CN108249965A

CN108249965A - 一种含油污泥资源化处理设备及工艺

Info

Publication number: CN108249965A
Application number: CN201611239961.3A
Authority: CN
Inventors: 盖忠辉; 蒋立民; 周燕
Original assignee: Heilongjiang Jinasen Bioengineering Co Ltd
Current assignee: Heilongjiang Jinasen Bioengineering Co Ltd
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-07-06

Abstract

本发明公开了一种含油污泥资源化处理设备及工艺，属于含油固体废弃物微生物处理技术领域。所述发明装置包括发酵本体，搅拌系统，通气孔，罗茨风机，温度传感器，压力传感器，湿度传感器，控制系统，加湿器，鼓风机，电动排气阀，PTFE半透膜，堆体内气体排风口。本发明采用微生物降解工艺，具有低能耗，无二次污染、条件温和、操作简单的优点，解决焚烧和热解吸能耗高，微生物技术处理周期长的缺陷，提供一种含油污泥的无害化、资源化处理设备及工艺。

Description

一种含油污泥资源化处理设备及工艺

技术领域

本发明涉及一种含油污泥资源化处理设备及工艺，属含油固体废弃物微生物处理技术领域。

背景技术

含油污泥的组成复杂，由于含油污泥的来源不同，其组分、性质也不尽相同，含油污泥一般含油10 - 40%，原油以稳定的悬浮乳状液体系存在，并含有大量的老化原油、腊质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体以及生产过程中投加的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂。另外，实施聚合物驱三次采油的油田，含油污泥所含化学成分中还包含弱酸低温胶联剂、聚丙烯酰胺硫化物等。主要污染成分如下：1、无机化合物：油田含油污泥中不仅含有大量的阳离子，如Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、Fe²⁺等和阴离子如Cl^-、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、HCO₃ ^-等，而且还含有少量的不同的重金属离子，如Cr³⁺，Cu²⁺，Pb²⁺，Hg²⁺，Ni²⁺和Zn²⁺等。2、有机化合物：含油污泥中自然存在的有机化合物主要分为四类，即脂肪烃和环烷酸、芳香烃、极性化合物和脂肪酸。3、化学药剂：在采油过程中及对原油处理过程中投加了大量的化学药剂，这些化学药剂具有重要的作用，如：缓蚀、阻垢、防蜡、杀菌、破乳、脱水等。油泥在水中以稳定的悬浮乳状液形式存在，其水合和带电性形成了稳定的分散状态，很难实现多相分离，处理难度大。

含油污泥是油田开发和储运过程中产生的主要污染物之一，不及时处理，将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响：一是含油污泥中的油气挥发，使生产区域内空气质量存在总烃浓度超标的现象；二是散落和堆放的含油污泥污染地表水甚至地下水，使水中COD和石油类物质含量严重超标；三是含油污泥含有大量的原油，造成土壤中烃类超标，土壤板结，使区域内的植被遭到破坏，草原退化，水源污染，生态环境受到验证影响。

由于含油污泥中含有硫化物、苯系物、酚类、蒽、芘等难降解的有机物，而且原油中所含的某些物质如多环芳烃，具有致癌、致畸、致突变作用。我国将含油污泥列为《危险废物名录》，要求农用污泥中石油类含量控制在3000mg/kg以内。国内对于含油污泥的处理通常采用固化密封的方式，少数油气田采取油泥制煤、燃烧及热洗脱油法。其中油泥制煤由于需求量小，目前虽有应用，但不能解决现场堆积量大的问题；燃烧方法产生的烟道气及二噁英，对环境造成的二次污染较大，目前国内环保法已不提倡使用。最近我国部分油田开始使用热脱附（解吸）方法，与其他技术相比，热脱附气法具有高效、快速、及能够达到无害化指标的优势。热脱附方法是通过对油田污泥加热，使污泥升温到足够温度，挥发性的石油组分从泥中解吸出来，泥土因而得以净化。分离出来的挥发性烃类物经再处理冷凝回收。但是这种方法需要消耗大量的天然气和电能，另外在热解吸或者燃烧过程中，也有二噁英产生的危险。

