用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂的制作方法

用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂的制作方法
【专利摘要】用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂。本申请提供一种组合物、复合菌剂及其应用。所述组合物或复合菌剂包含枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌和约氏不动杆菌，其应用包括处理废弃钻井泥浆。
【专利说明】
用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂
技术领域
[0001] 本申请属于油气田环境保护技术领域。具体地，本申请涉及用于处理废弃钻井泥 浆的组合物或复合菌剂。
【背景技术】
[0002] 在页岩气钻井过程中排出的废弃泥浆是由原油、油基泥浆、泥浆添加剂组成的混 合物。与水基泥浆一样，泥浆体系中包含矿物油、石油磺化酸、石灰、烷基苯磺酸钙、氯化钙、 重铬酸钠、烧碱、六偏磷酸钠、磺甲基丹宁、铁铬木质素磺酸盐、氧化沥青、铬褐煤、磺甲基酚 醛树脂、聚丙烯酸钠、磺化丹宁等有机、无机化合物、石油污染物及重金属离子等有害物质。 不同于水基泥浆以水为分散介质，油基泥浆以油作为分散介质，是一种含有矿物油、酚类化 合物等的复杂多相体系，主要污染物来自于油基泥浆的基油和主辅乳泥浆添加剂基，目前 常用的油基包括柴油基、白油基及合成基油基目。基油柴油中的芳香烃具有较大的生物毒 性，如不加以有效处理将会对区域生态环境造成重大影响，较之水基泥浆也更难处理。
[0003] 在自然条件下，上述各类有害物质难以降解，严重危害土壤生态环境。根据环保要 求，废弃的油基泥浆和油基泥浆钻肩都要进行后期处理。传统上处理废弃油基泥浆及油基 钻肩方式有焚烧处理、裂解处理、生物降解等。目前废弃钻井泥浆的处理方法主要有:简单 处理填埋、回注安全地层、固化、土地耕作等，其中应用最广泛的是先对废弃钻井泥浆进行 固化处理后，再进一步综合利用。
[0004]随着我国日前掀起的非常规天然气-页岩气的开发热潮，随之而来的就是大量页 岩气田的勘探和开发，由于页岩气开发必须使用油基泥浆，这势必会增加废弃油基泥浆的 产生量。为此，页岩气田废弃钻井油基泥浆的经济有效处理变成了目前亟待解决的一个热 点课题。

【发明内容】

[0005] -方面，本申请提供一种组合物，包含枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、施氏 假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii) 〇
[0006] 另一方面，本申请提供一种复合菌剂，其包含枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis)、施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri)和约氏不动杆菌（Acinetobacter johnsonii)〇
[0007] 在一个实施方案中，所述复合菌剂由上述三种菌株组成。
[0008] 在一个实施方案中，所述复合菌剂包含上述三种菌株的培养物。
[0009] 另一方面，本申请还涉及一种复合菌剂的制备方法，包括：
[0010] 将枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri) 和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)分别进行培养；以及
[0011]获得所述菌株的各自的培养物，并将所述培养物按照上述组合进行混合，得到所 述复合菌剂。
[0012] 任选地，上述培养为固体培养、半固体培养或液体培养。
[0013] 另一方面，本申请还涉及一种处理或辅助处理废弃钻井泥浆的方法，包括：
[0014] 将所述组合物或所述复合菌剂投入待处理废弃钻井泥浆中进行处理至少20天，至 少25天、至少30天、至少35天，至少40天、至少45天、至少50天，至少55天、至少60天、至少65 天、至少70天，至少75天、至少80天、至少85天，至少90天、至少95天、至少100天，至少105天、 至少110天、至少115天、至少120天，至少125天、至少130天、至少135天，至少140天、至少145 天、至少150天，至少155天、至少160天、至少165天、至少170天，至少175天或至少180天。
[0015] 在一个实施方案中，将所述组合物或所述复合菌剂投入待处理废弃钻井泥浆中进 行处理至少30天或至少35天。
[0016] 在一个实施方案中，所述废弃钻井泥浆是废弃油基泥浆或废弃水基泥浆。
[0017] 在一个实施方案中，所述废弃油基泥浆为页岩气钻井过程中排出的废弃油基泥 浆。
[0018] 在一些实施方案中，处理时的环境温度为至少10°C、至少15°C、至少20°C、至少25 。(：、至少30°C或至少35°C，优选地为至少12~30°C、16~28°C或16~30°C。处理时所述待处 理废弃钻井泥浆中的温度比环境温度低至少5°C、至少8°C、至少10°C、至少12°C、至少13°C、 至少14°C或至少15°C。
[0019] 在一些实施方案中，环境温度越高，废弃钻井泥浆中的温度越高，菌株生长越迅 速，处理时间越短。北方处理时间一般在5月~9月，当环境温度为至少20°C时，处理时间为 至少40~50天；当环境温度为至少25°C时，处理时间为至少30~40天；当环境温度为至少30 °〇时，处理时间为至少20~30天。
[0020] 在一些实施方案中，所述待处理废弃钻井泥浆的pH值为至少7、至少8、至少9、至少 10、至少11、至少12或至少13。
[0021] 在一些实施方案中，复合菌剂中所述菌株的生长的最适pH值在7~9之间。
[0022] 在一些实施方案中，所述组合物或所述复合菌剂相对于所述待处理废弃钻井泥浆 的接种量为至少〇.5%、至少0.7%、至少1 %、至少3%、至少5%或者至少7%w/v。
[0023] 在一个实施方案中，所述组合物或所述复合菌剂相对于所述待处理废弃钻井泥浆 的接种量为至少0.5 %或至少0.7 % w/v。
[0024] 另一方面，本申请还涉及用本文公开的方法处理废弃钻井泥浆后得到的固形物在 废弃钻井泥浆修复中的应用。
【附图说明】
[0025]图1为页岩气井废弃钻井泥浆池处理过程的照片，其中A为处理前，B为加入复合菌 剂后搅拌过程，C为加入复合菌剂后搅拌结束，D为加入复合菌剂后处理第7天，E为加入复合 菌剂后处理第18天，F为加入复合菌剂后处理第30天。
[0026]图2为油井废弃钻井泥浆池处理过程的照片，其中A为处理前，B为加入复合菌剂后 搅拌过程，C为加入复合菌剂后搅拌结束，D为加入复合菌剂后处理第10天，E为加入复合菌 剂后处理第18天，F为加入复合菌剂后处理第35天。
[0027]图3为气井废弃钻井泥浆池处理过程的照片，其中A为处理前，B为加入复合菌剂后 搅拌过程，C为加入复合菌剂后搅拌结束，D为加入复合菌剂后处理第5天，E为加入复合菌剂 后处理第15天，F为加入复合菌剂后处理第30天。
[0028] 详述
[0029] 提供以下定义和方法用以更好地界定本申请以及在本申请实践中指导本领域普 通技术人员。除非另作说明，术语按照相关领域普通技术人员的常规用法理解。本文所引用 的所有专利文献、学术论文及其他公开出版物，其中的全部内容整体并入本文作为参考。
[0030] 定义
