CN109264948A - 油泥无害化处理装置以及方法 - Google Patents

Abstract

一种油泥无害化处理装置以及方法。包括生物堆体、曝气***、抽提***和尾气处理装置；其中，所述曝气***包括曝气管和空压机，所述曝气管上开有均匀分布的小孔；所述抽提***包括抽提管和真空泵所述抽提管上开有均匀分布的小孔；所述生物堆体由粉碎后的农作物秸秆与待处理的油泥混合后堆砌成纵切面为梯形的具有固定形状的堆体而成，在所述生物堆体的下方铺设水泥防渗层；所述尾气处理装置内含活性炭，用于吸附石油烃类气体。本发明所提供的修复技术工艺简单、周期短且所处理过程中不产生二次污染，而且，可以将农作物废弃秸秆粉碎掺杂到油泥中，不仅解决了农作物秸秆废弃利用问题，而且增加了土壤的孔隙度，为生物生长提供了所需的营养物质。

Description

油泥无害化处理装置以及方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域中的一种油泥无害化处理技术。

背景技术

油田在生产过程中，由于原油开采，储存，集输，加工，以及原油采出液处理过程中产生的污泥．这部分污泥含有石油，被称为油泥。主要分为：落地油泥，清罐油泥，浮选浮渣等。目前成熟的油泥处理技术分为以固化处理技术、溶剂萃取处理技术为主的物理法和以焚烧处理技术、热裂解处理技术、热水洗涤处理技术为主的化学法。其中物理法、化学法都要二次添加化学药剂或者燃烧能源，不可避免的要二次污染。农作物秸秆是指脱除可食用目的农作物后剩下的大部分农作物。根据调查，大部分地区处理秸秆是燃烧补给生活能源，或是就地焚烧。秸秆焚烧的效率很低，不仅造成了秸秆资源的极大浪费，而且燃烧放出的二氧化碳加剧了温室效应，生成的氮硫氧化物和可吸入颗粒物等有害物质也对人体健康造成了极大威胁。现有技术中，尚无可对农作物秸秆进行高效低成本的处理方法，更无将农作物秸秆和油泥进行混合处理的方法。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种油泥无害化处理装置以及方法,利用装置和方法可以将农作物废弃秸秆粉碎掺杂到油泥中，不仅解决了农作物秸秆废弃利用问题，而且增加了土壤的孔隙度，为生物生长提供了所需的营养物质，同时，这种修复技术工艺简单、周期短且处理过程中不产生二次污染。

本发明的技术方案是：本种油泥无害化处理装置，包括生物堆体、曝气***、抽提***和尾气处理装置；其中，所述曝气***包括曝气管和空压机，所述曝气管上开有均匀分布的小孔，孔径为3毫米，孔距为10厘米；所述抽提***包括抽提管和真空泵，所述抽提管上开有均匀分布的小孔，孔径3毫米，孔距为10厘米；所述生物堆体由粉碎后的农作物秸秆与待处理的油泥混合后堆砌成纵切面为梯形的具有固定形状的堆体而成，所述生物堆体的高度不超过3米，所述生物堆体的占地面积不超过100平方米，在所述生物堆体的下方铺设水泥防渗层；所述尾气处理装置内含活性炭，用于吸附石油烃类气体；

所述抽提管在所述生物堆体内至少分布2根，所述抽提管的抽提入口深入所述生物堆体距顶面0.5米-1.5米处，所述抽提管的汇管通过真空泵与尾气处理装置相连接；渗滤液管道伸入在所述生物堆体内，距所述水泥防渗层高度为0.3米处，渗滤液管道的出口连接渗滤装置；曝气管平铺在所述生物堆体的内部下方，曝气管的气体入口与空压机相连接。

所述油泥无害化处理方法，包括如下步骤：

步骤一，选择平整的场地10㎡-100㎡，进行防渗处理，铺设防渗布；

步骤二，将农作物废弃秸秆粉碎后与将待处理的油泥按1：5掺杂混合平摊在场地上，把包含石油降解菌的生物制剂逐层均匀喷撒在污泥层上方；本步骤所选用的待处理的油泥为含油量在10%以下的待处理油泥或油污土壤；

