[發明專利]一種污染土壤或沉積物中烴類的生物修復工藝

在審

• 申請號: 201811283405.5
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109396179A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 王志強
• 申請（專利權）人: 浙江田成環境科技有限公司
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及利用微生物、營養物和生物表面活性劑對被碳氫化合物污染的土壤和污泥進行生物修復的方法。更具體地說，本發明涉及一種用于在土壤或沉積物中微生物降解碳氫化合物的生態系統，培養微生物生長所需的營養素和生物表面活性劑，其增加微生物和碳氫化合物之間的接觸面積。

技術領域

本發明涉及對石油烴(TPHs)和多環芳烴(PAHs)污染的土壤和沉積物的修復。更具體地，本發明涉及使用微生物和植物基表面活性劑的土壤修復過程。

背景技術

生物修復可定義為利用微生物、植物或酶降解環境中的污染物。其中的生物堆是一種原位生物修復技術，已被廣泛用于修復在土壤和沉積物中的石油化工污染物。生物處理包括將受污染的固體或者干燥的沉積物堆積到樁中，通過創造最佳或接近最佳的生長條件來刺激好氧微生物種群的生物降解活動(Jorgensen et al.2000)。這包括通過曝氣、調節pH和濕度水平以及添加營養物(氮和磷)等來引入利于微生物生長的元素。作為這些最佳生長條件的結果，增強的微生物活性導致生物可降解有機污染物(Gomez 2013)的快速降解。生物活性的有效性已經成功地在實驗室和田間規模上展示了一系列不同種類的烴類(Rojas et al.2007，Xu et al.2014)。

傳統生物堆存在許多局限性。需要持續的操作和維護活動，這導致高能耗和低成本。此外，生物堆可能是一個非常緩慢的過程。因此，需要開發一種快速、經濟、節能的功能協同修復工藝來修復碳氫化合物污染的土壤或沉積物。

發明內容

本發明的目的是將培養的土著微生物、植物表面活性劑和營養物質添加到生物系統中，以實現更有效的修復系統。根據本發明，提供了一種具有成本效益和生態友好的生態修復系統，用于修復碳氫化合物污染的土壤或沉積物。此系統包括：(1)定制特定地點的微生物群落，包括污染物降解細菌。該組分被封裝在海藻酸鈉、瓊脂糖、聚乙烯醇(PVA)、丙烯酰胺(ACAM)、聚乙二醇中，本發明的污染物降解的微生物最好是從同一土壤中分離得到的，并且是非轉基因的；本發明屬于紅球菌、羅氏菌、產堿菌、鏈霉菌、農桿菌、無色桿菌、微球菌、芽孢桿菌、放線菌、枝孢屬、葡萄球菌、不動桿菌、黃單胞菌、鞘氨醇單胞菌、節桿菌屬。黃桿菌，棒狀桿菌，短桿菌等；(2)生物表面活性劑和營養素。生物表面活性劑可以是任何基于植物的表面活性劑或表面活性劑合成的活細胞，如槐糖脂和鼠李糖脂。

土壤預處理

1)將受污染的土壤與培養的細菌、生物表面活性劑、營養鹽和水混合；

2)設計一個生物反應堆，梯形的形狀，從底部到頂部為2∶1，高度為1m～3m，長度為3m～100m。

生態圈建設

(1)將穿孔管以大約1m的間隔放置在橫跨生態圈長度的不透水膜上；(2)將污染土壤的基底層以1m間隔的多孔管和一層定制設計的微生物聯合體放置；(3)管道高度在50-500cm的連續層中。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的生態圈的側面剖視圖。生態圈：1.植物蓋層；2.清潔土層；3穿孔管；4.海藻酸鈉包封的細菌聯合體；5.重型襯里；6.滲濾液收集通道。

圖2顯示了在兩年間中的一個實施方案的中的生態土壤平均pH值和水分百分比。

圖3顯示了從兩年的實施方案中的一個實施方案中的生態土壤中可溶性硝酸鹽和磷酸鹽的平均水平。

圖4示出了從兩年的實施例中的一個實施方案中的生態圈土壤中的TVC和TPH降解物計數。

圖5顯示了一個實施方案中的一個實施方案在兩年內從生態土壤中提取的索氏提取脂肪和油的水平。

圖6顯示出了從該實施例之一的生態園土壤中索氏提取的GC輪廓。TPH標準、色譜圖1、3個月內生態土的GC剖面圖、色譜圖2、24個月內生態土壤剖面的GC剖面圖3。