本發(fā)明涉及一種土壤修復(fù)劑的制備方法及施用方法,尤其涉及一種石油污染土壤修復(fù)劑體系的制備方法及實(shí)施工藝。
背景技術(shù):
石油產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大的影響。油田開采經(jīng)歷了一次采油、二次采油和三次采油,目前普遍使用的化學(xué)三元復(fù)合驅(qū)技術(shù),是國內(nèi)外在三次采油階段開發(fā)的一項(xiàng)高效提高采收率技術(shù),但其對于土壤的污染極大,而且污染土壤很難再次利用。生物修復(fù)是一種較為環(huán)保的石油污染土壤進(jìn)行處理方式,現(xiàn)有生物修復(fù)技術(shù)基本以典型的耕作法、堆放法和堆肥法為主,但其存在污染修復(fù)受環(huán)境限制因素大、土壤持水效率低、原油與修復(fù)物(肥料、菌、調(diào)節(jié)劑)接觸效率低、修復(fù)周期長及修復(fù)效率不高等問題,難以得到大范圍的推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明對于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種石油污染土壤修復(fù)劑體系的制備方法及實(shí)施工藝。
本發(fā)明的一種石油污染土壤修復(fù)劑體系,是由土壤調(diào)節(jié)液、石油烴降解菌劑、固體肥料載體、生物聚合物菌劑和營養(yǎng)液構(gòu)成,
所述的土壤調(diào)節(jié)液是由生物脂肽表面活性劑10~20份、腐殖酸溶液1~10份、雙氧水0.1~0.5份、水60~90份,混合均勻制得;
所述的石油烴降解菌劑是由1~5份的石油烴降解菌發(fā)酵原液與15~20份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的固體肥料載體是將秸稈、樹葉和廢棄果蔬殘余中的一種或者幾種的混合物粉碎為1~3mm顆粒,再與有機(jī)糞按質(zhì)量比10:0.5的配比混合,然后用質(zhì)量濃度為0.05%腐殖酸溶液浸潤,常溫25℃下,控制濕度30~50%,堆肥發(fā)酵2個月后,與增氧劑按10:0.1混合均勻,即得固體肥料載體;
所述的生物聚合物菌劑是由1~5份的生物聚合物菌發(fā)酵原液與15~20份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的營養(yǎng)液是由糖蜜0.1~1份、尿素0.1~1份、酵母粉0.01~0.1份、玉米漿干粉0.1~1份、磷酸氫二鉀0.1~0.5份、水96~99份,混合均勻制得;
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的石油烴降解菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將地衣芽孢桿菌cgmcc1.7461接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行600~750微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇能夠在10℃~25℃溫度條件下,利用正十六烷、苯、菲和環(huán)己烷為單一碳源生長、對芳烴及環(huán)烷烴有較強(qiáng)的降解能力的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含300ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)18~24小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:將a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量60%,接種量5%,溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)24~30小時,得到種子菌液;
c、初級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(200l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量80%,接種量5%,控制通風(fēng)量0.2~0.4vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0~8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)24~36小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的以及發(fā)酵菌種導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按60%裝液量,接種量5%,控制通風(fēng)量0.2~0.4vvm,過程ph值控制在7.0~8.5,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)30~48小時后,制得石油烴降解菌發(fā)酵原液,其中烴降解菌菌數(shù)在2×108個/m以上;
上述搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:液態(tài)石蠟0.5~1份,氯化銨2~3份、酵母粉0.2~0.4份、磷酸二氫鉀1.5~2份、七水硫酸鎂0.2~0.5份、氯化錳0.1~0.5份、氯化鈣0.2~0.5份、裝液量控制在80%、培養(yǎng)溫度25~30℃、控制通風(fēng)量0.2~0.4vvm,攪拌速度控制在50~80rpm,以上均為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的生物聚合物菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將野油菜黃單胞菌cgmcc1.1781接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行600~750微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇可在20~40℃溫度下,利用糖類為碳源產(chǎn)生生物復(fù)合多糖的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含100ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)10~15小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量20%,接種量10%,溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)10~15小時,得到種子菌液;