步骤三，将曝气管呈网状平铺在生物堆内，与空压机相接；

步骤四，重复步骤二共3次，整体形成一个高为1.5米-3米，纵切面为梯形的生物堆体，生物堆体的体积控制在1000m³以下，生物制剂的使用量为待处理的油泥总量的10%；

步骤五，在步骤四所形成的生物堆体上方均匀分布2点-6点，将抽提管深入生物堆体距顶面0.5-1.5m处，经过真空泵与尾气处理装置相接；所述尾气处理装置中内置的吸附物质为活性炭；

步骤六，在生物堆体地高0.3m处，放入渗滤液收集管道，收集处理过程中形成的渗滤液；

步骤七，调整空压机和真空泵的注气压强和注气流量；其中，空压机注气压强调整范围在0.2 MPa ~0.3MPa之间，相对稳定后均值范围在0.24 MPa ~0.26MPa之间， 调整注气流量为4.2m³/h，采用2小时开和2小时关闭的间歇式运行模式；真空泵注气压强调整范围为0.2MPa ~0.3MPa ，相对稳定后均值范围在0.24 MPa ~0.26MPa之间， 真空泵注气流量为4.2m³/h，采用2小时开和2小时关闭的间歇式运行模式；

步骤八，使得生物堆体的含氧量持续保持在25%；利用真空泵抽走生物堆体中挥发的有机物和微生物呼吸作用产生的有害气体，抽提后气体接入尾气处理装置吸附处理；

步骤九，连续运转至少6个月，直至修复后含油率低于3‰上。

本发明具有如下有益效果：本发明建立的曝气-抽提***，在原有生物处理的效果上，增加了土壤中有机物的挥发，提高了生物堆的处理效率；2.本发明将农作物废弃秸秆粉碎掺杂到油泥中，不仅解决了农作物秸秆废弃利用问题，而且增加了土壤的孔隙度，为生物生长提供了所需的营养物质；3.本发明抽提***，可以将生物废气和石油烃气体吸取到尾气处理装置，避免了石油烃挥发物和生物废气对空气的二次污染。

附图说明：

图1所示为本发明所述装置的结构示意图。

图中，1-渗滤液收集器，2-渗滤液管道，3-曝气管、4-抽提管、5-空压机，6-真空泵，7-尾气处理装置。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本种油泥无害化处理装置，包括生物堆体、曝气***、抽提***和尾气处理装置7；其中，所述曝气***包括曝气管3和空压机5，所述曝气管上开有均匀分布的小孔，孔径为3毫米，孔距为10厘米；所述抽提***包括抽提管4和真空泵6，所述抽提管上开有均匀分布的小孔，孔径3毫米，孔距为10厘米；所述生物堆体由粉碎后的农作物秸秆与待处理的油泥混合后堆砌成纵切面为梯形的具有固定形状的堆体而成，所述生物堆体的高度不超过3米，所述生物堆体的占地面积不超过100平方米，在所述生物堆体的下方铺设水泥防渗层；所述尾气处理装置内含活性炭，用于吸附石油烃类气体；

所述抽提管在所述生物堆体内至少分布2根，所述抽提管的抽提入口深入所述生物堆体距顶面0.5米-1.5米处，所述抽提管的汇管通过真空泵6与尾气处理装置7相连接；渗滤液管道2伸入在所述生物堆体内，距所述水泥防渗层高度为0.3米处，渗滤液管道2的出口连接渗滤装置7；曝气管3平铺在所述生物堆体的内部下方，曝气管3的气体入口与空压机5相连接。

所述油泥无害化处理方法，包括如下步骤：

步骤一，选择平整的场地10㎡-100㎡，进行防渗处理，铺设防渗布；

步骤二，将农作物废弃秸秆粉碎后与将待处理的油泥按1：5掺杂混合平摊在场地上，把包含石油降解菌的生物制剂逐层均匀喷撒在污泥层上方；本步骤所选用的待处理的油泥为含油量在10%以下的待处理油泥或油污土壤；

步骤三，将曝气管呈网状平铺在生物堆内，与空压机相接；

步骤四，重复步骤二共3次，整体形成一个高为1.5米-3米，纵切面为梯形的生物堆体，生物堆体的体积控制在1000m³以下，生物制剂的使用量为待处理的油泥总量的10%；

