本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降低淤泥質(zhì)港口維護(hù)疏浚費(fèi)用的方法，尤其是一種利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間的方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)有眾多淤泥質(zhì)港口，存在由于泥沙回淤及淤泥密實(shí)導(dǎo)致可航行水深減小的問題，給船舶的航行帶來困難。同時(shí)頻繁地挖泥疏浚工作給港口企業(yè)帶來了較大的經(jīng)濟(jì)壓力。在這些淤泥質(zhì)海岸港口或河口航道與港池的底部往往存在著一層流動(dòng)的淤泥層，主要由黏性細(xì)顆粒泥沙組成，淤泥重度垂線分布不均勻，由表向下逐漸增大。表層重度較小的淤泥具有類似于水的流動(dòng)特性，這部分淤泥層可作為通航水深使用，不會(huì)影響船舶航行和作業(yè)的安全性。適航水深的應(yīng)用就是將這部分能確保船舶安全航行與停泊作業(yè)的淤泥層計(jì)入航深。適航水深的應(yīng)用可以降低清淤的頻率，降低一部分港口維護(hù)疏浚的費(fèi)用，但是隨著時(shí)間的推移，淤泥會(huì)逐漸密實(shí)，導(dǎo)致適航厚度逐漸減少，因此仍需定期進(jìn)行維護(hù)疏浚。所以可以通過延緩淤泥的密實(shí)速度從而延長(zhǎng)適航水深的使用時(shí)間，最終達(dá)到降低淤泥質(zhì)港口維護(hù)疏浚費(fèi)用的目的。

通過檢索，發(fā)現(xiàn)與本專利申請(qǐng)相關(guān)的如下幾篇公開文獻(xiàn)：

1、泥沙沉降劑及生產(chǎn)方法(CN92112087.7)，本發(fā)明涉及一種含泥沙污水處理劑及生產(chǎn)方法。其主要特征；在組成方面，它除了用聚丙烯酰胺、引發(fā)劑和無離子水外，還要用兩性淀粉、氫氧化鈉和磷酸。在工藝方面，用氧化還原體系引發(fā)劑合成聚丙烯酰胺，兩性淀粉與聚丙烯酰胺通過水解接枝，再磷酸化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是；在同樣沉降情況下，本發(fā)明的用量?jī)H是現(xiàn)有聚丙烯酰胺沉降劑用量的一半，而沉降速度要快0.25—1倍。本發(fā)明的制造成本低，無毒，且有生物降解作用。此專利的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槲鬯幚?，污水處理中的污泥成分與本文所申請(qǐng)專利中的港口淤泥成分有著本質(zhì)區(qū)別。并且此專利的主要目的是加速泥沙沉降，而本文所申請(qǐng)專利為延緩淤泥的密實(shí)。

2、一種河道重污染浮泥原位穩(wěn)定化的生態(tài)修復(fù)方法(CN201510817623.2)，本發(fā)明公開一種河道重污染浮泥不疏浚情況下的原位治理的生態(tài)修復(fù)方法。首先利用羥乙基纖維素和戊二醛及Ca(NO)2的混合物對(duì)三維植物纖維種植網(wǎng)進(jìn)行表面改性，增加其網(wǎng)眼之間對(duì)顆粒物的物理粘結(jié)和網(wǎng)捕橋聯(lián)作用，攔截浮泥細(xì)顆粒物質(zhì)及有機(jī)顆粒物的再懸浮和擴(kuò)散。然后將改性后的三維植物纖維種植網(wǎng)覆蓋在浮泥表層并進(jìn)行物理固定，將速生且根系發(fā)達(dá)的水生植物定植在三維種植網(wǎng)上恢復(fù)先鋒水生植物群落，最終實(shí)現(xiàn)浮泥的原位固化和污染沉積物同步生態(tài)修復(fù)的目的。此專利的目的是最大限度地抑制水體表層浮泥的再懸浮，然后在浮泥表層迅速恢復(fù)水生植物群落，最終實(shí)現(xiàn)浮泥的原位固化和污染沉積物同步生態(tài)修復(fù)，主要應(yīng)用物理化學(xué)方法對(duì)浮泥進(jìn)行原位固定，而本文是利用微生物技術(shù)來延緩淤泥的密實(shí)速度，兩者有本質(zhì)區(qū)別。

