油基岩屑的资源化处理的方法与流程

文档序号:19947130发布日期:2020-02-18 09:37阅读:4294来源:国知局
油基岩屑的资源化处理的方法与流程

本发明涉及固废处理技术领域,特别是涉及一种油基岩屑的资源化处理的方法。



背景技术:

天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中,有些和原油储藏在同一层位,有些单独存在。对于和原油储藏在同一层位的天然气,会伴随原油一起开采出来。

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气,是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合,可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中,以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面,还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中,游离气比例一般在20%~85%。

由于油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵蚀,有利于井壁稳定、润滑性好、对油气层损害小等优点。因此,随着全球页岩气、致密气等非常规能源开发力度的不断加大,油基钻井液技术已成为页岩气水平井钻井的关键技术之一。油基岩屑是注入油基钻井液后,打通开采页岩气“通道”时产生的“废物”。由于油基岩屑含有矿物油、酚类化合物、重金属及其他有毒物质,直接排放将会导致土壤、地表和地下水的污染,直接或间接对植物、动物及人类健康产生危害,油基岩屑也因此被列入国家危险废弃物(国家危险废物名录,hw08),若不经处理就直接排放,将会对周边生态环境造成严重危害。因此,必须对其进行处理之后才能进行排放。目前,油基岩屑常用的处理方式包括溶剂萃取技术、高温裂解技术、焚烧技术、物化分离技术和固化技术等。常用油基岩屑的处理方式中,在处理过程中容易造成二次污染,并且一般只考虑对于其中的有害物质的处理,并没有实现对于资源的回收和利用,从而会造成一定程度上的资源浪费。



技术实现要素:

基于此,有必要针对现有技术中油基岩屑在处理过程中容易造成二次污染,并且无法实现对于资源的回收和利用的问题,提供一种油基岩屑的资源化处理的方法。

一种油基岩屑的资源化处理的方法,包括:

对初始油基岩屑进行脱油脱水预处理,得到油基岩屑;

将秸秆进行干燥、粉碎处理,得到粉碎秸秆;

利用液体培养基培养石油降解菌,得到石油降解菌液;

将所述油基岩屑、所述粉碎秸秆与粪便一起分层堆放得到夹层堆体,所述夹层堆体由下至上依次包括粉碎秸秆层、油基岩屑层、粉碎秸秆层、粪便层和粉碎秸秆层;

将所述石油降解菌液投放到最上层的粉碎秸秆层上;以及

对投放完所述石油降解菌液的夹层堆体进行保温处理,保温至所述夹层堆体的含油率低于预设含油率。

在其中一个实施例中,所述预设含油率为0.03%

在其中一个实施例中,所述对初始油基岩屑进行脱油脱水预处理的步骤包括:

对所述初始油基岩屑进行含油率检测,以及

根据含油率的不同对所述初始油基岩屑采取不同的预处理方式,将初始油基岩屑的含油率降至小于等于10%,含水率降至小于等于40%,得到所述油基岩屑;

其中,当含油率大于等于15%时,所述预处理方式为将所述初始油基岩屑与水混合搅拌均匀后,进行离心脱油脱水处理;当含油率小于15%时,所述预处理方式为将所述初始油基岩屑直接进行离心脱水脱油处理。

在其中一个实施例中,所述将秸秆进行干燥、粉碎处理包括:

将所述秸秆干燥至含水率小于5%,以及

将所述秸秆粉碎为长度为3cm-8cm短状结构,得到粉碎秸秆。

在其中一个实施例中,所述石油降解菌液中石油降解菌的菌落数为109cfu/ml-1010cfu/ml。

在其中一个实施例中,所述石油降解菌选自枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌或草芽孢杆菌与施氏假单胞菌的混合菌。

在其中一个实施例中,所述利用液体培养基培养石油降解菌,得到石油降解菌液包括:

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2的菌落数比接种到培养基上进行培养,培养至菌落总数达到109cfu/ml-1010cfu/ml得到石油降解菌液。