[0031] 如本文所用术语"组合物"，是指包含两种或两种以上微生物菌种的混合物，或者 由所述微生物菌种组成。如果需要，所述组合物还可以包括其它的有利于所述菌株存放或 活性的物质，例如，培养基、微量元素、维生素、氨基酸、肉汤等。
[0032]如本文所用术语"复合菌剂"，是指包含两种或两种以上且互不拮抗的微生物菌种 制成的微生物制剂，所述复合菌剂以所述菌种为活性成分，还可以另外包含载体或赋形剂， 也可以包含其它的有利于所述菌株存放或活性的物质，例如，培养基、微量元素、维生素、氨 基酸、肉汤等。在一个实施方案中，所述菌剂一般配伍合理。
[0033]如本文所用术语"培养物"，是指在特定工艺条件控制下由微生物菌种在特定的培 养基上经过发酵后形成的微生物制品，它主要包含发酵后微生物菌种细胞群、微生物菌种 细胞外代谢产物和培养基。
[0034]如本文所用术语"钻井泥衆"，即钻井液，是指钻探过程中，用来清洗井底、携带岩 肩至底面、维持钻井操作正常进行的循环冲洗流体，一般用于石油和天然气的钻探中。
[0035] 如本文所用术语"油基泥衆"，是指包含原油、油基泥浆、泥浆添加剂的混合物，以 油作为分散介质，泥浆体系中包含矿物油、石油磺化酸、石灰、烷基苯磺酸钙、氯化钙、重铬 酸钠、烧碱、六偏磷酸钠、磺甲基丹宁、铁铬木质素磺酸盐、氧化沥青、铬褐煤、磺甲基酚醛树 月旨、聚丙烯酸钠、磺化丹宁等有机、无机化合物、石油污染物及重金属离子等有害物质;主要 污染物来自于油基泥浆的基油和主辅乳泥浆添加剂基，目前常用的油基包括柴油基、白油 基及合成基油基目。
[0036] 如本文所用术语"水基泥衆"，是指以水为分散介质，包含碱度调节剂、降滤失剂、 絮凝剂、包被剂、抑制剂、润滑剂、防塌剂、流型调节剂、油保料、堵漏料、土粉或加重料等。
[0037] 如本文所用术语"pH"，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是指溶液中氢离子的总数和 总物质的量的比，表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度的常用对数的负值。 [0038]如本文所用术语"五日生化需氧量(B0D5)"，是指微生物在20°C时，在氧充足、不搅 动的测定条件下，以5日作为测定B0D的标准时间，测定的微生物分解一定体积水中的某些 可被氧化物质，特别是有机物质，所消耗的溶解氧的数量，以毫克/升或百分率、ppm表示。
[0039] 如本文所用术语"化学需氧量(C0D)"，是指在一定条件下，用一定的强氧化剂处理 水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克/升表示;利用化学氧化剂，将水样中的还原物质 加以氧化，然后从剩余的氧化剂的量计算出氧的消耗量。
[0040] 如本文所用术语"硫化物"，是指含有二价硫的有机化合物，例如硫化氢(H2S)、硫 醚(R-S-R)、硫酚/硫醇(Ar/R-SH)、硫醛(R-CSH)、硫代羧酸和二硫化物(R-S-S-R)等。
[0041] 如本文所用术语"挥发酚"，根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，可分为挥发酚和不 挥发酚，挥发酚指沸点在230°C以下的酚类。
[0042] 如本文所用术语"氨氮"，是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。
[0043] 如本文所用术语"氰化物"，是指带有氰基(CN)的化合物，其中的碳原子和氮原子 通过叁键相连接，分为无机氰化物和有机氰化物;无机氰化物是指包含有氰根离子(CN-)的 无机盐，常见的有氰化钾和氰化钠;有机氰化物，是由氰基通过单键与另外的碳原子结合而 成，视结合方式的不同，有机氰化物可分类为腈(C-CN)和异腈(C-NC)，相应的，氰基可被称 为臆基( _CN)或异臆基(-NC)。
[0044] 如本文所用术语"石油类"，是指各种烃类(烷烃、烯烃、炔烃、环烷烃、芳香烃)的混 合物，可以以溶解态、乳化态和分散态存在于废水中，检测时是指能够被四氯化碳萃取且不 被硅酸镁吸附的物质。
[0045] 如本文所用术语"固形物"，是指破坏钻井泥浆的胶体结构，转化泥浆中的石油烃 类和重金属，使泥浆中的水分蒸发后干化的物质。
【具体实施方式】
[0046] -方面，本申请提供一种组合物，包含枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、施氏 假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii) 〇
[0047] 另一方面，本申请提供一种复合菌剂，其包含枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis)、施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri)和约氏不动杆菌（Acinetobacter johnsonii)〇
[0048] 在一个实施方案中，所述复合菌剂由上述三种菌株组成。
[0049] 在一个实施方案中，所述复合菌剂包含上述三种菌株的培养物。
[0050] 在一些实施方案中，所述组合物中或所述复合菌剂中总有效活菌数多1 X 108cfu/ g°
[0051] 在一些实施方案中，以所述菌株培养物的重量计，其中所述组合物中，或所述复合 菌剂中所述枯草芽孢杆菌培养物、施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌培养物的重量份 为：
[0052]枯草芽孢杆菌培养物1~3 [0053]施氏假单胞菌培养物1~6 [0054]约氏不动杆菌培养物1~6，
[0055] 任选地，所述菌株培养物包含菌株和培养基；
[0056] 任选地，所述枯草芽孢杆菌培养物中所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g;所述施氏假单胞菌培养物中所述施氏假单胞菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g; 所述约氏不动杆菌培养物中所述约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;
[0057] 任选地，所述培养基为固体培养基、半固体培养基或液体培养基。
[0058] 在一个实施方案中，所述组合物中或所述复合菌剂中所述枯草芽孢杆菌培养物、 施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌培养物的重量比为1:2: 2、1:1.5:2或1:1:1。
[0059] 另一方面，本申请还涉及一种复合菌剂的制备方法，包括：
[0060] 将枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri) 和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)分别进行培养；以及获得所述菌株的各自的 培养物，并将所述培养物按照上述组合进行混合，得到所述复合菌剂。
[0061] 任选地，上述培养为固体培养、半固体培养或液体培养。
[0062]在一些实施方案中，所述复合菌剂的制备方法中，以所述菌株的各自的培养物的 重量计进行混合，混合时所述枯草芽孢杆菌培养物、施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌 培养物的重量份为：
[0063]枯草芽孢杆菌培养物1~3 [0064]施氏假单胞菌培养物1~6 [0065]约氏不动杆菌培养物1~6;
