本發(fā)明屬于環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在石油與天然氣的勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的鉆井巖屑，其中常常會(huì)含有大量的石油污染物，是影響生態(tài)環(huán)境的主要污染源之一。目前，鉆井巖屑常見(jiàn)的處理方法是固化處理法和焚燒處理法。雖然具有快速高效的優(yōu)點(diǎn)，但是處理成本高和二次污染等缺陷限制了這些方法的使用。相比而言，生物處理法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。石油降解菌在溫和的條件下即可高效降解其中的石油污染物，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無(wú)害的化合物，因此處理成本低，無(wú)二次污染。

生物處理法的一般操作在于：將鉆井巖屑等含油固廢與石油降解菌劑和營(yíng)養(yǎng)劑充分混合，在生物發(fā)酵倉(cāng)中進(jìn)行堆制。由于曝氣系統(tǒng)會(huì)使生物堆濕度降低，適當(dāng)補(bǔ)充水分，使生物堆濕度在合理范圍內(nèi)，從而進(jìn)一步促進(jìn)石油降解菌的降解代謝活動(dòng)，使得含油固廢中的石油污染物得以降解。鉆井巖屑往往在鉆井現(xiàn)場(chǎng)或集中處理場(chǎng)等野外環(huán)境下進(jìn)行處理，傳統(tǒng)的生物處理設(shè)備存在難以應(yīng)用等技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)。

鉆井巖屑往往在鉆井現(xiàn)場(chǎng)或集中處理場(chǎng)等野外環(huán)境下生活條件較為惡劣，操作人員較少，對(duì)設(shè)備自動(dòng)化智能化要求較高。野外環(huán)境下電力保障不穩(wěn)定，需要獨(dú)立穩(wěn)定的供電來(lái)源。此外，專(zhuān)業(yè)設(shè)備較為昂貴，放置在野外環(huán)境下一旦出現(xiàn)問(wèn)題或被盜就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)設(shè)備整體運(yùn)行安全要求較高。

本發(fā)明的目的是提供一種具有自動(dòng)化運(yùn)行，太陽(yáng)能供電，野外可移動(dòng)，成本低，綠色環(huán)保，管理方便，有效控制生物堆濕度等特點(diǎn)的應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)。

應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，由自動(dòng)控制設(shè)備、噴淋設(shè)備、太陽(yáng)能電池設(shè)備、防盜設(shè)備、生物發(fā)酵倉(cāng)和鼓風(fēng)設(shè)備等多個(gè)部分組成。各部分集成在標(biāo)準(zhǔn)集裝箱中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集成化和撬裝化，主要包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、防盜報(bào)警器、逆變器、PLC控制器、鼓風(fēng)機(jī)、蓄水箱、水泵、曝氣管線、生物堆、噴淋?chē)婎^、噴淋管線。太陽(yáng)能電池板通過(guò)電線與蓄電池相連接，蓄電池與逆變器相連接，逆變器作用是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，生物堆內(nèi)含有溫度傳感器，傳感器與分別與鼓風(fēng)機(jī)和溫度PLC控制器相連接，鼓風(fēng)機(jī)管線一直延伸至生物堆內(nèi)，在處于生物堆內(nèi)的管線上均勻布置小孔，以便于生物堆內(nèi)的溫度控制和氧氣供給。

在野外環(huán)境中的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)供氣裝置的工作原理如下：太陽(yáng)能電池板、蓄電池和逆變器提供交流電源，濕度傳感器檢測(cè)生物堆內(nèi)的濕度變化，一旦超過(guò)設(shè)置的最低濕度值，電源控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)，水泵開(kāi)始運(yùn)行，通過(guò)噴淋系統(tǒng)為生物堆提供水分，加強(qiáng)濕度，當(dāng)濕度值升高至設(shè)置的最值時(shí)，水泵自動(dòng)斷電停止工作。通過(guò)噴淋系統(tǒng)為生物堆提供水分，同時(shí)在噴灑過(guò)程中，水中溶解氧增加，有利于鉆井巖屑中油的生物降解。