在其中一个实施例中,每层秸秆层的厚度为10cm-15cm、所述油基岩屑层的厚度为10cm-15cm、所述粪便层的厚度为20cm-25cm。

在其中一个实施例中,所述将所述石油降解菌液投放到最上层的粉碎秸秆层上,其中,所述石油降解菌液的投放量为0.5l/m2-1.5l/m2

在其中一个实施例中,所述对投放完所述菌液的夹层堆体进行保温处理,包括:采用透明塑料薄膜覆盖所述夹层堆体,温度保持在30℃-40℃。

本发明中的油基岩屑的资源化处理的方法,是针对油基岩屑的特性而提出的,构造出“秸秆层-油基岩屑层-秸秆层-粪便层-秸秆层”的夹层堆体,利用石油降解菌液对油基岩屑中的有机污染物进行有效分解,从而降低油基岩屑的含油率。该方法对页岩气、致密气等非常规油气资源开采过程中产出的油基岩屑进行深度处理,加强了对岩屑中生物毒性物质及有机成分的降解与去除,经夹层堆体处理过的油基岩屑含油量可以达到低于《农用污泥中污染物控制标准》中规定的使用标准,因此可当作肥料还田,从而实现了对油基岩屑的资源化处理。

附图说明

图1为本发明实施例中的夹层堆体的截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明的一种油基岩屑的资源化处理的方法进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明中,其中rpm和r·min-1表示转速单位转/分,cfu/ml表示每毫升样品中含有的细菌群落总数,cm表示厘米,l/m2表示升每平方米,t表示质量单位吨,min表示时间单位分钟,d表示时间单位天。本发明中,对于油基岩屑和秸秆的含水率按照gb7172-1987《土壤水分测定法标准》的方法进行检测,所述含水率指的是待测样品中水的质量百分数。

本发明实施例提供一种油基岩屑的资源化处理的方法,包括:

对初始油基岩屑进行脱油脱水处理预处理,得到油基岩屑;

将秸秆进行干燥、粉碎处理,得到粉碎秸秆;

利用液体培养基培养石油降解菌,得到石油降解菌液;

将所述油基岩屑、所述粉碎秸秆与粪便一起分层堆放得到夹层堆体,所述夹层堆体由下至上依次为粉碎秸秆层、油基岩屑层、粉碎秸秆层、粪便层和粉碎秸秆层;

将所述石油降解菌液投放到最上层的粉碎秸秆层上;以及

对投放完所述菌液的夹层堆体进行保温处理,保温至所述夹层堆体含油率小于等于低于预设含油率。

本发明实施例中的油基岩屑的资源化处理的方法,通过构造出“秸秆层-油基岩屑层-秸秆层-粪便层-秸秆层”的夹层堆体,利用石油降解菌液对油基岩屑中的有机污染物进行有效分解,从而降低油基岩屑的含油率。本发明中的夹层堆体所用的原料秸秆和粪便,秸秆和粪便可保证石油降解菌生长所需的碳源、氮源以及碳氮比,并且由于秸秆本身具有一定的表面积及孔隙,因此可以更好的增加了氧气的流通,可加速油基岩屑中有机物的降解。不同的应用条件下下对于油基岩屑最终的含油率的要求不同,根据不同的应用条件设定夹层堆体的含油率必须小于等于的预设含油率。

在一优选的实施例中,所述预设岩屑的含油率为0.03%。本发明通过将难以处理的油基岩屑和秸秆,通过将秸秆、油基岩屑、粪便构造夹层堆体的方法,以废制废,其中,当预设含油率为0.03%时,将包括经过降解后的油基岩屑的夹层堆体充分搅拌混合后可用作耕种土壤,因此,该方法是一种消除油基岩屑污染并不产生二次污染的绿色环保技术。

