一种海洋石油污染降解用的修复方法与流程

专利2023-03-01  104



1.本发明涉及海洋污染处理技术领域,尤其涉及一种海洋石油污染降解用的修 复方法。


背景技术:

2.随着石油开发、船舶运输及石油工业的日益发展,海上溢油事故频繁发生, 石油污染给海洋环境和海洋生态系统带来了严重的危害,并能直接或间接的影响 着人类的生存和可持续发展。石油入海后,立即发生一系列变化,包括扩散、蒸 发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物降解、沉降、形成沥青球等。石油污染会 破坏海滨景观和浴场,海面上的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换,影响海 洋植物的光合作用,海兽的皮毛和海鸟羽毛被石油沾污后,就会失去保温、游泳 或飞翔能力,石油污染物还会干扰海洋生物的摄食、繁殖和生长发育,改变鱼类 的洄游路线,沾污渔具和渔获物,使海产品带有石油味而不能食用。
3.目前,针对海洋石油污染,特别是突发性溢油事故的处理,紧急处理手段包 括机械密封、溢油回收和使用化学分散剂等。物理修复法是利用不同类型的围油 栏、吸油船,以及天然或人工合成的吸附材料等回收石油。化学修复法主要是向 海水中加入消油剂、凝油剂等处理石油。物理修复法和化学修复法虽然能够快速 清除大部分泄漏的石油,但用物理修复法很难完全去除海洋表面油膜和水中溶解 的石油;而用消油剂、凝油剂等化学修复法,实际上是向海洋中投加化学污染物, 造成了二次污染。对于海底溢油或者随水体运动沉降到海底沉积物中的石油污 染,目前的物理和化学修复法均无法有效地治理。原位石油降解微生物的自我修 复和人为添加外源性石油降解微生物,是当前解决海洋沉积物石油污染的主要方 式。石油中的烃类绝大部分可以被微生物分解代谢,最终矿化成co2和h2o,微生 物修复成为关键技术,但是采用单独一种专性解烃菌往往存在石油降解速率低、 修复效果差的问题,因此,本发明提出一种海洋石油污染降解用的修复方法。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于:为了解决上述问题,而提出的一种海洋石油污染降解用 的修复方法。
5.为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
6.一种海洋石油污染降解用的修复方法,包括以下步骤:
7.s1.制备石油降解生物复合菌剂;
8.s2.制备生物复合菌悬混液:将生物复合菌剂与水按照1:100的重量份比进 行混合;
9.s3.投放生物复合菌悬混液:将混合好的生物复合菌悬混液使用喷药无人机 进行喷洒。
10.优选地,所述步骤s1中的生物复合菌剂的制备具体包括以下步骤:
11.s11.将黄色海假单胞菌、海微小杆菌、沙福芽孢杆菌、嗜气芽孢杆菌按照重 量份
比为4-6:3-5:2-4:1-3进行培养搅拌,搅拌2min得到混合液;
12.s12.将混合液置于30℃的环境下发酵5h得到混合发酵液;
13.s13.在混合发酵液中加入硅藻土和粘结剂,相对于每升的培养液,加入的硅 藻土为300g,粘结剂为80g,得到固液混合物;
14.s14.将固液混合物在造粒机上过80目筛造粒,得到颗粒状混合物;
15.s15.将颗粒状混合物置于烘干箱中,使用50℃的热空气烘干,得到粉末状生 物复合菌剂;
16.s16.将粉末状生物复合菌剂进行包装储存。
17.一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,包括培养罐和支撑 架,所述培养罐的顶部设置有进料口,底部设置有出料管,所述出料管上设置有 控制阀,所述培养罐内设置有转动轴,所述转动轴的顶端贯穿培养罐连接有驱动 电机,所述转动轴的外部设置有搅拌套,所述搅拌套的外部设置有搅拌横杆,所 述横杆的端部设置有搅拌纵叶,所述搅拌套与转动轴之间还设置有移动机构,所 述培养罐的底部还设置有推料组件,所述培养罐的底部设置有排料口,所述排料 口处设置有密封板,所述培养罐的外部设置有保温机构。
18.优选地,所述转动轴的外壁具有限位凸块,所述搅拌套的内壁具有与限位凸 块适配的限位凹槽。
