本發(fā)明涉及一種含油污泥的處理方法,更特別地涉及一種含油污泥的微生物降解處理方法,屬于環(huán)境保護和污染防治與治理領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,隨著長達幾十年的石油開采和原油加工,在石油勘探、開采、加工、運輸、使用等過程中都不可避免地產(chǎn)生含油污泥。這些含油污泥中,都含有大量的烷烴、芳香烴、瀝青質(zhì)、非烴化合物等多種污染物,從而對環(huán)境造成了嚴重的影響,尤其是對于土壤和地下水的影響最為顯著。因此,如何在合理利用的同時,對含油污泥進行處理,是目前環(huán)境保護領(lǐng)域中的一個重要內(nèi)容和研究課題。其中,非常重要的一個處理手段就是微生物降解處理,該方法相對于其它的處理方法有著更顯著的優(yōu)勢,例如無害化、無需掩埋和焚燒等等,對環(huán)境的影響最小。正是基于此種考慮,人們對于微生物降解處理含油污泥進行了大量的深入研究,并取得了諸多成果,例如:cn1357617a公開了一種石油中稠油污染土壤降解菌及使用方法,其屬真菌,名為鐮刀菌屬(fcusariumlk.),保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(cgmccno.:0498),使用方法為將上述菌液按2-4%接菌量投加到稠油污染土壤里,再加入氮、磷,控制碳:氮:磷的比例在100:5-10:0.5-5范圍內(nèi),保持濕度15-25%,溫度25-35℃,ph為6-7,定時翻動至降解標準。它降解力強,速率快、易于繁殖培養(yǎng)。cn101066829a公開了一種含油污泥無害化生物綜合降解方法,首先,按照砂土:植物纖維:有機肥料=1:1:1的比例,充分混合,制備發(fā)酵輔料備用。同時,由專門的科研機構(gòu)對含油污泥中存在的石油烴降解菌群進行提純、擴繁,制成石油烴降解菌劑(要求有效菌種不少于12×109個/g)。第一步,堆腐。即把發(fā)酵輔料和含油污泥按照1:1的比例充分混合,在進行了地面防滲處理的場地上堆置,人工壓實。在地溫≥15℃的天氣中,堆腐10天。第二步,微生物降解:將已經(jīng)完成堆腐的含油污泥按厚30cm攤鋪,以堆腐后含油污泥的實際重量的1%投放菌劑,攪拌均勻。每天早晚噴水一次。每三天翻耕一次。至少持續(xù)30天以上,直至以肉眼判斷土色轉(zhuǎn)為黃褐色,且沒有原油氣味。第三步,植物促進分解。在完成了前兩個步驟的含油污泥上面種植本地適宜的植物品種,如高羊茅、早熟禾、玉米等,其目的是利用植物根系進一步對含油污泥中的有害成分進行吸收分解,最終達到國家有關(guān)規(guī)定的排放標準。cn101603018a公開了一種降解石油、修復石油污染土壤生態(tài)菌制劑及其制備方法。降解石油、修復石油污染土壤生態(tài)的菌制劑是由巨大芽孢桿菌、熒光假單胞菌、糞鏈球菌和熱帶假絲酵母經(jīng)優(yōu)化組合組成的復合菌群,其中各組分的配比是1-2:1:1:0.5-1,其積極效果在于:菌制劑施入土壤后能很快形成微生態(tài)優(yōu)勢菌群。若加入相對于土壤表土(耕種層,約15-20cm)重的2-5%菌劑,三個月內(nèi)除油率大于75%(二氯甲烷回流提取,重量法)菌制劑的有效菌落數(shù)高,適應性強,對修復石油污染土壤生態(tài)環(huán)境具有明顯的作用。cn102464438a公開了一種利用微生物降解井場含油污泥的方法;從黃土塬區(qū)油田井場含油污泥中通過培養(yǎng)、分離、篩選、馴化、誘變,得到綠膿桿菌、藤黃微球菌、枯草芽孢桿菌、瓊氏不動桿菌4種降解菌,按照重量比為1:1:1:1混合為含油污泥降解微生物菌群;初始ph值=6,碳氮重量比等于100:3,碳磷重量比等于1000:0.6,實驗室在72h內(nèi),投加混合菌的處理體系中石油類的質(zhì)量濃度從17214mg/kg降至1257mg/kg,降解率為92.7%;在井場對初始含油率為10.55%的含油污泥經(jīng)過56天的處理試驗,石油類物質(zhì)去除率可達89.1%,處理效果明顯。cn102485673a公開了一種適合提高油田含油污泥生物降解率的微生物營養(yǎng)配方:在每升質(zhì)量濃度為500-700ppm的氯化銨溶液中按質(zhì)量濃度添加以下物質(zhì):氮含量:500-700ppm、磷含量:100-120ppm、鉀含量:50-90ppm、鎂含量:10ppm、鈣含量8-12ppm、硫含量:15ppm、錳含量:1-4ppm、鐵含量:1ppm、銅含量:0.5ppm、非離子型表明活性劑:1250ppm、鈷含量:5-10ppm、鋅含量:5-10ppm、硼含量:5-10ppm和鉬含量:5-10ppm;使用其進行含油污泥處理,含油率可降至0.3%以下,實現(xiàn)達標排放。