噴淋系統(tǒng)通過(guò)定時(shí)開(kāi)關(guān)，每天定時(shí)通氣，通過(guò)設(shè)定開(kāi)啟時(shí)間和停止時(shí)間來(lái)為生物堆通氣，當(dāng)達(dá)到開(kāi)始時(shí)間時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，通過(guò)曝氣管線為生物堆通氣，為生物堆提供充足的氧氣，促進(jìn)油的生物降解。

防盜系統(tǒng)可設(shè)置啟動(dòng)運(yùn)行的時(shí)間，開(kāi)啟后，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障或外來(lái)人員靠近生物處理系統(tǒng)時(shí)，安全防盜報(bào)警器可以探測(cè)到移動(dòng)信號(hào)隨即發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)通知值守人員，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全運(yùn)行報(bào)警。

本發(fā)明應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)所采取的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)包括自動(dòng)控制設(shè)備、太陽(yáng)能電池設(shè)備和生物發(fā)酵倉(cāng)；自動(dòng)控制設(shè)備由濕度傳感器、PLC控制器、噴淋系統(tǒng)構(gòu)成，溫度傳感器連接PLC控制器，PLC控制器控制噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)為生物發(fā)酵倉(cāng)加濕；太陽(yáng)能電池設(shè)備由太陽(yáng)能電池板、蓄電池、逆變器構(gòu)成，太陽(yáng)能電池板連接蓄電池、蓄電池連接逆變器作為電源；生物發(fā)酵倉(cāng)設(shè)有濕度傳感器和加濕噴淋?chē)婎^。

本發(fā)明應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：生物發(fā)酵倉(cāng)下部設(shè)置曝氣管線、濕度傳感器，上部設(shè)置加濕噴淋?chē)婎^，外部包被保溫層。

所述的應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：生物發(fā)酵倉(cāng)外部有鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)管線延伸至生物發(fā)酵倉(cāng)下部設(shè)置的曝氣管線。

所述的應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：噴淋系統(tǒng)由蓄水箱、水泵和噴管線構(gòu)成，PLC控制器控制水泵開(kāi)關(guān)，蓄水箱下部連通水泵，水泵經(jīng)噴淋管線連通噴淋系統(tǒng)構(gòu)成噴頭。

所述的應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)設(shè)有報(bào)警裝置，報(bào)警裝置包括紅外傳感器、報(bào)警器主機(jī)、遙控器構(gòu)成，紅外傳感器連接報(bào)警器主機(jī)，通過(guò)遙控器傳送報(bào)警信號(hào)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有特點(diǎn)：(1)通過(guò)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)為生物降解提供充足的水分，促進(jìn)生物降解作用，實(shí)現(xiàn)了生物處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制；(2)整個(gè)生物處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行智能報(bào)警；(3)該生物處理系統(tǒng)是一套撬裝化移動(dòng)設(shè)備，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要將該處理系統(tǒng)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

本發(fā)明具有自動(dòng)化運(yùn)行，太陽(yáng)能供電，野外可移動(dòng)，成本低，綠色環(huán)保，管理方便，有效控制生物堆濕度等優(yōu)點(diǎn)，可顯著提高鉆井巖屑的生物處理效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，(1)—太陽(yáng)能電池板；(2)—蓄電池；(3)—防盜報(bào)警器；(4)—逆變器；(5)—PLC控制器；(6)—鼓風(fēng)機(jī)；(7)—蓄水箱；(8)—水泵；(9)—曝氣管線；(10)—生物堆；(11)—噴淋?chē)婎^；(12)—噴淋管線。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