在一实施例中,所述油基岩屑的资源化处理的方法,所述对油基岩屑进行脱油脱水预处理的步骤:对所述初始油基岩屑进行含油率检测,以及根据含油率的不同对所述初始油基岩屑采取不同的预处理方式,将初始油基岩屑的含油率降至小于等于10%,含水率降至小于等于40%,得到所述油基岩屑;其中,当含油率大于等于15%时,所述预处理方式为将所述初始油基岩屑与水混合搅拌均匀后,进行离心脱油脱水处理;当含油率小15%时,所述预处理方式为将所述初始油基岩屑直接进行离心脱水脱油处理。优选的,所述对初始油基岩屑进行脱油脱水预处理的步骤中,所述离心脱油脱水可以利用离心机或板框压滤机对油基岩屑进行脱油脱水处理。优选的,在使用离心机对油基岩屑进行脱油脱水处理时,离心机转速为900rpm。在对初始油基岩屑进行脱油脱水处理之前,先进行含油率的检测,根据检测结果进行不通的预处理方式,使得预处理具有更好的针对性,处理效果更好。对于含油率高于15%的油基岩屑直接离心脱油脱水很难降到10%以下,因此需要采用加入水进行搅拌之后,再进行脱油脱水处理,使得可以将初始油基岩屑的含油率降至10%以下、含水率为降至40%左右。优选的,对于含油率高于15%的初始油基岩屑进行预处理时,加入的水与原始油基岩屑的体积比为1.5:1~3:1,优选的,加入的水与原始油基岩屑的的体积比为2:1。对油基岩屑进行预处理可以初步降低油基岩屑的含油率,使得后续石油降解菌的降解难度降低,同时还可以回收可利用油品,进一步实现对于油基岩屑的资源化利用。

在一实施例中,所述粪便为蓄禽粪便。进一步的,在进行夹层堆体的堆放之前对蓄禽粪便进行通风干燥,将蓄禽粪便的含水率降至10%左右备用。

在一实施例中,所述将秸秆进行干燥、粉碎处理包括:将所述秸秆干燥至含水率小于5%,以及将所述秸秆粉碎为长度为3cm-8cm短状结构,得到粉碎秸秆。优选的,所述秸秆粉碎为长度为5cm短状结构。对秸秆进行干燥粉碎处理得到粉碎秸秆,粉碎秸秆具有较佳的表面积及孔隙,从而可以更好的增加夹层堆体中的氧气的流通,可加速油基岩屑中有机物的降解。

优选的,所述秸秆可以为玉米秆、水稻秆、豆秆或花生皮等农作物废料。

在一个实施例中,所述石油降解菌液中石油降解菌的菌落数为109cfu/ml-1010cfu/ml。对于石油降解菌液中的石油降解菌的浓度的限定,在保证降解效果的同时,也避免了菌液中细菌浓度过高导致的对于培养基的浪费。

在一个实施例中,所述石油降解菌选自枯草芽孢杆菌、施氏假单胞菌或草芽孢杆菌与施氏假单胞菌的混合菌。其中的石油降解菌可以选择本领域已知的对石油类有机物均有良好的降解作用的菌种,公开号为cn105087538a的专利申请公开了一种石油降解菌剂及其制备方法和用途,其中公开的金黄杆菌、无色杆菌和伯克氏菌的混合菌液;公开号为cn104017747a专利申请公开了一种含油污泥中石油降解菌及其应用,其中公开的谷氨酸棒杆菌;以上石油降解菌均可应用于本申请中,在此将两篇申请文件的内容全文引入本到本申请中。

在一个优选的实施例中,所述利用液体培养基培养石油降解菌,得到石油降解菌液包括:将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2的菌落数比接种到培养基上进行培养,培养至菌落总数达到109cfu/ml-1010cfu/ml,得到石油降解菌液。本实施例中利用枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的混合菌,并且将所得到的石油降解的菌落数达到109cfu/ml-1010cfu/ml,由此得到的石油降解菌液可以实现对于油基岩屑中的有机物的有效降解。