cn104450597a公開了一種石油降解菌固體菌劑的制備方法,具體步驟如下:1、石油降解菌的篩選、馴化、2、制備種子培養(yǎng)液、3、固體菌劑的發(fā)酵、4、堆制產(chǎn)品干燥、粉化、計量、包裝。取得以下了效果:以非離子表面活性劑聚山梨酯-80作為增溶劑,能夠提高石油的溶解效果。本發(fā)明專利所用固體發(fā)酵原料易得、工藝較簡單,固體菌劑含有大量碳素及營養(yǎng)元素,為細菌生長提供更合適的基質(zhì),對微生物親和力強,固定化效率高。提高所投加微生物與土著微生物的競爭力和降解效率。固體菌劑便于運輸和農(nóng)業(yè)操作,適用于石油污染土壤的大規(guī)模原位生物修復。cn102533578a公開了一種多環(huán)芳烴降解微生物菌劑,其由淺黃分枝桿菌p6、微嗜酸寡營養(yǎng)單胞菌p56等2種菌株組成。所述菌劑具有降解土壤和污水多種多環(huán)芳烴的能力,具有修復多環(huán)芳烴污染土壤的顯著效果,其在溶液中降解(芘和熒蒽)多環(huán)芳烴的能力為90%以上,具有很好的應用前景。cn102745821a公開了一種用于污泥減量的復合微生物菌劑及其制備方法和應用,復合微生物菌劑是由含有脫氮假單胞菌、珊瑚諾卡氏菌、產(chǎn)朊假絲酵母、類球紅細菌和醬油曲霉經(jīng)發(fā)酵制成的液體菌劑。利用微生物菌群之間的互生作用,形成一個所需各種酶活性都很高的生物降解體系,能有效破壞和分解活性污泥中死亡或衰老的菌體,同時能夠分解有機物,在不影響出水水質(zhì)的情況下,通過對污泥的過程減量達到減少剩余污泥的發(fā)生量。使用該復合微生物菌劑在不需較大改變現(xiàn)行污水處理工藝的前提下,使污水處理過程中污泥減量率達到30-70%。降低污泥處理的綜合運行成本,在經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益方面都有重大的意義。cn103567220a公開了一種石油污染土壤的微生物原位修復方法,其步驟為:1、菌群培養(yǎng);2、菌群激活;3、微生物生長加速劑配制;4、營養(yǎng)液配制;5、生物表面活性劑配制;6、初投;7、修復。所述石油污染土壤的微生物原位修復方法中,由石油微生物降解菌群、微生物生長加速劑作、生物表面活性劑為主要成分,又補充了一定的微生物營養(yǎng)素,在向土壤中投入優(yōu)選石油微生物轉(zhuǎn)化菌群的同時,增加微生物生長加速劑促使其高速繁殖,從而極大提高了土壤中石油元素的轉(zhuǎn)化與降解效率,解決了石油污染土壤微生物原位修復方法中的時間長、見效慢的問題,使微生物原位修復技術(shù)成為可靠、高效、可操作的石油污染土壤治理手段。cn103667058a公開了一種降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物及其處理方法,該微生物組合物包括以下重量比的微生物:少動鞘氨醇單胞菌:鞘氨醇單胞菌:寡營養(yǎng)解環(huán)菌為1:0.5-1.5:0.5-1.5。還提供利用降解油泥中含氯多環(huán)芳烴的微生物組合物進行污染土壤的處理方法,該方法包括給含油污泥添加微生物菌劑及營養(yǎng)液,處理后至含油率小于0.5%。該方法從降解多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)出發(fā),分離和培養(yǎng)了對這類環(huán)境毒性物質(zhì)具有明顯作用的三種微生物,研究了這類微生物發(fā)揮降解活性所需的必要的營養(yǎng)成分,提高其對多環(huán)芳烴和雜環(huán)類物質(zhì)的降解效果。cn103755039a公開了一種微生物復合菌劑在處理石化污水污泥中的應用。具體為:1、制備生物載體:在聚亞苯基氧化物中加入戊二醛懸浮攪拌,洗滌后加入含cacl2的pbs緩沖液靜置;2、微生物復合菌劑的擴大培養(yǎng);3、將步驟2得到的擴大培養(yǎng)后的微生物復合菌劑放入步驟1制備的生物載體中;4、將步驟3得到的載有微生物復合菌劑的生物載體加入石化污水中,微生物復合菌劑繼續(xù)增值至穩(wěn)定期,在生物載體表面形成生物膜,進行新陳代謝,吸附、吸收、消化、分解石化污水和污泥中有機污染物和重金屬,使之轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定的無害化物質(zhì)。