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我国石油石化行业每年产生大量含油污泥,其中含有的大量石油烃类污染物对人体及环境具有很高的毒害作用,若处理不当会产生严重的环境污染,影响人体健康。另一方面,油泥中含有植物生长所必需的矿质元素,其适当处理后土地利用能明显改善土壤的结构和理化性质。因此,寻求高效处理技术,消除油泥对生态环境的危害,实现资源回收和可持续发展,成为国内外环境界研究的重大课题之一。
调研过程中,发现目前国内对油泥及其堆肥的含油率测定方法还没有统一的标准,文献资料中多采用废水中油的测定方法:重量法和分光光度法。实践中发现重量法存在分离计量上的困难,分光光度法受油泥溶液颜色干扰严重。有鉴于此,本文在重量法的基础上增强破乳手段,建立了新的样品含油率的测定方法。
本文主要探讨采用一次发酵反应装置法、二次发酵条堆的组合堆肥工艺处理辽河油田稀油浮渣和稠油浮渣的可行性。通过试验,确定了工艺路线和操作方法,研制了发酵装置。经过强制通风的高温好氧一次发酵及翻堆供氧的条堆二次发酵,对堆肥的工艺和参数进行研究,取得如下结果:
1)经过一次高温耗氧发酵和条堆二次发酵,油泥及污泥基本无害化、稳定化和减量化,达到卫生化要求指标,主要包括:料堆中心温度≥55℃,高温保持≥5d以上;粪大肠菌值10—1~10-2、蛔虫卵杀灭率≥195%以上,无蚊蝇孽生;堆高明显降低,堆料减容在35%左右;污泥结构松散,不再发黑发臭;处理结束时堆层中的耗氧速率<0.1⊿O2%/min。
2)建立了一套有效的测定含油污泥及堆肥过程样品的含油率的测定方法。
3)混合堆料中含油率下降了40%以上。
4)油泥在混合物中的质量比例在55%以上时对堆肥过程有影响,不利于含水率的降低。
5)采用回料的方法驯化出促进发酵的高效菌群,针对解决含油污泥初始发酵速度慢的问题;菌群还具有除臭功能。
6)开展了优化工艺参数的试验。堆肥过程不同阶段可以采取不同的通风量。一般来说,初始升温期采用小风量,中后期采用大风量,不仅可以节省能源,保证初期升温速度,还可以起到降低含水率的作用。
7)验证芦苇是很好的混合堆肥添加剂,长度在5mm以下时有最好的堆肥效果。芦苇与油泥的体积比以2:1~1:1之间为宜。