一种用于降解含油污泥的微生物胶球及其制备方法与流程

本发明涉及一种用于降解含油污泥的微生物胶球及其制备方法，属于石油类污染物处理。

背景技术：

1、含油污泥是石油生产的“伴生品”，在石油开采、集输和加工过程中都会产生含油污泥，这也是石油生产的主要污染源之一，处置不善将会对环境构成巨大威胁。对于含油污泥的处理，目前常用的主要有焚烧法、萃取法、调质机械分离法和电化学处理方法等。由于以上技术仍存在不同程度的二次污染、工艺复杂、处理成本高、设备维修难度大等局限性，难以投入大规模的应用。

2、微生物法是指利用微生物将含油污泥降解和矿化，最终转变为无害无机物质的技术。由于微生物处理的最终产物是水、二氧化碳等无害物质，不会对环境产生二次污染，也不会导致污染物转移，已经逐渐被应用于含油污泥无害化处理过程中。例如现有技术中，中国专利文献cn101172738a公开了一种含油污泥无害化处理的方法，该方法利用好氧微生物经第一次好氧发酵，将含油污泥转化为含水率95％以上的生物污泥；再经脱水浓缩，进行第二次发酵处理，最终实现将含油污泥转化为有机肥料。该方法可将含油污泥含油量降低到3000mg/kg，具有一定的环保效果。但由于使用好氧微生物在20-80℃进行好氧发酵时，发酵处理装置需不断进行曝氧、加热，能耗较高。又如中国专利文献cn105967343a公开了一种复合微生物菌剂综合处理含油污泥的方法，该方法将复合生物酶制剂处理含油污泥，形成上层油相、中间层水相和下层污泥相，然后使用复合微生物菌剂处理下层污泥相和/中间层水相；其中复合生物酶制剂由枯草芽孢杆菌等制得；复合微生物菌剂由热带假丝酵母、多食鞘氨醇杆菌等菌剂制得。通过均匀混合复合生物酶制剂、复合微生物菌剂与含油污泥，经加热、静置、分离，原油回收率达87％，石油烃去除率高。但该方法复合生物酶制剂、复合微生物菌剂直接与含油污泥混合处理，存在难以回收的缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于降解含油污泥的微生物胶球，在处理含油污泥的过程中无需曝气并且处理后微生物易于回收。

2、本发明还提供了一种上述用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法。

3、为了实现以上目的，本发明的用于降解含油污泥的微生物胶球所采用的技术方案是：

4、一种用于降解含油污泥的微生物胶球，包括海藻酸盐凝胶球载体和包埋于所述海藻酸盐凝胶球载体内的微生物；所述微生物包括微藻和石油烃降解菌。

5、本发明的用于降解含油污泥的微生物胶球可以显著降低含油污泥的总石油烃含量，无需增设曝氧装置；并且处理周期结束后，还可将微生物胶球进行回收，生物资源化利用或再使用，对环境无害，且处理成本低，符合国家绿色环保的理念。

6、包埋于海藻酸盐凝胶球载体内的微藻和石油烃降解菌为降解石油烃的主要成分，微藻既可进行光合作用自养产生氧气，又可通过呼吸作用异养降解原油；微藻自养产生的氧气供石油烃降解菌生长降解石油烃；同时石油烃降解菌对氧气的消耗又能够促进微藻的光合作用，两者互相促进代谢，从而提高微生物生物活性，降低含油污泥的总石油烃含量；海藻酸盐凝胶球载体对微生物具有约束力、且具有一定机械强度和传质能力，降解周期结束后，便于微生物胶球通过过滤回收。进一步地，所述微藻为微绿球藻、三角褐指藻、小球藻中的一种或两种以上的组合；所述石油烃降解菌为洛非不动杆菌和/或假丝酵母属。

7、进一步地，所述海藻酸盐凝胶球由海藻酸钠与交联剂进行交联反应形成；所述交联剂为水溶性钙盐，所述水溶性钙盐为氯化钙和/或乳酸钙。海藻酸钠里的钠离子会与溶液中的钙离子发生离子交换反应，同时临近聚合物链上的两个羧基基团与钙离子作用形成离子桥，继而形成的相应球状三维网络结构材料，在降解含油污泥时保证胶球的稳定性，避免胶球破坏，进一步污染含油污泥。

8、本发明的用于降解含油污泥的微生物胶球在降解含油污泥时，每3kg含油污泥对应采用的微生物胶球的数量为30～60个。

9、本发明的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法所采用的技术方案为：

10、一种用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，包括以下步骤：将含有微藻、石油烃降解菌和海藻酸钠的混合液滴入交联剂水溶液中进行交联反应形成胶球，将胶球进行脱盐处理后依次接种在培养基、含油污泥复配物中进行培养，即得；所述含油污泥复配物是将清水、营养剂和含油污泥混合形成，所述营养剂用于提供氮、磷和钾元素。

11、本发明的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，将海藻酸钠交联形成的胶球依次接种在营养剂、含油污泥复配物中进行培养的目的是提高微生物在含油污泥中的耐受性，在含油污泥复配物中添加用于提供氮、磷和钾元素营养剂的作用是增加微生物活性，提高对含油污泥的处理能力。

