公布日：2023.09.12
申請日：2022.08.05
分類號：C12N11/10(2006.01)I;C12N11/04(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C12R1/89(2006.01)N;C12R1/01(2006.01)N;C12R1/72(2006.01)N;C02F101/32(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種用于降解含油污泥的微生物膠球及其制備方法，屬于石油類污染物處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的用于降解含油污泥的微生物膠球，包括海藻酸鹽凝膠球載體和包埋于所述海藻酸鹽凝膠球載體內(nèi)的微生物；所述微生物包括微藻和石油烴降解菌。本發(fā)明的微生物膠球可以顯著降低含油污泥的總石油烴含量，無需增設(shè)曝氧裝置；并且處理周期結(jié)束后，還可將微生物膠球進(jìn)行回收，生物資源化利用或再使用，對環(huán)境無害，且處理成本低，符合國家綠色環(huán)保的理念。
權(quán)利要求書
1.一種用于降解含油污泥的微生物膠球，其特征在于：包括海藻酸鹽凝膠球載體和包埋于所述海藻酸鹽凝膠球載體內(nèi)的微生物；所述微生物包括微藻和石油烴降解菌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降解含油污泥的微生物膠球，其特征在于：所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛非不動桿菌和/或假絲酵母屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降解含油污泥的微生物膠球，其特征在于：所述海藻酸鹽凝膠球由海藻酸鈉與交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)形成；所述交聯(lián)劑為水溶性鈣鹽，所述水溶性鈣鹽為氯化鈣和/或乳酸鈣。
4.一種用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：將含有微藻、石油烴降解菌和海藻酸鈉的混合液滴入交聯(lián)劑水溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)形成膠球，將膠球進(jìn)行脫鹽處理后依次接種在培養(yǎng)基、含油污泥復(fù)配物中進(jìn)行培養(yǎng)，即得；所述含油污泥復(fù)配物是將清水、營養(yǎng)劑和含油污泥混合形成，所述營養(yǎng)劑用于提供氮、磷和鉀元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述混合液是將微藻溶液、石油烴降解菌菌粉、海藻酸鈉按照質(zhì)量比為1:(0.05-0.3):(0.5-10)進(jìn)行混合得到的；所述微藻溶液的微藻密度為0.8g/L；所述石油烴降解菌菌粉的活菌數(shù)為200億cfu/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛菲不動桿菌和/或假絲酵母菌屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述交聯(lián)劑為水溶性鈣鹽，所述水溶性鈣鹽為乳酸鈣、氯化鈣中的一種；所述交聯(lián)劑水溶液中交聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-4％；混合液滴加完畢后進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的時間為1-4h。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述混合液在交聯(lián)劑水溶液中的滴入速度為2-4mL/min；所述混合液的滴入體積與交聯(lián)劑溶液的體積之比為1:5。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述培養(yǎng)基為BG-11培養(yǎng)基；含油污泥復(fù)配物由清水、含油污泥和營養(yǎng)劑以質(zhì)量之比為(0.1-0.2):1:(0.4-0.7)的比例配制得到；所述營養(yǎng)劑為硝酸銨和磷酸二氫鉀的組合，硝酸銨和磷酸二氫鉀的質(zhì)量比為6:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的時間為24～72h；在含油污泥復(fù)配物中培養(yǎng)至含油污泥復(fù)配物中總碳?xì)浠衔锏娜コ蔬_(dá)到30％后，繼續(xù)培養(yǎng)3-7天。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于降解含油污泥的微生物膠球，在處理含油污泥的過程中無需曝氣并且處理后微生物易于回收。
本發(fā)明還提供了一種上述用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的用于降解含油污泥的微生物膠球所采用的技術(shù)方案是：
一種用于降解含油污泥的微生物膠球，包括海藻酸鹽凝膠球載體和包埋于所述海藻酸鹽凝膠球載體內(nèi)的微生物；所述微生物包括微藻和石油烴降解菌。
