福世藍微生物處理技術-含油污泥中石油烴類化合物含量降至3‰以下應用技術

一、現(xiàn)狀
石油是一種重要的能源，被稱為是現(xiàn)代經(jīng)濟的“血液”，日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、航天等有需要其作為能源和原料，是國家生存和社會發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略資源。如今，隨著石油開發(fā)進程的不斷加深，開采工藝的不斷進步，含油污泥的產(chǎn)量也隨之增大。據(jù)調(diào)查，我國每年新產(chǎn)生含油污泥數(shù)百萬噸，對環(huán)境造成的危害日趨嚴重。
含油污泥的成分復雜，堆放時間越長，輕組分揮發(fā)越多，殘留的重質(zhì)油組分相對量增大，處理難度越大。在石油開采、儲運、煉制、加工及使用過程中發(fā)生的石油泄漏形成了大量的落地油泥，給土壤、地下水、河流等環(huán)境造成了嚴重的污染。含有污泥中的石油類物質(zhì)，尤其是苯、多環(huán)芳香烴對環(huán)境的危害十分嚴重，其中的會發(fā)性成分進入大氣，是大氣總烴濃度超標；含油污泥中的石油進入水體會造成地表水喝地下水的污染，使水中化學需要量（COD）、生化需氧量（BOD）和石油類含量嚴重超標、破壞水生態(tài)系統(tǒng)；含油污泥中的原油進入土壤會對微生物和土壤植物生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生危害，生態(tài)環(huán)境受到影響；更嚴重的是原油中的許多有害物質(zhì)具有致突變和致癌性，通過直接或間接途徑給人體健康帶來嚴重損害。因而油田含油污泥已被列入危險固體廢棄物，納入危險廢物管理行列。
根據(jù)固體廢棄物相關管理要求，含油污泥必須經(jīng)過處理并達到一定標準后才能進行后續(xù)處理。因此對含油污泥“三化”處理技術（減量化、無害化、資源化）的研究已經(jīng)成為我國各大油田及煉廠亟待解決的問題。有效、科學地解決這一技術難題，成為我國油田可持續(xù)發(fā)展的重要前提。


二、國內(nèi)含油污泥處理標準
含油污泥均被列為危險固體廢物，但我國現(xiàn)階段并沒有對含油污泥的含油量提出量化指標，僅在《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-1984）中，對污泥中的礦物油含量給予了明確規(guī)定，要求土壤中礦物油允許含量不得超過3000mg/kg（≤3‰）。雖然我國對石油工業(yè)的含有污染處理處置指標并沒有一個明確的要求，遼河油田、勝利油田、長慶油田、大慶油田及吉林油田等確定含油污泥砂清洗站處理工藝的主要控制指標為：處理后泥沙含油量≤3‰。


三、幾種含油污泥無害化處理技術比較
從上述國家及各大油田的相關規(guī)定不難看出，我國含油污泥無害化控制指標即為：處理后土壤中含油量≤3‰。目前國內(nèi)外含油污泥無害化處理技術，主要包括焚燒技術、固化處理技術和微生物處理技術等。