參閱附圖1和圖2。

實(shí)施例1

一種應(yīng)用于野外環(huán)境的鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)，包括自動(dòng)控制設(shè)備、太陽(yáng)能電池設(shè)備和生物發(fā)酵倉(cāng)；自動(dòng)控制設(shè)備由濕度傳感器、PLC控制器5、噴淋系統(tǒng)構(gòu)成，溫度傳感器連接PLC控制器5，PLC控制器5控制噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)為生物發(fā)酵倉(cāng)加濕；太陽(yáng)能電池設(shè)備由太陽(yáng)能電池板1、蓄電池、逆變器4構(gòu)成，太陽(yáng)能電池板1連接蓄電池2、蓄電池2連接逆變器4作為電源；生物發(fā)酵倉(cāng)下部設(shè)置曝氣管線9、濕度傳感器，上部設(shè)置加濕噴淋?chē)婎^11，外部包被保溫層。生物發(fā)酵倉(cāng)外部有鼓風(fēng)機(jī)6，鼓風(fēng)機(jī)管線12延伸至生物發(fā)酵倉(cāng)下部設(shè)置的曝氣管線9。噴淋系統(tǒng)由蓄水箱7、水泵8和噴淋管線12構(gòu)成，PLC控制器5控制水泵8開(kāi)關(guān)，蓄水箱7下部連通水泵8，水泵8經(jīng)噴淋管線12連通噴淋系統(tǒng)構(gòu)成噴頭11。

鉆井巖屑生物處理系統(tǒng)設(shè)有報(bào)警裝置，報(bào)警裝置包括紅外傳感器、報(bào)警器主機(jī)、遙控器構(gòu)成，紅外傳感器連接報(bào)警器主機(jī)，通過(guò)遙控器傳送報(bào)警信號(hào)。

本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程：

本實(shí)施例生物處理系統(tǒng)集成在長(zhǎng)6.1m，寬2.4m，高2.6m的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)。首先將鉆井巖屑、肥料和菌劑混合均勻放置在生物發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)堆制成生物堆，生物堆內(nèi)含有濕度傳感器和曝氣管線，曝氣管線上布置均勻的小孔。

系統(tǒng)運(yùn)行前，根據(jù)生物處理系統(tǒng)的最佳處置濕度工況條件，設(shè)置最高濕度和最低濕度值。該裝置運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能貯存在蓄電池中，蓄電池通過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以便于為鼓風(fēng)機(jī)、噴淋設(shè)備PLC控制器等用電設(shè)備的運(yùn)行供電。由于曝氣系統(tǒng)的存在，生物堆內(nèi)水分逐漸蒸發(fā)，當(dāng)生物堆內(nèi)水分含量降低至最低濕度值，預(yù)先放置在生物發(fā)酵倉(cāng)中的傳感器測(cè)得濕度后，將數(shù)據(jù)傳給PLC控制器，控制自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的開(kāi)啟。當(dāng)生物堆內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定的最低值時(shí)，PLC控制器啟動(dòng)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，以增加生物堆濕度。通過(guò)定時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)備設(shè)定開(kāi)啟和停止時(shí)間控制曝氣設(shè)備，定時(shí)為生物堆提供氧氣。開(kāi)啟防盜系統(tǒng)后，當(dāng)外來(lái)人員靠近生物處理系統(tǒng)時(shí)，防盜報(bào)警器可以探測(cè)到移動(dòng)信號(hào)隨即發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)通知值守人員，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的防盜。

本發(fā)明的發(fā)明效果：按照100:10:1的比例將巖屑、肥料和生物菌劑充分混合，將混合好的巖屑堆制在生物發(fā)酵艙內(nèi)，設(shè)置最高濕度值為40％、最低濕度值為20％，通過(guò)濕度傳感器保證生物堆的濕度維持在適合生物降解的最佳條件，同時(shí)設(shè)置好控制曝氣裝置的定時(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)間，每天定時(shí)曝氣三個(gè)小時(shí)。鉆井巖屑初始含油率為2％，通過(guò)三個(gè)月時(shí)間的生物降解作用，鉆井巖屑含油率降至1％。

本實(shí)施例具有自動(dòng)化運(yùn)行，充分利用太陽(yáng)能供電，結(jié)合濕度傳感器，有效解決生物堆濕度控制問(wèn)題；而且自動(dòng)化運(yùn)行、可移動(dòng)、成本低、綠色環(huán)保、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，可顯著提高鉆井巖屑的生物處理效果。