本發(fā)明的用于降解含油污泥的微生物膠球可以顯著降低含油污泥的總石油烴含量，無需增設(shè)曝氧裝置；并且處理周期結(jié)束后，還可將微生物膠球進(jìn)行回收，生物資源化利用或再使用，對環(huán)境無害，且處理成本低，符合國家綠色環(huán)保的理念。
包埋于海藻酸鹽凝膠球載體內(nèi)的微藻和石油烴降解菌為降解石油烴的主要成分，微藻既可進(jìn)行光合作用自養(yǎng)產(chǎn)生氧氣，又可通過呼吸作用異養(yǎng)降解原油；微藻自養(yǎng)產(chǎn)生的氧氣供石油烴降解菌生長降解石油烴；同時石油烴降解菌對氧氣的消耗又能夠促進(jìn)微藻的光合作用，兩者互相促進(jìn)代謝，從而提高微生物生物活性，降低含油污泥的總石油烴含量；海藻酸鹽凝膠球載體對微生物具有約束力、且具有一定機(jī)械強(qiáng)度和傳質(zhì)能力，降解周期結(jié)束后，便于微生物膠球通過過濾回收。進(jìn)一步地，所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛非不動桿菌和/或假絲酵母屬。
進(jìn)一步地，所述海藻酸鹽凝膠球由海藻酸鈉與交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)形成；所述交聯(lián)劑為水溶性鈣鹽，所述水溶性鈣鹽為氯化鈣和/或乳酸鈣。海藻酸鈉里的鈉離子會與溶液中的鈣離子發(fā)生離子交換反應(yīng)，同時臨近聚合物鏈上的兩個羧基基團(tuán)與鈣離子作用形成離子橋，繼而形成的相應(yīng)球狀三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料，在降解含油污泥時保證膠球的穩(wěn)定性，避免膠球破壞，進(jìn)一步污染含油污泥。
本發(fā)明的用于降解含油污泥的微生物膠球在降解含油污泥時，每3kg含油污泥對應(yīng)采用的微生物膠球的數(shù)量為30～60個。
本發(fā)明的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法所采用的技術(shù)方案為：
一種用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，包括以下步驟：將含有微藻、石油烴降解菌和海藻酸鈉的混合液滴入交聯(lián)劑水溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)形成膠球，將膠球進(jìn)行脫鹽處理后依次接種在培養(yǎng)基、含油污泥復(fù)配物中進(jìn)行培養(yǎng)，即得；所述含油污泥復(fù)配物是將清水、營養(yǎng)劑和含油污泥混合形成，所述營養(yǎng)劑用于提供氮、磷和鉀元素。
本發(fā)明的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，將海藻酸鈉交聯(lián)形成的膠球依次接種在營養(yǎng)劑、含油污泥復(fù)配物中進(jìn)行培養(yǎng)的目的是提高微生物在含油污泥中的耐受性，在含油污泥復(fù)配物中添加用于提供氮、磷和鉀元素營養(yǎng)劑的作用是增加微生物活性，提高對含油污泥的處理能力。
進(jìn)一步地，所述混合液是將微藻溶液、石油烴降解菌菌粉、海藻酸鈉按照質(zhì)量比為1:(0.05-0.3):(0.5-10)進(jìn)行混合得到的。更進(jìn)一步地，微藻溶液、石油烴降解菌菌粉、海藻酸鈉按照質(zhì)量比為1:(0.05-0.3):(0.5-1)。所述石油烴降解菌菌粉的活菌數(shù)為200億cfu/g。所述微藻溶液的微藻密度為0.8g/L。所述微藻溶液為微藻和微藻培養(yǎng)基的混合液。
進(jìn)一步地，所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛菲不動桿菌和/或假絲酵母菌屬。
進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為水溶性鈣鹽。所述水溶性鈣鹽為乳酸鈣、氯化鈣中的一種；所述交聯(lián)劑水溶液中交聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-4％，混合液滴加完畢后進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的時間為1～4h，例如為2h。
進(jìn)一步地，所述混合液在交聯(lián)劑水溶液中的滴入速度為2-4mL/min；所述混合液的滴入體積與交聯(lián)劑溶液的體積之比為1:5。
進(jìn)一步地，所述脫鹽處理是將交聯(lián)反應(yīng)形成的膠球在水中進(jìn)行浸泡，浸泡時采用的水優(yōu)選為去離子水。進(jìn)行脫鹽處理可以去除未反應(yīng)的交聯(lián)劑，提高微生物膠球的傳質(zhì)性能。
進(jìn)一步地，所述培養(yǎng)基為BG-11培養(yǎng)基。含油污泥復(fù)配物由清水、含油污泥和營養(yǎng)劑以質(zhì)量之比為(0.1-0.2):1:(0.4-0.7)的比例配制得到。所述營養(yǎng)劑為硝酸銨和磷酸二氫鉀的組合，硝酸銨和磷酸二氫鉀的質(zhì)量比為6:1。
進(jìn)一步地，在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的時間為24～72h；在含油污泥復(fù)配物中培養(yǎng)至含油污泥復(fù)配物中總碳?xì)浠衔锏娜コ蔬_(dá)到30％后，繼續(xù)培養(yǎng)3-7天。
（發(fā)明人：張麗;陳洪杰;賈振華;李國鋒;伍丹丹;張海燕）
