一种利用微生物处理石油污染土壤的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用微生物处理石油污染土壤的装置及方法。该利用微生物处理石油污染土壤的装置及方法，包括相隔一定距离有序埋设于石油污染土壤内的若干条石油降解贴，以及设于石油污染土壤外侧的换气装置；所述石油降解贴包括短纤土工布层和长丝土工布层，在短纤土工布层和长丝土工布层之间通过针刺方式固定有石油降解固态菌剂层。该利用微生物处理石油污染土壤的装置及方法，解决了传统方式中将固体石油降解菌剂直接投入到受污染土壤中会因土壤隔离作用而使微生物整体的代谢能力下降的问题。在石油污染土壤修复完成后，由于短纤土工布层和长丝土工布层的保护，中间的固体石油降解菌剂层能保持完整，方便回收利用，节约了处理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用微生物处理石油污染土壤的装置及方法。
技术介绍
原油在加工、使用及运输过程中容易造成溢洒或泄漏事故，导致石油进入土壤等环境中造成土壤的环境污染。石油是由多种烃类和少量非烃化合物组成的复杂混合物，在土壤环境中很难被降解。国内外处理石油污染的方法主要有物理、化学、生物三类方法，物理、化学方法存在处理成本高、处理不彻底的问题，而微生物修复方法因其经济有效、无二次污染等优点而被广泛研究。传统的微生物处理石油污染土壤方法中，大都是以从石油污染土壤中筛选的石油降解菌为基础，采用麦麸和草炭为固态培养的营养源和载体，简单的混合制成固态微生物菌剂，然后将固态微生物菌剂直接粗犷的投入到受污染土壤中，利用微生物的生长代谢将污染物去除，其不足是：将固态微生物菌剂直接投入到受污染土壤中会因土壤的隔离作用使微生物整体的代谢能力下降，就不得不再增加微生物菌剂的用量，另外在石油污染土壤修复完成后，微生物菌剂往往存留在土壤中无法回收，使得处理成本进一步提升。
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种设计合理、减少石油降解菌剂的用量、石油烃降解率高、石油降解菌可重复回收利用、降低处理成本的利用微生物处理石油污染土壤的装置及方法，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种利用微生物处理石油污染土壤的装置，包括相隔一定距离均匀有序的 埋设于石油污染土壤内的若干条石油降解贴以及促进石油污染土壤内空气流通的换气装置，所述石油降解贴包括短纤土工布层和长丝土工布层，在短纤土工布层和长丝土工布层之间通过针刺方式固定有石油降解固态菌剂层。所述石油降解贴横向埋设于石油污染土壤内，相邻两石油降解贴之间的竖直距离为14-16cm，最顶层及最底层石油降解贴距离石油污染土壤表面及底面的距离为4-6cm。所述石油降解贴竖向埋设于石油污染土壤内，相邻两石油降解贴之间的水平距离为48-52cm，最顶层及最底层石油降解贴的端部距离石油污染土壤表面及底面的距离为4-6cm。所述石油降解固态菌剂层的厚度为2cm，短纤土工布层和长丝土工布层每平方米的重量均为200g/m2。所述每组换气装置包括两注气泵，注气泵的出气口分别与一注气管道相连，注气管道的末端分别伸入石油污染土壤的内部且末端开口相对设置，每立方米石油污染土壤的通气量为800-830m3/d。所述换气装置包括一注气泵和一抽气泵，所述注气泵和抽气泵的出气口和抽气口分别与一注气管道和一抽气管道相连，注气管道和抽气管道的末端分别伸入石油污染土壤的内部且末端开口相对设置，每立方米石油污染土壤的通气量为800-830m3/d。在注气管道的末端开口处包裹有钢丝网，在钢丝网的外侧包裹有一层无纺土工布，所述钢丝网的孔径为100目。在注气管道和抽气管道的末端开口处包裹有钢丝网，在钢丝网的外侧包裹有一层无纺土工布，所述钢丝网的孔径为100目。