[0066]任选地，所述菌株培养物包含菌株和培养基；
[0067]任选地，所述枯草芽孢杆菌培养物中所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g;所述施氏假单胞菌培养物中所述施氏假单胞菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g; 所述约氏不动杆菌培养物中所述约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;
[0068] 任选地，所述复合菌剂中总有效活菌数彡1 X 108cfu/g;
[0069] 任选地，所述培养基为固体培养基、半固体培养基或液体培养基。
[0070] 在一个实施方案中，所述复合菌剂的制备方法中，以所述菌株的各自的培养物的 重量计进行混合，混合时所述枯草芽孢杆菌培养物、施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌 培养物的重量比为1:2:2、1:1.5:2或1:1:1。
[0071] 本申请所用菌种均为已知菌种，可通过常规筛选、商业手段或其它途径获得。
[0072] 在一个实施方案中，可通过商业途径获得本文所述的菌种，例如枯草芽孢杆菌可 以是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，可选择地，可从西安紫瑞生物科技有限公司（地 址:陕西省眉县滨河新区眉坞大道东段，邮编:722300)获得上述菌株。
[0073] 在一个实施方案中，可通过商业途径获得本文所述的菌种，例如施氏假单胞菌可 以是施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)，可选择地，可从西安紫瑞生物科技有限公司 (地址:陕西省眉县滨河新区眉坞大道东段，邮编:722300)获得上述菌株。
[0074] 在一个实施方案中，可通过商业途径获得本文所述的菌种，例如约氏不动杆菌可 以是约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)，可选择地，可从西安紫瑞生物科技有限公 司(地址:陕西省眉县滨河新区眉坞大道东段，邮编:722300)获得上述菌株。
[0075] 在一些实施方案中，用于培养所述菌种的固体培养的固体培养基可为麸皮培养 基、马铃薯培养基、米糠培养基、豆饼粉培养基或花生饼粉培养基。
[0076] 在一些实施方案中，用于培养所述菌种的液体培养的液体培养基可为牛肉膏蛋白 胨液体培养基、种子培养基(组成为:. 5 % (w/v)酵母浸粉、1 % (w/v)胰蛋白胨、0.05 % (w/ v)磷酸二氢钾和0.5% (w/v)氯化钠)或LB液体培养基。
[0077] 在一些实施方案中，用于培养所述菌种的半固体培养的半固体培养基可为在液体 培养基中加入少量的凝固剂(如〇. 2 %~0.5 %的琼脂)制备而成。
[0078] 培养物主要由微生物菌种细胞外代谢产物(例如酶、多糖、脂类、有机酸等）、发酵 后的培养基和微生物菌种细胞群构成。
[0079] 在一个实施方案中，所述复合菌剂的制备方法包括以下至少一种方法或步骤：
[0080] 1)摇瓶培养:将枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌和约氏不动杆菌分别接种到牛肉膏 蛋白胨液体培养基中进行摇瓶培养，均在25~35°C条件下培养24~48小时，分别获得枯草 芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种和约氏不动杆菌摇瓶菌种。
[0081] 2)种子罐培养:将步骤1)中的枯草芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种，约 氏不动杆菌摇瓶菌种分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、l%(w/v)胰蛋 白胨、0.05% (w/v)磷酸二氢钾和0.5% (w/v)氯化钠）中进行种子罐培养，均在25~35°C条 件下培养24~48小时，分别获得枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不动杆 菌种子液。
[0082] 3)发酵罐培养:将步骤2)中枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不 动杆菌种子液按3~10%比例(体积百分比）接种量分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、1 % (w/v)胰蛋白胨、0.05 % (w/v)磷酸二氢钾和0.5 % (w/v)氯化钠）中进行 发酵罐培养，均在25~35°C条件下培养24小时或48小时，分别获得枯草芽孢杆菌菌悬液、施 氏假单胞菌菌悬液和约氏不动杆菌菌悬液;分别对菌悬液进行镜检，菌株有效活菌数均为 多1X10 9cfu/mL。
[0083] 4)固体培养:将步骤3)中枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞菌菌悬液和约氏不动 杆菌菌悬液按5~10% (重量百分比）比例分别接种到麸皮培养基(组成为：10% (w)稻壳， 5% (w)豆柏粉和85% (w)麸皮(例如小麦麸皮））中进行固体培养，培养温度均为25~35°C， 培养时间为24小时、48小时或72小时，分别获得枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固 体培养物和约氏不动杆菌固体培养物;分别对固体培养物进行镜检，枯草芽孢杆菌固体培 养物中枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;施氏假单胞菌固体培养物中施氏假 单胞菌的有效活菌数为多1 X 1 〇8cfu/g;约氏不动杆菌固体培养物中约氏不动杆菌的有效 活菌数为彡1 X 108cfu/g;
[0084] 枯草芽孢杆菌固体培养物中含有枯草芽孢杆菌细胞群、枯草芽孢杆菌代谢产物 (例如脂肽、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、α-淀粉酶、乳酸等)和发酵后的麸皮培养基;施氏假 单胞菌固体培养物中含有施氏假单胞菌细胞群、施氏假单胞菌代谢产物(例如脂肪酶、氧化 酶)和发酵后的麸皮培养基;约氏不动杆菌固体培养物中含有约氏不动杆菌细胞群、约氏不 动杆菌代谢产物(例如脂肪酶)和发酵后的麸皮培养基。
[0085] 5)将上述枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不动杆菌固 体培养物分别进行干燥，干燥可为喷粉干燥、真空干燥或流化床干燥，分别得到枯草芽孢杆 菌固体菌剂、施氏假单胞菌固体菌剂和约氏不动杆菌固体菌剂;枯草芽孢杆菌固体菌剂中 枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多1 X l〇8cfu/g;施氏假单胞菌固体菌剂中施氏假单胞菌的 有效活菌数为多1 X l〇8cfu/g;约氏不动杆菌固体菌剂中约氏不动杆菌的有效活菌数为多1 X108cfu/g〇
[0086] 6)将枯草芽孢杆菌固体菌剂、施氏不动杆菌固体菌剂和约氏不动杆菌固体菌剂按 照1:2: 2、1:1.5 :2或1:1:1的重量百分比进行混合，得到复合菌剂;复合菌剂中总有效活菌 数彡 lX108cfu/g。
[0087] 另一方面，本申请还涉及一种处理或辅助处理废弃钻井泥浆的方法，包括：
