一种高效处理含油污泥的微生物菌剂及其制备方法

1.本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种高效处理含油污泥的微生物菌剂及其制备方法。


背景技术：

2.石油工业在原油的勘探、生产、运输、储存和提炼过程中会产生大量的含油污泥，含油污泥的处理处置问题，近年来受到越来越多的关注。含油污泥含有高浓度的石油碳氢化合物(phcs)和其他难以降解的成分，在许多国家被视为一种危险废物，处置不当或处理不足会对环境和人类健康造成严重威胁，由于含油污泥的危害性和产量的不断增加，其有效修复已成为世界性难题。近多年来，发展了多种含油污泥处理方法，如耕作、焚烧、固化/稳定、溶剂萃取、超声波处理、热解、光催化、化学处理、生物降解等。通过使用这些技术，可以减少或消除危险成分的含量，从而减轻其对环境和健康的有害影响。
3.生物处理利用土壤本源或外源微生物的作用清除污染物，通过加速微生物降解phcs来修复石油污染环境，操作简单，无需管理以及不会产生二次污染物，更能符合可持续发展战略，在环境微生物领域中受到众多学者的关注。因此，急需开发出一些高效处理含油污泥的微生物制剂。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明采用不同的培养基对含油污泥中的微生物菌剂进行筛选培养，分别获得能够促进含油污泥表面活性和有效降解含油污泥的微生物菌液，实现含油污泥的高效降解。
5.为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种高效处理含油污泥的微生物菌剂的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
6.将含油污泥分别接种a培养基、b培养基、c培养基上进行培养获得a 菌液，b菌液和c菌液；
7.将所述a菌液，b菌液和c菌液按照0.1-10：0.1-10：0.1-10的比例进行混合获得微生物菌剂；
8.所述a培养基为：葡萄糖1～10份、酵母提取物0.1～10份、尿素1～10份、 k2hpo4·
3h2o 1～10份、kh2po
4 1～10份、mgso4·
7h2o 1～10份、微量元素液1～10份；去离子水1000份；
9.所述b培养基为：nano
3 1～15份、k2hpo4·
3h2o 1～10份、kh2po
4 1～10 份、mgso4·
7h2o 0.1～1份、nacl 1～10份，kcl 1～10份、cacl
2 0.01～1份、 fecl
3 0.01～1份、去离子水1000份；
10.所述c培养基为：nh4cl 0.1～1份、k2hpo4·
3h2o 1～10份、kh2po
4 1～10 份、mgso4·
7h2o 0.1～1份、nacl 1～10份，kcl 1～10份、cacl
2 0.01～1份、 fecl
3 0.01～1份、去离子水1000份。
11.进一步的，所述微量元素液为：znso4·
7h2o 0.1～10份、mnso4·
h2o 0.1～10份、feso4·
7h2o 0.1～10份、cacl2·
2h2o 0.01～1份、cocl2·
6h2o 0.01～1 份、cuso4·
5h2o 0.01～1份、h3bo
3 0.01～1份、na2moo4·
h2o 0.01～1份，去离子水1000份。
12.进一步的，所述含油污泥的接种量为1-5％。
13.进一步的，所述培养过程的工艺参数为：培养温度：25-35℃；摇床转速： 110-200r/min，培养时间：2-7天。
14.进一步的，所述a培养基配置后ph值为7.0-7.5，并在115℃条件下高压蒸汽灭菌30min；所述b、c培养基配置后ph值为7.0-7.5，在121℃条件下高压蒸汽灭菌20min。
15.进一步的，所述a菌液、b菌液、c菌液的浓度大于等于108/ml。
16.基于同一发明构思的，本发明实施例还提供了一种高效处理含油污泥的微生物菌剂，所述微生物菌剂由上述制备方法制备获得。
17.有益效果：
18.本发明通过设计不同的培养基，将含油污泥接种至不同的培养基，通过筛选培养，其中通过a培养基培养后的菌液能够增加含油污泥的表面活性，使得含油污泥更好的洗脱，通过b、c培养基培养后的菌液能够以含油污泥中的油类为碳源，有效的降解污泥。将上述三种菌液以一定的配比复配，能够在4-7天内高效洗脱含油污泥并降解去除石油类污染物。该该菌剂制备过程简单，培养条件可控易实现，适用于工业化推广。
具体实施方式