c、一級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(100l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.5vvm,攪拌轉(zhuǎn)速130轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0~8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)8~13小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、二級發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的一集發(fā)酵菌種導(dǎo)入二級(1m3)種子罐,二級罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.5~0.6vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0~8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)5~8小時,制得二級發(fā)酵菌液;
e、發(fā)酵培養(yǎng):將d步驟制得的制得二級發(fā)酵菌液導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按50%裝液量,接種量10%,通風(fēng)量0.7~0.8vvm,過程ph值控制在7.0~8.5,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)6~8小時后,即制得生物聚合物菌發(fā)酵原液,控制微生物復(fù)合多糖在微生物發(fā)酵液中占1%~1.8%;
上述搖瓶及各級發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:玉米糖漿10~20份、酵母膏5~7份、蛋白胨0.2~0.3份、磷酸二氫鉀1.5~2份、七水硫酸鎂0.3~0.5份、氯化鈣0.1~0.2份、裝液量為20~50%、培養(yǎng)溫度25±2℃、ph值7~8,攪拌速度控制在80~150rpm,以上為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的固體肥料載體中的增氧劑是由過氧化鈣和過氧化尿素按質(zhì)量配比20:1混合而成。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的土壤調(diào)節(jié)液中的腐殖酸溶液的質(zhì)量濃度大于50%。
一種石油污染土壤修復(fù)劑體系的實(shí)施工藝,其具體操作步驟如下:先噴灑土壤調(diào)節(jié)液,每平方米噴灑1~4l;然后噴灑石油烴降解菌劑,每平方米噴灑1~4l后,鋪撒增氧劑,每平方米均勻鋪撒100~200g;再噴灑生物聚合物菌劑,每平方米噴灑1~2l后,鋪撒固體肥料載體顆粒1~2cm厚,最后再次噴灑生物聚合物菌劑,每平方米噴灑1~4l即可。
其中,生物復(fù)合驅(qū)油劑中的生物脂肽表面活性劑的制備方法為公開技術(shù),其已被專利號為201110343413.6的發(fā)明專利《一種脂肽生物表面活性劑的工業(yè)化制備方法》所公開。
本發(fā)明的一種石油污染土壤修復(fù)劑體系的制備方法及實(shí)施工藝,適用于石油污染土壤的大規(guī)模原位生物修復(fù),其有益效果為:
1)本發(fā)明以土壤調(diào)節(jié)劑中的生物脂肽表面活性劑作為乳化分散劑,提高石油與土壤的溶解效果,促進(jìn)石油烴微生物的生長,抑制有害微生物繁殖;
2)引入的外源石油烴降解菌,其在中低溫(5~10℃)下降解石油烴效率達(dá)到43.7%,同時,該菌在不含有石油烴的區(qū)域代謝多糖聚合物,該聚合多糖可激活本源石油烴降解菌,并且該物質(zhì)形成粘液膜層,可暫時性覆蓋石油烴降解環(huán)境,控制微環(huán)境水分與溫度蒸發(fā),保證環(huán)境濕度與溫度,進(jìn)一步提高石油污染的降解效率;
3)本發(fā)明專利所用固體秸稈、樹葉、果蔬殘余是廢棄物的資源化利用,原料易得,工藝較簡單,為微生物生長提供適宜的的基質(zhì),同時,載體經(jīng)粉碎發(fā)酵制成肥料對固化微生物生長,保證微環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)、濕度、溫度等指標(biāo),對提高本源土壤菌群活力、緩解板結(jié)污染土壤有重要作用;
4)土壤調(diào)節(jié)液、兩種菌劑與營養(yǎng)劑、載體肥料三體系的優(yōu)化實(shí)施工藝,5%或以下的石油污染土壤,在溫度5~10℃條件石油降解率達(dá)39%~43.7%;在15~20℃條件石油降解率達(dá)59.8%,溫度在25~30℃條件,石油降解率達(dá)87.5%以上。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本發(fā)明的一種石油污染土壤修復(fù)劑體系,是由土壤調(diào)節(jié)液、石油烴降解菌劑、固體肥料載體、生物聚合物菌劑和營養(yǎng)液構(gòu)成,
所述的土壤調(diào)節(jié)液是由生物脂肽表面活性劑10份、腐殖酸溶液1份、雙氧水0.1份、水60份,混合均勻制得,所述的土壤調(diào)節(jié)液中的腐殖酸溶液的質(zhì)量濃度大于60%;
所述的石油烴降解菌劑是由1份的石油烴降解菌發(fā)酵原液與15份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的固體肥料載體是將秸稈、樹葉和廢棄果蔬殘余中的一種或者幾種的混合物粉碎為1mm顆粒,再與有機(jī)糞按質(zhì)量比10:0.5的配比混合,然后用質(zhì)量濃度為0.05%腐殖酸溶液浸潤,常溫25℃下,控制濕度30%,堆肥發(fā)酵2個月后的發(fā)酵混合物備用,使用前將發(fā)酵后的混合物與增氧劑按10:0.1混合配比制得,所述的增氧劑是由過氧化鈣和過氧化尿素按質(zhì)量配比20:1混合而成;
所述的生物聚合物菌劑是由1份的生物聚合物菌發(fā)酵原液與15份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的營養(yǎng)液是由糖蜜0.1份、尿素0.1份、酵母粉0.01份、玉米漿干粉0.1份、磷酸氫二鉀0.1份、水96份,混合均勻制得;
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
