公布日：2023.09.12
申請日：2022.08.05
分類號：C12N11/10(2006.01)I;C12N11/04(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C12R1/89(2006.01)N;C12R1/01(2006.01)N;C12R1/72(2006.01)N;C02F101/32(2006.01)N
摘要
本發明涉及一種用于降解含油污泥的微生物膠球及其制備方法，屬于石油類污染物處理技術領域。本發明的用于降解含油污泥的微生物膠球，包括海藻酸鹽凝膠球載體和包埋于所述海藻酸鹽凝膠球載體內的微生物；所述微生物包括微藻和石油烴降解菌。本發明的微生物膠球可以顯著降低含油污泥的總石油烴含量，無需增設曝氧裝置；并且處理周期結束后，還可將微生物膠球進行回收，生物資源化利用或再使用，對環境無害，且處理成本低，符合國家綠色環保的理念。
權利要求書
1.一種用于降解含油污泥的微生物膠球，其特征在于：包括海藻酸鹽凝膠球載體和包埋于所述海藻酸鹽凝膠球載體內的微生物；所述微生物包括微藻和石油烴降解菌。
2.根據權利要求1所述的用于降解含油污泥的微生物膠球，其特征在于：所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛非不動桿菌和/或假絲酵母屬。
3.根據權利要求1所述的用于降解含油污泥的微生物膠球，其特征在于：所述海藻酸鹽凝膠球由海藻酸鈉與交聯劑進行交聯反應形成；所述交聯劑為水溶性鈣鹽，所述水溶性鈣鹽為氯化鈣和/或乳酸鈣。
4.一種用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：將含有微藻、石油烴降解菌和海藻酸鈉的混合液滴入交聯劑水溶液中進行交聯反應形成膠球，將膠球進行脫鹽處理后依次接種在培養基、含油污泥復配物中進行培養，即得；所述含油污泥復配物是將清水、營養劑和含油污泥混合形成，所述營養劑用于提供氮、磷和鉀元素。
5.根據權利要求4所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述混合液是將微藻溶液、石油烴降解菌菌粉、海藻酸鈉按照質量比為1:(0.05-0.3):(0.5-10)進行混合得到的；所述微藻溶液的微藻密度為0.8g/L；所述石油烴降解菌菌粉的活菌數為200億cfu/g。
6.根據權利要求4所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛菲不動桿菌和/或假絲酵母菌屬。
7.根據權利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述交聯劑為水溶性鈣鹽，所述水溶性鈣鹽為乳酸鈣、氯化鈣中的一種；所述交聯劑水溶液中交聯劑的質量分數為2-4％；混合液滴加完畢后進行交聯反應的時間為1-4h。
8.根據權利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述混合液在交聯劑水溶液中的滴入速度為2-4mL/min；所述混合液的滴入體積與交聯劑溶液的體積之比為1:5。
9.根據權利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：所述培養基為BG-11培養基；含油污泥復配物由清水、含油污泥和營養劑以質量之比為(0.1-0.2):1:(0.4-0.7)的比例配制得到；所述營養劑為硝酸銨和磷酸二氫鉀的組合，硝酸銨和磷酸二氫鉀的質量比為6:1。
10.根據權利要求4或5所述的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，其特征在于：在培養基中培養的時間為24～72h；在含油污泥復配物中培養至含油污泥復配物中總碳氫化合物的去除率達到30％后，繼續培養3-7天。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于降解含油污泥的微生物膠球，在處理含油污泥的過程中無需曝氣并且處理后微生物易于回收。
本發明還提供了一種上述用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法。