[0088]将所述组合物或所述复合菌剂投入待处理废弃钻井泥浆中进行处理至少20天，至 少25天、至少30天、至少35天，至少40天、至少45天、至少50天，至少55天、至少60天、至少65 天、至少70天，至少75天、至少80天、至少85天，至少90天、至少95天、至少100天，至少105天、 至少110天、至少115天、至少120天，至少125天、至少130天、至少135天，至少140天、至少145 天、至少150天，至少155天、至少160天、至少165天、至少170天，至少175天或至少180天。 [0089]在一个实施方案中，将所述组合物或所述复合菌剂投入待处理废弃钻井泥浆中进 行处理至少30天或至少35天。
[0090] 在一些实施方案中，处理时的环境温度为至少10°C、至少15°C、至少20°C、至少25 。(：、至少30°C或至少35°C，优选地为至少12~30°C、16~28°C或16~30°C。处理时所述待处 理废弃钻井泥浆中的温度比环境温度低至少5°C、至少8°C、至少10°C、至少12°C、至少13°C、 至少14°C或至少15°C。
[0091 ]在一些实施方案中，环境温度越高，废弃钻井泥浆中的温度越高，菌株生长越迅 速，处理时间越短。北方处理时间一般在5月~9月，当环境温度为至少20°C时，处理时间为 至少40~50天；当环境温度为至少25°C时，处理时间为至少30~40天；当环境温度为至少30 °〇时，处理时间为至少20~30天。
[0092]在一些实施方案中，所述待处理废弃钻井泥浆的pH值为至少7、至少8、至少9、至少 10、至少11、至少12或至少13。
[0093] 在一些实施方案中，复合菌剂中所述菌株的生长的最适pH值在7~9之间。
[0094] 在一些实施方案中，所述组合物或所述复合菌剂相对于所述待处理废弃钻井泥浆 的接种量为至少〇.5%、至少0.7%、至少1 %、至少3%、至少5%或者至少7%w/v。
[0095] 在一个实施方案中，所述组合物或所述复合菌剂相对于所述待处理废弃钻井泥浆 的接种量为至少0.5 %或至少0.7 % w/v。
[0096] 在一个实施方案中，所述废弃钻井泥浆是废弃油基泥浆或水基泥浆。
[0097] 在一个实施方案中，所述废弃油基泥浆为页岩气钻井过程中排出的废弃油基泥 浆。
[0098]在一些实施方案中，所述废弃钻井泥浆的含水量为至少50%、至少60%、至少 70%、至少80%或至少90%。
[0099]在一个实施方案中，所述废弃钻井泥浆的含水量为至少80%或至少90%。
[0100]泥浆可分为油基泥浆和水基泥浆。油基泥浆主要有两大类:一种是油相钻井液，是 氧化沥青、有机酸、碱、稳定剂及高闪点柴油的混合物，通常只混3%~5%的水;另一种是油 包水乳化钻井液(反相钻井液），有各种添加剂被用来使水乳化和稳定，这种体系最高含水 可达50%。油基泥浆主要应用于钻复杂和麻烦的页岩、钻高温深井、生产层的钻进和取芯、 钻盐层、硬石膏层、杂盐层、定向井的钻井液、小井眼的钻井液、钻含H 2S和C02的地层、射孔和 完井液、解卡的浸泡液、封隔液、修井液、防腐蚀控制液、套管封隔液等。上述作业排出的油 基泥浆即为废弃油基泥浆，可为页岩气钻井、页岩油钻井、砂岩气钻井、砂岩油钻井、裂缝性 碳酸盐潜山气钻井、裂缝性碳酸盐岩潜山油钻井过程中排出的废弃油基泥浆。
[0101]在一些实施方案中，废弃泥浆处理结束是依据泥浆的具体理化指标进行判断的， 一般以泥浆含水率减少到一定程度(例如45%以下）、池底表面出现干裂、人站上去不会下 陷等作为表观判断标准，也可以在含水量下降到露出池底表面后就停止处理，后续采用其 他方法处理。由于没有国家统一标准，处理合格的具体指标是由验收方指定的。
[0102] 在一个实施方案中，环境温度为12~30°C、16~28°C或16~30°C，待处理废弃钻井 泥浆原地露天处理，待处理废弃钻井泥浆的含水量为80 %~90%或至少90 %，待处理废弃 钻井泥浆的pH值为13或11~12。在投加复合菌剂前使用长臂挖掘机等机械设备对废弃钻井 泥浆进行搅拌，然后将复合菌剂与待处理废弃钻井泥浆按照至少0.5 %或至少0.7 %的w/v 的比例投放入待处理废弃钻井泥浆中，使用长臂挖掘机等机械设备进行搅拌，处理30天或 35天，处理结束时处理后的泥浆含水量降至45%以下，处理后的泥浆池中固相固体抗压强 度达到IMPa，地表污染物达到无害安全填埋处理要求。
[0103] 另一方面，本申请还涉及用本文公开的方法处理废弃钻井泥浆后得到的固形物在 废弃钻井泥浆修复中的应用。
[0104] 处理后得到的固形物及其浸出液中的测定指标及测定方法如下：
[0105] pH值测定:GB 6920-1986水质pH值的测定玻璃电极法；
[0106] 五日生化需氧量(B0D5)测定:HJ 505-2009水质五日生化需氧量(B0D5)的测定稀释 与接种法；
[0107]化学需氧量(C0D)测定:GB 11914-1989水质化学需氧量的测定重铬酸盐法；
[0108]硫化物含量测定:HJ/T 60-2000水质硫化物的测定碘量法；
[0109]挥发酚含量测定:HJ 503-2009水质挥发酚的测定4-氨基安替比林分光光度法； [0110]氨氮含量测定:HJ 537-2009水质氨氮的测定蒸馏-中和滴定法； 总氰化物含量测定:HJ 484-2009水质氰化物的测定容量法和分光光度法；
[0112]石油类含量测定:HJ 637-2012水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法； [0113]铜、锌含量测定:GB/T 17138-1997 土壤质量铜、锌的测定火焰原子吸收分光光度 法；
[0114] 镉含量测定:GB/T 17141-1997 土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度 法；
[0115] 铬含量测定:GB/T 17137-1997 土壤质量总铬的测定火焰原子吸收分光光度法；
[0116] 汞含量测定:GB/T 22105.1-2008土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1 部分:土壤中总汞的测定；
[0117] 砷含量测定:GB/T 22105.2-2008土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第2 部分:土壤中总砷的测定；
[0118] 铅含量测定:GB/T 22105.3-2008土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第3 部分:土壤中总铅的测定；
[0119] 镍含量测定:GBT 17139-1997 土壤质量镍的测定火焰原子吸收分光光度法；
[0120] 硼含量测定:NY/T 149-1990土壤有效硼测定方法。
[0121] 钡含量测定:GB/T 15506-1995水质钡的测定原子吸收分光光度法；
[0122] 硒含量测定:GB/T 15505-1995水质硒的测定石墨炉原子吸收分光光度法。
[0123] 废弃钻井泥浆处理的无害化安全填埋的参照标准是土壤环境质量标准GB15618-2008,三级土壤标准。
[0124] 因此，本申请提供的用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂，具有以下至少 一种优势：
[0125] (1)本申请的组合物或复合菌剂中，各菌株能适应自然环境，接种到废弃钻井泥浆 中，所选育菌株均可以存活，进行代谢活动和废弃钻井泥浆处理。
[0126] (2)本申请的组合物或复合菌剂中，各菌株均为优势菌株，能适应废弃钻井泥浆环 境，其代谢产物，例如脂肽、蛋白酶、脂肪酶等有利于处理废弃钻井泥浆。
