一种石油污染土壤与水体微生物修复系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种石油污染土壤与水体微生物修复系统及方法，属于石油污染土壤修复技术领域，包括：若干微生物驯化槽，用于进行菌种驯养；营养槽，提供微生物生长必须的营养元素，营养槽与微生物驯化槽相连通；若干油槽试验区，用于进行微生物处理石油污染试验，微生物驯化槽与油槽试验区相连通；若干催化剂槽，为菌种提供提高菌剂在污染介质中的扩散程度和速度的生物酶，催化剂槽与油槽试验区相连通；菌种回流与调节储槽，菌种回流与调节储槽下端与微生物驯化槽相连通。本发明专利技术通过驯养优势菌种回流将已造成油品污染的土壤与水体进行生物性反应或处理，将土壤和水体中污染物降解或转移成较低毒性或无毒性的型态，藉此降低或排除环境污染物。

【技术实现步骤摘要】
一种石油污染土壤与水体微生物修复系统及方法
本专利技术涉及污染土壤修复
，具体为一种石油污染土壤与水体微生物修复系统及方法。
技术介绍
石油是重要的能源和化工资源。随着现代化工业的发展，对石油的需求日益增加，而在开采运输、炼制和使用过程中，由于种种原因，石油泄漏及其废弃物造成对土壤和水资源造成了严重污染。特别是近几十年来海底油田的发现和开采以及油轮事故的频发，对海洋产生了严重的污染。大庆油田和华北油田采油井周边土壤石油污染严重，含油量在4.8×104～7.7×104mg/kg。大庆油田石油开发区污染土壤面积超过75％，农业开发区污染面积超过20％。我国每年排入大海的石油达11.5万吨，并且呈增长趋势。目前，我国近海海域石油平均浓度已达0.055mg/L。泄漏石油以及炼化过程中产生的油泥、含油废水等废弃物进入土壤造成土壤生态系统结构与功能的破坏，从而毒害植物生长，破坏地表植被，造成粮食减产；同时渗透进入地下水，对水体造成严重污染。石油污染海洋后可以通过食物链在人体内富集对人类健康造成严重危害，同时，石油污染物进入海洋会对水生生物的生长、发育、繁殖及整个生态系统产生巨大破坏，使得渔业资源逐步衰退，造成巨大经济损失。然而现有的对石油污染的物理化学方法，均不能彻底治理石油污染，并且容易引起二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石油污染土壤与水体微生物修复系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有的对石油污染的物理化学方法，均不能彻底治理石油污染，并且容易引起二次污染的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石油污染土壤与水体微生物修复系统，包括：若干微生物驯化槽，用于进行菌种驯养；营养槽，提供微生物生长必须的营养元素，营养槽与微生物驯化槽相连通；若干油槽试验区，用于进行微生物处理石油污染试验，微生物驯化槽与油槽试验区相连通；若干催化剂槽，为菌种提供提高菌剂在污染介质中的扩散程度和速度的生物酶，催化剂槽与油槽试验区相连通；菌种回流与调节储槽，用于菌种的回流、调节、储存，菌种回流与调节储槽上端与油槽试验区相连通，菌种回流与调节储槽下端与微生物驯化槽相连通。进一步的，所述微生物驯化槽、催化剂槽和油槽试验区的数量均相同。进一步的，所述微生物驯化槽与油槽试验区一一对应连接，每个油槽试验区配备有一催化剂槽。一种石油污染土壤与水体微生物修复方法，包括以下步骤：以微生物驯化槽进行菌种驯养，搭配营养槽提供微生物生长必须的营养元素，为修复驯化菌种，提供良好的菌种；经微生物驯化槽与营养槽的菌种驯化后，将微生物驯化槽中的菌种结合催化剂槽中的催化剂添加打入油槽试验区进行微生物处理石油污染修复；油槽试验区中的中上层油污水，初期先行导入菌种回流与调节储槽中后再直接放流至污水处理场处理；后菌种回流与调节储槽再经过7～10天持续灌注微生物，待菌种回流与调节储槽中监测到微生物驯化槽中驯化的微生物的特性后，可将菌种回流与调节储槽设定为驯化菌种的储槽，并部分放流及开放回流至油槽试验区中继续循环培养；最后以油污回流水与营养槽中的碳源混合配置成碳源基质，再导入微生物驯养槽，再经设计规划的停留时间与注入量后，重复再打入油槽试验区，持续进行微生物处理油污过程，并设计水质采样分析，分析生物降解的进程。进一步的，微生物驯化槽的具体操作为：先在微生物驯化槽中按照体积份数1:1的比例添加菌剂与碳源，并设置微生物驯化槽内的进出流管路，进行微生物菌种驯化阶段。进一步的，所述碳源为10％糖蜜溶液进一步的，营养槽为微生物提供碳源，每日至少配置一定量的碳源，分别等量分配给每个微生物驯化槽，每个微生物驯化槽每日进流该等量分配量以回补流出量，每个微生物驯化槽的周期7～14天，需视菌种在污染介质中的扩散程度和速度而定，是否覆盖全污染区。进一步的，所述碳源为5％糖蜜溶液。进一步的，催化剂槽中催化剂的添加比例为1/1000，即催化剂的添加量与每个微生物驯化槽的进出流量为1:1000。