步骤五，在步骤四所形成的生物堆体上方均匀分布2点-6点，将抽提管深入生物堆体距顶面0.5-1.5m处，经过真空泵与尾气处理装置相接；所述尾气处理装置中内置的吸附物质为活性炭；

步骤六，在生物堆体地高0.3m处，放入渗滤液收集管道，收集处理过程中形成的渗滤液；

步骤七，调整空压机和真空泵的注气压强和注气流量；其中，空压机注气压强调整范围在0.2 MPa ~0.3MPa之间，相对稳定后均值范围在0.24 MPa ~0.26MPa之间， 调整注气流量为4.2m³/h，采用2小时开和2小时关闭的间歇式运行模式；真空泵注气压强调整范围为0.2MPa ~0.3MPa ，相对稳定后均值范围在0.24 MPa ~0.26MPa之间， 真空泵注气流量为4.2m³/h，采用2小时开和2小时关闭的间歇式运行模式；

步骤八，使得生物堆体的含氧量持续保持在25%；利用真空泵抽走生物堆体中挥发的有机物和微生物呼吸作用产生的有害气体，抽提后气体接入尾气处理装置吸附处理；

步骤九，连续运转至少6个月，直至修复后含油率低于3‰。

本发明是一种油泥或油污土壤异位修复技术，将油泥或污染的土壤从污染区域挖掘出来，运送到做过防渗处理的场地，将废弃农作物秸秆粉碎后与待处理油泥掺杂，给生物菌剂提供营养的同时增大土壤孔隙度，利于生物生长；在生物堆中加入曝气-抽提***，不仅能够给生物提供必须的氧气，还能够将石油烃从空气中挥发-抽提出来，加速石油烃的去除效果；在生物堆底部做防渗处理、增加渗滤液回收管、设置尾气处理装置，保证最大程度减少对空气和土壤的二次污染。

具体实施时，所采用的生物制剂中的生物菌剂包括石油降解菌、真菌。菌剂是分离处经过功能化驯化形成的高效功能菌，其中石油降解菌属有无色杆菌属、不动杆菌属、产碱杆菌属、节核菌属、芽孢杆菌属、色杆菌属、棒状杆菌属、产黄菌属、微球菌属、微杆菌属、螺旋状菌属、链霉菌属、弧菌、黄单胞菌属、放线菌属；真菌有枝顶孢属、曲霉菌、金色担子菌、假丝酵母、芽枝霉属、德巴利酵母属、镰刀菌属、地霉属、拟酵母属、木霉属、轮枝属。菌剂投加后，在生长促进剂作用下使其快速处于对数生长期，大量形成降解菌团以石油类物质为底物，在氧气参与作用下，一部分转化为小分子物质，通过挥发抽提一处反应堆，一部分直接转化为二氧化碳和水 等物质，实现生物堆体中石油类的降解。

下面给出一个利用本发明具体实施的例子：

实施例1

a、选择10m*10m的平整场地，对场地进行防渗处理，铺设防渗布。

b、将农作物废弃秸秆粉碎后与待处理油泥（油泥含油量在6%）进行掺杂混合（掺杂比例为1：5），将其平摊于场地上，形成一个高为0.5m切面为梯形的生物堆，将5kg石油降解菌（有效活菌数≥50亿/克）均匀撒在生物堆上方；

c、将曝气管3平铺于生物堆上，形成相连的网状结构，在首端与空压机5相接；

d、重复b步骤3次，整体形成一个底面为9m*9m、高为2.0m、切面为梯形的生物堆；

e、在生物堆上方均匀分布4点，将抽提管4深入生物堆0.8m处，与真空泵6及尾气处理装置7相接；

f、在生物堆距离地面高0.3m处，放入渗滤液收集管道2，并接入渗滤液回收容器1；

所述曝气***包括曝气管、空压机。曝气管： 均匀分布小孔的直径为20mm的PPR材料（孔径3mm，孔距10cm）。空压机：注气压强为0.35MPa (相对稳定后均值约0.30MPa)， 注气流量为4.2m³/h，2hon~2hoff 间歇式运行；

