磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土制造技术

本发明专利技术提供了一种磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土，所述工艺包括步骤：制备高温生物制剂；将高温生物制剂和磺化体系水基钻井固废按0.3～1.0％wt：1混合得到第一混合物；加入占第一混合物5～15％wt的营养剂获得第二混合物；将第二混合物转移至发酵罐处理2～4天，获得第三混合物；制备常温生物制剂并与第三混合物按0.1～0.5％wt：1混合后转移至处理场所，在15～35℃处理55～57天得到种植土；其中，高温生物制剂为嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌，常温生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB‑14。本发明专利技术具有能够缩短钻井固废处理周期，不使用自然土，固废处理后可作绿化种植土使用等优点。

【技术实现步骤摘要】
磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土
本专利技术属于石油天然气勘探钻井污染治理
，具体来讲，涉及一种磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土。
技术介绍
水基钻井固废是油气勘探常规钻井作业的必然产物，川渝地区产生量一般在0.35～0.4m3/m进尺。由于川渝地区地质构造复杂，钻井作业井深深，多数井都属于4000m以上的深井，在四五开深部井段，为防治井下地质复杂情况及确保快速安全钻井，主要采用磺化体系钻井液体系钻井，因添加了SMP-1磺化酚醛树脂、CFK–2、FRH、SD-202、DR-Ⅱ、RSTF、FK-10、PPL、SP-80、SMT(或TX)等多种高分子钻井液处理剂，导致产生的钻井固废主要污染物指标COD较高，且含有较大量的高分子有机物，生物降解速率低，但其钾素含量丰富、质地与壤土接近，因此具备生物处理转化为土壤进行资源化利用的潜力。申请号为：CN201910688639.6、申请名称为：水基钻井液体系固废资源化处置利用工艺；申请号为：CN201910361807.0、申请名称为：一种钻井固体废弃物微生物处理工艺以及申请号为：CN201910688643.2、申请名称为：水基钻井软质固废资源化处置利用工艺；以上三个专利均公开采用微生物、土壤、植物联合处理水基钻井固废的方法。但是，以上方法在实际运用过程中，需添加固废处理量0.5～3倍的自然土，处理过程中还需要表层覆盖自然土种植植物，存在工作量大和破坏已有生态环境的风险；另外还存在处理周期较长的问题。鉴于以上问题，有必要提供一种能够进一步提高微生物处理效果，缩短处理周期，不使用自然土和种植植物协同降解的水基钻井固废资源化利用工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的在于提供一种能够进一步提高微生物处理效果，缩短处理周期，不使用自然土和种植植物协同降解的水基钻井固废资源化利用工艺。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，所述工艺针对污染物含量为4.0～8.0％wt且污染物中高分子有机聚合物含量为80％wt、COD≥3000mg/L的磺化体系水基钻井固废，所述生物强化处理工艺包括步骤：制备磺化体系水基钻井固废生物强化处理用高温生物制剂；将所述高温生物制剂和磺化体系水基钻井固废按重量比为0.3～1.0％wt混合均匀，获得第一混合物；加入占所述第一混合物重量5～15％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；将第二混合物转移至发酵罐中，在温度为50～70℃，湿度为30％～35％条件下处理2～4天，获得第三混合物；制备磺化体系水基钻井固废生物强化处理用常温生物制剂；将所述常温生物制剂和第三混合物按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，得到第四混合物；将第四混合物转移至处理场所，在温度为15～35℃、湿度为22～30％条件下处理55～57天，获得绿化种植土；其中，所述高温生物制剂为嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌或其菌悬液或其培养液或其发酵产物，所述常温生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB-14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述处理场所可为处理池、处理罐或处理箱，所述发酵罐可为自旋式夹层加温控湿充气发酵罐。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述制备高温生物制剂包括步骤：从石油天然气钻井井场采集钾聚磺体系水基钻井固废样品；向所述样品中加入有机质、多种类型的水基钻井液添加剂和氮源得到碳氮比在15～20:1的混合物，调节混合物含水量至28％～30％并置于50℃～55℃条件下培养，淘汰无降解能力菌株，逐步提高各水基钻井液添加剂浓度，驯化后得到含有降解高效菌的混合物；对所述含有降解高效菌的混合物进行分离纯化，将分离纯化后的菌株保存备用；分别制备包含所述多种类型的水基钻井液添加剂中单一水基钻井液添加剂的培养液，各培养液中均接种所述保存备用的菌株并测定各培养液中所含水基钻井液添加剂的降解量，选取对各培养液中水基钻井液添加剂降解率均大于5％的菌株，得到嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌；将所述嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌培养扩大得到所述高温生物制剂。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述制备常温生物制剂可包括步骤：从石油天然气钻井井场采集钾聚磺体系水基钻井固废样品；向所述样品中加入有机质、多种类型的水基钻井液添加剂和氮源得到碳氮比在15～20:1的混合物，调节混合物含水量至28％～30％并置于25℃～32℃条件下培养，淘汰无降解能力菌株，逐步提高各水基钻井液添加剂浓度，驯化后得到含有降解高效菌的混合物；对所述含有降解高效菌的混合物进行分离纯化，将分离纯化后的菌株保存备用；分别制备包含所述多种类型的水基钻井液添加剂中单一水基钻井液添加剂的培养液，各培养液中均接种所述保存备用的菌株并测定各培养液中所含水基钻井液添加剂的降解量，选取对各培养液中水基钻井液添加剂降解率均大于5％的菌株，得到粪产碱菌酚亚种；将所述粪产碱菌酚亚种培养扩大得到所述常温生物制剂。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述绿化种植土浸出液COD＜100mg/L、发芽指数＞80％、有机质含量＞50g/kg、有效氮＞100mg/kg、有效磷＞85mg/kg以及速效钾＞9000mg/kg。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述多种类型水基钻井液添加剂可包括磺化褐煤、磺化酚醛树脂、羧甲基纤维素和聚丙烯酸钾。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述对含有降解高效菌的混合物进行分离纯化采用稀释平板涂布法和平板划线法进行分离纯化。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述对含有降解高效菌的混合物进行分离纯化包括：将含有降解高效菌的混合物振荡混匀，按不同比例稀释后得到不同浓度稀释溶液；将所述不同浓度稀释溶液分别涂布于不同的牛肉膏蛋白胨平板上，28℃～30℃恒温培养24～36小时；将不同牛肉膏蛋白胨平板上形成的菌落接种到新的牛肉膏蛋白胨平板上并连续划线分离直至得到菌落和菌体特征一致的菌落，完成分离纯化。在本专利技术的一个示例性实施例中，含有单一水基钻井液添加剂的培养液的成分可包括：单一水基钻井液添加剂0.4g/L～0.6g/L，NaHPO40.1g/L～0.3g/L，KH2PO40.9g/L～1.1g/L，乙酸铵0.2g/L～0.4g/L，MgSO4·7H2O0.4g/L～0.6g/L，MnSO4·H2O0.03g/L～0.05g/L，CaCl20.003g/L～0.005g/L，所述含有单一水基钻井液添加剂的培养液的pH值为7.0～7.2。本专利技术另一方面提供了一种绿化种植土，所述绿化种植土可通过如上任意一项所述的磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺得到，所述绿化种植土可包括100～120g/kg有机质、90～100mg/kg有效磷、9000～10000mg/kg速效钾、130～170mg/kg有效氮、以及余量质地壤土。与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下内容中的至少一项：(1)本专利技术的磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，与现有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，所述工艺针对污染物含量为4.0～8.0％wt且污染物中高分子有机聚合物含量为80％wt以上、COD≥3000mg/L的磺化体系水基钻井固废，其特征在于，所述生物强化处理工艺包括步骤：/n制备磺化体系水基钻井固废生物强化处理用高温生物制剂；/n将所述高温生物制剂和磺化体系水基钻井固废按重量比为0.3～1.0％wt混合均匀，获得第一混合物；/n加入占所述第一混合物重量5～15％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；/n将第二混合物转移至发酵罐中，在温度为50～70℃，湿度为30％～35％条件下处理2～4天，获得第三混合物；/n制备磺化体系水基钻井固废生物强化处理用常温生物制剂；/n将所述常温生物制剂和第三混合物按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，得到第四混合物；/n将第四混合物转移至处理场所，在温度为15～35℃、湿度为22～30％条件下处理55～57天，获得绿化种植土；/n其中，所述高温生物制剂为嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌或其菌悬液或其培养液或其发酵产物，所述常温生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB-14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，所述工艺针对污染物含量为4.0～8.0％wt且污染物中高分子有机聚合物含量为80％wt以上、COD≥3000mg/L的磺化体系水基钻井固废，其特征在于，所述生物强化处理工艺包括步骤：
制备磺化体系水基钻井固废生物强化处理用高温生物制剂；
将所述高温生物制剂和磺化体系水基钻井固废按重量比为0.3～1.0％wt混合均匀，获得第一混合物；
加入占所述第一混合物重量5～15％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；
将第二混合物转移至发酵罐中，在温度为50～70℃，湿度为30％～35％条件下处理2～4天，获得第三混合物；
制备磺化体系水基钻井固废生物强化处理用常温生物制剂；
将所述常温生物制剂和第三混合物按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，得到第四混合物；
将第四混合物转移至处理场所，在温度为15～35℃、湿度为22～30％条件下处理55～57天，获得绿化种植土；
其中，所述高温生物制剂为嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌或其菌悬液或其培养液或其发酵产物，所述常温生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB-14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。