所述石油降解固态菌剂贴的制备方法包括如下步骤：(1)采集石油降解菌菌源：取作为石油降解菌菌源的石油污染土样2g，接入装有100mL无菌水的三角瓶中，于30℃、160r·min-1条件下在摇床中培养7d，得石油降解菌菌源；(2)富集培养石油降解菌：取步骤(1)中培养得到的10mL石油降解菌菌源接入装有100mL原油培养基的三角瓶中，于30℃、160r·min-1条件下在摇床中培养7d，重复操作三次得到以石油为唯一碳源的石油降解菌富集培养液；所述原油培养基的成分为：(NH4)2SO4为5g，KCl为1.1g，NaCl为5g，FeSO4·7H2O为0.028g，KH2PO4为1.5g，K2HPO4为1.5g，MgSO4·7H2O为0.5g，ZnSO4·7H2O为0.29g，CaCl2为0.24g，CuSO4·5H2O为0.25g，蒸馏水为1L，原油为10g，pH为7.2，在121℃灭菌20min；(3)分离和纯化石油降解菌：用接种环蘸取步骤(2)得到的富集培养液于平板培养基上划线，于30℃下培养7d，重复多次划线，直到分离得各纯化菌株；将纯化菌株于30℃下试管斜面培养7d，得石油降解菌菌悬液；所述平板培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，琼脂为15g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min，试管斜面培养培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min；(4)复筛石油降解菌：称取含油土样50g，溶于100mL复筛培养基中配成泥浆，盛于三角瓶中，将步骤(3)制得的2mL菌悬液接种于泥浆中，各纯化菌种均做3个平行样，包含加氯化汞杀菌和不加菌2种空白对照，在30℃、160r·min-1条件下于摇床中培养，每2d取1次样，测泥浆中的石油烃含量，直至石油烃含量不再有明显变化时，测定泥浆中石油烃的降解率，得降解率最高的高效石油降解菌，将高效石油降解菌接入试管斜面培养基4℃保存，备用；所述复筛培养基的成分为：(NH4)2SO4为5g；KCl为1.1g；NaCl为5g；FeSO4·7H2O 为0.028g；KH2PO4为1.5g；K2HPO4为1.5g；MgSO4·7H2O为0.5g；ZnSO4·7H2O为0.29g；CaCl2为0.24g；CuSO4·5H2O为0.25g蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min；斜面培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min；(5)菌种活化：取步骤(4)制得的高效石油降解菌一环，在固体培养基上划线后于30℃培养箱中倒置培养1-2d，长出单菌落后挑取单菌落再接入固体培养基上培养24h，得高效石油降解菌活化菌种；所述固体培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，琼脂为15g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min；(6)种子培养：取步骤(5)制得的活化菌种一环，接入种子培养基，于30℃、160r/min条件下，振荡培养12h，得高效石油降解菌种子培养液；所述种子培养基的成分为：蛋白胨为5g，酵母膏为3g，NaCl为5g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min；(7)液体扩大培养：取步骤(6)制得的种子培养液接入到扩大培养基中，于30℃、160r/min条件下，振荡培养4-10h，得高效石油降解菌扩大培养液；所述扩大培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min；(8)高效石油降解菌的正交实验：取步骤(7)制得的高效石油降解菌结合单一纯种菌株降解石油效果实验，分别选取四种石油降解率较高的菌种以其接种量作为自变量，以石油降解率为应变量设计四因素三水平的正交实验，通过正交实验获得最优配比；(9)固态培养制作石油降解固态菌剂：取步骤(8)中培养到对数期的各菌种最优配比的扩大培养液，按体积比10％接种量接入固态培养基后搅拌均匀， 用八层纱布包扎培养皿口，于恒温培养箱中30℃静置培养1-2d，得石油降解固态菌剂；所述固态培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，琼脂为15g，蒸馏水为1L，pH为7.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：包括相隔一定距离均匀有序的埋设于石油污染土壤内的若干条石油降解贴以及促进石油污染土壤内空气流通的换气装置，所述石油降解贴包括短纤土工布层和长丝土工布层，在短纤土工布层和长丝土工布层之间通过针刺方式固定有石油降解固态菌剂层。