在一个实施例中,每层所述粉碎秸秆层的厚度为10cm-15cm、所述油基岩屑层的厚度为10cm-15cm、所述粪便层的厚度为20cm-25cm。

本发明实施例中,通过控制所述油基岩屑、所述粉碎秸秆和所述粪便的比例,使得夹层堆体中的碳氮比适合培养石油降解菌,从而促进油基岩屑中有机物的降解。

在一个实施例中,所述将所述石油降解菌液投放到最上层的粉碎秸秆层上,其中,所述石油降解菌液的投放量为0.5l/m2-1.5l/m2。优选的,石油降解菌液的投放量为1l/m2。在本实施例中的菌液投放量范围内,可以保证油基岩屑中有机物充分快速的降解,同时不会浪费菌液。

在一个实施例中,所述对投放完所述菌液的夹层堆体进行保温处理,包括:采用透明塑料薄膜覆盖所述夹层堆体,所述夹层堆体30℃-40℃。优选的,所述夹层堆体的温度保持在35℃。本实施例中的保温方式操作简单、成本低廉。

实施例1

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为14.7%,利用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,预处理后得到的油基岩屑的含油率降至9.36%、含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用。

(2)玉米秸秆的制备:将玉米秸秆在通风处干燥处理,将含水率降低至10%,利用粉碎机将粉碎成5cm左右长的短状,取一定量备用。

(3)菌液的制备:

按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到20l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放:①平整10m2的空地;②将备好的粉碎秸秆在最底层均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;③用备好的油基岩屑在铺好的粉碎秸秆层上面均匀铺设10cm厚的油基岩屑层;④在油基岩屑层再均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;⑤在第④步所铺设的粉碎秸秆层上将备好的蓄禽粪便铺设20cm厚的蓄禽粪便层;⑥在蓄禽粪便层上最后覆盖10cm厚的秸秆;⑦将制备好的石油降解菌液按照每平方米1l的量均匀的喷洒到最上层的秸秆层上;⑧用透明塑料薄膜对整个夹层堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

实施例2

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为18.9%,向所述初始油基岩屑中加入两倍体积的水混合搅拌均匀后,进行离心脱油脱水处理,预处理后的油基岩屑的含油率降至9.89%,含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用。

(2)玉米秸秆的制备:将玉米秸秆在通风处干燥处理,将含水率降低至10%,利用粉碎机将粉碎成5cm左右长的短状,取一定量备用。

(3)菌液的制备:

按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到20l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放:①平整10m2的空地;②将备好的粉碎秸秆在最底层均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;③用备好的油基岩屑在铺好的粉碎秸秆层上面均匀铺设10cm厚的油基岩屑层;④在油基岩屑层再均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;⑤在第④步所铺设的粉碎秸秆层上将备好的蓄禽粪便铺设20cm厚的蓄禽粪便层;⑥在蓄禽粪便层上最后覆盖10cm厚的秸秆;⑦将制备好的石油降解菌液按照每平方米1l的量均匀的喷洒到最上层的秸秆层上;⑧用透明塑料薄膜对整个夹层堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

实施例2与实施例1基本相同,区别在于,初始油基岩屑的含油率不同,因此对初始油基岩屑采用不同的预处理方式,本实施例中预处理后的油基岩屑的含油率和含水率不同。

实施例3

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为18.9%,利用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,预处理后得到的油基岩屑的含油率降至13.79%、含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用。

(2)玉米秸秆的制备:将玉米秸秆在通风处干燥处理,将含水率降低至10%,利用粉碎机将粉碎成5cm左右长的短状,取一定量备用。

(3)菌液的制备:

按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到20l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放:①平整10m2的空地;②将备好的粉碎秸秆在最底层均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;③用备好的油基岩屑在铺好的粉碎秸秆层上面均匀铺设10cm厚的油基岩屑层;④在油基岩屑层再均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;⑤在第④步所铺设的粉碎秸秆层上将备好的蓄禽粪便铺设20cm厚的蓄禽粪便层;⑥在蓄禽粪便层上最后覆盖10cm厚的秸秆;⑦将制备好的石油降解菌液按照每平方米1l的量均匀的喷洒到最上层的秸秆层上;⑧用透明塑料薄膜对整个夹层堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