所述的石油烴降解菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將地衣芽孢桿菌cgmcc1.7461接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行600微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb(luria-bertani)培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇能夠在10℃~25℃溫度條件下,利用正十六烷、苯、菲和環(huán)己烷為單一碳源生長、對芳烴及環(huán)烷烴有較強(qiáng)的降解能力的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含300ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)18小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:將a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量60%,接種量5%,溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)24小時,得到種子菌液;
c、初級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(200l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量80%,接種量5%,控制通風(fēng)量0.2vvm,,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)24小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的以及發(fā)酵菌種導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按60%裝液量,接種量5%,控制通風(fēng)量0.2vvm,過程ph值控制在7.0,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)30小時后,制得石油烴降解菌發(fā)酵原液,其中烴降解菌菌數(shù)在2×108個/m以上;
上述搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:液態(tài)石蠟0.5份、氯化銨2份、酵母粉0.2份、磷酸二氫鉀1.5份、七水硫酸鎂0.2份、氯化錳0.1份、氯化鈣0.2份、裝液量控制在80%、培養(yǎng)溫度25℃、控制通風(fēng)量0.2vvm,攪拌速度控制在50rpm,以上均為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
所述的生物聚合物菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將野油菜黃單胞菌cgmcc1.1781接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行600微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb(luria-bertani)培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇可在20~40℃溫度下,利用糖類為碳源產(chǎn)生生物復(fù)合多糖的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含100ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)10小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量20%,接種量10%,溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)10小時,得到種子菌液;
c、一級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(100l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.5vvm,攪拌轉(zhuǎn)速130轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0~8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)8小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、二級發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的一集發(fā)酵菌種導(dǎo)入二級(1m3)種子罐,二級罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.5vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0~8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)5小時,制得二級發(fā)酵菌液;
e、發(fā)酵培養(yǎng):將d步驟制得的制得二級發(fā)酵菌液導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按50%裝液量,接種量10%,通風(fēng)量0.7vvm,過程ph值控制在7.0~8.5,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)6小時后,即制得生物聚合物菌發(fā)酵原液,其中微生物復(fù)合多糖在微生物發(fā)酵液產(chǎn)品中占1.2%;
上述搖瓶及各級發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:玉米糖漿10份、酵母膏5份、蛋白胨0.2份、磷酸二氫鉀1.5份、七水硫酸鎂0.3份、氯化鈣0.1份、裝液量為20%、培養(yǎng)溫度25±2℃、ph值7,攪拌速度控制在80rpm;
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
實(shí)施例2
本發(fā)明的一種石油污染土壤修復(fù)劑體系,是由土壤調(diào)節(jié)液、石油烴降解菌劑、固體肥料載體、生物聚合物菌劑和營養(yǎng)液構(gòu)成,
所述的土壤調(diào)節(jié)液是由生物脂肽表面活性劑20份、腐殖酸溶液10份、雙氧水0.5份、水90份,混合均勻制得,其中腐殖酸溶液的質(zhì)量濃度為70%;
所述的石油烴降解菌劑是由5份的石油烴降解菌發(fā)酵原液與20份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的固體肥料載體是將秸稈、樹葉和廢棄果蔬殘余中的一種或者幾種的混合物粉碎為1~3mm顆粒,再與有機(jī)糞按質(zhì)量比10:0.5的配比混合,然后用質(zhì)量濃度為0.05%腐殖酸溶液浸潤,常溫25℃下,控制濕度50%,堆肥發(fā)酵2個月后的發(fā)酵混合物備用,使用前將發(fā)酵后的混合物與增氧劑按10:0.1混合配比制得,其中增氧劑是由過氧化鈣和過氧化尿素按質(zhì)量配比20:1混合而成;