通過研究發(fā)現(xiàn),該微生物復合菌劑能很好處理石化污水污泥。cn104031870a公開了一種微生物復合菌劑,并涉及所述微生物復合菌劑與生物表面活性劑組成的聯(lián)合修復劑,以及所述微生物復合菌劑和所述聯(lián)合修復劑在修復石油污染土壤中的應用,屬于石油污染土壤或含油污泥修復技術(shù)領(lǐng)域;所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效降解石油污染土壤或含油污泥中的tph污染物,尤其是正構(gòu)烷烴、藿烷和芳香烴的微生物復合菌劑,同時提供該微生物復合菌劑與生物表面活性劑聯(lián)合修復石油污染土壤的方法。cn106190891a公開了一種基于過硫酸鈉復合物氧化與微生物菌群生物強化聯(lián)合處理重度石油污染土壤或油泥的方法,先利用過硫酸鈉復合物作為氧化劑與表面活性劑配合使用對污染土壤或油泥進行氧化處理,之后連續(xù)兩次接入芽孢桿菌(bacillussp.)和枝頂孢霉菌(acremoniumsp.y0997)或黃孢原毛平革菌(phanerochaetesp.f0996)的混合菌群,通過化學氧化與真菌-細菌菌群生物序列強化聯(lián)合對土壤或油泥進行強化聯(lián)合處理,可顯著提高了重度石油污染土壤或油泥的降解效率,并可大大縮短修復周期。如上所述,雖然人們研發(fā)了微生物降解處理含油污泥的方法,但對于新型的微生物降解處理方法,仍存在繼續(xù)研究的必要和需求,這不但是目前含油污泥領(lǐng)域的一個研究重點和熱點,更是本發(fā)明得以完成的動力所在和基礎(chǔ)所倚。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了研發(fā)新型的含油污泥微生物降解處理方法,本發(fā)明人從實際應用出發(fā),對此方法進行了大量的深入研究,在付出了創(chuàng)造性勞動后,從而完成了本發(fā)明,即一種含油污泥的微生物降解液的制備方法以及降解處理方法,其提高了微生物降解處理含油污泥的技術(shù)效果。首先本發(fā)明給出一種含油污泥的微生物降解液的制備方法,所述制備方法包括如下步驟:s1:配制微生物菌群第一培養(yǎng)基;配置步驟如下:
s1-1:將4-6g酵母提取物、1-2g牛肉膏、1-2g精氨酸、8-12g蛋白胨、8-12g氯化鈉、1-3g麥芽糖、4-5g碳酸鈉、2-4g瓊脂和8-9g氯化銨溶解于1000ml溫度為60-70℃的去離子水中,充分攪拌,得到混合液i;s1-2:向所述混合液i中,加入微量元素,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第一培養(yǎng)基;s2:將復合微生物菌群在步驟s1的所述第一培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第一菌群降解液;
所述復合微生物菌群配置步驟如下:
s2-1:將抗輻射不動桿菌、枯草芽孢桿菌、洛菲不動桿菌、瓊氏不動桿菌、扁桃假單胞菌和分支節(jié)桿菌按照重量比1:1-2:0.3-0.7:1-1.4:1:2-3進行混合,從而得到復合微生物菌群;
s3:配制微生物菌群第二培養(yǎng)基;配置步驟如下:
s3-1:向步驟s1-1得到的所述混合液i中加入1-2g牛肉浸膏和4-6g蛋白胨,充分攪拌,得到混合液ii;s3-2:向所述混合液ii中,加入微量元素,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第二培養(yǎng)基;s4:將所述第一菌群降解液接種于所述第二培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第二菌群降解液即所述的含油污泥的微生物降解液。
在所述步驟s1-1中,酵母提取物、牛肉膏、蛋白胨和瓊脂等都是非常公知的物質(zhì),可通過多種商業(yè)渠道購買獲得,在此不再進行詳細描述。
在所述步驟s2-1中,所述6種微生物菌即抗輻射不動桿菌(acinetobacterradioresistens)、枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)、洛菲不動桿菌(acinetobacterlwoffii)、瓊氏不動桿菌(acinetobacterjunii)、扁桃假單胞菌(pseudomonasamygdale)和分支節(jié)桿菌(arthrobacterramosus)均為非常公知的微生物菌,在此不再一一進行贅述。
進一步優(yōu)選的,所述步驟s1具體包括如下步驟:
