CN102533552A - 石油污染治理用生物降解剂 - Google Patents

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Abstract

本发明的石油污染治理用生物降解剂及其制备工艺，是生物工程技术在环保领域的应用，属于治理有机物污染的生物新材料范畴。本发明的特征是：是由能氧化降解石油的石油降解菌、能恢复土壤地力的有氧固氮菌和有氧芽孢菌等为主要原料，经独创的加工工艺制备而成的复合生物制剂。主要用于治理石油、石油产品和油脂造成的污染。包括被石油污染的土地和水域，化工厂排放的含油污泥和污水，储油罐内的残油及石油产品，钻井含油岩屑等。还可用于清除企业排放污水中的各种油脂类，清除排水管道中的油脂物。本发明的组成包括：所述的各个组分配比为1∶1∶0,5～1，即所述的石油降解菌重量份数为40-30％，所述的有氧固氮菌重量份数为40-30％，所述的有氧芽孢菌重量份数为20-40％。

Description

石油污染治理用生物降解剂
技术领域：
本发明是一种石油污染治理用生物降解剂及其制备工艺。
背景技术：
对被石油的土壤进行生物治理的原理，是通过石油降解菌分泌活性酶使碳氢化合物氧化降解来完成的。实现上述目的，只有通过两种方法才能实现：1、专门筛选出能降解不同碳氢组分有机物的各种石油降解菌群，外源性的植入到受污染的生态系统中；2、通过创造适宜生长的条件，以激活当地生态系统内常在的石油降解菌群。将两种技术方法融合，并协同使用是最有前途的生物技术。
石油降解菌通过氧化降解碳氢化合物使被石油污染的土壤得到治理。但是，石油碳氢化合物的生物降解率是由外源性植入的石油降解菌制剂的效力来决定的。就是说，存在于被石油或石油产品污染的生态系统中的常在菌，对碳氢化合物的生物降解的效力未得到利用，这样就导致生物降解的效果大大降低。
以往的石油生物降解生物制剂及其技术工艺，治理被石油及石油产品对水系和土地的污染的原理，主要是通过石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacterspecies)来完成。用来恢复被污染废弃的、含石油产品土地的地力，和净化被石油污染的水系的表面。但对石油及石油产品的生物降解率相对较低。
鉴于目前使用的石油生物降解制剂的不足之处，本发明的的任务就是，提高被污染的土地和土壤中石油及石油产品的生物降解的效力。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高性价比的石油污染治理用生物降解剂及其制备工艺。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种石油污染治理用生物降解剂，其组成包括：所述的各个组分配比为1∶1∶0,5～1，即所述的石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)重量份数为40-30％，所述的有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)重量份数为40-30％，所述的有氧芽孢菌(Bacillus species)重量份数为20-40％。
在上述微生物菌群中，石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)能够主动氧化降解石油碳氢化合物；有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)在其代谢活动中，向周围介质分泌各种生物活性物质，包括细胞分裂素，因此，这些微生物的菌群能够起到有效的生物肥作用，从而刺激被石油污染对象中的所有微生物的生长繁殖。有氧芽孢菌(Bacillus species)在其生长代谢过程中能激活各种生物活性物质，并具有植物激素活性。
具体完成实例：
在实验室，对石油生物降解剂的制备，采用共同发酵的方法制得石油降解菌群(Bacillus brevis和Arthrobacter species)，有氧固氮菌群(Azotobacter vinelandii)和有氧芽孢菌群(Bacillus species)。
石油降解菌群(Bacillus brevis和Arthrobacter species)，用下列营养成分的培养基中培养：(单位克/升)Na2CO3-0.1；CaCl2-0.1；MnSO4·7H2O-2.0；FeSO4·7H2O-0.2；NaH2PO4-1.0；K2HPO4-3.0；MgSO4·7H2O-0,2；NH4NO3-7,0；蒸馏水1000毫升。发酵过程在10-20℃下进行，在人工培养液中微生物的滴定度为109数量/毫升。
有氧固氮菌群(Azotobacter vinelandii)在下列营养成分的培养基中培养：(单位克/升)：KH2PO4-2.0；K2HPO4-8.8；CaSO4·2H2O-2.0；MgSO4·7H2O-0.01；FeCl3-0.3；Na2MoO4-2.0；酵母浸出物-1.5；蔗糖40克，蒸馏水1000毫升。发酵过程在10-20℃中进行，人工培养液中微生物的滴定度为109数量/毫升。
有氧芽孢菌群(Bacillus species)在下列营养成分的培养基中培养：(单位质量％)淀粉-1.0-3.0；K2HPO4-0.5；(NH4)2HPO4-0.1；(NH4)2SO4-0.1；CaCO3-3.0；水-10.0。发酵过程在30-35℃的温度中进行36小时，然后培养物在喷雾干燥器中进行干燥。细菌滴定度为2,0·106数量/克.
评价对石油及石油产品的降解率，采用测定受污染的培养基中的石油碳氢化合物剩余量的方法。通过分光光度测定法和称重法来确定石油产品的剩余 含量。