表1 三種含油污泥無害化處理技術對比

表1三種含油污泥無害化處理技術對比
技術類型	簡介	使用范圍	優(yōu)點	缺點
焚燒處理技術	污油泥經(jīng)過調(diào)制和脫水預處理，濃縮后的污油泥再經(jīng)設備脫水干燥，將泥餅送至焚燒爐進行焚燒，灰渣用于修路或埋入制定的灰渣填埋場，焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱發(fā)電。	焚燒處理對象主要是含油量在5%~10%的污油泥。	多種有害物質(zhì)幾乎全部除去	缺點在于該技術投資大，成本高，常需要加入助燃燒料，焚燒過程中伴有嚴重的空氣污染，而且不能回收原油，在焚燒裝置內(nèi)實際利用率較低。
固化處理技術	是指在含油污泥中加入一定組分固化劑、促凝集等，使其發(fā)生一系列物理化學反應，將含油污泥中的部分水分和有毒物質(zhì)等固定在較致密的基質(zhì)中，使其形成一種實心的塊狀固體，以便堆放、儲存和處理。	含油量較低的含油污泥	工藝簡單，便于操作	該技術只是將油泥中石油烴類物質(zhì)密封固化、沒有將其*，后續(xù)形成環(huán)境污染的隱患依然存在。
微生物處理技術	利用自然界或認為培養(yǎng)的微生物將污油泥中的石油烴基其他有機物降解為無害的物質(zhì)，這樣處理后的土壤技能達到環(huán)保要求又能適合農(nóng)作物的生長。	該方法適用于含油量少或沒有回收利用價值的含油污泥。	投資少、成本低、處理、無二次污染，處理后的土壤能滿足農(nóng)耕地要求。	原油無法回收利用。

從上面可以看出，焚燒處理技術、固化處理技術與微生物處理技術相較存在致命的缺陷，前兩者均存在后續(xù)的二次污染問題。




四、微生物修復技術機理
含油污泥中石油烴類化的化學成分主要有飽和烴、芳香烴、氮硫氧化物和瀝青質(zhì)等四類。在相同的情況下，一般微生物按生物降解由易到難的順序依次為飽和烴、芳香烴、氮硫氧化物和瀝青質(zhì)。因此，石油烴類的生物降解速度和程度因烴類的化學組分不同而有很大的差異，并且微生物對各類石油烴類化合物的代謝途徑和機理也不同，同種類型烴類中相對分子質(zhì)量越大降解越慢。
石油烴污染物進入物生物細胞后，降解過程主要通過好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵作用這三種作用共同完成，也就是說，微生物不僅在有氧條件下降解石油烴化合物，在缺氧條件下一些厭氧和兼性厭氧微生物也可以降解石油烴類。微生物的厭氧降解是指利用鹽、三價鐵鹽、鹽和作為最終電子受體的各種生物降解過程，但是以好氧生物的降解作用為主。
石油類物質(zhì)一般按照下列方式被降解：
石油類物質(zhì)+微生物+O2+營養(yǎng)元素→CO2+H2O+副產(chǎn)品+微生物細胞生物量
20世紀80年代以來，污染土壤的微生物修復技術越來越引起人民的關注。微生物修復技術可以減少污染土壤環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度，使污染土壤恢復到健康狀態(tài)的過程。含油污泥微生物修復技術作為一種處理效率高、運行安全、投資少的處理工藝，正在被國內(nèi)外各石油石化企業(yè)研究和采納。對于石油提取處理的剩余含油污泥，部分微生物不但可以將其中的石油和有機物降解，同時增加土壤腐殖質(zhì)含量。




五、微生物修復技術處理技術的優(yōu)勢
微生物修復技術是傳統(tǒng)的生物處理方法的發(fā)展，與物理、化學修復含油污泥技術相比較，具有許多優(yōu)點：
（1）可在現(xiàn)場進行處理，減少了運輸費用和人類直接接觸污染源的機會，不僅對人和環(huán)境造成影響小，并且處理費用僅為傳統(tǒng)物化法處理費用的30%～50%；、
（2）不破壞植物生長所需要的土壤環(huán)境；
（3）微生物處理使含油污泥中的有機物分解為CO2和H2O，能*污染物，不存在其他安全隱患問題；
（4）處理效果好，對低分子質(zhì)量的污染物去除率非常高；
（5）微生物處理技術對污染場所的干擾或破壞非常小，操作簡單等。因此，微生物修復技術將成為我國生態(tài)環(huán)境保護領域最有價值和生命力的處理技術。