s1-1:將5g酵母提取物、1.5g牛肉膏、1.5g精氨酸、10g蛋白胨、10g氯化鈉、2g麥芽糖、4.5g碳酸鈉、3g瓊脂和8.5g氯化銨溶解于1000ml溫度為60-70℃的去離子水中,充分攪拌,得到混合液i;
s1-2:向所述混合液i中,加入微量元素水溶液,所述混合液i與所述微量元素水溶液的體積比為40:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第一培養(yǎng)基;所述微量元素水溶液是0.1g鉬酸鈉、0.08g硝酸鋁、0.04g葡萄糖酸鋅、0.02g氯化鋅、0.07g硫酸銅、0.01g硼酸、0.12g硝酸鎂、0.02g氯化銅、0.05g氯化鈷、0.03g氯化錳、0.08g硫酸亞鐵、0.02g氯化錫和0.06g氯化鉀溶解于1000ml蒸餾水中而得到的。進一步優(yōu)選的,所述步驟s2具體中培養(yǎng)步驟如下:
s2-2:將所述復合微生物菌群加入到步驟s1的微生物菌群第一培養(yǎng)基中,在28-32℃下振蕩培養(yǎng)20-24小時,從而得到第一菌群降解液。
進一步優(yōu)選的,在所述步驟s2中,按重量克(g)計的所述復合微生物菌群與按體積毫升(ml)計的所述微生物菌群第一培養(yǎng)基的比為1:3000-4000;例如可為1:3000、1:3500或1:4000。
進一步優(yōu)選的,所述步驟s3具體包括如下步驟:
s3-1:向步驟s1-1得到的所述混合液i中加入1.5g牛肉浸膏和5g蛋白胨,充分攪拌,得到混合液ii;s3-2:向所述混合液ii中,加入微量元素水溶液,所述混合液ii與所述微量元素水溶液的體積比為20:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第二培養(yǎng)基;所述微量元素水溶液是0.1g鉬酸鈉、0.08g硝酸鋁、0.04g葡萄糖酸鋅、0.02g氯化鋅、0.07g硫酸銅、0.01g硼酸、0.12g硝酸鎂、0.02g氯化銅、0.05g氯化鈷、0.03g氯化錳、0.08g硫酸亞鐵、0.02g氯化錫和0.06g氯化鉀溶解于1000ml蒸餾水中而得到的。
也即:在步驟s3-1中,相對于步驟s1,增大所加入牛肉浸膏和蛋白胨的用量,使得所得混合液ii中的牛肉浸膏是混合液i中的兩倍,而蛋白胨是混合液i中的1.5倍。也即:在步驟s3-2中,相對于步驟s1(具體是步驟s1-2),增大所加入微量元素水溶液的用量,使得其加入量為步驟s1-2中加入量的兩倍。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),如此增大肉牛浸膏和蛋白胨的含量后,可以取得更好的技術(shù)效果,應該是此時微生物的增殖需要更多的營養(yǎng)物質(zhì),以及如此的增大含量可以更適應和促進微生物的增殖繁育和增大活菌率,從而取得了更好的技術(shù)效果。而在步驟s3-2中,同樣地將所述微量元素水溶液的用量增大為步驟s1-2中的兩倍,如此也取得了更好的技術(shù)效果。應該是此時微量元素的含量增大,可進一步促進微生物菌群的增殖繁育和增大活菌率。其中,在所述步驟s1和s3中,混合液i和混合液ii中的“i”和“ii”僅僅是用來指代各個步驟的混合液而已,并不具有特定的具體含義(僅僅為代號而已)。
進一步優(yōu)選的,所述步驟s4具體為:室溫下,按照1:40-46的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1℃/分鐘的升溫速率升溫至38-40℃,在該溫度下振蕩培養(yǎng)5-6小時,然后再以0.4-0.6℃/分鐘的升溫速率升溫至48±1℃,并在該溫度下培養(yǎng)100-120分鐘,從而得到所述第二菌群降解液即含油污泥的微生物降解液。
接著本發(fā)明給出由上述制備方法得到的含油污泥的微生物降解液的降解處理方法,將所述第二菌群降解液加入到含油污泥中進行微生物降解處理。
進一步的,上述降解處理方法包括如下步驟:
s5:使用所述第二菌群降解液來降解含油污泥,完成微生物降解處理;具體如下:
s5-1:將所述第二菌群降解液用去離子水稀釋至10-15倍,得到菌群降解稀釋液;
s5-2:將所述菌群降解稀釋液加入到含油污泥中,在溫度40-50℃下,充分攪拌降解10-20天,從而完成含油污泥的微生物降解處理。
在所述步驟s5-1中,所述第二菌群降解液用去離子水稀釋至10-15倍,例如稀釋至10倍、11倍、12倍、13倍、14倍或15倍。
進一步優(yōu)選的,所述步驟s5-2中,所述菌群降解稀釋液加入到含油污泥中時還同時加入復合助劑,所述復合助劑為質(zhì)量比1:8-10的藻蛋白糖脂與十二烷基苯磺酸鈉的混合物。
