[发明专利]用混合微生物菌剂无害化处理钻井泥浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井废弃泥浆的微生物处理方法，属环境保护领域；具体涉及一种用混合微生物菌剂无害化处理钻井泥浆的方法。

背景技术

我国每年废弃钻井泥浆的排放总量约为200～300万平方米，大部分未经处理，就地堆放填埋，给周边的植被、土壤、地表水和地下水造成严重的污染隐患，永久占用了大量宝贵的土地资源。

钻井废弃泥浆的特点：成分复杂，呈碱性，pH＝8～13；色度大，外观呈粘稠流体或半流体状；颗粒细小于2500目，直径2～10μm；含水率高30％～90％、不易脱水；粘度大；含有多种有机和无机类化学处理剂，色度、pH、COD、重金属、油烃类、盐类等有害物质浓度高，污染指标超出国家允许排放浓度的100～1000倍。

钻井废弃泥浆是胶体状态，其新鲜泥浆的含水量为60～70％，存放多年仍然有35～42％。泥浆的成分为膨润土<4％；聚丙烯氰钠或钙、铵1％～2％；SMP(磺化酚醛树脂)3％～5％；磺化沥青3％～5％；SMC(磺化褐煤)3％～5％，或PSC(褐煤树脂)3％～5％；两性离子聚合物降粘剂XY-271.0％～1.2％；SMT(磺化丹宁)3％～5％；FRH(润滑剂)3％～5％；CaCO₃2％；粒度<2500目；浸出液中Al>3mg/L，总铬>10mg/L，六价铬>1.5mg/L。

钻井废弃泥浆是一种对环境危害很大的污染物，钻井废弃泥浆若处理不当，将导致严重的土壤和地下水污染，对生态环境造成严重的破坏。国内外油气田公司钻井固体废物处理技术主要包括：回填处理、固化处理、干燥焚烧等。目前国内油气田主要采用固化处理，一旦发生泄漏等环境事故，会对周边的植被、土壤、地表水和地下水造成严重的污染。随着我国经济建设的高速深入发展，对环境的保护更加的重视，并通过全国人大会进一步修订了对环境保护最严厉的保护法规于2015年执行，如果严格执法，许多钻井项目将无法立项，相关企业将无法生存。

石油天然气开采中产生的钻井废弃泥浆以及运输过程中发生的泄漏等更是对周边环境造成难以愈合的伤害。传统清洁治理环境污染物的方法有许多种，最常用的主要还是物理化学方法，成本过高又易形成二次污染，治理过程更是耗时耗力，现已无法全面应对环境污染这个日益突出的问题。在这种情况下，生物修复技术因其具有投入少、治理效率高和环境负面影响低等优点得到了各国科学家的更多关注，对其研究也近年来越来越多。

20世纪70年代美国宾夕法尼亚州首次使用生物修复技术对汽油泄漏事故进行清除。到80年代末期，由于美国阿拉斯加海滩巨型油轮溢油事件，促使美国开始大规模使用生物修复技术来解决海域污染问题。此次修复工作的成功完成得到了美国环保局的认可，并成为生物修复技术发展史的一个里程碑。从90年代初期美国开始大力推行生物修复技术，将其广泛应用于土壤和水体的环境污染治理中。同时，欧洲发达国家也纷纷开始了对生物修复技术的研究，其成果辉煌与美国不相上下。

生物修复的原理就是利用自然中存在的生物或是人工诱变重组的生物来修复被污染的环境。生物修复的主角是生物，所以必须人为的创造适宜于生物生长繁殖和新陈代谢的环境，如充足的水分和营养物质、合适的温度和酸碱度以及适当的氧气和电子受体等。

微生物处理技术是在天然环境下通过工程手段，在污染物中接入人工的微生物菌种，如：无色杆菌属(Achromobacter sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)、色盐杆菌属(Chromohalobacter sp.)、盐单胞菌属(Halomonas sp.)、沙雷氏菌属(Serratia sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和微球菌属(Micrococcus sp.)等。人工控制微生物发酵条件，强化污染物降解的生物净化作用，使污染物在固废中得到净化处理。其优势在于：微生物大量接种后利用废弃泥浆中的天然有机物、油烃类物质作为碳源，快速生长，形成二氧化碳和水，使废弃泥浆中的COD、色度快速降低；微生物厌氧条件下生长，利用有机物产生有机酸，使废弃泥浆中的COD、pH、色度快速降低；微生物生长过程中的代谢产物作用于重金属离子后，使其发生生物和化学的氧化还原反应，金属离子的化学价位发生改变，成为难溶性的盐，使重金属离子得到固化，特别是三价铬转化为六价铬，转化率可以达到70％以上。微生物可以有效降解废弃泥浆中的多种有害化学添加剂，最后被分解成为二氧化碳和水，成为无害物质。

所以，利用微生物技术处理钻井废弃泥浆是一种非常环保、生态和可持续发展的技术，需要大力研发该类新技术。