為了實現以上目的，本發明的用于降解含油污泥的微生物膠球所采用的技術方案是：
一種用于降解含油污泥的微生物膠球，包括海藻酸鹽凝膠球載體和包埋于所述海藻酸鹽凝膠球載體內的微生物；所述微生物包括微藻和石油烴降解菌。
本發明的用于降解含油污泥的微生物膠球可以顯著降低含油污泥的總石油烴含量，無需增設曝氧裝置；并且處理周期結束后，還可將微生物膠球進行回收，生物資源化利用或再使用，對環境無害，且處理成本低，符合國家綠色環保的理念。
包埋于海藻酸鹽凝膠球載體內的微藻和石油烴降解菌為降解石油烴的主要成分，微藻既可進行光合作用自養產生氧氣，又可通過呼吸作用異養降解原油；微藻自養產生的氧氣供石油烴降解菌生長降解石油烴；同時石油烴降解菌對氧氣的消耗又能夠促進微藻的光合作用，兩者互相促進代謝，從而提高微生物生物活性，降低含油污泥的總石油烴含量；海藻酸鹽凝膠球載體對微生物具有約束力、且具有一定機械強度和傳質能力，降解周期結束后，便于微生物膠球通過過濾回收。進一步地，所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛非不動桿菌和/或假絲酵母屬。
進一步地，所述海藻酸鹽凝膠球由海藻酸鈉與交聯劑進行交聯反應形成；所述交聯劑為水溶性鈣鹽，所述水溶性鈣鹽為氯化鈣和/或乳酸鈣。海藻酸鈉里的鈉離子會與溶液中的鈣離子發生離子交換反應，同時臨近聚合物鏈上的兩個羧基基團與鈣離子作用形成離子橋，繼而形成的相應球狀三維網絡結構材料，在降解含油污泥時保證膠球的穩定性，避免膠球破壞，進一步污染含油污泥。
本發明的用于降解含油污泥的微生物膠球在降解含油污泥時，每3kg含油污泥對應采用的微生物膠球的數量為30～60個。
本發明的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法所采用的技術方案為：
一種用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，包括以下步驟：將含有微藻、石油烴降解菌和海藻酸鈉的混合液滴入交聯劑水溶液中進行交聯反應形成膠球，將膠球進行脫鹽處理后依次接種在培養基、含油污泥復配物中進行培養，即得；所述含油污泥復配物是將清水、營養劑和含油污泥混合形成，所述營養劑用于提供氮、磷和鉀元素。
本發明的用于降解含油污泥的微生物膠球的制備方法，將海藻酸鈉交聯形成的膠球依次接種在營養劑、含油污泥復配物中進行培養的目的是提高微生物在含油污泥中的耐受性，在含油污泥復配物中添加用于提供氮、磷和鉀元素營養劑的作用是增加微生物活性，提高對含油污泥的處理能力。
進一步地，所述混合液是將微藻溶液、石油烴降解菌菌粉、海藻酸鈉按照質量比為1:(0.05-0.3):(0.5-10)進行混合得到的。更進一步地，微藻溶液、石油烴降解菌菌粉、海藻酸鈉按照質量比為1:(0.05-0.3):(0.5-1)。所述石油烴降解菌菌粉的活菌數為200億cfu/g。所述微藻溶液的微藻密度為0.8g/L。所述微藻溶液為微藻和微藻培養基的混合液。
進一步地，所述微藻為微綠球藻、三角褐指藻、小球藻中的一種或兩種以上的組合；所述石油烴降解菌為洛菲不動桿菌和/或假絲酵母菌屬。
進一步地，所述交聯劑為水溶性鈣鹽。所述水溶性鈣鹽為乳酸鈣、氯化鈣中的一種；所述交聯劑水溶液中交聯劑的質量分數為2-4％，混合液滴加完畢后進行交聯反應的時間為1～4h，例如為2h。
進一步地，所述混合液在交聯劑水溶液中的滴入速度為2-4mL/min；所述混合液的滴入體積與交聯劑溶液的體積之比為1:5。
進一步地，所述脫鹽處理是將交聯反應形成的膠球在水中進行浸泡，浸泡時采用的水優選為去離子水。進行脫鹽處理可以去除未反應的交聯劑，提高微生物膠球的傳質性能。
進一步地，所述培養基為BG-11培養基。含油污泥復配物由清水、含油污泥和營養劑以質量之比為(0.1-0.2):1:(0.4-0.7)的比例配制得到。所述營養劑為硝酸銨和磷酸二氫鉀的組合，硝酸銨和磷酸二氫鉀的質量比為6:1。
進一步地，在培養基中培養的時間為24～72h；在含油污泥復配物中培養至含油污泥復配物中總碳氫化合物的去除率達到30％后，繼續培養3-7天。
（發明人：張麗;陳洪杰;賈振華;李國鋒;伍丹丹;張海燕）