含油污泥中的主要污染物是石油烃类物质，而微生物作为生物圈中最大的分解者，能利用大部分石油烃作为分解代谢的底物，对污染物进行彻底分解，不产生二次污染。现有的微生物处理方法是采用的厌氧发酵-好氧降解-微生物、植物联合修复，处理周期一般在半年以上，总石油烃含量可降至1％以下，存在处理周期长的缺陷。虽然利用微生物处理技术处理含油污泥一直是研究的重点，但由于技术瓶颈，还没有大规模应用先例。

发明内容

本发明目的是针对焚烧和热解吸能耗高，微生物技术处理周期长的缺陷，提供一种含油污泥的无害化、资源化处理设备及工艺。

本发明通过以下技术方案实现：

一种含油污泥资源化处理设备及工艺，其设备特征在于，包括设备本体（1），所述设备本体（1）底部设置有搅拌系统（2），所述搅拌系统（2）的搅拌轴上有通气孔（3），罗茨风机（4）通过这些通气孔（3）为系统供气；设备本体（1）内部设置有温度传感器（5）、压力传感器（6）和湿度传感器（7）；控制系统（8）检测、收集温度传感器（5）、压力传感器（6）和湿度传感器（7）的信号，并连锁加湿器（9）、鼓风机（10）和电动排气阀（11）来控制发酵系统内的压力和湿度；发酵设备本体上部为PTFE半透膜（12）；系统内气体由排风口（13）排出。

一种含油污泥资源化处理设备及工艺，其处理工艺包括以下步骤：

1、将脱水后的含油污泥（含水率少于80%），与粉碎后的秸秆混合，含油污泥与秸秆的混合比例为1:3-1:5（重量比），将含水率调节在65%以下。

2、将石油降解菌剂按1‰比例加入到含油污泥与秸秆的混合物中，并再次充分混合。

3、将步骤2的混合物放入到上述处理设备中进行好氧发酵，控制系统温度，发酵30- 45天。

4、然后将所得的发酵产物放入粉碎机中粉碎，过60目标准筛，即可得到营养土，可用于井场修复，实现了废弃物的资源化利用。

优选的，所述脱水后的含油污泥，指通过离心机、叠螺机或者带式压滤机等脱水后的污泥，优选离心脱水后的污泥。

优选的，所述秸秆为干植物秸秆，如玉米、水稻、杂草等，优选玉米秸秆。

优选的，所述秸秆粉碎后，过20目筛。

优选的，所述含水率调节在50-65%之间，优选55%。

优选的，所述石油降解菌为能够降解原油中的烷烃、芳香烃，特别是芳香烃降解菌。

优选的，所述发酵温度为28-45℃，优选30-37℃。

本发明提供了一种含油污泥资源化处理设备及工艺，与现有技术相比，有益效果在于：

1、本发明所采用的微生物降解工艺，具有低能耗，无二次污染，条件温和，操作简单的优点。

2、本发明所采用的设备可大幅缩短处理周期，对于初始油含量小于5％的含油污泥，在处理10-30d，油含量可降至1％以下，油去除率达80％以上。

3、本发明上部的半透膜可以维持设备内的气压，同时可以阻止有油气等有害气体的溢出。

附图说明

图1为本发明的一种含油污泥资源化处理设备的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图标记对本发明作进一步详细的说明：

实施例1

说明书附图中的附图标记包括：发酵本体（1），搅拌系统（2），通气孔（3），罗茨风机，温度传感器（5），压力传感器（6），湿度传感器（7），控制系统（8），加湿器（9），鼓风机（10），电动排气阀（11），PTFE半透膜（12）；堆体内气体排风口（13）。

实施例基本如附图1所示：包括结构包括发酵本体（1），所述发酵池本体（1）底部设置有搅拌系统（2），所述搅拌系统（2）的搅拌轴上有通气孔（3），罗茨风机（4）通过这些通气孔（3）为堆体供气；设备本体（1）内部设置有温度传感器（5）、压力传感器（6）和湿度传感器（7）；控制系统（8）检测、收集温度传感器（5）、压力传感器（6）和湿度传感器（7）的信号，并连锁加湿器（9）、鼓风机（10）和电动排气阀（11）来控制堆体内的压力和湿度；发酵设备本体上部为PTFE半透膜（12）；堆体内气体由排风口（13）排出。