实施例3与实施例1基本相同,区别在于,预处理后的油基岩屑的含油率不同。

实施例3与实施例2采用相同的初始油基岩屑,当初始油基岩屑中的含油率大于15%时,直接采用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,其含油率降到13%左右时,即使延长预处理时间含油率也无明显变化,因此说明对于含油率大于15%的初始油基岩屑要想将其含油率降至10%以下,需要采用实施例2中的预处理方法进行预处理。

实施例4

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为14.7%,利用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,预处理后得到的油基岩屑的含油率降至9.36%,含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用。

(2)玉米秸秆的制备:将玉米秸秆在通风处干燥处理,将含水率降低至10%,利用粉碎机将粉碎成1cm左右长的短状,取一定量备用。

(3)菌液的制备:

按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到20l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放:①平整10m2的空地;②将备好的粉碎秸秆在最底层均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;③用备好的油基岩屑在铺好的粉碎秸秆层上面均匀铺设10cm厚的油基岩屑层;④在油基岩屑层再均匀铺设10cm厚的粉碎秸秆层;⑤在第④步所铺设的粉碎秸秆层上将备好的蓄禽粪便铺设20cm厚的蓄禽粪便层;⑥在蓄禽粪便层上最后覆盖10cm厚的秸秆;⑦将制备好的石油降解菌液按照每平方米1l的量均匀的喷洒到最上层的秸秆层上;⑧用透明塑料薄膜对整个夹层堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

实施例4与实施例1基本相同,区别在于,在实施例4中(2)米秸秆的制备的步骤,其中粉碎后的秸秆的长度为1cm左右。

实施例5

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为14.7%,利用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,预处理后得到的油基岩屑的含油率降至9.36%,含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用。

(2)玉米秸秆的制备:将玉米秸秆在通风处干燥处理,将含水率降低至10%,利用粉碎机将粉碎成5cm左右长的短状,取一定量备用。

(3)菌液的制备:

按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到20l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放:①平整10m2的空地;②将备好的粉碎秸秆在最底层均匀铺设5cm厚的粉碎秸秆层;③用备好的油基岩屑在铺好的粉碎秸秆层上面均匀铺设10cm厚的油基岩屑层;④在油基岩屑层再均匀铺设5cm厚的粉碎秸秆层;⑤在第④步所铺设的粉碎秸秆层上将备好的蓄禽粪便铺设5cm厚的蓄禽粪便层;⑥在蓄禽粪便层上最后覆盖5cm厚的秸秆;⑦将制备好的石油降解菌液按照每平方米0.5l的量均匀的喷洒到最上层的秸秆层上;⑧用透明塑料薄膜对整个夹层堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

实施例5与实施例1基本相同,区别在于,在(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放的步骤中夹层堆体的各层的厚度不同,石油降解菌的投放量不同。在本实施例中,在(4)秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体的堆放的步骤中,每一层粉碎秸秆层的厚度为5cm,油基岩屑层的厚度为5cm,蓄禽粪便层的厚度为10cm;石油降解菌液按照每平方米0.5l的量均匀的喷洒到最上层的秸秆层上。

在实施例1-5中,其中的均构造夹层堆体,所述夹层堆体的截面示意图如图1所示,该夹层堆体由下至上依次包括:第一秸秆层1、油基岩屑层2、第二秸秆层3、蓄禽粪便层4和第三秸秆层5。其中,第一秸秆层1、油基岩屑层2、第二秸秆层3、蓄禽粪便层4和第三秸秆层5。

对比例1

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为14.7%,低于15%,利用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,预处理后得到的油基岩屑的含油率降至9.36%,含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用

(2)按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到10l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(3)将1m3油基岩屑、2m3畜禽粪便与10l菌液充分搅拌混合,将混合后的混合堆置于10m2的空地上,得到混合堆体,用透明塑料薄膜对混合堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

实施例1与对比例1的区别在于,在实施例1中采用的是秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体,然后向最上层的秸秆层喷洒菌液的堆肥方式;而在对比例1中,油基岩屑、畜禽粪便与菌液混合均匀堆放的堆肥方式。