進一步優(yōu)選的,在所述步驟s5-2中,以體積毫升(ml)計的所述菌群降解稀釋液與以干重計且以質(zhì)量克(g)計的含油污泥的比為100:20-30,即將每100ml菌群降解稀釋液中加入到以干重計為20-30g的含油污泥中,例如可加入到20g、25g或30g以干重計的含油污泥中。
進一步優(yōu)選的,所述復合助劑與以干重計的含油污泥的質(zhì)量比為1:80-120,例如可為1:80、1:90、1:100、1:110或1:120。
其中,在所述步驟s5-2中,所述含油污泥的計算基準是以干重計的含油污泥(即質(zhì)量百分含水量低于2%的干燥污泥)。也即,與所述菌群降解稀釋液和復合助劑進行用量對比的含油污泥,是先將其換算為質(zhì)量百分含水量低于2%的干燥污泥(先將含油污泥充分干燥至質(zhì)量百分含水量低于2%,以此作為計算基準),然后進行用量對比。
如上所述,本發(fā)明提供了一種含油污泥的微生物降解液的制備方法以及降解處理方法,所述方法通過獨特的微生物菌群選擇、培養(yǎng)方法選擇和降解工藝操作等多個技術(shù)特征的綜合組合和協(xié)同,從而取得了良好的降解效果,在環(huán)境治理方法具有良好的應用前景和工業(yè)化生產(chǎn)潛力。
具體實施方式
下面通過具體的實施例對本發(fā)明進行詳細說明,但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明,并非對本發(fā)明的實際保護范圍構(gòu)成任何形式的任何限定,更非將本發(fā)明的保護范圍局限于此。
微量元素水溶液的制備用電子天平分別稱取0.1g鉬酸鈉、0.08g硝酸鋁、0.04g葡萄糖酸鋅、0.02g氯化鋅、0.07g硫酸銅、0.01g硼酸、0.12g硝酸鎂、0.02g氯化銅、0.05g氯化鈷、0.03g氯化錳、0.08g硫酸亞鐵、0.02g氯化錫和0.06g氯化鉀,然后將上述各種物質(zhì)加入到1000ml蒸餾水中,充分攪拌溶解完全,從而得到微量元素水溶液。除非另有規(guī)定和說明,否則在如下的所有實施例和對比例中,所使用的微量元素水溶液均是上述制備得到的微量元素水溶液。以及所有的室溫均為25℃。實施例1s1:配制微生物菌群第一培養(yǎng)基,具體包括如下步驟:s1-1:將5g酵母提取物、1.5g牛肉膏、1.5g精氨酸、10g蛋白胨、10g氯化鈉、2g麥芽糖、4.5g碳酸鈉、3g瓊脂和8.5g氯化銨溶解于1000ml溫度為65℃的去離子水中,充分攪拌,得到混合液i;s1-2:向所述混合液i中,加入微量元素水溶液,所述混合液i與所述微量元素水溶液的體積比為40:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第一培養(yǎng)基。s2:將復合微生物菌群在步驟s1的所述第一培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第一菌群降解液,具體包括如下步驟:s2-1:將抗輻射不動桿菌(acinetobacterradioresistens)、枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)、洛菲不動桿菌(acinetobacterlwoffii)、瓊氏不動桿菌(acinetobacterjunii)、扁桃假單胞菌(pseudomonasamygdale)和分支節(jié)桿菌(arthrobacterramosus)按照重量比1:1.5:0.5:1.2:1:2.5進行混合,從而得到復合微生物菌群;s2-2:將所述復合微生物菌群加入到步驟s1的微生物菌群第一培養(yǎng)基中(按重量克(g)計的所述復合微生物菌群與按體積毫升(ml)計的所述微生物菌群第一培養(yǎng)基的比為1:3500),在30℃下振蕩培養(yǎng)22小時,從而得到第一菌群降解液。s3:配制微生物菌群第二培養(yǎng)基,具體包括如下步驟:s3-1:向步驟s1-1得到的所述混合液i中加入1.5g牛肉浸膏和5g蛋白胨,充分攪拌,得到混合液ii;s3-2:向所述混合液ii中,加入微量元素水溶液,所述混合液ii與所述微量元素水溶液的體積比為20:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第二培養(yǎng)基。