3、一種利用異養(yǎng)菌微生物減緩淤泥質(zhì)港口浮泥密實(shí)的方法(CN201510107964.0)，本發(fā)明公開了一種利用異養(yǎng)菌微生物減緩淤泥質(zhì)港口浮泥密實(shí)的方法，包括以下步驟：一)從淤泥質(zhì)港口的浮泥中篩選能產(chǎn)胞外聚合物且能對(duì)淤泥質(zhì)港口浮泥密實(shí)產(chǎn)生減緩作用的異養(yǎng)菌；二)使異養(yǎng)菌產(chǎn)生胞外聚合物并使胞外聚合物與淤泥質(zhì)港口浮泥相互作用，以減緩淤泥質(zhì)港口浮泥的密實(shí)速度。本發(fā)明選用來自于淤泥質(zhì)港口浮泥本身的異養(yǎng)菌微生物，使其產(chǎn)生的胞外聚合物與淤泥質(zhì)港口浮泥相互作用，來減緩淤泥質(zhì)港口浮泥的密實(shí)速度，從而延長(zhǎng)適航水深的應(yīng)用周期，能夠延長(zhǎng)維護(hù)疏浚周期，節(jié)約港口企業(yè)的運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。此專利與本文專利應(yīng)用領(lǐng)域及實(shí)施對(duì)象相同，但使用的方法截然不同，此專利需要篩選異養(yǎng)菌來生產(chǎn)胞外聚合物再作用于浮泥，從而延緩浮泥的密實(shí)。而本文所申請(qǐng)專利方法較簡(jiǎn)單，不需要篩選菌株等繁瑣過程。

通過對(duì)比，本發(fā)明專利申請(qǐng)與上述公開文獻(xiàn)存在本質(zhì)的不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間的方法，該方法可以有效地減緩淤泥質(zhì)港口中淤泥的密實(shí)速度，延長(zhǎng)適航水深的使用時(shí)間，節(jié)約維護(hù)疏浚費(fèi)用。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的采取技術(shù)方案是:

一種利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間的方法，所述方法通過向淤泥質(zhì)港口池底部淤泥中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及增加溶氧的方法對(duì)其中的甲基營(yíng)養(yǎng)菌進(jìn)行富集，利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌來延緩淤泥質(zhì)港口淤泥的密實(shí)、進(jìn)而延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間。

而且，具體步驟為：通過向淤泥中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及增加溶氧的方法對(duì)淤泥中的甲基營(yíng)養(yǎng)菌進(jìn)行富集培養(yǎng)，經(jīng)過不少于3天時(shí)間的培養(yǎng)，利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌來延緩淤泥質(zhì)港口中淤泥的密實(shí)、進(jìn)而延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間。

而且，所述添加的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為：淤泥總體積的1％-5％甲醇或甲酸或甲烷，以及添加后濃度為1-5g/L的硝酸鈉。

而且，所述增加溶氧的方法包括攪拌、震蕩和使用氣泵。

而且，具體步驟如下：

⑴在淤泥質(zhì)港口的港池中，通過泥泵抽吸淤泥到泥駁中，或采用絞吸式挖泥船或耙吸式挖泥船吸泥至泥艙；

⑵在抽吸淤泥過程中，在泥艙進(jìn)泥口處不斷添加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并在由泥泵引起的泥漿自身強(qiáng)紊動(dòng)作用下充分混摻，然后流動(dòng)到泥艙不同角落；

⑶對(duì)泥艙中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和淤泥的混合物使用攪拌、震蕩或使用氣泵的方式進(jìn)行增氧，以起到增加泥漿中溶氧的作用，同時(shí)也可起到擾動(dòng)泥漿作用；

⑷泥艙滿倉(cāng)后，對(duì)淤泥中的甲基營(yíng)養(yǎng)菌進(jìn)行3天以上時(shí)間的富集培養(yǎng)，再將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和淤泥混合物通過底艙門倒入到港池底部，從而利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌來延緩淤泥質(zhì)港口中淤泥的密實(shí)、進(jìn)而延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間。

本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，見效快，且所應(yīng)用材料價(jià)格低廉，易得，該方法能夠使得適航水深的使用時(shí)間由原來的幾天延長(zhǎng)至1個(gè)月以上，甚至可以達(dá)數(shù)月，顯著降低港口清淤的頻率，節(jié)約維護(hù)疏浚費(fèi)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5、實(shí)施例6中的淤泥樣品和港口原狀淤泥樣品的沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化圖；相同密實(shí)時(shí)間下沉積物體積越大說明延緩淤泥密實(shí)的效果越好；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例7中采用音叉密度計(jì)測(cè)量的對(duì)照區(qū)域初始淤泥密度垂線分布曲線圖和經(jīng)過1個(gè)月后的淤泥密度垂線分布曲線圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例7中采用音叉密度計(jì)測(cè)量的方案實(shí)施區(qū)域初始淤泥密度垂線分布曲線圖和經(jīng)過1個(gè)月后的淤泥密度垂線分布曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明；下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明中所使用的原料，如無特殊說明，均為常規(guī)的市售產(chǎn)品；本發(fā)明中所使用的方法，如無特殊說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

實(shí)施例1-6為在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)驗(yàn)證本發(fā)明技術(shù)方案的效果實(shí)施例，實(shí)施例7為本技術(shù)方案在港口現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用效果實(shí)施例。

