用混合微生物菌劑無害化處理鉆井泥漿的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井廢棄泥漿的微生物處理方法，屬環(huán)境保護領(lǐng)域；具體涉及一種用混合微生物菌劑無害化處理鉆井泥漿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國每年廢棄鉆井泥漿的排放總量約為200?300萬平方米，大部分未經(jīng)處理，就地堆放填埋，給周邊的植被、土壤、地表水和地下水造成嚴重的污染隱患，永久占用了大量寶貴的土地資源。
[0003]鉆井廢棄泥漿的特點:成分復雜，呈堿性，pH = 8?13 ;色度大，外觀呈粘稠流體或半流體狀；顆粒細小于2500目，直徑2?1ym;含水率高30%?90%、不易脫水；粘度大；含有多種有機和無機類化學處理劑，色度、pH、COD、重金屬、油烴類、鹽類等有害物質(zhì)濃度高，污染指標超出國家允許排放濃度的100?1000倍。
[0004]鉆井廢棄泥漿是膠體狀態(tài)，其新鮮泥漿的含水量為60?70%，存放多年仍然有35?42%。泥漿的成分為膨潤土〈4% ;聚丙烯氰鈉或鈣、銨1%?2% ;SMP(磺化酚醛樹脂)3%?5% ;磺化瀝青3%?5% ;SMC(磺化褐煤)3%?5%，或PSC(褐煤樹脂)3%?5% ;兩性離子聚合物降粘劑XY-271.0%?1.2% ;SMT(磺化丹寧)3%?5% ;FRH(潤滑劑)3%?5%;CaC032%;粒度 <2500 目；浸出液中 Al>3mg/L，總絡 >10mg/L，六價絡 >1.5mg/L0
[0005]鉆井廢棄泥漿是一種對環(huán)境危害很大的污染物，鉆井廢棄泥漿若處理不當，將導致嚴重的土壤和地下水污染，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。國內(nèi)外油氣田公司鉆井固體廢物處理技術(shù)主要包括:回填處理、固化處理、干燥焚燒等。目前國內(nèi)油氣田主要采用固化處理，一旦發(fā)生泄漏等環(huán)境事故，會對周邊的植被、土壤、地表水和地下水造成嚴重的污染。隨著我國經(jīng)濟建設的高速深入發(fā)展，對環(huán)境的保護更加的重視，并通過全國人大會進一步修訂了對環(huán)境保護最嚴厲的保護法規(guī)于2015年執(zhí)行，如果嚴格執(zhí)法，許多鉆井項目將無法立項，相關(guān)企業(yè)將無法生存。
[0006]石油天然氣開采中產(chǎn)生的鉆井廢棄泥漿以及運輸過程中發(fā)生的泄漏等更是對周邊環(huán)境造成難以愈合的傷害。傳統(tǒng)清潔治理環(huán)境污染物的方法有許多種，最常用的主要還是物理化學方法，成本過高又易形成二次污染，治理過程更是耗時耗力，現(xiàn)已無法全面應對環(huán)境污染這個日益突出的問題。在這種情況下，生物修復技術(shù)因其具有投入少、治理效率高和環(huán)境負面影響低等優(yōu)點得到了各國科學家的更多關(guān)注，對其研宄也近年來越來越多。
[0007]20世紀70年代美國賓夕法尼亞州首次使用生物修復技術(shù)對汽油泄漏事故進行清除。到80年代末期，由于美國阿拉斯加海灘巨型油輪溢油事件，促使美國開始大規(guī)模使用生物修復技術(shù)來解決海域污染問題。此次修復工作的成功完成得到了美國環(huán)保局的認可，并成為生物修復技術(shù)發(fā)展史的一個里程碑。從90年代初期美國開始大力推行生物修復技術(shù)，將其廣泛應用于土壤和水體的環(huán)境污染治理中。同時，歐洲發(fā)達國家也紛紛開始了對生物修復技術(shù)的研宄，其成果輝煌與美國不相上下。
[0008]生物修復的原理就是利用自然中存在的生物或是人工誘變重組的生物來修復被污染的環(huán)境。生物修復的主角是生物，所以必須人為的創(chuàng)造適宜于生物生長繁殖和新陳代謝的環(huán)境，如充足的水分和營養(yǎng)物質(zhì)、合適的溫度和酸堿度以及適當?shù)难鯕夂碗娮邮荏w等。
[0009]微生物處理技術(shù)是在天然環(huán)境下通過工程手段，在污染物中接入人工的微生物菌種，如:無色桿菌屬(Achromobacter sp.)、不動桿菌屬(Acinetobacter sp.)、產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenes sp.)、色鹽桿菌屬(Chromohalobacter sp.)、鹽單胞菌屬(Halomonas sp.)、沙雷氏菌屬(Serratia sp.)和假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)和微球菌屬(Micrococcussp.)等。人工控制微生物發(fā)酵條件，強化污染物降解的生物凈化作用，使污染物在固廢中得到凈化處理。其優(yōu)勢在于:微生物大量接種后利用廢棄泥漿中的天然有機物、油烴類物質(zhì)作為碳源，快速生長，形成二氧化碳和水，使廢棄泥漿中的C0D、色度快速降低；微生物厭氧條件下生長，利用有機物產(chǎn)生有機酸，使廢棄泥漿中的COD、pH、色度快速降低；微生物生長過程中的代謝產(chǎn)物作用于重金屬離子后，使其發(fā)生生物和化學的氧化還原反應，金屬離子的化學價位發(fā)生改變，成為難溶性的鹽，使重金屬離子得到固化，特別是三價鉻轉(zhuǎn)化為六價鉻，轉(zhuǎn)化率可以達到70%以上。微生物可以有效降解廢棄泥漿中的多種有害化學添加劑，最后被分解成為二氧化碳和水，成為無害物質(zhì)。
