[發(fā)明專利]一種營養(yǎng)鹽、膨脹石墨和微生物共包埋漂浮菌劑的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210464664.4
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102978195A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王學江;王鑫;卜云潔;顏湘波;王偉;趙建夫;周禮杰
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/04;C02F3/34;C12R1/05;C12R1/07;C12R1/01
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于油類污染水體原位凈化的營養(yǎng)鹽、膨脹石墨和微生物共包埋漂浮型菌劑的制備方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，使得市場對石油及其衍生產(chǎn)品的需求量逐年升高，而石油開采業(yè)的發(fā)展以及航運業(yè)的繁榮，導致每年越來越多的石油烴進入水體，水體石油類污染已成為環(huán)境領(lǐng)域關(guān)注的熱點。

目前，油污染的修復技術(shù)主要包括物理修復、化學修復、生物修復以及組合修復技術(shù)。物理修復的方法采用人工或機械的手段對浮油進行圍欄和吸附，但成本高、除油不徹底、操作要求高成為了該技術(shù)的主要缺點；化學修復方法則是通過投加化學藥劑或者燃燒法處理表面油污，這種方法易產(chǎn)生二次污染且具有一定的危險性；生物修復技術(shù)以及圍繞生物修復的組合技術(shù)以其安全、經(jīng)濟、高效、無二次污染的特點必將成為未來海洋溢油修復技術(shù)發(fā)展的重點。

雖然微生物修復技術(shù)優(yōu)勢明顯，但也存在著一些問題：首先，石油降解微生物在使用中受生存環(huán)境和土著菌株間的競爭關(guān)系等因素的影響，很難在新的環(huán)境條件下生存和應(yīng)用；其次，從微生物攝取石油烴的模式看，微生物降解高碳烴(C≥12)是通過細胞直接接觸進行的，但由于石油降解菌自身比重問題，其在投入水中后多呈沉降狀態(tài)，妨礙了其與高碳烴浮油的有效接觸；第三，大部分受石油污染水體中氮磷營養(yǎng)元素匱乏，如海洋，不利用微生物生長，而外加的營養(yǎng)鹽進入開放水體環(huán)境又會在短時間內(nèi)被稀釋，被微生物利用率低，且有引起二次污染的不足。因此為了解決這些問題，有待對生物修復技術(shù)進行改進和強化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，將微生物修復技術(shù)與共包埋固定化技術(shù)相結(jié)合，提供一種用于海洋溢油污染原位修復的共包埋漂浮菌劑。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：采用海藻酸鈉-氯化鈣固定法對營養(yǎng)鹽、石油降解菌進行共包埋，以比重較輕的膨脹石墨為無機添加劑實現(xiàn)包埋菌劑的漂浮，即將1~5ml的營養(yǎng)鹽溶液、1~5ml的石油降解菌以及0.1~0.3g膨脹石墨加入到含1%~3%的海藻酸鈉溶膠中，攪拌混合均勻，用滴管滴加至含1%~5%的氯化鈣溶液中，在4℃條件下交聯(lián)8-12小時，之后用0.9%的NaCl溶液清洗、保存，得到營養(yǎng)鹽、膨脹石墨和微生物共包埋漂浮菌劑。使用時，將該菌劑直接投加到受石油污染水面上，即可通過包埋菌劑的吸附降解作用，實現(xiàn)污染水體的凈化。

本發(fā)明中，所述的營養(yǎng)鹽溶液主要成分為氮和磷，其中氮源可選擇NaNO₃、NH₄Cl、NH₄NO₃或尿素等中一種以上；磷源可選擇KH₂PO₄、K₂HPO₄、NaH₂PO₄或Na₂HPO₄等中一種以上。包埋體系中的含氮量為20~40mg/L、含磷量為5~10mg/L。

本發(fā)明中，所述的石油降解菌種液為食烷菌（Alcanivorax?sp.）、產(chǎn)堿菌?(Alcal?igenes?sp.)、戈登氏茵(Gordonia?sp.)、迪茨氏菌（Dietzia?sp.）、芽孢桿菌（Bacillus?sp.）和鹽單胞菌（Halomonas?venusta）按重量分數(shù)計為0.5~1.5:0.5~1.5:0.5~1.5:1~3:1~3:2~4，在含石油濃度為1000mg/L的培養(yǎng)基中恒溫培養(yǎng)4~7天得到混合菌種液。所述石油可根據(jù)處理對象需要選原油、柴油、機油及其他不同石油成分。

本發(fā)明中，所述的膨脹石墨為市售50~200目的可膨脹石墨于600~1000℃的條件下高溫膨化10~30s制得。

本發(fā)明中，所述的海藻酸鈉溶液是將海藻酸鈉在60~90℃條件下溶解,攪拌成均勻的膠狀之后冷卻至室溫。

原理：以膨脹石墨為無機添加劑，采用海藻酸鈣包埋固定法，將營養(yǎng)鹽溶液和高效石油降解復合菌進行包埋固定，制備共包埋漂浮菌劑。使用時，將共包埋漂浮菌劑投加于石油污染水面上，膨脹石墨的添加使得菌劑漂浮于油-水界面，實現(xiàn)石油降解菌與石油污染物的有效接觸，包埋菌劑內(nèi)部的營養(yǎng)鹽提供了微生物生長和代謝所需的營養(yǎng)物，強化了生物降解的效率，實現(xiàn)水體的凈化。

與已有的石油污染處理技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：