含油污泥中石油烃类化合物含量降至3‰以下应用技术----国外微生物处理技术

设备医生

这种油污泥的处理方法还蛮环保的！

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含油污泥均被列为危险固体废物，但我国现阶段并没有对含油污泥的含油量提出量化指标，仅在《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-1984）中，对污泥中的矿物油含量给予了明确规定，要求土壤中矿物油最高允许含量不得超过3000mg/kg（≤3‰）。虽然我国对石油工业的含有污染处理处置指标并没有一个明确的要求，辽河油田、胜利油田、长庆油田、大庆油田及吉林油田等确定含油污泥砂清洗站处理工艺的主要控制指标为：处理后泥沙含油量≤3‰。

一、几种含油污泥无害化处理技术比较
从上述国家及各大油田的相关规定不难看出，我国含油污泥无害化控制指标即为：处理后土壤中含油量≤3‰。目前国内外含油污泥无害化处理技术，主要包括焚烧技术、固化处理技术和微生物处理技术等。

表1三种含油污泥无害化处理技术对比
技术类型	简介	使用范围	优点	缺点
焚烧处理技术	污油泥经过调制和脱水预处理，浓缩后的污油泥再经设备脱水干燥，将泥饼送至焚烧炉进行焚烧，灰渣用于修路或埋入制定的灰渣填埋场，焚烧产生的热能用于供热发电。	焚烧处理对象主要是含油量在5%~10%的污油泥。	多种有害物质几乎全部除去	缺点在于该技术投资大，成本高，常需要加入助燃烧料，焚烧过程中伴有严重的空气污染，而且不能回收原油，在焚烧装置内实际利用率较低。
固化处理技术	是指在含油污泥中加入一定组分固化剂、促凝集等，使其发生一系列物理化学反应，将含油污泥中的部分水分和有毒物质等固定在较致密的基质中，使其形成一种实心的块状固体，以便堆放、储存和处理。	含油量较低的含油污泥	工艺简单，便于操作	该技术只是将油泥中石油烃类物质密封固化、没有将其彻底消除，后续形成环境污染的隐患依然存在。
微生物处理技术	利用自然界或认为培养的微生物将污油泥中的石油烃基其他有机物降解为无害的物质，这样处理后的土壤技能达到环保要求又能适合农作物的生长。	该方法适用于含油量少或没有回收利用价值的含油污泥。	投资少、成本低、处理彻底、无二次污染，处理后的土壤能满足农耕地要求。	原油无法回收利用。

从上面可以看出，焚烧处理技术、固化处理技术与微生物处理技术相较存在致命的缺陷，前两者均存在后续的二次污染问题。




二、微生物修复技术机理、微生物修复技术机理

含油污泥中石油烃类化的化学成分主要有饱和烃、芳香烃、氮硫氧化物和沥青质等四类。在相同的情况下，一般微生物按生物降解由易到难的顺序依次为饱和烃、芳香烃、氮硫氧化物和沥青质。因此，石油烃类的生物降解速度和程度因烃类的化学组分不同而有很大的差异，并且微生物对各类石油烃类化合物的代谢途径和机理也不同，同种类型烃类中相对分子质量越大降解越慢。
石油烃污染物进入物生物细胞后，降解过程主要通过好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵作用这三种作用共同完成，也就是说，微生物不仅在有氧条件下降解石油烃化合物，在缺氧条件下一些厌氧和兼性厌氧微生物也可以降解石油烃类。微生物的厌氧降解是指利用硝酸盐、三价铁盐、硫酸盐和二氧化氮作为最终电子受体的各种生物降解过程，但是以好氧生物的降解作用为主。
石油类物质一般按照下列方式被降解：
石油类物质+微生物+O2+营养元素→CO2+H2O+副产品+微生物细胞生物量
20世纪80年代以来，污染土壤的微生物修复技术越来越引起人民的关注。微生物修复技术可以减少污染土壤环境中有毒有害物质的浓度，使污染土壤恢复到健康状态的过程。含油污泥微生物修复技术作为一种处理效率高、运行安全、投资少的处理工艺，正在被国内外各石油石化企业研究和采纳。对于石油提取处理的剩余含油污泥，部分微生物不但可以将其中的石油和有机物降解，同时增加土壤腐殖质含量。