[0010]所以，利用微生物技術(shù)處理鉆井廢棄泥漿是一種非常環(huán)保、生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)，需要大力研發(fā)該類新技術(shù)。
[0011]利用微生物處理鉆井泥漿的技術(shù)已經(jīng)有一些專利和文獻報道。專利201010148295.9《石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄泥漿生物處理方法》、CN200710195552《油氣田鉆井廢棄泥漿的微生物無害化處理方法》、201210380612.9《一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法》、201310426947.4《油氣田鉆井廢棄泥漿處理工藝》、201110005911.X《一種油田鉆井廢棄物的生物處理方法》、201410623410.1《一種耐鹽堿微生物菌群及其應用》等需要在鉆井泥漿中加入I?3倍的新土壤，或4?5倍體積的水進行稀釋，這樣會大大增加泥漿池的體積和修建數(shù)量，使處理泥漿的工程量增加，處理成本提高。雒國霞(2013)在《川渝地區(qū)天然氣田鉆井廢棄物微生物無害化處理研宄》一文中采用的是芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、紅酵母屬(Rhodotorula)、毛霉菌屬(Mucor)等屬的一個未知物種，沒有清楚說明是哪一個物種。廖玲(2010)在《鉆井廢棄泥楽降解菌的分離及特性研宄》一文分離到了幾個鹽單胞菌Halomonas veotosae菌株能夠以鉆井泥漿為唯一碳源生長，其長勢隨廢棄泥漿添加量的增加而增加，COD的去除率達到85%?90%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012][要解決的技術(shù)問題]
[0013]本發(fā)明的目的是提供一種新的用混合微生物菌劑無害化處理鉆井泥漿的方法。
[0014][技術(shù)方案]
[0015]為了達到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0016]本發(fā)明利用多種在高鹽、堿性條件下正常生長的微生物菌種，分別分級培養(yǎng)，然后制備成為微生物混合菌劑，分層攪拌加入鉆井泥漿中原位無害處理鉆井廢棄物泥漿。
[0017]一種用混合微生物菌劑無害化處理鉆井泥漿的方法，它包括以下步驟:
[0018]A，混合微生物菌劑的配制
[0019]首先，選取黑曲霉、黑根霉、木蹄層孔菌、巨大芽孢桿菌、球形節(jié)細菌和鹽單細菌；
[0020]然后，將各種微生物菌種進行擴大培養(yǎng)成菌體濃度為17?10 9個/mL的液體菌種；
[0021]最后按巨大芽孢桿菌、球形節(jié)細菌、鹽單胞菌、黑曲霉的液體菌種質(zhì)量比為0.1?0.2:0.2?0.3:0.2?0.3:0.1?0.2混合后，將混合菌種接入培養(yǎng)料中進行培養(yǎng)，干燥后得到泥漿池下層微生物菌劑；按木蹄層孔菌、巨大芽孢桿菌、黑根霉、黑曲霉的液體菌種質(zhì)量比為0.2?0.3:0.2?0.3:0.2?0.3:0.2?0.3混合后，將混合菌種接入培養(yǎng)料中進行培養(yǎng)，干燥后得到泥漿池上層微生物菌劑；
[0022]B，鉆井泥漿的無害化處理
[0023]將鉆井泥漿排放至體積是鉆進泥漿排放總量1.1?1.2倍的泥漿儲存池中，然后分層進行處理，分別加入步驟A得到的泥漿池下層微生物菌劑和泥漿池上層微生物菌劑，攪拌均勻；接著在泥漿儲存池表面覆蓋一層厚度為10?20cm的土后，發(fā)酵處理120?360do
[0024]本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述擴大培養(yǎng)是指將細菌巨大芽孢桿菌、球形節(jié)細菌和鹽單細菌經(jīng)一級固體培養(yǎng)、二級液體培養(yǎng)和三級發(fā)酵培養(yǎng)；將真菌黑曲霉、黑根霉和木蹄層孔菌經(jīng)一級固體培養(yǎng)、二級液體培養(yǎng)、三級發(fā)酵培養(yǎng)和孢子菌種培養(yǎng)。
[0025]本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述混合菌種接入培養(yǎng)料中進行培養(yǎng)是指混合菌種按培養(yǎng)料重量的25?30%接入培養(yǎng)料中，攪拌均勻，然后覆蓋一層薄膜，在溫度為23?25°C的條件下，發(fā)酵I?2d后，攪拌I次，繼續(xù)發(fā)酵Id。
[0026]本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述的干燥是指將培養(yǎng)后的物料在溫度為5?8°C的條件下，低溫風干2?3d，使整個物料的水分含量低于20%。
[0027]本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述培養(yǎng)料是按以下質(zhì)量份的原料組成:
[0028]20?35份的木肩、20?3