所述的生物聚合物菌劑是由5份的生物聚合物菌發(fā)酵原液與20份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的營養(yǎng)液是由糖蜜1份、尿素1份、酵母粉0.1份、玉米漿干粉1份、磷酸氫二鉀0.5份、水99份,混合均勻制得;
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
所述的石油烴降解菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將地衣芽孢桿菌cgmcc1.7461接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行750微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇能夠在10℃~25℃溫度條件下,利用正十六烷、苯、菲和環(huán)己烷為單一碳源生長、對芳烴及環(huán)烷烴有較強(qiáng)的降解能力的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含300ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)24小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:將a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量60%,接種量5%,溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)30小時,得到種子菌液;
c、初級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(200l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量80%,接種量5%,控制通風(fēng)量0.3vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)36小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的以及發(fā)酵菌種導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按60%裝液量,接種量5%,控制通風(fēng)量0.3vvm,過程ph值控制在8.5,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)48小時后,制得石油烴降解菌發(fā)酵原液,其中烴降解菌菌數(shù)在2×108個/m以上;
上述搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:液態(tài)石蠟1份、、氯化銨3份、酵母粉0.4份、磷酸二氫鉀2份、七水硫酸鎂0.5份、氯化錳0.5份、氯化鈣0.5份、裝液量控制在80%、培養(yǎng)溫度30℃、控制通風(fēng)量0.3vvm,攪拌速度控制在80rpm,以上均為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
所述的生物聚合物菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將野油菜黃單胞菌cgmcc1.1781接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行750微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇可在20~40℃溫度下,利用糖類為碳源產(chǎn)生生物復(fù)合多糖的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含100ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)15小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量20%,接種量10%,溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)15小時,得到種子菌液;
c、一級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(100l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.5vvm,攪拌轉(zhuǎn)速130轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.0~8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)13小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、二級發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的一集發(fā)酵菌種導(dǎo)入二級(1m3)種子罐,二級罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.6vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在8.0,溫度25±2℃,培養(yǎng)6小時,制得二級發(fā)酵菌液;
e、發(fā)酵培養(yǎng):將d步驟制得的制得二級發(fā)酵菌液導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按50%裝液量,接種量10%,通風(fēng)量0.8vvm,過程ph值控制在8.5,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)7小時后,即制得生物聚合物菌發(fā)酵原液,其中微生物復(fù)合多糖在微生物發(fā)酵液產(chǎn)品中占1.6%;
上述搖瓶及各級發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:玉米糖漿20份、酵母膏7份、蛋白胨0.3份、磷酸二氫鉀2份、七水硫酸鎂0.5份、氯化鈣0.2份、裝液量為50%、培養(yǎng)溫度25±2℃、ph值8,攪拌速度控制在150rpm,以上為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
實(shí)施例3
本發(fā)明的一種石油污染土壤修復(fù)劑體系,是由土壤調(diào)節(jié)液、石油烴降解菌劑、固體肥料載體、生物聚合物菌劑和營養(yǎng)液構(gòu)成,
所述的土壤調(diào)節(jié)液是由生物脂肽表面活性劑15份、腐殖酸溶液5份、雙氧水0.3份、水70份,混合均勻制得,其中腐殖酸溶液的質(zhì)量濃度為70%;
