一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油基钻井液进行石油天然气开采钻井过程中产生的含油钻井废弃物 的处理技术，特别涉及一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法。
【背景技术】
[0002] 在使用油基钻井液进行石油天然气开采钻井过程中会产生大量油基钻井废弃物。 油基钻井废弃物是一种含有石油烃、酚类化合物以及重金属的毒性较高的复杂多相体系， 国家《危险废弃物名录》将其明确标定为HW08类危险废弃物。如果将油基钻井废弃物直接 排放，会对生态环境造成严重破坏，危及人类的生存。可见，将油基钻井废弃物处理成对环 境无害的物质十分必要。
[0003] 现有技术通常将上述钻井废弃物拉运至有相应资质的危废处置单位，对其进行焚 烧处理。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 油基钻井废弃物产生量巨大(每钻一口井约产生300吨油基钻井废弃物)，其运输 安全风险较高；
[0006] 采用焚烧方式处理成本高昂（约3000~4000元/吨)，每钻一 口井，所用油基钻井 废弃物处理成本约在200万元人民币左右；
[0007] 油基钻井废弃物焚烧过程中会产生大量的有害气体排入大气，造成二次污染；
[0008] 油基钻井废弃物中价格昂贵的石油烃直接被焚烧，未得到资源化利用。
【发明内容】
[0009] 为了解决现有技术油基钻井废弃物运输安全风险较高、处理成本高、存在二次污 染以及未得到资源化利用的问题，本发明实施例提供了一种油基钻井废弃物生物的堆肥处 理方法。所述技术方案如下 ：
[0010] 一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法，所述方法包括：
[0011] 从油基钻井废弃物中分离纯化、筛选出高效降解石油烃的菌种，并进行室内正交 实验，获得配制固体复配菌剂的高效降解菌种的最佳配比，即以菌悬液重量份计为：藤黄 微球菌4份，假单胞菌2份，枯草芽孢杆菌1份，并将上述配比的菌种配制成固体复配菌剂；
[0012] 将油基钻井废弃物与所述固体复配菌剂混合均匀；
[0013] 将稻糠加入含固体复配菌剂的油基钻井废弃物中，混合均匀，获得油基钻井废弃 物肥堆；
[0014] 调节所述油基钻井废弃物肥堆的碳氮比和含水率，并对所述油基钻井废弃物肥堆 进行翻堆、采样分析，完成生物堆肥。
[0015] 具体地，作为优选，所述固体复配菌剂的配制工艺具体为：将藤黄微球菌、假单胞 菌和枯草芽孢杆菌的菌悬液按以重量份计为4: 2:1的比例混合，然后将混合后的菌悬液与 麸皮和/或米糠按质量比为1:3的比例混合均匀，制备得到所述固体复配菌剂。
[0016] 具体地，作为优选，每克所述固体复配菌剂中含有活菌数量大于或等于IO8个。
[0017] 具体地，作为优选，所述固体复配菌剂的接种量按重量计为所述油基钻井废弃物 与稻糖总质量的3%。-5%。。
[0018] 具体地，作为优选，所述油基钻井废弃物肥堆中油基钻井废弃物与稻糠的质量比 为 7-8:4-5。
[0019] 具体地，作为优选，所述油基钻井废弃物肥堆的碳氮比调节为20:1-30:1。
[0020] 具体地，作为优选，所述油基钻井废弃物肥堆的含水率调节为40%_60%。
[0021] 具体地，作为优选，所述采样分析包括对肥堆的碳氮比、含氧量、含水率及内部温 度的分析。
[0022] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0023] 本发明实施例提供了一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法，通过利用自主研 发的固体复配菌剂，以稻糠作为支撑物，对油基钻井废弃物进行生物堆肥处理。本发明实 施例所述方法工艺简单，在钻井现场即可就地实施，能够大量节省能源，并降低运输风险和 处理成本。本发明实施例所述方法处理周期较短且容易控制，油基钻井废弃物降解效率 较高。将油基钻井废弃物进行生物堆肥处理1个月后，油基钻井废弃物中石油总烃降解 率可达80%以上，油基钻井废弃物中残余石油总烃含量达到《农用污泥污染物控制标准》 (GB4284-1984)中所规定的3000mg/kg以下的标准。将稻糠作为支撑材料，利用其一定的颗 粒大小和硬度，为油基钻井废弃物堆肥形成孔隙，调节含氧量和水分，能够进一步提高油基 钻井废弃物降解效率。本发明所述肥堆占地面积较小，处理成本较低。将石油总烃作为唯 一的碳源，不仅进一步降低了处理成本，且使其得到充分资源化利用，具有较高的经济适用 性。
[0024] 此外，将本发明实施例制备的堆肥用于植物的栽种，3个月的生长观察期内， 植物长势良好。堆肥浸出液PH值、色度、石油类的含量均达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)-级标准。本发明实施例将危险废弃物降解为可供植物吸收利用的有机质， 不仅解决了油基废弃物对生态环境的污染及处理时所带来的二次污染，而且将油基废弃物 资源化利用，实现清洁发展和绿色发展。可见，本发明为油气田高效开发解决了经济和环保 上的后顾之忧，在石油天然气开采行业，具有极大的推广价值和应用前景，对于石油天然气 行业实现清洁发展与节约发展，实现高效开采，起到了技术推动的作用。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0026] 图1是本发明实施例提供的油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法的流程图；
[0027] 图2a是本发明实施例7中未采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施 肥处理的黑麦草播种的生长状态对照图；