三、微生物修复技术处理技术的优势
微生物修复技术是传统的生物处理方法的发展，与物理、化学修复含油污泥技术相比较，具有许多优点：
（1）可在现场进行处理，减少了运输费用和人类直接接触污染源的机会，不仅对人和环境造成影响小，并且处理费用仅为传统物化法处理费用的30%～50%；、
（2）不破坏植物生长所需要的土壤环境；
（3）微生物处理使含油污泥中的有机物分解为CO2和H2O，能永久消除污染物，不存在其他安全隐患问题；
（4）处理效果好，对低分子质量的污染物去除率非常高；
（5）微生物处理技术对污染场所的干扰或破坏非常小，操作简单等。因此，微生物修复技术将成为我国生态环境保护领域最有价值和最具生命力的处理技术。



四、含油污泥微生物处理技术

1、产品概述
MA-409含油污泥微生物处理技术为纯美国技术产品，MA-409是细菌种群的兼性混合，这些细菌种群使用碳化合物作为食物溯源，MA-409在好氧和厌氧环境中都非常有效。MA-409的应用是借助专有性的加速高温堆肥工艺，从而确保土壤中长链烃类和其他有机化合物的快速降解。
MA-409产品是一种细菌酶活性产品，为非致病性物质。MA-409产品已经成功降解了柴油、废油、船用油、原油、焦油、沥青质、杀虫剂、氯化溶剂、食品加工垃圾、农业垃圾、工业和城市污水、下水道淤泥和其他相关化合物。它还能够加速工业、农业和家庭污水中有机化合物的生物降解。在墨西哥石油公司，使用MA-409产品和专利性的应用技术成功降解了高硫含量的、50多年的挥发性原油，仅在 6 周时间内成功将污油泥中原油含量从43.6%处理将至4.5‰。
MA-409能够快速降解石油烃类化合物的关键是，它需要利用恰当的温度、湿度、翻堆次数和修复浓度等因素，非常灵活地控制整个环境。无论治理范围有多大，MA-409产品在应用过程中所需的设备非常少。多数情况下，人工操作即可，不需要使用机械化设备。此外，MA-409还可以在小范围内处理大量的污染土壤。我们处理污油泥堆平均可达3m高、3.5m宽/长，这明显区别于需要大面积操作的污油泥处理技术。
在多个应用案例中，MA-409产品甚至能把污染物降至检测不出的程度。MA-409工艺能够将土壤处理至含有丰富腐殖质的程度，从而可以很好的用作表层土、耕作土。


2、处理工艺
MA-409产品加入污油泥的同时，还需要向其中掺入牛粪（农作物秸秆也可）作为微生物的食物来源，我们使用大约33%的牛粪混合到污油泥中。细菌首先将牛粪消耗掉，然后会吃掉总石油碳氢化合物。福世蓝MA-409、牛粪与污油泥均匀混合后定点堆放，必要时表面需用塑料薄膜覆盖以起到起到保温作用。污油泥堆尺寸建议为高3m、宽3.5m或以上的长堆。每个污染地点的情况都是不一样的，一般来说处理过程大约需要一个月至6周的时间。


3、相关案例

表2 部分案例认证清单
单位/地址	处理前污染物浓度→处理后污染物浓度	污染类型	处理时间	处理量
Dole Citrus   美国加州雷德兰兹	63%→0.7‰	年久的熏烟油	60天	20m3
Hawaaiian Bitumuls   美国夏威夷火奴鲁鲁	14.18%→1‰	沥青乳化液	66天	780m3
Sheldon石油公司   美国建州休森市	18%→1.5‰	沥青、石油及柴油	28天	380m3
PEMEX Campo  S.Magellanes     墨西哥塔巴斯科	43.6%→4.5‰	年久原油	42天	20m3
PEMEX POZO Castarical   墨西哥塔巴斯科	12.7%→0.97‰	钻井泥浆	30天	420m3
URBIS集团   墨西哥VeraCruz韦拉克鲁斯	87%→1.2%	原油	35天	38m3