19.为了更加清楚阐述本发明的技术内容，在此结合具体实施例予以详细说明，显然，所列举的实施例只是本技术方案的优选实施方案，本领域的技术人员可以根据所公开的技术内容显而易见地得出的其他技术方案仍属于本发明的保护范围。
20.在本发明实施例中，所采用的化学试剂可以通过购买或现有的制备方法制备获得，所采用的仪器设备为现有技术中的常规设备。
21.实施例1
22.a培养基的配置，称取以下重量份数的原料：葡萄糖5重量份，yeastextract 1(酵母提取物)重量份，尿素1.5重量份，k2hpo4·
3h2o 1.5重量份， kh2po
4 1.5重量份，mgso4·
7h2o 0.5重量份，nacl 1重量份，kcl 1重量份，微量元素液1重量份，去离子水1000重量份，搅拌溶解后ph 7.2，并在115℃条件下高压蒸汽灭菌30min。其中微量元素的制备如下：znso4·
7h2o 0.1重量份、mnso4·
h2o 0.25重量份、feso4·
7h2o 0.1重量份、cacl2·
2h2o 0.01 重量份、cocl2·
6h2o 0.1重量份、cuso4·
5h2o 0.1重量份、h3bo
3 0.01重量份、na2moo4·
h2o 0.02重量份，去离子水1000重量份。
23.b培养基的配置，称取以下重量份数的原料：nh4cl 0.8重量份、 k2hpo4·
3h2o 1重量份、kh2po
4 1重量份、mgso4·
7h2o 0.5重量份、nacl 1重量份，kcl 1重量份、cacl
2 0.02重量份、fecl
3 0.01重量份、去离子水1000 重量份，搅拌溶解后ph 7.2，并在121℃条件下高压蒸汽灭菌20min。
24.c培养基的配置，称取以下重量份数的原料：nano31.3重量份、 k2hpo4·
3h2o 1重量份、kh2po
4 1重量份、mgso4·
7h2o 0.5重量份、nacl 1重量份，kcl 1重量份、cacl
2 0.02重量份、fecl
3 0.01重量份、去离子水1000 重量份，搅拌溶解后ph 7.2，并在121℃条件下高
压蒸汽灭菌20min。
25.采集辽河油田的含油污泥作为接种物制备菌液悬液，将含油污泥按照3％的接种量接种至a、b、c三种培养基中，在30℃条件下以180r/min的转速在摇床中培养7天，带各培养基中的菌液浓度达到108/ml即可作获取相应的菌液，a菌液、b菌液和c菌液。
26.取a菌液1重量份、b菌液1重量份，c菌液1重量份混合获得微生物菌剂。
27.对从辽河油田取回的含油污泥(含油量5～20％)进行实验，取150g含油污泥按照一定比例与水进行预处理后，设置5个实验组，分别是对照组(未加菌种)、a组(添加a菌液)、b组(添加b液)、c组(添加c液)、 d组(实施例1获得的微生物菌剂)；上述a、b、c、d组菌剂的接种量均为2％；其中a经过7天之后的含油污泥明显变黄，黑色粘稠变少，石油类烃污染物去除率如表1所示。
28.表1
29.实验组对照组a组b组c组d组原始含油量/g
·
kg-1
150.6158.5152.5155.7160.4处理后含油量/g
·
kg-1
145.3105.181.589.563.3去除率％3.534.646.542.560.5
30.实施例2
31.a培养基的配置，称取以下重量份数的原料：葡萄糖3重量份，yeastextract 0.6(酵母提取物)重量份，尿素1.2重量份，k2hpo4·
3h2o 2重量份， kh2po
4 2重量份，mgso4·
7h2o 0.3重量份，nacl 2重量份，kcl 2重量份，微量元素液2重量份，去离子水1000重量份，搅拌溶解后ph 7.4，并在115℃条件下高压蒸汽灭菌30min。其中微量元素的制备如下：znso4·
7h2o 0.2重量份、mnso4·
h2o 0.5重量份、feso4·
7h2o 0.5重量份、cacl2·
2h2o 0.05 重量份、cocl2·
6h2o 0.5重量份、cuso4·
5h2o 0.5重量份、h3bo30.03重量份、na2moo4·
h2o 0.05重量份，去离子水1000重量份。
32.b培养基的配置，称取以下重量份数的原料：nh4cl 0.6重量份、 k2hpo4·
3h2o 3重量份、kh2po
4 2重量份、mgso4·
7h2o 0.8重量份、nacl 2重量份，kcl 2重量份、cacl
2 0.06重量份、fecl
3 0.04重量份、去离子水1000 重量份，搅拌溶解后ph 7.4，并在121℃条件下高压蒸汽灭菌20min。
33.c培养基的配置，称取以下重量份数的原料：nano