[0127] (3)本申请的组合物或复合菌剂中，各菌株配比合理，能够发挥各自的降解优势。
[0128] (4)本申请在废弃的钻井泥浆池中使用复合菌剂原位处理，使得处理成本低，处理 流程简易，无害化处理效果好，经济效益和社会效益显著。
[0129] (5)本申请的适用对象可以是页岩气钻井施工中排放的废弃油基泥浆，也可以是 一般油气田钻井排放的油基泥浆和水基泥浆，故可以解决油气开采过程中产生的环境污染 和生态破坏问题，对污染修复具有重要意义。
[0130] (6)本申请的组合物或复合菌剂中，各菌株将有害成分转化成植物可利用的碳源、 氮源等物质，可以补充土壤中的各类营养元素，促进植物生长。
[0131] (7)本申请的组合物或复合菌剂中，各菌株将废弃油基泥将中的重金属进行吸附 或转化，降低了固形物中的生物毒性。
[0132] 在一些实施方案中，本申请提供的用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂， 获得以下至少一种效果：
[0133] (1)使用本申请的组合物或复合菌剂处理废弃油基泥浆后，固相中的各重金属含 量均显著降低，各重金属含量降低至少15%，具体数据参见实施例。其中，相对于处理前固 相中镉含量降低至少70%，铅含量降低至少90%，砷含量降低至少15%，未检测到汞。
[0134] (2)使用本申请的组合物或复合菌剂处理废弃油基泥浆后，固相浸出液中pH值、 B0D5、C0D、硫化物含量、挥发酚含量和石油类含量均显著降低，具体数据参见实施例。其中， 相对于处理前固相浸出液中的BODJ#低至少30%，C0D降低至少20%，石油类含量降低至少 65%，未检测到硫化物和挥发酚。
[0135] (3)使用本申请的组合物或复合菌剂处理废弃油基泥浆后，固相浸出液中各重金 属含量均显著降低，各重金属含量降低至少8%，具体数据参见实施例。其中，相对于处理前 固相浸出中汞含量降低至少65%，镍含量降低至少75%，未检测到铜、锌、镉、铅、铬、砷和 钡。
[0136] (4)使用本申请的组合物或复合菌剂处理废弃油基泥浆后，泥浆池中水分降低至 45%以下、40%以下，35%以下或30%以下，优选为45%以下。
[0137] (5)使用本申请的组合物或复合菌剂处理废弃油基泥浆后，泥浆池中固相固化体 抗压强度可以达到至少IMPa、至少1.5MPa或至少2MPa，优选为至少IMPa。
[0138] 以下实施例仅用于说明而非限制本申请范围的目的。
[0139] 实施例
[0140] 实施例1页岩气井废弃油基泥浆的处理
[0141]对某页岩气井产生的约1000立方米废弃油基泥浆进行无害化处理。
[0142] 该页岩气井场位于毛乌素沙漠边缘，周边地貌环境为沙丘及少数农田，己完钻交 工近一年，泥浆池上层洗井废液已基本自然蒸发，池内无明显渗出液析出，表面约有2~3cm 的风干层，风干层下混合废弃物含水量为80~90 %，pH值为13，物理状态为粘胶体状。处理 前环境温度为30 °C，泥浆池内温度为17°C，将复合菌剂加入废弃泥浆池中搅拌后进行处理， 处理期间环境温度为12~30°C，处理监测时间为30天，期间有两次降雨过程。
[0143] 1)摇瓶培养:将枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌和约氏不动杆菌分别接种到牛肉膏 蛋白胨液体培养基中进行摇瓶培养，均在25~35°C条件下培养24~48小时，分别获得枯草 芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种和约氏不动杆菌摇瓶菌种。
[0144] 2)种子罐培养:将步骤1)中的枯草芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种和 约氏不动杆菌摇瓶菌种分别接种到种子培养基(组成为:〇. 5% (w/v)酵母浸粉、1 % (w/v)胰 蛋白胨、0.05% (w/v)磷酸二氢钾和0.5% (w/v)氯化钠）中进行种子罐培养，均在25~35°C 条件下培养24~48小时，分别获得枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不动 杆菌种子液。
[0145] 3)发酵罐培养:将步骤2)中枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不 动杆菌种子液按3~10%比例(体积百分比）接种量分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、1 % (w/v)胰蛋白胨、0.05 % (w/v)磷酸二氢钾和0.5 % (w/v)氯化钠）中进行 发酵罐培养，均在25~35°C条件下培养48小时，分别获得枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞 菌菌悬液和约氏不动杆菌菌悬液；分别对菌悬液进行镜检，菌株有效活菌数均为多IX 109cfu/mL〇
[0146] 4)固体培养:将步骤3)中枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞菌菌悬液和约氏不动 杆菌菌悬液按5~10% (重量百分比）比例分别接种到麸皮培养基(组成为：10% (w)稻壳， 5% (w)豆柏粉和85% (w)麸皮（如小麦麸皮））中进行固体培养，培养温度均为25~35°C，培 养时间为72小时，分别获得枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不 动杆菌固体培养物;分别对固体培养物进行镜检，枯草芽孢杆菌固体培养物中枯草芽孢杆 菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;施氏假单胞菌固体培养物中施氏假单胞菌的有效活菌 数为多IX 108cfu/g;约氏不动杆菌固体培养物中约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g〇
[0147] 5)将步骤4)中枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不动杆 菌固体培养物进行喷粉干燥，分别获得枯草芽孢杆菌固体菌剂、施氏假单胞菌固体菌剂和 约氏不动杆菌固体菌剂，枯草芽孢杆菌固体菌剂中枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g;施氏假单胞菌固体菌剂中施氏假单胞菌的有效活菌数为多lX108cfu/g;约氏不 动杆菌固体菌剂中约氏不动杆菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g。将枯草芽孢杆菌固体菌 剂、施氏假单胞菌固体菌剂和约氏不动杆菌固体菌剂按1:2:2比例(重量百分比)混合，获得 复合菌剂，复合菌剂中总有效活菌数多1 X 108cf u/g。
[0148] 6)将步骤5)制备的复合菌剂运送至位于井场附近的废弃泥浆池处用于投加，在投 加前使用长臂挖掘机等机械设备对废弃泥浆池进行均匀搅拌。复合菌剂相对于待处理废弃 钻井泥浆的接种量为〇.5%w/v(吨/立方米），投加后使用长臂挖掘机等机械设备将复合菌 剂和待处理泥浆搅拌均匀，搅拌后无害化处理30天。
[0149] 处理30天后，对处理的钻井泥浆池中的固相中的重金属(铜、锌、镉、铅、铬、汞、砷、 镍和硼)含量进行测定;对固相浸出液中的相关理化指标(化学需氧量(C0D)、五日生化需氧 量(BOD5)、pH值、硫化物含量、氨氮含量、总氰化物含量和石油类含量)和重金属含量(铜、 锌、镉、铅、络、萊、砷、镍、钡和硒)进行测定。