19.优选地,所述移动机构包括安装在转动轴底部的凸环,所述转动轴的外部且 位于凸环与搅拌套之间设置有弹簧,所述搅拌套的顶部设置有圆盘,所述转动轴 的顶部设置有锥齿一,所述培养罐的顶部内壁通过吊环转动连接有驱动轴,所述 驱动轴的一端设置有与圆盘抵接的凸轮,另一端设置有锥齿二。
20.优选地,所述推料组件包括安装在培养罐底部的螺旋叶轴和导料斜板,所述 螺旋叶轴的一端设置有锥齿三,所述转动轴的底部设置有与锥齿三啮合的锥齿 四。
21.优选地,所述保温机构包括安装在培养罐外壁的保温壳,所述保温壳上设置 有控制面板,所述保温壳的内部设置有电热管和温度传感器,所述保温壳的顶部 设置有注水口,底部设置有出水口。
22.优选地,所述电热管呈螺旋状结构,所述电热管和温度传感器均与控制面板 电性连接。
23.综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
24.1、本技术中,通过黄色海假单胞菌、海微小杆菌、嗜气芽孢杆菌的混合使 得生物复合菌剂具有优异的降解原油的能力,生物复合菌剂中的沙福芽孢杆菌能 够促进海洋植物的生长,有利于改善海洋的生态环境,本发明通过将多种降解菌 进行复合形成新的生物复合菌剂,增强石油的降解的效率,从而达到海洋石油污 染修复的效果。
25.2、本技术中,通过驱动电机带动转动轴转动,转动轴带动搅拌套转动,搅 拌套带动横杆和纵向搅叶转动,与此同时,驱动电机带动锥齿一转动,锥齿一带 动与之啮合的锥齿二转动,锥齿二带动驱动轴转动,驱动轴带动凸轮转动,凸轮 在转动过程中先推动圆盘下移,圆盘带动搅拌套同步移动,弹簧自适应压缩,当 凸轮的凸起部脱离圆盘时,在弹簧的复位作用下,搅拌套在弹簧的推力下向上移 动,从而使得搅拌套带动横杆和搅拌纵叶转动时能够进行上下移动,有利于充分 搅拌,提高了搅拌效率,然后关闭驱动电机,停止搅拌,
通过注水口向保温壳内 注满水,通过控制面板操控电热管加热至30℃并保持恒温5h进行发酵,通过温 度传感器监测水温度的变化,并通过控制面板显示水的温度,再将经过发酵的混 合发酵液中加入适量硅藻土和粘结剂,启动驱动电机进行再次搅拌,形成固液混 合物,减半过程中,搅拌轴带动锥齿四转动,锥齿四带动锥齿三转动,锥齿三带 动螺旋叶轴转动,对培养罐底部的物料进行翻动,搅拌完毕后,打开密封板,固 液混合物在螺旋叶轴的作用下通过排料口向外排出,有利于提高生物复合菌剂的 制备效率。
附图说明
26.图1示出了根据本发明实施例提供的一种用于海洋石油污染降解用生物复合 菌剂制备的立体结构示意图;
27.图2示出了根据本发明实施例提供的一种用于海洋石油污染降解用生物复合 菌剂制备的保温壳剖面结构示意图;
28.图3示出了根据本发明实施例提供的一种用于海洋石油污染降解用生物复合 菌剂制备的培养罐内部结构示意图;
29.图4示出了根据本发明实施例提供的一种用于海洋石油污染降解用生物复合 菌剂制备的培养罐剖面结构示意图;
30.图5示出了根据本发明实施例提供的一种用于海洋石油污染降 解用生物复合菌剂制备的搅拌套结构示意图;图6示出了根据本发明实施例提供的一种用于海洋石油污染降 解用生物复合菌剂制备的图4中a部放大结构示意图。
31.图例说明:
32.1、培养罐;2、保温壳;3、凸轮;4、驱动电机;5、控制面板;6、注水口; 7、出水口;8、出料管;9、控制阀;10、支撑架;11、进料口;12、温度传感 器;13、电热管;14、密封板;15、排料口;16、转动轴;17、限位凸块;18、 搅拌套;19、限位凹槽;20、圆盘;21、横杆;22、搅拌纵叶;23、弹簧;24、 螺旋叶轴;25、锥齿四;26、锥齿三;27、锥齿一;28、吊环;29、驱动轴;30、 锥齿二;31、导料斜板;32、凸环。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳 动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
34.本发明提供一种技术方案:
35.一种海洋石油污染降解用的修复方法,包括以下步骤:
36.s1.制备石油降解生物复合菌剂;
37.s2.制备生物复合菌悬混液:将生物复合菌剂与水按照1:100的重量份比进 行混合;
38.s3.投放生物复合菌悬混液:将混合好的生物复合菌悬混液使用喷药无人机 进行喷洒。
39.具体的,步骤s1中的生物复合菌剂的制备具体包括以下步骤:
40.s11.将黄色海假单胞菌、海微小杆菌、沙福芽孢杆菌、嗜气芽孢杆菌按照重 量份比为4-6:3-5:2-4:1-3进行培养搅拌,搅拌2min得到混合液;
41.s12.将混合液置于30℃的环境下发酵5h得到混合发酵液;
42.s13.在混合发酵液中加入硅藻土和粘结剂,相对于每升的培养液,加入的硅 藻土为300g,粘结剂为80g,得到固液混合物;
43.s14.将固液混合物在造粒机上过80目筛造粒,得到颗粒状混合物;
44.s15.将颗粒状混合物置于烘干箱中,使用50℃的热空气烘干,得到粉末状生 物复合菌剂;
45.s16.将粉末状生物复合菌剂进行包装储存。
46.具体的,请参阅图1-6,一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设 备,包括培养罐1和支撑架10,培养罐1的顶部设置有进料口11,底部设置有 出料管8,出料管8上设置有控制阀9,培养罐1内设置有转动轴16,转动轴16 的顶端贯穿培养罐1连接有驱动电机4,转动轴16的外部设置有搅拌套18,搅 拌套18的外部设置有搅拌横杆21,横杆21的端部设置有搅拌纵叶22,搅拌套 18与转动轴16之间还设置有移动机构,培养罐1的底部还设置有推料组件,培 养罐1的底部设置有排料口15,排料口15处设置有密封板14,培养罐1的外部 设置有保温机构,保温机构能够调节制备过程的温度。
47.具体的,如图5所示,转动轴16的外壁具有限位凸块17,搅拌套18的内壁 具有与限位凸块17适配的限位凹槽19,搅拌套18通过限位凹槽19与限位凸块 17滑动匹配,使得搅拌套18能够与转动轴16同步转动。
48.具体的,如图6所示,移动机构包括安装在转动轴16底部的凸环32,转动 轴16的外部且位于凸环32与搅拌套18之间设置有弹簧23,搅拌套18的顶部设 置有圆盘20,转动轴16的顶部设置有锥齿一27,培养罐1的顶部内壁通过吊环 28转动连接有驱动轴29,驱动轴29的一端设置有与圆盘20抵接的凸轮3,另一 端设置有锥齿二30,驱动电机4带动锥齿一27转动,锥齿一27带动与之啮合的 锥齿二30转动,锥齿二30带动驱动轴29转动,驱动轴29带动凸轮3转动,凸 轮3在转动过程中先推动圆盘20下移,圆盘20带动搅拌套18同步移动,弹簧 23自适应压缩,当凸轮3的凸起部脱离圆盘20时,在弹簧23的复位作用下,搅 拌套18在弹簧23的推力下向上移动,从而使得搅拌套18带动横杆21和搅拌纵 叶22转动时能够进行上下移动,有利于充分搅拌,提高了搅拌效率。
49.具体的,如图3所示,推料组件包括安装在培养罐1底部的螺旋叶轴24和 导料斜板31,螺旋叶轴24的一端设置有锥齿三26,转动轴16的底部设置有与 锥齿三26啮合的锥齿四25,转动轴16带动锥齿四25转动,锥齿四25带动锥齿 三26转动,锥齿三26带动螺旋叶轴24转动,对培养罐1底部的物料进行翻动, 搅拌完毕后,打开密封板14,固液混合物在螺旋叶轴24的作用下通过排料口15 向外排出。
50.具体的,如图1所示,保温机构包括安装在培养罐1外壁的保温壳2,保温 壳2上设置有控制面板5,保温壳2的内部设置有电热管13和温度传感器12, 保温壳2的顶部设置有注水口6,底部设置有出水口7。
51.具体的,如图2所示,电热管13呈螺旋状结构,电热管13和温度传感器12 均与控制面板5电性连接,螺旋状结构有利于电热管13对水进行均匀加热,通 过温度传感器12可监
测水温变化,温度传感器12将温度信号进行转换并通过控 制面板5显示实时温度。
52.实施例1:按照上述步骤,采用黄色海假单胞菌、海微小杆菌、沙福芽孢杆 菌、嗜气芽孢杆菌按照重量份比为4:3:2:1进行生物复合菌剂制备;
53.实施例2:按照与实施例1相同的步骤,采用黄色海假单胞菌、海微小杆菌、 沙福芽孢杆菌、嗜气芽孢杆菌按照重量份比为5:4:3:2进行生物复合菌剂制备;
