体的一端与引风机的进气口连通。抽风管插入生物堆体0.6m处，通过引风机将生物堆体中的臭气引入土壤层中进行吸附和好氧微生物的分解除臭。扩散层可以对排出的臭气进行分散，加快除臭效率。
10.作为优选，所述通风子系统包括通风管、空压机；其中所述通风管水平设置在通风层内，所述空压机的出风口与通风管连通，所述通风管上垂直连通有若干布气管，且各布气管之间相互连通，各布气管上开设有若干出风孔。空压机将气体通过通风管引入到各个布气管中，并从各出风孔排出。
11.作为优选，所述基质层上开设有一圈排水沟，所述排水沟的一侧连通有集水调节池。排水沟和集水调节池用于收集渗滤液和污水。
12.作为优选，所述监测子系统包括安装在生物堆体顶部的ph计、湿度传感器、氧气传感器以及温度传感器；所述ph计、湿度传感器、氧气传感器以及温度传感器分别将监测到的实时数据传输至控制子系统，控制子系统适于根据接收到的数据调节通风子系统、喷淋子系统以及除臭子系统。ph计、湿度传感器、氧气传感器以及温度传感器将实时监测到的数据发送给控制子系统，控制子系统控制调节通风子系统、喷淋子系统以及除臭子系统进行调节，以供给微生物生长、繁殖以及运动所需要的能量，满足微生物的外部生长环境。
13.本发明的有益效果是：1、本发明中通过设置生物堆体，激活油泥内栖息的微生物，去除石油系碳氢化合物等有机物污染物质，另外通过外部投入微生物并培养，减少油泥内部污染物浓度；添加膨松剂层，实现资源的合理利用；相较于化学处理法、热处理法，修复技术工艺简单，不产生二次污染，运行能耗低。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图。
15.图2为防渗层的结构示意图。
16.图3为主盲沟、分盲沟、排水沟以及集水调节池的结构示意图。
17.图4为通风子系统的结构示意图。
18.图5为除臭堆体的结构示意图。
19.图中：1、生物堆体；11、基质层；111、排水沟；112、集水调节池；12、防渗层；13、土工织物防护层；14、液体导流层；15、土工织物反滤层；16、通风层；17、膨松剂层；2、通风子系统；21、通风管；22、空压机；23、布气管；24、出风孔；3、喷淋子系统；31、连接管；32、水肥一体机；33、喷淋头；4、除臭子系统；41、引风机；42、除臭堆体；421、扩散层；422、土壤层；43、出风管；44、抽风管；5、控制子系统；6、监测子系统。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1如图1所示，一种油泥生物修复系统，包括生物堆体1、通风子系统2、喷淋子系统3、除臭子系统4、监测子系统6以及控制子系统5，通风子系统2、喷淋子系统3、除臭子系统4、监测子系统6分别与控制子系统5电性连接。监测子系统6系统包括安装在生物堆体1顶部的ph计、湿度传感器、氧气传感器以及温度传感器，且ph计、湿度传感器、氧气传感器以及温度传感器分别将监测到的实时数据传输至控制子系统，控制子系统适于根据接收到的数据调节通风子系统2、喷淋子系统3以及除臭子系统4。
23.如图2和图3所示，生物堆体1的下方从下至上依次设有基质层11、防渗层12、土工织物防护层13、液体导流层14、土工织物反滤层15、通风层16以及膨松剂层17，通风子系统2位于通风层16内，喷淋子系统3位于生物堆体1的上方，除臭子系统4位于生物堆体1的一侧，且通过抽风管44与生物堆体1的顶部连通。基质层11上开设有一圈排水沟111，且排水沟111的一侧连通有集水调节池112。液体导流层14由卵石构成，液体导流层14内中部设有主盲沟141，主盲沟141沿其长度方向均匀间隔连通有若干分盲沟142，且各分盲沟142与主盲沟141之间的夹角为60
°
，主盲沟141内设有主管，各分盲沟142内分别设有与主管连通的支管，各支管远离主管的一端出水口至于排水沟111上方，各支管的坡度》2%，相邻支管之间的间距为1～1.2m。本发明中，防渗层12优选hdpe膜；蓬松剂层17包括锯末、废秸秆等。