实验室恢复地力的试验方案：向含181克/公斤剩余碳氢化合物的污染土上施撒石油降解菌(Bacillusbrevis和Arthrobacter species)1毫升/公斤污染土和有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)，两者比例为1∶1，1.25∶1和0.75∶1。三次重复试验-试验时间持续150昼夜。器皿的湿度在整个孵化期间保持在60％，而温度在20-25度之间。过了30个昼夜后进行污染土试样的选择。
对石油降解生物制剂的试验结果表明，施用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)，并额外添加有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)，大大提高了石油产品在被污染土中的生物降解的效果。经过150昼夜的降解，石油产品的含量降低了81.3质量百分比。只使用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)，而不添加有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)，降解效果较低，为69.3质量百分比。如有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)与石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)的比例为0.75∶1，则石油产品的生物降解效果降低，如二者比例为1.25∶1，生物降解程度与二者比例为1∶1的实际效果差不多。
向受石油产品污染的污染土增加施用有氧芽孢菌群(Bacillus species)，并同时按1∶1∶0.5～1的比例施用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)和有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)，则培养基的生物裂变过程的效果大大增加。这表现在被污染的废土中含有的碳氢化合物被生物降解程度提高了。这样，如果按1∶1比例使用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)和有氧固氮菌(Azotobactervinelandii)的生物制剂混合液，经过150个昼夜的试验，其碳氢化合物的生物降解程度为81.3质量百分比，而在同等的实验条件下，按1∶1∶0.5～1比例混合施用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)、有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)和有氧芽孢菌群(Bacillus species)，其碳氢化合物的生物降解程度为87.3质量百分比。被石油污染土壤按1∶1∶0.3比例使用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)、有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)和有氧芽孢菌群(Bacillus species)混合液，则降低了碳氢化合物的生物降解效果，其生物降解程度在实验条件下，为81.6质量百分比。被石油污染土壤按1∶1∶1.5比例使用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)、有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)和有氧芽孢菌群(Bacillus species)混合液，其对碳氢化合物的生物降解程度为87.6质量百分比，也就是说，提高有氧芽孢菌群(Bacillus species)的成份，不会额外增强对碳氢化合物生物降解的效果。
对被石油污染土壤施用石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)、有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)和有氧芽孢菌群(Bacillus species)能大大促进参与石油产品降解的土壤微生物数量的增加。可见，这些在其成分中含有各种生物活性物质的微生物菌群，起到了促进石油污染对象中的整个微生物系统良好牛长的牛物化肥的作用。
综上可见，含有石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)、有氧固氮菌(Azotobactervinelandii)和有氧芽孢菌(Bacillus species)的石油污染治理用生物降解剂，可提高土壤中的石油产品生物降解率，可激活土壤中的常在微生物的活性。同时，不会破坏被石油污染土壤中有益微生物的活性。
被石油污染土地对生物降解率的动态监测
Figure BSA00000407267300041

Claims (1)

1.一种石油污染治理用生物降解剂，其组成包括：石油降解菌(Bacillus brevis和Arthrobacter species)、有氧固氮菌(Azotobacter vinelandii)和有氧芽孢菌(Bacillus species)；其特征是：所述的各个组分配比为1∶1∶0,5～1，即所述的石油降解菌重量份数为40-30％，所述的有氧固氮菌重量份数为40-30％，所述的有氧芽孢菌重量份数为20-40％。
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