54.实施例3:按照与实施例1相同的步骤,采用黄色海假单胞菌、海微小杆菌、 沙福芽孢杆菌、嗜气芽孢杆菌按照重量份比为6:5:4:3进行生物复合菌剂制备;
55.对照例1:选用黄色海假单胞菌制备生物菌剂;
56.对照例2:选用海微小杆菌制备生物菌剂;
57.对照例3:选用嗜气芽孢杆菌制备生物菌剂;
58.将实施例1-3和对照例1-3制备的菌剂进行石油降解测试,测试结果如下表:
[0059][0060][0061]
从表中分析可知:实施例1-3所制备的生物复合菌剂的降解率均大于对照例 1-3所制备的菌剂。
[0062]
综上所述,本实施例所提供的一种海洋石油污染降解用的修复方法,首先将 黄色海假单胞菌、海微小杆菌、沙福芽孢杆菌、嗜气芽孢杆菌按照重量份比为 4-6:3-5:2-4:1-3投放至培养罐1中搅拌2min得到混合液,搅拌过程中,驱动电 机4带动转动轴16转动,转动轴16带动搅拌套18转动,搅拌套18带动横杆21 和纵向搅叶22转动,与此同时,驱动电机4带动锥齿一27转动,锥齿一27带 动与之啮合的锥齿二30转动,锥齿二30带动驱动轴29转动,驱动轴29带动凸 轮3转动,凸轮3在转动过程中先推动圆盘20下移,圆盘20带动搅拌套18同 步移动,弹簧23自适应压缩,当凸轮3的凸起部脱离圆盘20时,在弹簧23的 复位作用下,搅拌套18在弹簧23的推力下向上移动,从而使得搅拌套18带动 横杆21和搅拌纵叶22转动时能够进行上下移动,有利于充分搅拌,提高了搅拌 效率,然后关闭驱动电机4,停止搅拌,通过注水口6向保温壳2内注满水,通 过控制面板5操控电热管13加热至30℃并保持恒温5h进行发酵,通过温度传感 器12监测水温度的变化,并通过控制面板5显示水的温度,再将经过发酵的混 合发酵液中加入适量硅藻土和粘结剂,启动驱动电机4进行再次搅拌,形成固液 混合物,搅拌过程中,转动轴16带动锥齿四25转动,锥齿四25带动锥齿三26 转动,锥齿三26带动螺旋叶轴24转动,对培养罐1底部的物料进行翻动,搅拌 完毕后,打开密封板14,固液混合物在螺旋叶轴24的作用下通过排料口15向外 排出,然后将排出的固液混合物投入造
粒机内,形成颗粒状混合物,再将颗粒状 混合物置于烘干箱中烘干,得到粉末状生物复合菌剂,然后再将粉末状生物复合 菌剂与适量的水进行混合,并将混合的菌水装载在喷药无人机上,使喷药无人机 沿海面进行喷洒,生物复合菌剂与海面上的石油接触后对其进行氧化和分解,黄 色海假单胞菌、海微小杆菌、嗜气芽孢杆菌具有优异的降解原油的能力,并且烷 烃降解能力优于芳烃降解能力,沙福芽孢杆菌能够促进海洋植物的生长,有利于 改善海洋的生态环境,本发明通过将不同降解菌进行复合形成新的生物复合菌 剂,增强石油的降解的效率,从而达到海洋石油污染修复的效果。
[0063]
实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些 实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义 的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。 因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开 的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征:
1.一种海洋石油污染降解用的修复方法,其特征在于,包括以下步骤:s1.制备石油降解生物复合菌剂;s2.制备生物复合菌悬混液:将生物复合菌剂与水按照1:100的重量份比进行混合;s3.投放生物复合菌悬混液:将混合好的生物复合菌悬混液使用喷药无人机进行喷洒。2.根据权利要求1所述的一种海洋石油污染降解用的修复方法,其特征在于,所述步骤s1中的生物复合菌剂的制备具体包括以下步骤:s11.将黄色海假单胞菌、海微小杆菌、沙福芽孢杆菌、嗜气芽孢杆菌按照重量份比为4-6:3-5:2-4:1-3进行培养搅拌,搅拌2min得到混合液;s12.将混合液置于30℃的环境下发酵5h得到混合发酵液;s13.