2.根据权利要求1所述的磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，其特征在于，所述处理场所为处理池、处理罐或处理箱，所述发酵罐为自旋式夹层加温控湿充气发酵罐。


3.根据权利要求1所述的磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，其特征在于，所述制备高温生物制剂包括步骤：
从石油天然气钻井井场采集钾聚磺体系水基钻井固废样品；
向所述样品中加入有机质、多种类型的水基钻井液添加剂和氮源得到碳氮比在15～20:1的混合物，调节混合物含水量至28％～30％并置于50℃～55℃条件下培养，淘汰无降解能力菌株，逐步提高各水基钻井液添加剂浓度，驯化后得到含有降解高效菌的混合物；
对所述含有降解高效菌的混合物进行分离纯化，将分离纯化后的菌株保存备用；
分别制备包含所述多种类型的水基钻井液添加剂中单一水基钻井液添加剂的培养液，各培养液中均接种所述保存备用的菌株并测定各培养液中所含水基钻井液添加剂的降解量，选取对各培养液中水基钻井液添加剂降解率均大于5％的菌株，得到嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌；
将所述嗜热脱氮芽孢杆菌和/或苍白空气芽孢杆菌培养扩大得到所述高温生物制剂。


4.根据权利要求1所述的磺化体系水基钻井固废生物强化处理工艺，其特征在于，所述制备常温生物制剂包括步骤：
从石油天然气钻井井场采集钾聚磺体系水基钻井固废样品；
向所述样品中加入有机质、多种类型的水基钻井液添加剂和氮源得到碳氮比在15～20:1的混合物，调节混合物含水量至28％～30％并置于25...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉军，陈雷，孙玉，李辉，张薇，毛红敏，徐梓培，陈立荣，蒋学彬，张敏，陈珂铭，周杰，鲁新，孟召伟，彭昱雯，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11