s4:將所述第一菌群降解液接種于所述第二培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第二菌群降解液,具體為:室溫下,按照1:43的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1/℃分鐘的升溫速率升溫至39℃,在該溫度下振蕩培養(yǎng)5.5小時,然后再以0.5/℃分鐘的升溫速率升溫至48℃,并在該溫度下培養(yǎng)110分鐘,從而得到所述第二菌群降解液。s5:使用所述第二菌群降解液來降解含油污泥,完成微生物降解處理,具體包括如下步驟:s5-1:將所述第二菌群降解液用去離子水稀釋至12.5倍,得到菌群降解稀釋液;s5-2:將所述菌群降解稀釋液和復合助劑(為質(zhì)量比1:9的藻蛋白糖脂與十二烷基苯磺酸鈉的混合物)加入到含油污泥中(以體積毫升(ml)計的所述菌群降解稀釋液與以干重計且以質(zhì)量克(g)計的含油污泥的比為100:25,所述復合助劑與以干重計的含油污泥的質(zhì)量比為1:100),在溫度45℃下,充分攪拌降解15天,從而完成含油污泥的微生物降解處理。實施例2s1:配制微生物菌群第一培養(yǎng)基,具體包括如下步驟:s1-1:將5g酵母提取物、1.5g牛肉膏、1.5g精氨酸、10g蛋白胨、10g氯化鈉、2g麥芽糖、4.5g碳酸鈉、3g瓊脂和8.5g氯化銨溶解于1000ml溫度為60℃的去離子水中,充分攪拌,得到混合液i;s1-2:向所述混合液i中,加入微量元素水溶液,所述混合液i與所述微量元素水溶液的體積比為40:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第一培養(yǎng)基。s2:將復合微生物菌群在步驟s1的所述第一培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第一菌群降解液,具體包括如下步驟:s2-1:將抗輻射不動桿菌(acinetobacterradioresistens)、枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)、洛菲不動桿菌(acinetobacterlwoffii)、瓊氏不動桿菌(acinetobacterjunii)、扁桃假單胞菌(pseudomonasamygdale)和分支節(jié)桿菌(arthrobacterramosus)按照重量比1:1:0.7:1:1:3進行混合,從而得到復合微生物菌群;s2-2:將所述復合微生物菌群加入到步驟s1的微生物菌群第一培養(yǎng)基中(按重量克(g)計的所述復合微生物菌群與按體積毫升(ml)計的所述微生物菌群第一培養(yǎng)基的比為1:3000),在28℃下振蕩培養(yǎng)24小時,從而得到第一菌群降解液。s3:配制微生物菌群第二培養(yǎng)基,具體包括如下步驟:s3-1:向步驟s1-1得到的所述混合液i中加入1.5g牛肉浸膏和5g蛋白胨,充分攪拌,得到混合液ii;s3-2:向所述混合液ii中,加入微量元素水溶液,所述混合液ii與所述微量元素水溶液的體積比為20:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第二培養(yǎng)基。s4:將所述第一菌群降解液接種于所述第二培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第二菌群降解液,具體為:室溫下,按照1:40的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1/℃分鐘的升溫速率升溫至38℃,在該溫度下振蕩培養(yǎng)6小時,然后再以0.4/℃分鐘的升溫速率升溫至49℃,并在該溫度下培養(yǎng)120分鐘,從而得到所述第二菌群降解液。s5:使用所述第二菌群降解液來降解含油污泥,完成微生物降解處理,具體包括如下步驟:s5-1:將所述第二菌群降解液用去離子水稀釋至10倍,得到菌群降解稀釋液;s5-2:將所述菌群降解稀釋液和復合助劑(為質(zhì)量比1:8的藻蛋白糖脂與十二烷基苯磺酸鈉的混合物)加入到含油污泥中(以體積毫升(ml)計的所述菌群降解稀釋液與以干重計且以質(zhì)量克(g)計的含油污泥的比為100:20,所述復合助劑與以干重計的含油污泥的質(zhì)量比為1:80),在溫度40℃下,充分攪拌降解10天,從而完成含油污泥的微生物降解處理。實施例3s1:配制微生物菌群第一培養(yǎng)基,具體包括如下步驟:s1-1:將5g酵母提取物、1.5g牛肉膏、1.5g精氨酸、10g蛋白胨、10g氯化鈉、2g麥芽糖、4.5g碳酸鈉、3g瓊脂和8.5g氯化銨溶解于1000ml溫度為70℃的去離子水中,充分攪拌,得到混合液i;s1-2:向所述混合液i中,加入微量元素水溶液,所述混合液i與所述微量元素水溶液的體積比為40:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第一培養(yǎng)基。