使用本设备时，将配置好的物料放在发酵本体内，罗茨风机（4）提供的空气由搅拌轴上的通气孔（3）通于堆体内，备本体上部为PTFE半透膜（12）可使设备本体内的气压维持在15Kpa左右，使得堆体内的气压大于大气压，在搅拌的作用下堆体内的氧气更容易渗透到堆体内的每一个角落，防止死角出现，引起发酵不均匀的现象。

上述实施例中，通气孔设计在搅拌轴上，可以有效避免孔的堵塞，并且随着搅拌的进行可以使得供气更均匀。

实施例2

将含油污泥通过离心机脱水（含水率75%），与粉碎后的秸秆混合，混合比例为1:4（重量比），含水率调至55%。按1‰比例加入石油降解菌，混合均匀。将混合物放入处理设备中，进行好氧发酵，发酵温度控制在30-37℃，发酵45天，得到发酵产物经粉碎机粉碎，过60目标准筛，得到营养土。

实施例3

将含油污泥通过离心机脱水（含水率78%），与粉碎后的秸秆混合，混合比例为1:3.5（重量比），含水率调至60%。按1‰比例加入石油降解菌，混合均匀。将混合物放入处理设备中，进行好氧发酵，发酵温度控制在30-37℃，发酵42天，得到发酵产物经粉碎机粉碎，过60目标准筛，得到营养土。

实施例4

将含油污泥通过离心机脱水（含水率70%），与粉碎后的秸秆混合，混合比例为1:3（重量比），含水率调至62%。按1‰比例加入石油降解菌，混合均匀。将混合物放入处理设备中，进行好氧发酵，发酵温度控制在30-37℃，发酵40天，得到发酵产物经粉碎机粉碎，过60目标准筛，得到营养土。

通过上述试验可知，通过不同比例配方、发酵时间均可产出营养土。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种含油污泥资源化处理设备，其特征在于，包括：发酵本体，搅拌系统，通气孔，罗茨风机，温度传感器，压力传感器，湿度传感器，控制系统，加湿器，鼓风机，电动排气阀，PTFE半透膜，堆体内气体排风口；所述搅拌系统位于发酵本体底部；所述通气孔位于搅拌系统的搅拌轴上；所述控制系统包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器并连锁加湿器、鼓风机和电动排气阀；所述PTFE半透膜位于发酵设备本体上部。

2.如权利要求1所述的含油污泥资源化处理设备的微生物降解工艺，包括以下步骤：

（1）将脱水后的含油污泥（含水率少于80%），与粉碎后的秸秆混合，含油污泥与秸秆的混合比例为1:3-1:5（重量比），将含水率调节在65%以下；（2）将石油降解菌剂按1‰比例加入到含油污泥与秸秆的混合物中，并再次充分混合；（3）将步骤（2）的混合物放入到上述处理设备中进行好氧发酵，控制系统温度，发酵30-45天；（4）将所得的发酵产物放入粉碎机中粉碎，过60目标准筛，即可得到营养土，可用于井场修复，实现了废弃物的资源化利用。

3.如权利要求2所述的脱水后的含油污泥，其特征在于，通过离心机、叠螺机或者带式压滤机等脱水后的污泥，优选离心脱水后的污泥。

4.如权利要求2所述秸秆，其特征在于，秸秆为干植物秸秆，如玉米、水稻、杂草等，优选玉米秸秆。

5.如权利要求2所述粉碎后的秸秆，其特征在于，秸秆粉碎后，过20目筛。

6.如权利要求2所述含水率调节在65%以下，其特征在于，优选在55%。

7.如权利要求2所述石油降解菌，其特征在于，能够降解原油中的烷烃、芳香烃，特别是芳香烃降解菌。

8.如权利要求2所述发酵温度为28 - 45℃，其特征在于，优选在30 - 37℃。