實(shí)施例1

取港口淤泥300L至5×3×1.5m³的容器中，向淤泥中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(甲醇：淤泥總體積的1％、NaNO₃：2.5g/L)，使用攪拌裝置進(jìn)行攪拌，3天后停止攪拌。取100mL淤泥樣品至100mL的量筒中，記錄沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化，觀察延緩淤泥密實(shí)的效果。

實(shí)施例2

取港口淤泥300L至5×3×1.5m³的容器中，向淤泥中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(甲醇：淤泥總體積的5％、NaNO₃：5g/L)，使用攪拌裝置進(jìn)行攪拌，3天后停止攪拌。取100mL淤泥樣品至100mL的量筒中，記錄沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化，觀察延緩淤泥密實(shí)的效果。

實(shí)施例3

取港口淤泥300L至5×3×1.5m³的容器中，向淤泥中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(甲酸：淤泥總體積的1％、NaNO₃：2.5g/L)，使用攪拌裝置進(jìn)行攪拌，3天后停止攪拌。取100mL淤泥樣品至100mL的量筒中，記錄沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化，觀察延緩淤泥密實(shí)的效果。

實(shí)施例4

取港口淤泥300L至5×3×1.5m³的容器中，向淤泥中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(甲酸：淤泥總體積的5％、NaNO₃：5g/L)，使用氣泵進(jìn)行通氣，3天后停止通氣。取100mL淤泥樣品至100mL的量筒中，記錄沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化，觀察延緩淤泥密實(shí)的效果。

實(shí)施例5

取港口淤泥300L至5×3×1.5m³的容器中，向淤泥中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(甲烷：淤泥總體積的2％、NaNO₃：2.5g/L)，使用氣泵進(jìn)行通氣，3天后停止通氣。取100mL淤泥樣品至100mL的量筒中，記錄沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化，觀察延緩淤泥密實(shí)的效果。

實(shí)施例6

取港口淤泥300L至5×3×1.5m³的容器中，向淤泥中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(甲烷：淤泥總體積的5％、NaNO₃：5g/L)，使用氣泵進(jìn)行通氣，3天后停止通氣。取100mL淤泥樣品至100mL的量筒中，記錄沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化，觀察延緩淤泥密實(shí)的效果。

實(shí)施例1-6的對(duì)照組均為：取未經(jīng)處理的淤泥樣品置于100mL量筒中，記錄沉積物體積隨時(shí)間變化趨勢(shì)，觀察淤泥密實(shí)的效果。

圖1為本發(fā)明中實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5、實(shí)施例6中的淤泥樣品和港口原狀淤泥樣品的沉積物體積隨密實(shí)時(shí)間的變化圖，從圖1中可以看出，相同密實(shí)時(shí)間下沉積物體積越大說明延緩淤泥密實(shí)的效果越好。

實(shí)施例7

一種利用甲基營(yíng)養(yǎng)菌延長(zhǎng)適航水深使用時(shí)間的方法，步驟如下：

(1)在港池中，通過泥泵抽吸淤泥到泥駁中；在抽吸淤泥過程中，在泥艙進(jìn)泥口處不斷添加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)5％的甲醇/甲酸/甲烷及5g/L硝酸鈉，在由泥泵引起的泥漿自身強(qiáng)紊動(dòng)作用下，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和淤泥的混合物將充分混摻，并流動(dòng)到泥艙不同角落。利用氣泵進(jìn)行鼓氣以起到增加泥漿中溶氧的作用，同時(shí)也可起到擾動(dòng)泥漿作用。泥艙滿倉(cāng)后，對(duì)淤泥中的甲基營(yíng)養(yǎng)菌進(jìn)行3天以上時(shí)間的富集培養(yǎng)，再將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和淤泥混合物通過底艙門倒入到港池水底。

(2)在港池現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)量淤泥密度垂線分布，可采用垂線分層取樣并測(cè)密度的方法或直接采用密度計(jì)測(cè)量淤泥密度，如圖2和圖3所示為采用音叉密度計(jì)測(cè)量的淤泥密度垂線分布曲線。

(3)根據(jù)淤泥密度垂線分布曲線可以分析緩淤泥密實(shí)的效果如下：

以密度小于1250kg/m³的淤泥厚度即適航厚度作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)照區(qū)域的淤泥初始時(shí)刻的適航厚度為1.7m，但密實(shí)1個(gè)月后適航厚度僅為0.1m左右；但本方案實(shí)施的區(qū)域，初始適航厚度為1.5m，實(shí)施后1個(gè)月適航厚度仍在1.2m以上，則延緩淤泥密實(shí)、增加適航水深利用時(shí)間的效果相當(dāng)顯著。

如圖2和圖3所示，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明限定范圍內(nèi)，不同添加量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及不同的通氧方式下都能達(dá)到較好的延緩淤泥密實(shí)的效果。