对比例2

(1)油基岩屑、蓄禽粪便的制备:对初始油基岩屑进行含油率检测,其含油率为14.7%,低于15%,利用岩屑甩干机将油基岩屑甩干,预处理后得到的油基岩屑的含油量降至9.36%,含水率为35%,称取一定量备用。将蓄禽粪便通过晾晒、通风干燥,称取一定量备用。

(2)玉米秸秆的制备:将玉米秸秆在通风处干燥处理,将含水率降低至10%,利用粉碎机将粉碎成5cm左右长的短状,取一定量备用。

(3)菌液的制备:

按照蛋白胨:牛肉膏:nacl:蒸馏水:琼脂=1:0.5:0.5:100:1.5质量比比配制牛肉膏蛋白胨培养基,ph值调为7.2,121℃灭菌20min。

按照基础无机盐溶液:酵母膏:20%葡萄糖溶液=100:0.1:5的质量比配制20l葡萄糖培养基,121℃灭菌20min。

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上,37℃恒温培养2天;挑取单菌落反复划线培养至枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌的纯菌株;

将枯草芽孢杆菌和施氏假单胞菌按照1:2菌落数比接种到10l的葡萄糖培养基中,置于25℃、160r·min-1的恒温摇床培养16h左右,菌液中活菌菌落数达到1010cfu/ml时备用。

(4)将1m3油基岩屑、2m3畜禽粪便、3m3粉碎秸秆与10l菌液充分搅拌混合,将混合后的混合堆置于10m2的空地上,得到混合堆体,用透明塑料薄膜对混合堆体进行覆盖,温度保持在35℃左右,培养60d左右。

对比例2与实施例1的区别在于,在实施例1中采用的是秸秆-油基岩屑-秸秆-蓄禽粪便-秸秆的夹层堆体,然后向最上层的秸秆层喷洒菌液的堆肥方式;而在对比例1中,油基岩屑、畜禽粪便、粉碎秸秆与菌液混合均匀堆放的堆肥方式。

按照《油田含油污泥综合利用污染控制标准》(db23/t1413-2010)中的方法,在不同的时间点对实施例1-4和对比例1-2中油基岩屑和堆体进行含油率检测,本发明中的含油率指的是在待检测样品中油的质量百分数。具体检测结果如表1所示,其中0d*表示的是油基岩屑的含油率,0d表示的是将油基岩屑含油率折合为各个实施例和对比例中的堆体的混合物的含油率;15d、30d和60d测定都是堆体混合物的含油率。

表1

由表1可知,实施例1中在培养30天后,油基岩屑的含油率降至0.07%;而在对比例1在培养60天时其含油率还有1.08%,对比例2在培养60天时其含油率还有0.86%。因此可知实施例1中的油基岩屑资源化处理方法相对于对比例1和对比例2来说用时更短,并且对其中的有机物的降解程度更高。实施例1中的秸秆和畜禽粪便可保证细菌生长所需的碳源、氮源以及碳氮比,秸秆层具有充分的表面积及孔隙,因此可以更好的增加夹层堆体中的氧气的流通,可加速油基岩屑中有机物的降解。三层秸秆层的设置,使得所得到的夹层堆体具有良好的透气性,从而可以为石油降解菌可以更好的实现繁殖,从而促进了油基岩屑中有机物的降解。

由表1可以看出,根据实施例1与实施例2-5的对比,其中用于制作堆体的油基岩屑的含油率、粉碎秸秆的长度、夹层厚度均对有机物的降解速率和堆体降解用时具有重要的作用。由实施例1与实施例3的对比可知油基岩屑的含油率高于10%时,降解用时较长,从而延长了处理周期。由实施例1与实施例4的对比可知粉碎秸秆的长度过短,使得粉碎秸秆层的透气性变差,也会导致降解用时变长。由实施例1与实施例5的对比可知,粪便厚度过低,对应的堆体中碳氮比也比较小,秸秆厚度过小时堆体透气性也较差,影响微生物的生长,因此也会使得延长了处理周期。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1