24.如图1和图4所示，通风子系统2包括通风管21、空压机22，通风管21水平设置在通风层16内，空压机22的出风口与通风管21连通，通风管21上垂直连通有若干布气管23，且各布气管23之间相互连通，各布气管23上开设有若干朝上的出风孔24；每根布气管23上设有电磁调节阀。空压机22和电磁调节阀分别与控制子系统5电性连接。本发明中，出风孔24的孔径优选为3～6mm，相邻布气管23之间的距离为0.5～0.6m，每根布气管23上所有出风孔24的总面积是布风气管截面积的1～2倍。
25.如图1所示，喷淋子系统3包括连接管31道以及水肥一体机32，水肥一体机32位于生物堆体1的一侧，连接管31道水平位于生物堆体1的上方，水肥一体机32与连接管31道连通，连接管31道上设有若干朝向生物堆体1的喷淋头33，相邻的喷淋头33之间设有电磁阀。水肥一体机32和电磁阀分别与控制子系统5电性连接。
26.如图1和图5所示，除臭子系统4包括引风机41、除臭堆体42，除臭堆体42包括扩散层421和位于扩散层421上方的土壤层422，扩散层421内水平设有出风管43，出风管43朝向土壤层422的一侧设有若干通孔，出风管43的一端与引风机41的出气口连通，抽风管44的一端与引风机41的进气口连通，抽风管44的另一端插入生物堆体1中，且插入的深度为0.6m。引风机41与控制子系统5电性连接。本发明中，扩散层421由粗细砾石和砂石组成。
27.综上所述，以某油田落地油泥为例，含油率8%（干基），含水率50%。
28.1、选择5m*8m的平整场地，开挖排水沟和集水调节池；对场地进行防渗处理，铺设
hdpe膜，铺设土工织物保护层、液体导流层14、土工织物反滤层15。液体导流层14由卵石构成，厚度20cm，内设主盲沟141和分盲沟142，主盲沟141内设主管、分盲沟142内设支管，主管和支管采用鱼刺状布置；各支管与主管间成60
°
夹角，支管直径为15cm。
29.2、安装好通风子系统2，并在通风管21道上覆盖蓬松剂；3、该落地油泥ph为6.8。添加锯末增加疏松度,根据油泥分析化验数据，调节c/n比，添加尿素0.025%，磷酸盐0.003%、0.1%菌种、0.03%激活剂、0.1%表活剂后与油泥搅拌混合，平铺在蓬松剂上，形成高为1.5m的生物堆体1，生物堆体1的纵切面为梯形；4、安装喷淋子系统3，包括喷淋头33、连接管31道、阀门、水肥一体机32，喷淋头33安装在生物堆体1顶部，与电磁阀相连，采用串联连接，该生物堆体1顶部安装有喷淋头33；安装ph计、湿度传感器、氧气传感器、温度传感器。传感器设上下两层，分别设置于生物堆体1顶部向下0.3m-0.5m和生物堆体1底部向上0.3m-0.5m处，并且距离生物堆体1边缘不小于0.5m；5、安装除臭系统，在生物堆体1顶部中部均匀间隔安装抽风管44，将抽风管44深入生物堆体10.6m处，采用抽风的方式，将臭气引入土壤层422中进行吸附和微生物分解除臭；6、生物堆体1的运行管理，日常运行过程中保证生物堆体1的含氧量为14%-17%、ph为中性、含水率控制在40%-50%、运行温度不低于25℃；每两周对生物堆体1的碳氮磷、含油量进行分析化验，并添加菌种、表活剂、激活剂，添加量为首次添加量的10%；当含油量降至2%以下时，每一个月添加菌种、表活剂、激活剂，添加量为首次添加量的10%。
30.7、油泥初始含油量为8.2%，经过运行6周后，含油量降至2.2%；运行10周后，油泥含量降至1.06%；运行14周后，油泥含油量降至0.58%；运行18周后，油泥含量降至0.37；运行22周后，油泥含油量降至0.27%。
31.对土壤中原有微生物进行分离鉴别，发现土壤中主要包括微球菌属、芽孢杆菌属、产碱菌属、诺卡氏菌属、黄杆菌属、微杆菌属、不动杆菌属、色杆菌属、棒状杆菌属、产黄菌属、螺旋状菌属、微球菌属、产黄青霉、黑曲霉、镰刀菌属、链霉菌属。外加菌剂中的生物菌剂包括解脂假丝酵母和恶臭假单胞菌。在外加氮源、磷源、表活剂、激活剂后，微生物快速进入对数生长期，土壤中原有微生物的激活，对于污染物的降解有着更好的适应性，外加微生物为经过多次筛选的专性菌剂，进一步提高了去除效率，石油烃等有机物分解为二氧化碳和水，无二次污染。