CN103878170A - 一种利用稻壳修复油泥的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用稻壳修复油泥的方法，本发明属于环境修复技术领域涉及利用生物质废弃物急性环境修复污染的方法。本发明的关键技术为利用稻壳较大的比表面积调改善油泥的结构，稻壳的多孔结构为微生物提供生长和繁殖的场所，增强微生物多样性和活性，有利于有机污染物的微生物降解。在一定培养条件下培养，定期补充水分和氧气，可促进石油烃降解微生物的生长及石油烃的微生物降解。稻壳除了能达到污染物修复的目的外，还能为生物质废弃物的有效处理找到出路，使大量的稻壳秸秆变废为宝。稻壳对海上钻井油泥具有很好的修复作用，经过42天的培养，总石油烃降解率达到52.82％。同时，油泥的生物毒性也大大降低，降低了油泥的生态风险。

Description

一种利用稻壳修复油泥的方法

技术领域

本发明属于环境修复技术领域，涉及利用生物质废弃物修复土壤的方法。 

背景技术

随着我国经济的发展，能源的需求越来越大，石油工业发展日趋迅速，在满足当代社会的需求的同时也不可避免的产生了很多油泥废弃物等污染物质，不仅危害着油田，海洋及周边环境，更大程度危害则是对各个生态系统造成了必不可少的影响，油泥的堆放占用了大量的土地资源的同时对表层土壤的危害也是存在的，不仅破坏了土壤的理化性质，也影响了其微生物的生长，降低了土壤的肥力；由于各种事故，海上钻井平台漏油的现象不可避免，危害着海洋水体环境及其海洋生物的生存健康；石油油泥污染物含有多种致癌、致畸、致突变的有害物质，通过食物链的积累对人们的健康造成了很大的影响。生物堆肥法处理油泥不仅花费少，微生物活性降解石油污染物最终转变为对环境无任何危害的水和二氧化碳，更重要的是腐熟的堆肥产物也能因地因时地加以利用，或用于园林绿化或作为提供有机质的调理剂作用于其它污染物的处理处置。利用稻壳等生物质废弃物堆肥可以有效的解决油泥的污染和生物质废弃物的处理问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种利用生物质废弃物修复油泥及石油烃污染土壤土壤的方法。本发明生物炭修复石油污染土壤的方法，包括以下步骤： 

1)将稻壳洗净、烘干，去除杂物，待用。 

2)以500g含水率为10％油泥为原料，加入200g稻壳。 

3)在陶器性托盘中将样品混合均匀，后至于试验所用花盆中，上覆盖保险膜，以保温和保湿，并在保鲜膜上人工制造多个空洞，保持微生物生长所用氧气。 

4)定期向花盆中加水使混合物水分保持在60％左右，并定期采集样品，分析石油烃的含量变化及其它指标的变化情况。 

技术特点 

选取具有较好通气性能的生物质废弃物材料-稻壳，用于改善油泥的结构，增加其通气性；同时利用稻壳的多空结构增加微生物的寄居场所、促进降解微生物的生长，有利于增加石油烃的修复效果。修复过程中采用薄膜覆盖并适当通气的技术，可以有效调节微生物的代谢过程，增加不同微生物的联合作用，进一步提升了修复效果。经过42天的培养，总石油烃降解率可以达到52.82％。同时，油泥的生物毒性也大大降低，降低了油泥的生态风险。 

有益效果 

1.稻壳具有较大的比表面积，有利于油泥结构的改善。 

2.稻壳的相互连通的孔隙可以增大土壤的持水率，使其变得疏松，使土壤形成有利于污染物降解的环境。 

3.稻壳的加入可以为微生物提供生存繁殖的场所，增加微生物多样性和活性，有利于污染物的降解。 

4.稻壳用于油泥的处理除具有促进石油烃降解的作用外，还同时促进了生物质废弃物的处理。 

5.稻壳处理后的油泥生物毒性降低，可用于绿化等特定的环境。 

具体实施方式

实施例1：在南开大学进行的生物炭-石油污染土壤的培养试验。 

(1)对采自某海上油田的油泥风干后磨碎，过2mm筛，取样测定土壤的pH、总石油烃等物理化学指标。另一部分新鲜土壤直接过20目筛，4℃冰箱储存以留作生物炭-石油污染土壤的培养用。 

(2)将洗净烘干的稻壳200g加入到500g过筛后的新鲜油泥中，搅拌均匀，放于培养箱内培养。在陶器性托盘中将样品混合均匀，后至于试验所用花盆中，上覆盖保险膜，以保温和保湿，并在保鲜膜上人工制造多个空洞，保持微生物生长所用氧气。避免采样不均匀，需设置3个平行样，堆肥初取样测定初始各指标，堆肥开始后不同时间天分别采样；并在7、14、21、28、35天翻堆，同时加水保持含水率在60％。将试验所到时间的花盆样品混合均匀，取样备用。 

(3)对不同时间所采样品的理化指标进行分析，确定油泥处理的效果。由图1看出，在42天的培养过程中，石油烃含量逐渐下降，42天后石油烃含量由最初的11.2％下降到5.28％，石油烃的降解率达到52.8％，见附图1。 

表1.不同多环芳烃含量的变化(mg/kg) 

表1中，开始样品中多环芳烃的总含量为7.4mg/kg，处理后含量降低到 4.8mg/kg，说明稻壳的添加有利于芳香烃的降解。不同的芳香烃中，荧葸、屈、苯并[b]荧葸、苯并[k]荧葸、二苯并[a,h]葸、茚并[1，2,3-cd]芘等都是减少的趋势，说明此过程对高环芳烃的降解也有较好的促进作用。 

稻壳的变性梯度凝胶电泳(DGGE)结果见图2。1#、2#、3#、4#、5#、6#分别代表处理1、2、3、4、5、6周之后的样品。前两周DGGE条带较少，微生物种类较简单，之后微生物的多样性增加，并从图中可见后期一些条带消失而一些新的条带的出现，说明处理过程中一些原有微生物消失，而一些对石油烃有降解作用的新的微生物出现。右侧聚类分析的结果显示微生物多样性在前两周相似性较好，后期5、6周的相似性也相对较好，而第3和第4周为过渡期，其微生物群落分别与前面两周和后面两周有较好的相似性。 

附图1：稻壳修复过程总石油烃含量的变化 

附图2：稻壳堆肥处理下微生物DGGE图谱 。

Claims (1)

1.一种利用稻壳修复油泥的方法，包括如下步骤：

1)将稻壳洗净、烘干，去除杂物，待用。

2)以500g含水率为10％油泥为原料，加入200g稻壳。

3)在陶器性托盘中将样品混合均匀，后至于试验所用花盆中，上覆盖保险膜，以保温和保湿，并在保鲜膜上人工制造多个空洞，保持微生物生长所用氧气。

4)定期向花盆中加水使混合物水分保持在60％左右，并定期采集样品，分析石油烃的含量变化及其它指标的变化情况。

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