【技术特征摘要】
1.一种利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：包括相隔一定距离均匀有序的埋设于石油污染土壤内的若干条石油降解贴以及促进石油污染土壤内空气流通的换气装置，所述石油降解贴包括短纤土工布层和长丝土工布层，在短纤土工布层和长丝土工布层之间通过针刺方式固定有石油降解固态菌剂层。2.根据权利要求1所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：所述石油降解贴横向埋设于石油污染土壤内，相邻两石油降解贴之间的竖直距离为14-16cm，最顶层及最底层石油降解贴距离石油污染土壤表面及底面的距离为4-6cm。3.根据权利要求1所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：所述石油降解贴竖向埋设于石油污染土壤内，相邻两石油降解贴之间的水平距离为48-52cm，最顶层及最底层石油降解贴的端部距离石油污染土壤表面及底面的距离为4-6cm。4.根据权利要求1所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：所述石油降解固态菌剂层的厚度为2cm，短纤土工布层和长丝土工布层每平方米的重量均为200g/m2。5.根据权利要求2所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：所述每组换气装置包括两注气泵，注气泵的出气口分别与一注气管道相连，注气管道的末端分别伸入石油污染土壤的内部且末端开口相对设置，每立方米石油污染土壤的通气量为800-830m3/d。6.根据权利要求3所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：所述换气装置包括一注气泵和一抽气泵，所述注气泵和抽气泵的出气口和抽气
\t口分别与一注气管道和一抽气管道相连，注气管道和抽气管道的末端分别伸入石油污染土壤的内部且末端开口相对设置，每立方米石油污染土壤的通气量为800-830m3/d。7.根据权利要求5所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：在注气管道的末端开口处包裹有钢丝网，在钢丝网的外侧包裹有一层无纺土工布，所述钢丝网的孔径为100目。8.根据权利要求6所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：在注气管道和抽气管道的末端开口处包裹有钢丝网，在钢丝网的外侧包裹有一层无纺土工布，所述钢丝网的孔径为100目。9.根据权利要求1-8任一所述的利用微生物处理石油污染土壤的装置，其特征是：所述石油降解固态菌剂贴的制备方法包括如下步骤：(1)采集石油降解菌菌源：取作为石油降解菌菌源的石油污染土样2g，接入装有100mL无菌水的三角瓶中，于30℃、160r·min-1条件下在摇床中培养7d，得石油降解菌菌源；(2)富集培养石油降解菌：取步骤(1)中培养得到的10mL石油降解菌菌源接入装有100mL原油培养基的三角瓶中，于30℃、160r·min-1条件下在摇床中培养7d，重复操作三次得到以石油为唯一碳源的石油降解菌富集培养液；所述原油培养基的成分为：(NH4)2SO4为5g，KCl为1.1g，NaCl为5g，FeSO4·7H2O为0.028g，KH2PO4为1.5g，K2HPO4为1.5g，MgSO4·7H2O为0.5g，ZnSO4·7H2O为0.29g，CaCl2为0.24g，CuSO4·5H2O为0.25g，蒸馏水为1L，原油为10g，pH为7.2，在121℃灭菌20min；(3)分离和纯化石油降解菌：用接种环蘸取步骤(2)得到的富集培养液
\t于平板培养基上划线，于30℃下培养7d，重复多次划线，直到分离得各纯化菌株；将纯化菌株于30℃下试管斜面培养7d，得石油降解菌菌悬液；所述平板培养基的成分为：蛋白胨为10g，酵母膏为5g，NaCl为10g，琼脂为15g，蒸馏水为1L，pH为7.2,在121℃灭菌20min，试管斜面培养培养基的成分为：蛋白胨为...

【专利技术属性】
技术研发人员：解井坤，安桂林，李涛，张春星，
申请(专利权)人：山东浩阳新型工程材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37