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过驯养优势菌种回流将已造成油品污染的土壤与水体进行生物性反应或处理，将土壤和水体中污染物降解或转移成较低毒性或无毒性的型态，藉此降低或排除环境污染物。该技术方案拥有成本低、操作简便、无二次污染、治理彻底等优势，可广泛用于多种石油污染的土壤、油砂、采油污水和地下水体的修复。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的整体结构示意图。图中，1微生物驯化槽，2营养槽，3催化剂槽，4油槽试验区，5菌种回流与调节储槽。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。石油由于其疏水性不易与水混合，因此降解石油的微生物多具有产生生物表面活性剂(biosurfactant)的能力，以增加微生物与污染物接触之面积，并将其降解。本公司的微生物制剂含有Bacillussubtilis，其所产生的表面素(surfactin)为脂胜肽类生物表面活性剂，拥有高表面活性及抗生物质能力。细菌或真菌通常通过直接摄取残留石油作为碳源，所分泌的酶对污染物可进行断键或开苯环作用，分解成小分子。酶的活性越强，其分解污染物能力越高。由于污染物为低亲水及挥发等特性，也可利用表面活性剂淋洗技术(surfactantflushingtechnology)，使未溶解污染物降低表面张力，加速微生物降解。实施例1：参照图1，一种石油污染土壤与水体微生物修复系统，包括：五个微生物驯化槽1，用于进行菌种驯养；营养槽2，提供微生物生长必须的营养元素，营养槽2与微生物驯化槽1相连通；五个油槽试验区4，用于进行微生物处理石油污染试验，微生物驯化槽1与油槽试验区4相连通；五个催化剂槽3，为菌种提供提高菌剂在污染介质中的扩散程度和速度的生物酶，催化剂槽3与油槽试验区4相连通；菌种回流与调节储槽5，用于菌种的回流、调节、储存，菌种回流与调节储槽5上端与油槽试验区4相连通，菌种回流与调节储槽5下端与微生物驯化槽1相连通。所述微生物驯化槽1、催化剂槽3和油槽试验区4的数量均相同。所述微生物驯化槽1与油槽试验区4一一对应连接，每个油槽试验区4配备有一催化剂槽3。实施例2：一种石油污染土壤与水体微生物修复方法，<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油污染土壤与水体微生物修复系统，其特征在于：包括：/n若干微生物驯化槽(1)，用于进行菌种驯养；营养槽(2)，提供微生物生长必须的营养元素，营养槽(2)与微生物驯化槽(1)相连通；/n若干油槽试验区(4)，用于进行微生物处理石油污染试验，微生物驯化槽(1)与油槽试验区(4)相连通；/n若干催化剂槽(3)，为菌种提供提高菌剂在污染介质中的扩散程度和速度的生物酶，催化剂槽(3)与油槽试验区(4)相连通；/n菌种回流与调节储槽(5)，用于菌种的回流、调节、储存，菌种回流与调节储槽(5)上端与油槽试验区(4)相连通，菌种回流与调节储槽(5)下端与微生物驯化槽(1)相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油污染土壤与水体微生物修复系统，其特征在于：包括：
若干微生物驯化槽(1)，用于进行菌种驯养；营养槽(2)，提供微生物生长必须的营养元素，营养槽(2)与微生物驯化槽(1)相连通；
若干油槽试验区(4)，用于进行微生物处理石油污染试验，微生物驯化槽(1)与油槽试验区(4)相连通；
若干催化剂槽(3)，为菌种提供提高菌剂在污染介质中的扩散程度和速度的生物酶，催化剂槽(3)与油槽试验区(4)相连通；
菌种回流与调节储槽(5)，用于菌种的回流、调节、储存，菌种回流与调节储槽(5)上端与油槽试验区(4)相连通，菌种回流与调节储槽(5)下端与微生物驯化槽(1)相连通。


2.根据权利要求1所述的石油污染土壤与水体微生物修复系统，其特征在于：所述微生物驯化槽(1)、催化剂槽(3)和油槽试验区(4)的数量均相同。


3.根据权利要求2所述的石油污染土壤与水体微生物修复系统，其特征在于：所述微生物驯化槽(1)与油槽试验区(4)一一对应连接，每个油槽试验区(4)配备有一催化剂槽(3)。


4.一种如权利要求1-3中任意一条所述的石油污染土壤与水体微生物修复方法，其特征在于：包括以下步骤：
以微生物驯化槽(1)进行菌种驯养，搭配营养槽(2)提供微生物生长必须的营养元素，为修复驯化菌种，提供良好的菌种；
经微生物驯化槽(1)与营养槽(2)的菌种驯化后，将微生物驯化槽(1)中的菌种结合催化剂槽(3)中的催化剂添加打入油槽试验区(4)进行微生物处理石油污染修复；
油槽试验区(4)中的中上层油污水，初期先行导入菌种回流与调节储槽(5)中后再直接放流至污水处理场处理；后菌种回流与调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骁勇，王国青，李惠生，庞伯鸾，
申请(专利权)人：山东碧泉环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37