在混合发酵液中加入硅藻土和粘结剂,相对于每升的培养液,加入的硅藻土为300g,粘结剂为80g,得到固液混合物;s14.将固液混合物在造粒机上过80目筛造粒,得到颗粒状混合物;s15.将颗粒状混合物置于烘干箱中,使用50℃的热空气烘干,得到粉末状生物复合菌剂;s16.将粉末状生物复合菌剂进行包装储存。3.一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,其特征在于,包括培养罐(1)和支撑架(10),所述培养罐(1)的顶部设置有进料口(11),底部设置有出料管(8),所述出料管(8)上设置有控制阀(9),所述培养罐(1)内设置有转动轴(16),所述转动轴(16)的顶端贯穿培养罐(1)连接有驱动电机(4),所述转动轴(16)的外部设置有搅拌套(18),所述搅拌套(18)的外部设置有搅拌横杆(21),所述横杆(21)的端部设置有搅拌纵叶(22),所述搅拌套(18)与转动轴(16)之间还设置有移动机构,所述培养罐(1)的底部还设置有推料组件,所述培养罐(1)的底部设置有排料口(15),所述排料口(15)处设置有密封板(14),所述培养罐(1)的外部设置有保温机构。4.根据权利要求3所述的一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,其特征在于,所述转动轴(16)的外壁具有限位凸块(17),所述搅拌套(18)的内壁具有与限位凸块(17)适配的限位凹槽(19)。5.根据权利要求3所述的一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,其特征在于,所述移动机构包括安装在转动轴(16)底部的凸环(32),所述转动轴(16)的外部且位于凸环(32)与搅拌套(18)之间设置有弹簧(23),所述搅拌套(18)的顶部设置有圆盘(20),所述转动轴(16)的顶部设置有锥齿一(27),所述培养罐(1)的顶部内壁通过吊环(28)转动连接有驱动轴(29),所述驱动轴(29)的一端设置有与圆盘(20)抵接的凸轮(3),另一端设置有锥齿二(30)。6.根据权利要求3所述的一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,其特征在于,所述推料组件包括安装在培养罐(1)底部的螺旋叶轴(24)和导料斜板(31),所述螺旋叶轴(24)的一端设置有锥齿三(26),所述转动轴(16)的底部设置有与锥齿三(26)啮合的锥齿四(25)。7.根据权利要求3所述的一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,其特征在于,所述保温机构包括安装在培养罐(1)外壁的保温壳(2),所述保温壳(2)上设置有控制面板(5),所述保温壳(2)的内部设置有电热管(13)和温度传感器(12),所述保温壳(2)的
顶部设置有注水口(6),底部设置有出水口(7)。8.根据权利要求7所述的一种用于海洋石油污染降解用生物复合菌剂制备设备,其特征在于,所述电热管(13)呈螺旋状结构,所述电热管(13)和温度传感器(12)均与控制面板(5)电性连接。

技术总结
本发明公开了一种海洋石油污染降解用的修复方法,包括以下步骤:S1.制备石油降解生物复合菌剂;S2.制备生物复合菌悬混液:将生物复合菌剂与水按照1:100的重量份比进行混合;S3.投放生物复合菌悬混液:将混合好的生物复合菌悬混液使用喷药无人机进行喷洒。本发明中,通过黄色海假单胞菌、海微小杆菌、嗜气芽孢杆菌的混合使得生物复合菌剂具有优异的降解原油的能力,生物复合菌剂中的沙福芽孢杆菌能够促进海洋植物的生长,有利于改善海洋的生态环境,本发明通过将多种降解菌进行复合形成新的生物复合菌剂,增强石油的降解的效率,从而达到海洋石油污染修复的效果。到海洋石油污染修复的效果。到海洋石油污染修复的效果。


技术研发人员:宋博
受保护的技术使用者:江苏大境生态环境科技有限公司
技术研发日:2022.07.25
技术公布日:2022/11/1
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