所述抽提***包括真空泵、抽提管。真空泵：与空压机同步运行，注气压强为0.2~0.3MPa (相对稳定后均值约0.24~0.26MPa)， 注气流量为4.2m³/h；抽提管：均匀分布小孔的直径为20mm的PPR材料（孔径3mm，孔距10cm）；

所述的尾气处理装置内的吸附物质为活性炭，该装置能有效吸附石油烃类等气体，不造成空气二次污染。

原始污泥含油量在10.36%，经过本次实验在运行4周后，油泥含量降至2.33%；运行8周后，油泥含量降至1.06%；运行12周后，油泥含油量降至0.61%；运行16周后，油泥含量降至0.39；运行20周后，油泥含油量降至0.28%；运行24周后，油泥含量降至0.23%。

Claims (2)

1.一种油泥无害化处理装置，其特征在于：包括生物堆体、曝气***、抽提***和尾气处理装置（7）；其中，所述曝气***包括曝气管（3）和空压机（5），所述曝气管上开有均匀分布的小孔，孔径为3毫米，孔距为10厘米；所述抽提***包括抽提管（4）和真空泵（6），所述抽提管上开有均匀分布的小孔，孔径3毫米，孔距为10厘米；所述生物堆体由粉碎后的农作物秸秆与待处理的油泥混合后堆砌成纵切面为梯形的具有固定形状的堆体而成，所述生物堆体的高度不超过3米，所述生物堆体的占地面积不超过100平方米，在所述生物堆体的下方铺设水泥防渗层；所述尾气处理装置内含活性炭，用于吸附石油烃类气体；

所述抽提管在所述生物堆体内至少分布2根，所述抽提管的抽提入口深入所述生物堆体距顶面0.5米-1.5米处，所述抽提管的汇管通过真空泵（6）与尾气处理装置（7）相连接；渗滤液管道（2）伸入在所述生物堆体内，距所述水泥防渗层高度为0.3米处，渗滤液管道（2）的出口连接渗滤装置（7）；曝气管（3）平铺在所述生物堆体的内部下方，曝气管（3）的气体入口与空压机（5）相连接。

2.一种油泥无害化处理方法，包括如下步骤：

步骤一，选择平整的场地10㎡-100㎡，进行防渗处理，水泥硬化并铺设防渗布；

步骤二，将农作物废弃秸秆粉碎后与将待处理的油泥按1：5掺杂混合平摊在场地上，把包含石油降解菌的生物制剂逐层均匀喷撒在污泥层上方；本步骤所选用的待处理的油泥为含油量在10%以下的待处理油泥或油污土壤；

步骤三，将曝气管呈网状平铺在生物堆内，与空压机相接；

步骤四，重复步骤二共3次，整体形成一个高为1.5米-3米，纵切面为梯形的生物堆体，生物堆体的体积控制在1000m³以下，生物制剂的使用量为待处理的油泥总量的10%；

步骤五，在步骤四所形成的生物堆体上方均匀分布2点-6点，将抽提管深入生物堆体距顶面0.5-1.5m处，经过真空泵与尾气处理装置相接；所述尾气处理装置中内置的吸附物质为活性炭；

步骤六，在生物堆体地高0.3m处，放入渗滤液收集管道，收集处理过程中形成的渗滤液；

步骤七，调整空压机和真空泵的注气压强和注气流量；其中，空压机注气压强调整范围在0.2 MPa ~0.3MPa之间，相对稳定后均值范围在0.24 MPa ~0.26MPa之间， 调整注气流量为4.2m³/h，采用2小时开和2小时关闭的间歇式运行模式；真空泵注气压强调整范围为0.2MPa ~0.3MPa ，相对稳定后均值范围在0.24 MPa ~0.26MPa之间， 真空泵注气流量为4.2m³/h，采用2小时开和2小时关闭的间歇式运行模式；

步骤八，使得生物堆体的含氧量持续保持在25%；利用真空泵抽走生物堆体中挥发的有机物和微生物呼吸作用产生的有害气体，抽提后气体接入尾气处理装置吸附处理；

步骤九，连续运转至少6个月，直至修复后含油率低于3‰。