s2:將復合微生物菌群在步驟s1的所述第一培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第一菌群降解液,具體包括如下步驟:s2-1:將抗輻射不動桿菌(acinetobacterradioresistens)、枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)、洛菲不動桿菌(acinetobacterlwoffii)、瓊氏不動桿菌(acinetobacterjunii)、扁桃假單胞菌(pseudomonasamygdale)和分支節(jié)桿菌(arthrobacterramosus)按照重量比1:2:0.3:1.4:1:2進行混合,從而得到復合微生物菌群;s2-2:將所述復合微生物菌群加入到步驟s1的微生物菌群第一培養(yǎng)基中(按重量克(g)計的所述復合微生物菌群與按體積毫升(ml)計的所述微生物菌群第一培養(yǎng)基的比為1:4000),在32℃下振蕩培養(yǎng)20小時,從而得到第一菌群降解液。s3:配制微生物菌群第二培養(yǎng)基,具體包括如下步驟:s3-1:向步驟s1-1得到的所述混合液i中加入1.5g牛肉浸膏和5g蛋白胨,充分攪拌,得到混合液ii;s3-2:向所述混合液ii中,加入微量元素水溶液,所述混合液ii與所述微量元素水溶液的體積比為20:1,然后充分混合,從而得到所述微生物菌群第二培養(yǎng)基。s4:將所述第一菌群降解液接種于所述第二培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),得到第二菌群降解液,具體為:室溫下,按照1:46的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1/℃分鐘的升溫速率升溫至40℃,在該溫度下振蕩培養(yǎng)5小時,然后再以0.6/℃分鐘的升溫速率升溫至47℃,并在該溫度下培養(yǎng)100分鐘,從而得到所述第二菌群降解液。s5:使用所述第二菌群降解液來降解含油污泥,完成微生物降解處理,具體包括如下步驟:s5-1:將所述第二菌群降解液用去離子水稀釋至15倍,得到菌群降解稀釋液;s5-2:將所述菌群降解稀釋液和復合助劑(為質(zhì)量比1:10的藻蛋白糖脂與十二烷基苯磺酸鈉的混合物)加入到含油污泥中(以體積毫升(ml)計的所述菌群降解稀釋液與以干重計且以質(zhì)量克(g)計的含油污泥的比為100:30,所述復合助劑與以干重計的含油污泥的質(zhì)量比為1:120),在溫度50℃下,充分攪拌降解20天,從而完成含油污泥的微生物降解處理。對比例1-3對比例1:步驟s1-s2、s3-2和s4-s5同實施例1,區(qū)別僅在于步驟s3-1中的混合液ii即為實施例1步驟s1-1中的混合液i(即沒有進一步加入額外的1.5g牛肉浸膏和5g蛋白胨)。對比例2:步驟s1-s2、s3-1和s4-s5同實施例2,區(qū)別僅在于步驟s3-2中的混合液ii與微量元素水溶液的體積比為40:1(即沒有將微量元素水溶液的加入量增大一倍)。對比例3:步驟s1-s2和s4-s5同實施例3,區(qū)別僅在于步驟s3中的步驟s3-1同對比例1,而步驟s-2同對比例2(即步驟s3-1中的混合液ii即為實施例3步驟s1-1中的混合液i,步驟s3-2中的混合液ii與微量元素水溶液的體積比仍為40:1,更詳細的,步驟s3得到的所述微生物菌群第二培養(yǎng)基即為步驟s1中的所述微生物菌群第一培養(yǎng)基)。對比例4-6對比例4:步驟s1-s2、s3和s5同實施例1,區(qū)別僅在于步驟s4,具體為:室溫下,按照1:43的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1/℃分鐘的升溫速率升溫至48℃,并在該溫度下培養(yǎng)458分鐘,從而得到所述第二菌群降解液(即沒有在第一階段終點溫度下培養(yǎng)5.5小時,而是在第二階段的終點溫度下培養(yǎng)總時間,該總時間包括了實施例1中第二階段升溫所需的時間)。對比例5:步驟s1-s2、s3和s5同實施例2,區(qū)別僅在于步驟s4,具體為:室溫下,按照1:40的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1/℃分鐘的升溫速率升溫至38℃,在該溫度下振蕩培養(yǎng)507.5分鐘(即僅僅在第一階段終點溫度下培養(yǎng)總時間,該總時間包括了實施例2中第二階段升溫所需的時間)。