[0028] 图2b是本发明实施例7中采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施肥 处理30天的黑麦草施肥和播种后的生长状态图；
[0029] 图3a是本发明实施例7中未采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施 肥处理的小白菜播种的生长状态对照图；
[0030] 图3b是本发明实施例7中采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施肥 处理30天的小白菜施肥和播种后的生长状态图；
[0031] 图4a是本发明实施例7中未采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施 肥处理的萝卜播种的生长状态对照图；
[0032] 图4b是本发明实施例7中采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施肥 处理30天的萝卜施肥和播种后的生长状态图；
[0033] 图5a是本发明实施例7中未采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施 肥处理的三叶草播种的生长状态对照图；
[0034] 图5b是本发明实施例7中采用本发明实施例所述油基钻井废弃物堆肥进行施肥 处理30天的三叶草施肥和播种后的生长状态图。
【具体实施方式】
[0035] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体 实施方式作进一步地详细描述。
[0036] 本发明实施例按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（GB5086. 2-1997)对 试验肥堆进行浸泡，分别浸泡不同石油烃含量的堆肥样品，对浸泡液中的污染物浓度进行 测试，测试采用的标准如下：
[0037] pH :《水质pH值的测定玻璃电极法》（GB/T6920-1986);
[0038] 石油类：《水质石油类和动植物油的测定红外分光光度法》（HJ637-2012);
[0039] 色度：《水质色度的测定稀释倍数法》（GB/T11903-1989);
[0040] COD :《水质化学需氧量的测定重铬酸钾法》（GB11914-89)。
[0041] 本发明实施例所用仪器设备如表1所示：
[0042] 表1仪器设备
[0043]
【主权项】
1. 一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法，其特征在于，所述方法包括： 从油基钻井废弃物中分离、纯化、筛选出高效降解石油烃的菌种，并进行室内正交实 验，获得配制固体复配菌剂的高效降解菌种的最佳配比，即以菌悬液重量份计为：藤黄微球 菌4份，假单胞菌2份，枯草芽孢杆菌1份，并将上述配比的菌种配制成固体复配菌剂； 将油基钻井废弃物与所述固体复配菌剂混合均匀； 将稻糠加入含固体复配菌剂的油基钻井废弃物中，混合均匀，获得油基钻井废弃物肥 堆； 调节所述油基钻井废弃物肥堆的碳氮比和含水率，并对所述油基钻井废弃物肥堆进行 翻堆、采样分析，完成生物堆肥。
2. 根据权利要求1所述的一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法，其特征在于，所 述固体复配菌剂的配制工艺具体为：将藤黄微球菌、假单胞菌和枯草芽孢杆菌的菌悬液按 以重量份计为4:2:1的比例混合，然后将混合后的菌悬液与麸皮和/或米糠按质量比为1:3 的比例混合均匀，制备得到所述固体复配菌剂。
3. 根据权利要求1或2所述的一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法，其特征在于， 每克所述固体复配菌剂中含有活菌数量大于或等于IO 8个。
4. 根据权利要求1所述的一种油基钻井废弃物生物堆肥处理方法，其特征在于，所述 固体复配菌剂的接种量按重量计为所述油基钻井废弃物与稻糠总质量的3%。-5%。。
5. 根据权利要求1所述的一种油基钻井废弃物生物堆肥处理方法，其特征在于，所述 油基钻井废弃物肥堆中油基钻井废弃物与稻糠的质量比为7-8:4-5。
6. 根据权利要求1所述的一种油基钻井废弃物生物堆肥处理方法，其特征在于，所述 油基钻井废弃物肥堆的碳氮比调节为20:1-30:1。
7. 根据权利要求1所述的一种油基钻井废弃物生物堆肥处理方法，其特征在于，所述 油基钻井废弃物肥堆的含水率调节为40%-60%。
8. 根据权利要求1所述的一种油基钻井废弃物生物堆肥处理方法，其特征在于，所述 采样分析包括对肥堆的碳氮比、含氧量、含水率及内部温度的分析。
【专利摘要】本发明公开了一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法，包括：从油基钻井废弃物中筛选出能高效降解石油烃的菌种，并经正交实验配制成固体复配菌剂；在油基钻井废弃物中加入固体复配菌剂并施加稻糠作为支撑物混匀，获得油基钻井废弃物的肥堆；调节肥堆的碳氮比和含水率，经翻堆、采样分析，完成现场堆肥。利用本发明提供的方法处理油基钻井废弃物，1个月后，油基钻井废弃物中石油总烃降解率可达80%以上；将本发明堆肥用于植物的栽种，3个月内，植物长势良好。本发明的方法工艺简单，所需基建设施简便，可在井场周围就近实施，周期较短且容易控制，油基钻井废弃物降解效率较高，处理成本较低，为油气田高效开发解决了经济和环保上的后顾之忧。
【IPC分类】C05F17-00, C05F7-00
【公开号】CN104803721
【申请号】CN201410039139
【发明人】胡金燕, 徐炳科, 张国斌, 向启贵, 刘春艳, 李伟, 谢倩雯, 陆林峰, 易畅, 赵成君
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月27日