[0150]固相浸出液的制备方法参照HJ 557-2010固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 制备。
[0151] 处理过程如图1A至1F所示，在无害化处理过程中，废弃泥浆经复合菌剂作用后能 够迅速破坏泥浆的胶体状态，泥浆池出现明显的固液分离，大大加速泥浆中水分的挥发速 度，迅速降低水相的pH值，同时使水相中溶解的重金属离子、氯根离子保留在泥浆固相中继 续被微生物作用降解转化。
[0152]处理结束后钻井泥浆池中的固相中的重金属含量测定结果如表1所示，与处理前 相比，各种重金属含量均显著降低，降低了生物毒性。其中，相对于处理前，处理后固相中铜 含量降低了 42.52%，锌含量降低了 41.88%，锦含量降低了 90.75%，铅含量降低了 96.53 %，铬含量降低了83.26 %，砷含量降低了 18.71 %，镍含量降低了40.48%，硼含量降 低了33.92%，固相中未检出汞。
[0153] 表1处理前后固相重金属含量的检测结果
[0154]
[0155] 代表未检出。
[0156]处理结束后，固相浸出液中各理化因子检测结果如表2所示，相对于处理前，pH值、 B0D5、C0D、硫化物含量、挥发酚含量和石油类含量显著降低，氨氮含量明显增加。其中，相对 于处理前，处理后固相浸出液中B0D 5降低了69.11 %，C0D降低了64.75%，石油类含量降低 了 83.34 %，未检测到硫化物和挥发酸，氨氮含量增加了 50.88 %。
[0157] 表2处理前后固相浸出液中理化因子的检测结果
[0158]
[0159] 代表未检出。
[0160]固相浸出液中重金属含量相对处理前也明显降低，结果如表3所示。其中，相对于 处理前，处理后固相浸出液中汞含量降低了 86.67%，镍含量降低了 77.38%，硒含量降低了 8.70%，未检测到铜、锌、镉、铅、铬、砷和钡。
[0161] 表3处理前后固相浸出液中重金属含量的检测结果
[0162]
[0164] 代表未检出。
[0165] 经复合菌剂处理后，泥浆池中水分降低至45%以下，泥浆固相固化体抗压强度可 以达到IMPa，地表污染物最终可以达到无害安全填埋处理的要求。处理后的泥浆中的有害 成份被转化成各类植物生长可以利用的碳源、氮源等物质，降低了生物毒性，可以补充土壤 中各类营养元素，促进植物吸收生长。泥浆池处理完毕后进行平整，平整后井场表面整洁且 无残留泥浆等杂物，处理后的泥浆池上覆土厚度大于30厘米。泥浆池表面平整30天后，撒入 拧条、紫穗槐、沙蒿、苜蓿等植物的混合种子，进行植被恢复。
[0166] 实施例2油井废弃油基泥浆的处理
[0167] 对某油井产生的约800立方米废弃油基泥浆进行无害化处理。
[0168] 该油井场位于村庄边，周围地貌环境均为在耕农田，刚完钻交工，底层泥浆pH值为 13~14,物理状态为粘胶体，处理前环境温度为30°C，泥浆池上层水温为18°C，底层泥浆为8 ~10 °C。搅拌后废弃泥浆含水量为90 %以上，pH值为11~12，温度为15~16 °C，物理状态为 稀胶体状。将复合菌剂加入废弃泥浆池中搅拌后进行处理，处理期间环境温度为16~28°C， 处理监测时间为35天。
[0169] 1)摇瓶培养:将枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌和约氏不动杆菌分别接种到牛肉膏 蛋白胨液体培养基中进行摇瓶培养，均在25~35°C条件下培养24~48小时，分别获得枯草 芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种和约氏不动杆菌摇瓶菌种。
[0170] 2)种子罐培养:将步骤1)中的枯草芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种，约 氏不动杆菌摇瓶菌种分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、l%(w/v)胰蛋 白胨、0.05% (w/v)磷酸二氢钾和0.5% (w/v)氯化钠）中进行种子罐培养，均在25~35°C条 件下培养24~48小时，分别获得枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不动杆 菌种子液。
[0171] 3)发酵罐培养:将步骤2)中枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不 动杆菌种子液按3~10%比例(体积百分比）接种量分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、1 % (w/v)胰蛋白胨、0.05 % (w/v)磷酸二氢钾和0.5 % (w/v)氯化钠）中进行 发酵罐培养，均在25~35°C条件下培养48小时，分别获得枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞 菌菌悬液和约氏不动杆菌菌悬液；分别对菌悬液进行镜检，菌株有效活菌数均为多IX 109cfu/mL〇
[0172] 4)固体培养:将步骤3)中枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞菌菌悬液和约氏不动 杆菌菌悬液按5~10% (重量百分比）比例分别接种到麸皮培养基(组成为：10% (w)稻壳， 5% (w)豆柏粉和85% (w)麸皮（如小麦麸皮））中进行固体培养，培养温度均为25~35°C，培 养时间为48小时，分别获得枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不 动杆菌固体培养物;分别对固体培养物进行镜检，枯草芽孢杆菌固体培养物中枯草芽孢杆 菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;施氏假单胞菌固体培养物中施氏假单胞菌的有效活菌 数为多IX 108cfu/g;约氏不动杆菌固体培养物中约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g〇
[0173] 5)将步骤4)中枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不动杆 菌固体培养物进行喷粉干燥，分别获得枯草芽孢杆菌固体菌剂、施氏假单胞菌固体菌剂和 约氏不动杆菌固体菌剂，枯草芽孢杆菌固体菌剂中枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g;施氏假单胞菌固体菌剂中施氏假单胞菌的有效活菌数为多lX108cfu/g;约氏不 动杆菌固体菌剂中约氏不动杆菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g。将枯草芽孢杆菌固体菌 剂、施氏假单胞菌固体菌剂和约氏不动杆菌固体菌剂按1:1.5:2比例(重量百分比）混合，获 得复合菌剂，复合菌剂中总有效活菌数多1 X 108cfu/g。
[0174] 6)将步骤5)制备的复合菌剂运送至位于井场附近的废弃泥浆池处用于投加，在投 加前使用长臂挖掘机等机械设备对废弃泥浆池进行均匀搅拌。复合菌剂相对于待处理废弃 钻井泥浆的接种量为〇.7%w/v(吨/立方米），投加后使用长臂挖掘机等机械设备将复合菌 剂和待处理泥浆搅拌均匀，搅拌后无害化处理35天。