六、福世藍MA-409含油污泥微生物處理技術
1、產(chǎn)品概述
福世藍MA-409含油污泥微生物處理技術為純美國技術產(chǎn)品，山東福世藍生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰疽M該產(chǎn)品旨在服務于國內(nèi)含油污泥無害化處理領域。福世藍MA-409是種群的兼性混合，這些種群使用碳化合物作為食物溯源，福世藍MA-409在好氧和厭氧環(huán)境中都非常有效。福世藍MA-409的應用是借助專有性的加速高溫堆肥工藝，從而確保土壤中長鏈烴類和其他有機化合物的快速降解。
福世藍MA-409產(chǎn)品是一種酶活性產(chǎn)品，為非致病性物質(zhì)。福世藍MA-409產(chǎn)品已經(jīng)成功降解了、廢油、船用油、原油、焦油、瀝青質(zhì)、殺蟲劑、、食品加工垃圾、農(nóng)業(yè)垃圾、工業(yè)和城市污水、下水道淤泥和其他相關化合物。它還能夠加速工業(yè)、農(nóng)業(yè)和家庭污水中有機化合物的生物降解。在墨西哥石油公司，使用福世藍MA-409產(chǎn)品和性的應用技術成功降解了高硫含量的、50多年的揮發(fā)性原油，僅在 6 周時間內(nèi)成功將污油泥中原油含量從43.6%處理將至4.5‰。
福世藍MA-409能夠快速降解石油烴類化合物的關鍵是，它需要利用恰當?shù)臏囟?、濕度、翻堆次?shù)和修復濃度等因素，非常靈活地控制整個環(huán)境。無論治理范圍有多大，福世藍MA-409產(chǎn)品在應用過程中所需的設備非常少。多數(shù)情況下，人工操作即可，不需要使用機械化設備。此外，福世藍MA-409還可以在小范圍內(nèi)處理大量的污染土壤。我們處理污油泥堆平均可達3m高、3.5m寬/長，這明顯區(qū)別于需要大面積操作的污油泥處理技術。
在多個應用案例中，福世藍MA-409產(chǎn)品甚至能把污染物降至檢測不出的程度。福世藍MA-409工藝能夠?qū)⑼寥捞幚碇梁胸S富腐殖質(zhì)的程度，從而可以很好的用作表層土、耕作土。


2、包裝及用量
福世藍MA-409產(chǎn)品的銷售包裝為25*袋裝（約11.3kg）。1*福世藍MA-409能夠處理大約10立方米含油污泥，這要取決于污油泥中原油的含量。如果其中原油含量達4%及以上，那么1*產(chǎn)品將可以處理5立方米含油污泥。


3、處理工藝
福世藍MA-409產(chǎn)品加入污油泥的同時，還需要向其中摻入牛糞（農(nóng)作物秸稈也可）作為微生物的食物來源，我們使用大約33%的牛糞混合到污油泥中。首先將牛糞消耗掉，然后會吃掉總石油碳氫化合物。福世藍MA-409、牛糞與污油泥均勻混合后定點堆放，必要時表面需用塑料薄膜覆蓋以起到起到保溫作用。污油泥堆尺寸建議為高3m、寬3.5m或以上的長堆。每個污染地點的情況都是不一樣的，一般來說處理過程大約需要一個月至6周的時間。






4、相關案例

表2 部分案例認證清單

表2 部分案例認證清單
單位/地址	處理前污染物濃度→處理后污染物濃度	污染類型	處理時間	處理量
Dole Citrus 美國加州雷德蘭茲	63%→0.7‰	年久的熏	60天	20m?
Hawaaiian Bitumuls 美國夏威夷火奴魯魯	14.18%→1‰	瀝青乳化液	66天	780m?
Sheldon石油公司 美國建州休森市	18%→1.5‰	瀝青、石油及	28天	380m?
PEMEX Campo S.Magellanes  墨西哥塔巴斯科	43.6%→4.5‰	年久原油	42天	20m?
PEMEX POZO tarical 墨西哥塔巴斯科	12.7%→0.97‰	鉆井泥漿	30天	420m?
URBIS集團 墨西哥VeraCruz韋拉克魯斯	87%→1.2%	原油	35天	38m?

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