12、进一步地，所述混合液是将微藻溶液、石油烃降解菌菌粉、海藻酸钠按照质量比为1:(0.05-0.3):(0.5-10)进行混合得到的。更进一步地，微藻溶液、石油烃降解菌菌粉、海藻酸钠按照质量比为1:(0.05-0.3):(0.5-1)。所述石油烃降解菌菌粉的活菌数为200亿cfu/g。所述微藻溶液的微藻密度为0.8g/l。所述微藻溶液为微藻和微藻培养基的混合液。

13、进一步地，所述微藻为微绿球藻、三角褐指藻、小球藻中的一种或两种以上的组合；所述石油烃降解菌为洛菲不动杆菌和/或假丝酵母菌属。

14、进一步地，所述交联剂为水溶性钙盐。所述水溶性钙盐为乳酸钙、氯化钙中的一种；所述交联剂水溶液中交联剂的质量分数为2-4％，混合液滴加完毕后进行交联反应的时间为1～4h，例如为2h。

15、进一步地，所述混合液在交联剂水溶液中的滴入速度为2-4ml/min；所述混合液的滴入体积与交联剂溶液的体积之比为1:5。

16、进一步地，所述脱盐处理是将交联反应形成的胶球在水中进行浸泡，浸泡时采用的水优选为去离子水。进行脱盐处理可以去除未反应的交联剂，提高微生物胶球的传质性能。

17、进一步地，所述培养基为bg-11培养基。含油污泥复配物由清水、含油污泥和营养剂以质量之比为(0.1-0.2):1:(0.4-0.7)的比例配制得到。所述营养剂为硝酸铵和磷酸二氢钾的组合，硝酸铵和磷酸二氢钾的质量比为6:1。

18、进一步地，在培养基中培养的时间为24～72h；在含油污泥复配物中培养至含油污泥复配物中总碳氢化合物的去除率达到30％后，继续培养3-7天。

技术特征：

1.一种用于降解含油污泥的微生物胶球，其特征在于：包括海藻酸盐凝胶球载体和包埋于所述海藻酸盐凝胶球载体内的微生物；所述微生物包括微藻和石油烃降解菌。

2.根据权利要求1所述的用于降解含油污泥的微生物胶球，其特征在于：所述微藻为微绿球藻、三角褐指藻、小球藻中的一种或两种以上的组合；所述石油烃降解菌为洛非不动杆菌和/或假丝酵母属。

3.根据权利要求1所述的用于降解含油污泥的微生物胶球，其特征在于：所述海藻酸盐凝胶球由海藻酸钠与交联剂进行交联反应形成；所述交联剂为水溶性钙盐，所述水溶性钙盐为氯化钙和/或乳酸钙。

4.一种用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将含有微藻、石油烃降解菌和海藻酸钠的混合液滴入交联剂水溶液中进行交联反应形成胶球，将胶球进行脱盐处理后依次接种在培养基、含油污泥复配物中进行培养，即得；

5.根据权利要求4所述的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：所述混合液是将微藻溶液、石油烃降解菌菌粉、海藻酸钠按照质量比为1:(0.05-0.3):(0.5-10)进行混合得到的；所述微藻溶液的微藻密度为0.8g/l；所述石油烃降解菌菌粉的活菌数为200亿cfu/g。

6.根据权利要求4所述的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：所述微藻为微绿球藻、三角褐指藻、小球藻中的一种或两种以上的组合；所述石油烃降解菌为洛菲不动杆菌和/或假丝酵母菌属。

7.根据权利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：所述交联剂为水溶性钙盐，所述水溶性钙盐为乳酸钙、氯化钙中的一种；所述交联剂水溶液中交联剂的质量分数为2-4％；混合液滴加完毕后进行交联反应的时间为1-4h。

8.根据权利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：所述混合液在交联剂水溶液中的滴入速度为2-4ml/min；所述混合液的滴入体积与交联剂溶液的体积之比为1:5。

9.根据权利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：所述培养基为bg-11培养基；含油污泥复配物由清水、含油污泥和营养剂以质量之比为(0.1-0.2):1:(0.4-0.7)的比例配制得到；所述营养剂为硝酸铵和磷酸二氢钾的组合，硝酸铵和磷酸二氢钾的质量比为6:1。

10.根据权利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物胶球的制备方法，其特征在于：在培养基中培养的时间为24～72h；在含油污泥复配物中培养至含油污泥复配物中总碳氢化合物的去除率达到30％后，继续培养3-7天。

技术总结
本发明涉及一种用于降解含油污泥的微生物胶球及其制备方法，属于石油类污染物处理技术领域。本发明的用于降解含油污泥的微生物胶球，包括海藻酸盐凝胶球载体和包埋于所述海藻酸盐凝胶球载体内的微生物；所述微生物包括微藻和石油烃降解菌。本发明的微生物胶球可以显著降低含油污泥的总石油烃含量，无需增设曝氧装置；并且处理周期结束后，还可将微生物胶球进行回收，生物资源化利用或再使用，对环境无害，且处理成本低，符合国家绿色环保的理念。

技术研发人员：张丽,陈洪杰,贾振华,李国锋,伍丹丹,张海燕
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15