[0175] 处理35天后，对处理的钻井泥浆池中的固相中的重金属(铜、锌、镉、铅、铬、汞、砷、 镍和硼)含量进行测定;对固相浸出液中的相关理化指标(化学需氧量(C0D)、五日生化需氧 量(BOD5)、pH值、硫化物含量、氨氮含量、总氰化物含量和石油类含量)和重金属含量(铜、 锌、镉、铅、络、萊、砷、镍、钡和硒)进行测定。
[0176]固相浸出液的制备方法参照HJ 557-2010固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 制备。
[0177] 处理过程如图2A至2F所示，在无害化处理过程中，废弃泥浆经复合菌剂作用后能 够迅速破坏泥浆的胶体状态，泥浆池出现明显的固液分离，大大加速泥浆中水分的挥发速 度，迅速降低水相的pH值，同时使水相中溶解的重金属离子、氯根离子保留在泥浆固相中继 续被微生物作用降解转化。
[0178]处理结束后钻井泥浆池中的固相中的重金属含量测定结果如表4所示，与处理前 相比，各种重金属含量均显著降低，降低了生物毒性。其中，相对于处理前，处理后固相中铜 含量降低了 48.49%，锌含量降低了 61.20%，镉含量降低了 71.60%，铅含量降低了 95.84%，铬含量降低了91.62%，砷含量降低了 19.05 %，镍含量降低了38.23%，硼含量降 低了59.84%，固相中未检出萊。
[0179] 表4处理前后固相重金属含量的检测结果
[0180]
[0181] 7"代表未检出。
[0182] 处理结束后，固相浸出液中各理化因子检测结果如表5所示，相对于处理前，pH值、 B0D5、C0D、硫化物含量、挥发酚含量和石油类含量显著降低。其中，相对于处理前，处理后固 相浸出液中B0D 5降低了45.65 %，C0D降低了25.96 %，氨氮含量降低了6.61 %，石油类含量 降低了74.50%，未检测到硫化物和挥发酚。
[0183] 表5处理前后固相浸出液中理化因子的检测结果
[0184]
[0186] 代表未检出。
[0187] 固相浸出液中重金属含量相对处理前也明显降低，结果如表6所示。其中，相对于 处理前，处理后固相浸出液中萊含量降低了66.67%，镍含量降低了84.62%，硒含量降低了 12.12%，固相浸出液中未检测到铜、锌、镉、铅、铬、砷和钡。
[0188] 表6处理前后固相浸出液中重金属含量的检测结果
[0189]
[0190] 7"代表未检出。
[0191] 经复合菌剂处理后，泥浆池中水分降低至45%以下，泥浆固相固化体抗压强度可 以达到IMPa，地表污染物最终可以达到无害安全填埋处理的要求。处理后的泥浆中的有害 成份被转化成各类植物生长可以利用的碳源、氮源等物质，降低了生物毒性，可以补充土壤 中各类营养元素，促进植物吸收生长。泥浆池处理完毕后进行平整，平整后井场表面整洁且 无残留泥浆等杂物，处理后的泥浆池上覆土厚度大于30厘米。泥浆池表面平整30天后，撒入 拧条、紫穗槐、沙蒿、苜蓿等植物的混合种子，进行植被恢复。
[0192] 实施例3气井废弃油基泥浆的处理
[0193] 对某气井产生的约200立方米废弃油基泥浆进行无害化处理。该井场位于黄土丘 陵地带，周边地貌环境均为农田，完钻交工约半年，底层泥浆pH值为12，物理状态为粘胶体， 上层约100~150t试井废液，表面为较厚原油层，处理前环境温度为25°C，泥浆池内温度为 13°C。搅拌后废弃泥浆含水量为90 %以上，pH值为11~12，温度为12°C，物理状态为稀胶体 状。将复合菌剂加入废弃泥浆池中搅拌后进行处理，处理期间环境温度为16~30°C，处理监 测时间为30天。
[0194] 1)摇瓶培养:将枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌和约氏不动杆菌分别接种到牛肉膏 蛋白胨液体培养基中进行摇瓶培养，均在25~35°C条件下培养24~48小时，分别获得枯草 芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种和约氏不动杆菌摇瓶菌种。
[0195] 2)种子罐培养:将步骤1)中的枯草芽孢杆菌摇瓶菌种、施氏假单胞菌摇瓶菌种，约 氏不动杆菌摇瓶菌种分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、l%(w/v)胰蛋 白胨、0.05% (w/v)磷酸二氢钾和0.5% (w/v)氯化钠）中进行种子罐培养，均在25~35°C条 件下培养24~48小时，分别获得枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不动杆 菌种子液。
[0196] 3)发酵罐培养:将步骤2)中枯草芽孢杆菌种子液、施氏假单胞菌种子液和约氏不 动杆菌种子液按3~10%比例(体积百分比）接种量分别接种到种子培养基(组成为:0.5% (w/v)酵母浸粉、1 % (w/v)胰蛋白胨、0.05 % (w/v)磷酸二氢钾和0.5 % (w/v)氯化钠）中进行 发酵罐培养，均在25~35°C条件下培养24小时，分别获得枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞 菌菌悬液和约氏不动杆菌菌悬液；分别对菌悬液进行镜检，菌株有效活菌数均为多IX 109cfu/mL〇
[0197] 4)固体培养:将步骤3)中枯草芽孢杆菌菌悬液、施氏假单胞菌菌悬液和约氏不动 杆菌菌悬液按5~10% (重量百分比）比例分别接种到麸皮培养基(组成为：10% (w)稻壳， 5% (w)豆柏粉和85% (w)麸皮（如小麦麸皮））中进行固体培养，培养温度均为25~35°C，培 养时间为24小时，分别获得枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不 动杆菌固体培养物;分别对固体培养物进行镜检，枯草芽孢杆菌固体培养物中枯草芽孢杆 菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;施氏假单胞菌固体培养物中施氏假单胞菌的有效活菌 数为多IX 108cfu/g;约氏不动杆菌固体培养物中约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g〇
[0198] 5)将步骤4)中枯草芽孢杆菌固体培养物、施氏假单胞菌固体培养物和约氏不动杆 菌固体培养物进行喷粉干燥，分别获得枯草芽孢杆菌固体菌剂、施氏假单胞菌固体菌剂和 约氏不动杆菌固体菌剂，枯草芽孢杆菌固体菌剂中枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g;施氏假单胞菌固体菌剂中施氏假单胞菌的有效活菌数为多lX108cfu/g;约氏不 动杆菌固体菌剂中约氏不动杆菌的有效活菌数为多1 X 108cfu/g。将枯草芽孢杆菌固体菌 剂、施氏假单胞菌固体菌剂和约氏不动杆菌固体菌剂按1:1:1比例(重量百分比)混合，获得 复合菌剂，复合菌剂中总有效活菌数多1 X 108cf u/g。
[0199] 6)将步骤5)制备的复合菌剂运送至位于井场附近的废弃泥浆池处用于投加，在投 加前使用长臂挖掘机等机械设备对废弃泥浆池进行均匀搅拌。复合菌剂相对于待处理废弃 钻井泥浆的接种量为〇.5%w/v(吨/立方米），投加后使用长臂挖掘机等机械设备将复合菌 剂和待处理泥浆搅拌均匀，搅拌后无害化处理30天。
[0200] 处理30天后，对处理的钻井泥浆池中的固相中的重金属(铜、锌、镉、铅、铬、汞、砷、 镍和硼)含量进行测定;对固相浸出液中的相关理化指标(化学需氧量(C0D)、五日生化需氧 量(BOD5)、pH值、硫化物含量、氨氮含量、总氰化物含量和石油类含量)和重金属含量(铜、 锌、镉、铅、络、萊、砷、镍、钡和硒)进行测定。