對比例6:步驟s1-s2、s3和s5同實施例3,區(qū)別僅在于步驟s4,具體為:室溫下,按照1:46的體積比,將所述第一菌群降解液加入到所述第二培養(yǎng)基中,并在攪拌下以1/℃分鐘的升溫速率升溫至40℃,然后再以0.6/℃分鐘的升溫速率升溫至47℃,并在該溫度下培養(yǎng)400分鐘,從而得到所述第二菌群降解液(即僅僅在第二階段終點溫度下培養(yǎng)總時間,該總時間為實施例3中第一階段終點溫度的培養(yǎng)時間和第二階段終點溫度的培養(yǎng)時間之和)。對比例7-9對比例7:步驟s1-s4同實施例1,區(qū)別僅在于步驟s5-2中未加入所述復合助劑。對比例8:步驟s1-s4同實施例2,區(qū)別僅在于步驟s5-2中的所述復合助劑替換為單一組份藻蛋白糖脂(其用量為原來復合助劑的相同用量)。對比例9:步驟s1-s4同實施例2,區(qū)別僅在于步驟s5-2中的所述復合助劑替換為單一組份十二烷基苯磺酸鈉(其用量為原來復合助劑的相同用量)。降解性能測試1、對于含石油污泥的降解性能待測試污泥中的石油含量為30mg/kg,分別按照上述實施例和對比例的方法進行降解,在降解完成后,再次測量污泥中的石油含量,從而計算得到了石油降解率,具體結(jié)果見下表1。
其中,對于實施例1-3的降解率“94.5、93.7、94.1”而言,其含義是指實施例1的降解率是94.5%、實施例2的降解率是93.7%、實施例3的降解率是94.1%。其它的類似數(shù)據(jù)也有著如此的相互對應關(guān)系,在下面不再一一贅述。、由此可見:1、本發(fā)明的實施例1-3具有優(yōu)異的石油降解率;2、而當步驟s3-1中沒有額外加入牛肉浸膏和蛋白胨,或者在步驟s3-2中沒有增大微量元素水溶液的用量時,都將導致石油降解率有顯著的降低(見對比例1-2);而當同時沒有增大這三者的用量時,降解率有著最為顯著的降低(見對比例3)。這證明如此的同時增大三者用量可取得意想不到的技術(shù)效果;3、對于步驟s4的兩段式升溫培養(yǎng),可以取得最好的技術(shù)效果,而當改變?nèi)魏我粋€技術(shù)特征時,都將導致降解率有顯著降低(見對比例4-6);4、步驟s5中的復合助劑使用也能顯著影響最終的技術(shù)效果,當使用任何一種單一組份時,都將導致有顯著的降低,而令人驚訝的是,當不使用任何助劑時,降解率反而要高于僅僅使用十二烷基苯磺酸鈉時的降解率(見對比例7與9的對比),這證明僅僅使用十二烷基苯磺酸鈉反而沒有任何改善效果,而只有同時使用復合助劑,兩種組份之間發(fā)揮了意想不到的協(xié)同效果,取得了最好的降解率。
、對于稠環(huán)芳烴的降解性能
配制含有稠環(huán)芳烴化合物的污泥,具體為:萘含量為50mg/kg,苯并[a]芘含為45mg/kg和熒蒽含量為62mg/kg。分別按照上述實施例和對比例的方法進行降解,在降解完成后,再次測量污泥中的各個稠環(huán)芳烴化合物的含量,從而計算得到了其各自的降解率,具體結(jié)果見下表2。
其中,以萘的降解率為例,實施例1-3的降解率為“95.6-96.3%”,其含義是指實施例1-3對萘的降解率位于95.6-96.3%的區(qū)間之內(nèi),其它同樣的表達方式也是如此的指代含義,不再一一列出。
由此可見,本發(fā)明的微生物降解方法對于含油污泥中的稠環(huán)芳烴具有非常高的降解率,尤其是對于毒性很大的苯并[a]芘而言,降解效果非常好(對稠環(huán)芳烴的降解規(guī)律同表1,在此不再進行贅述)。從而在工業(yè)上具有良好的應用前景和工業(yè)化實施潛力。
如上所述,本發(fā)明提供了一種含油污泥的微生物降解處理方法,所述方法通過獨特的微生物菌群選擇、培養(yǎng)方法擇和降解工藝操作等多個技術(shù)特征的綜合組合和協(xié)同,從而取得了良好的降解效果,在環(huán)境治理方法具有良好的應用前景和工業(yè)化生產(chǎn)潛力。
盡管為了舉例和描述之目的,而介紹了本發(fā)明的上述實施方式,但這些并非是詳盡的描述,也不能將本發(fā)明的范圍局限于此。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,可對本發(fā)明的上述實施方式做出多種修改和變化,而這些所有的修改和/或變化都包括在如本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi),并不脫離如所述權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神。