3 1.6重量份、 k2hpo4·
3h2o 2重量份、kh2po
4 2重量份、mgso4·
7h2o 1重量份、nacl 2 重量份，kcl 2重量份、cacl
2 0.04重量份、fecl
3 0.03重量份、去离子水1000 重量份，搅拌溶解后ph 7.4，并在121℃条件下高压蒸汽灭菌20min。
34.采集辽河油田的含油污泥作为接种物制备菌液悬液，将含油污泥按照2％的接种量接种至a、b、c三种培养基中，在28℃条件下以150r/min的转速在摇床中培养7天，带各培养基中的菌液浓度达到108/ml即可作获取相应的菌液，a菌液、b菌液和c菌液。
35.取a菌液3重量份、b菌液2重量份，c菌液3重量份混合获得微生物菌剂。
36.对从辽河油田取回的含油污泥(含油量5～20％)进行实验，取150g含油污泥按照一定比例与水进行预处理后，设置5个实验组，分别是对照组(未加菌种)、a组(添加a菌液)、b组(添加b液)、c组(添加c液)、 d组(实施例2获得的微生物菌剂)；上述a、b、c、d组菌剂的接种量均为2％；经过7天之后的含油污泥明显变黄，黑色粘稠变少，石油类烃污染物去除率如
表2所示。
37.表2
38.实验组对照组a组b组c组d组原始含油量/g
·
kg-1
155.6157.6153.5157.6162.1处理后含油量/g
·
kg-1
151.3104.983.789.159.3去除率％2.833.445.543.563.4
39.实施例3
40.a培养基的配置，称取以下重量份数的原料：葡萄糖7重量份，yeastextract 5(酵母提取物)重量份，尿素3重量份，k2hpo4·
3h2o 2.5重量份， kh2po
4 2.5重量份，mgso4·
7h2o 0.5重量份，nacl 2.5重量份，kcl 2.5重量份，微量元素液2.5重量份，去离子水1000重量份，搅拌溶解后ph 7.2，并在115℃条件下高压蒸汽灭菌30min。其中微量元素的制备如下： znso4·
7h2o 0.4重量份、mnso4·
h2o 0.7重量份、feso4·
7h2o 0.7重量份、 cacl2·
2h2o 0.07重量份、cocl2·
6h2o 0.7重量份、cuso4·
5h2o 0.7重量份、h3bo
3 0.05重量份、na2moo4·
h2o 0.07重量份，去离子水1000重量份。
41.b培养基的配置，称取以下重量份数的原料：nh4cl 0.75重量份、 k2hpo4·
3h2o 5重量份、kh2po
4 3重量份、mgso4·
7h2o 0.5重量份、nacl 3.5重量份，kcl 3.5重量份、cacl
2 0.12重量份、fecl
3 0.08重量份、去离子水1000重量份，搅拌溶解后ph 7.2，并在121℃条件下高压蒸汽灭菌20min。
42.c培养基的配置，称取以下重量份数的原料：nano32.4重量份、 k2hpo4·
3h2o 3.5重量份、kh2po
4 3.5重量份、mgso4·
7h2o 0.7重量份、 nacl 3.5重量份，kcl 3.5重量份、cacl
2 0.12重量份、fecl
3 0.14重量份、去离子水1000重量份，搅拌溶解后ph 7.2，并在121℃条件下高压蒸汽灭菌 20min。
43.采集辽河油田的含油污泥作为接种物制备菌液悬液，将含油污泥按照5％的接种量接种至a、b、c三种培养基中，在33℃条件下以190r/min的转速在摇床中培养6天，带各培养基中的菌液浓度达到108/ml即可作获取相应的菌液，a菌液、b菌液和c菌液。
44.取a菌液5重量份、b菌液4重量份，c菌液5重量份混合获得微生物菌剂。
45.对从辽河油田取回的含油污泥(含油量5～20％)进行实验，取150g含油污泥按照一定比例与水进行预处理后，设置5个实验组，分别是对照组(未加菌种)、a组(添加a菌液)、b组(添加b液)、c组(添加c液)、 d组(实施例3获得的微生物菌剂)；上述a、b、c、d组菌剂的接种量均为2％；经过6天之后的石油类烃污染物去除率如表3所示。
46.表3
[0047][0048]
[0049]
实验表明单接种a、b、c三种菌剂对含油污泥中石油类污染物去除率小于50％，而接种了按比例添加混合菌液的实验组中的含油污泥中的污染物去除率远高于其他实验组。接入后续物理化学处理后，使含油污泥中底泥含油率《1％，上清液中cod《9，实现无害化处理含油污泥。
[0050]
以上所述实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。