[0201] 固相浸出液的制备方法参照HJ 557-2010固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 制备。
[0202] 处理过程如图3A至3F所示，在无害化处理过程中，废弃泥浆经复合菌剂作用后能 够迅速破坏泥浆的胶体状态，泥浆池出现明显的固液分离，大大加速泥浆中水分的挥发速 度，迅速降低水相的pH值，同时使水相中溶解的重金属离子、氯根离子保留在泥浆固相中继 续被微生物作用降解转化。
[0203]处理结束后钻井泥浆池中的固相中的重金属含量测定结果如表7所示，与处理前 相比，各种重金属含量均显著降低，降低了生物毒性。其中，相对于处理前，处理后固相中铜 含量降低了 51. 19%，锌含量降低了 59. 14%，镉含量降低了 75.00%，铅含量降低了 92.23%，铬含量降低了90.12%，砷含量降低了60.71 %，镍含量降低了37.96%，硼含量降 低了59.60%，固相中未检出萊。
[0204]表7处理前后固相重金属含量的检测结果
[0205]
[0206]
[0207] 代表未检出。
[0208] 处理结束后，固相浸出液中各理化因子检测结果如表8所示，相对于处理前，pH值、 B0D5、C0D、硫化物含量、挥发酚含量和石油类含量显著降低，氨氮含量明显增加。其中，相对 于处理前，处理后固相浸出液中B0D 5降低了31.76%，C0D降低了42.18%，石油类含量降低 了68.75%，未检测到硫化物和挥发酚，氨氮含量增加了50.60%
[0209] 表8处理前后固相浸出液中理化因子的检测结果 [0210]
[0211] 7"代表未检出。
[0212] 固相浸出液中重金属含量相对处理前也明显降低，结果如表9所示。其中，相对于 处理前，处理后固相浸出液中汞含量降低了 92.86%，镍含量降低了 82.35%，硒含量降低了 46.43%，固相浸出液中未检测到铜、锌、镉、铅、铬、砷和钡。
[0213] 表9处理前后固相浸出液中重金属含量的检测结果
[0214]
[0215] 代表未检出。
[0216] 经复合菌剂处理后，泥浆池中水分降低至45%以下，泥浆固相固化体抗压强度可 以达到IMPa，地表污染物最终可以达到无害安全填埋处理的要求。处理后的泥浆中的有害 成份被转化成各类植物生长可以利用的碳源、氮源等物质，降低了生物毒性，可以补充土壤 中各类营养元素，促进植物吸收生长。泥浆池处理完毕后进行平整，平整后井场表面整洁且 无残留泥浆等杂物，处理后的泥浆池上覆土厚度大于30厘米。泥浆池表面平整30天后，撒入 拧条、紫穗槐、沙蒿、苜蓿等植物的混合种子，进行植被恢复。
[0217]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种组合物，包含枯草芽孢杆菌(Bacillus subtil is)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)。2. -种复合菌剂，其包含枯草芽孢杆菌（Ba cillus subtilis)、施氏假单胞菌 (Pseudomonas stutzeri)和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)，优选地由上述三 种菌株组成，或者包含上述三种菌株的培养物。3. 如权利要求2所述复合菌剂，其中所述复合菌剂中总有效活菌数多I X 108cfu/g; 或者，以所述菌株培养物的重量计，其中所述复合菌剂中所述枯草芽孢杆菌培养物、施 氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌培养物的重量份为： 枯草芽孢杆菌培养物1~3 施氏假单胞菌培养物1~6 约氏不动杆菌培养物1~6， 优选地，所述枯草芽孢杆菌培养物、施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌培养物的重 量比为 1:2:2、1:1.5:2 或 1:1:1; 任选地，所述菌株培养物包含菌株和培养基； 任选地，所述枯草芽孢杆菌培养物中所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多IX IO8Cfu/ g;所述施氏假单胞菌培养物中所述施氏假单胞菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;所述约 氏不动杆菌培养物中所述约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g; 任选地，所述培养基为固体培养基、半固体培养基或液体培养基。4. 一种复合菌剂的制备方法，包括： 将枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和约 氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)分别进行培养；以及 获得所述菌株的各自的培养物，并将所述菌株的各自的培养物按照上述组合进行混 合，得到所述复合菌剂； 任选地，上述培养为固体培养、半固体培养或液体培养。5. 如权利要求4所述的方法，其中以所述菌株的各自的培养物的重量计进行混合，混合 时所述枯草芽孢杆菌培养物、施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌培养物的重量份为： 枯草芽孢杆菌培养物1~3 施氏假单胞菌培养物1~6 约氏不动杆菌培养物1~6， 优选地，混合时所述枯草芽孢杆菌培养物、施氏假单胞菌培养物和约氏不动杆菌培养 物的重量比为1:2:2、1:1.5:2或1:1:1; 任选地，所述菌株培养物包含菌株和培养基； 任选地，所述枯草芽孢杆菌培养物中所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为多IX IO8Cfu/ g;所述施氏假单胞菌培养物中所述施氏假单胞菌的有效活菌数为多IX l〇8cfu/g;所述约 氏不动杆菌培养物中所述约氏不动杆菌的有效活菌数为多IX 108cfu/g; 任选地，所述复合菌剂中总有效活菌数X 108cfu/g; 任选地，所述培养基为固体培养基、半固体培养基或液体培养基。6. -种处理或辅助处理废弃钻井泥浆的方法，包括： 将权利要求1所述组合物，或权利要求2或3所述复合菌剂投入待处理废弃钻井泥浆中 进行处理至少20天，至少25天、至少30天、至少35天，至少40天、至少45天、至少50天，至少55 天、至少60天、至少65天、至少70天，至少75天、至少80天、至少85天，至少90天、至少95天、至 少100天，至少105天、至少110天、至少115天、至少120天，至少125天、至少130天、至少135 天，至少140天、至少145天、至少150天，至少155天、至少160天、至少165天、至少170天，至少 175天或至少180天;优选为至少30天或至少35天； 优选地，所述废弃钻井泥浆是废弃油基泥浆或废弃水基泥浆； 更优选地，所述废弃油基泥浆为页岩气钻井过程中排出的废弃油基泥浆。7. 如权利要求6所述的方法，其中所述组合物或所述复合菌剂相对于所述待处理废弃 钻井泥浆的接种量为至少0.5%、至少0.7%、至少1 %、至少3%、至少5%或者至少7%w/v， 优选为至少0.5 %或至少0.7 % w/v。8. 权利要求6或7所述方法处理废弃钻井泥浆后得到的固形物。9. 权利要求6或7所述方法处理废弃钻井泥浆后得到的固形物在废弃钻井泥浆修复中 的应用。
【文档编号】C12R1/38GK105907679SQ201610307356
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】陈五岭, 于烽
【申请人】陈五岭