所述的石油烴降解菌劑是由3份的石油烴降解菌發(fā)酵原液與18份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的固體肥料載體是將秸稈、樹葉和廢棄果蔬殘余中的一種或者幾種的混合物粉碎為2mm顆粒,再與有機(jī)糞按質(zhì)量比10:0.5的配比混合,然后用質(zhì)量濃度為0.05%腐殖酸溶液浸潤,常溫25℃下,控制濕度30~50%,堆肥發(fā)酵2個月后的發(fā)酵混合物備用,使用前將發(fā)酵后的混合物與增氧劑按10:0.1混合配比制得,其中增氧劑是由過氧化鈣和過氧化尿素按質(zhì)量配比20:1混合而成;
所述的生物聚合物菌劑是由3份的生物聚合物菌發(fā)酵原液與18份營養(yǎng)液,混合均勻制得;
所述的營養(yǎng)液是由糖蜜0.5份、尿素0.5份、酵母粉0.05份、玉米漿干粉0.5份、磷酸氫二鉀0.3份、水97份,混合均勻制得;
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
所述的石油烴降解菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將地衣芽孢桿菌cgmcc1.7461接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行700微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇能夠在10℃~25℃溫度條件下,利用正十六烷、苯、菲和環(huán)己烷為單一碳源生長、對芳烴及環(huán)烷烴有較強(qiáng)的降解能力的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含300ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)18~24小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:將a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量60%,接種量5%,溫度25±2℃、100轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)28小時,得到種子菌液;
c、初級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(200l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量80%,接種量5%,控制通風(fēng)量0.4vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.5,溫度25±2℃,培養(yǎng)30小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的以及發(fā)酵菌種導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按60%裝液量,接種量5%,控制通風(fēng)量0.4vvm,過程ph值控制在8.0,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)36小時后,制得石油烴降解菌發(fā)酵原液,其中烴降解菌菌數(shù)在2×108個/m以上;
上述搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:液態(tài)石蠟0.7份、氯化銨2~3份、酵母粉0.3份、磷酸二氫鉀1.8份、七水硫酸鎂0.3份、氯化錳0.3份、氯化鈣0.3份、裝液量控制在80%、培養(yǎng)溫度28℃、控制通風(fēng)量0.4vvm,攪拌速度控制在70rpm,以上均為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
所述的生物聚合物菌發(fā)酵原液的制備方法如下:
a、菌種誘變:將野油菜黃單胞菌cgmcc1.1781接種過夜培養(yǎng),制得待誘變發(fā)酵液,然后將待誘變發(fā)酵液進(jìn)行700微克/毫升ntg處理,按照1:1進(jìn)行混勻,25℃保溫30min,離心取下層細(xì)胞,洗滌細(xì)胞,于lb培養(yǎng)基中重懸、其細(xì)胞濃度為1.0×108~2.0×108個/ml,25℃培養(yǎng)過夜,稀釋涂板,選擇可在20~40℃溫度下,利用糖類為碳源產(chǎn)生生物復(fù)合多糖的菌種即為目標(biāo)菌種;
b、發(fā)酵液制備:
a、目標(biāo)菌種活化:斜面目標(biāo)菌種挑出2環(huán)至含100ml液體培養(yǎng)基的500ml搖瓶中活化培養(yǎng),溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)12小時,得到活化菌液;
b、制備種子液:a步驟制得的活化菌液轉(zhuǎn)接到5l搖瓶中培養(yǎng),5l搖瓶裝液量20%,接種量10%,溫度25±2℃、150轉(zhuǎn)/分震蕩培養(yǎng)12小時,得到種子菌液;
c、一級發(fā)酵培養(yǎng):將b步驟制得的種子菌液導(dǎo)入(100l)一級種子發(fā)酵罐中,種子罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.5vvm,攪拌轉(zhuǎn)速130轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.5,溫度25±2℃,培養(yǎng)10小時后,得到一級發(fā)酵菌種;
d、二級發(fā)酵培養(yǎng):將c步驟制得的一集發(fā)酵菌種導(dǎo)入二級(1m3)種子罐,二級罐裝液量50%,接種量10%,控制通風(fēng)量0.55vvm,攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,ph值控制在7.5,溫度25±2℃,培養(yǎng)8小時,制得二級發(fā)酵菌液;
e、發(fā)酵培養(yǎng):將d步驟制得的制得二級發(fā)酵菌液導(dǎo)入(10m3)三級發(fā)酵罐,三級發(fā)酵罐按50%裝液量,接種量10%,通風(fēng)量0.75vvm,過程ph值控制在8.0,溫度25±2℃,攪拌速度80轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)8小時后,即制得生物聚合物菌發(fā)酵原液,其中微生物復(fù)合多糖在微生物發(fā)酵液產(chǎn)品中占1.8%;
上述搖瓶及各級發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方是:玉米糖漿15份、酵母膏6份、蛋白胨0.25份、磷酸二氫鉀1.8份、七水硫酸鎂0.4份、氯化鈣0.15份、裝液量為40%、培養(yǎng)溫度25±2℃、ph值7.5,攪拌速度控制在100rpm,以上為質(zhì)量份數(shù);
以上均為質(zhì)量份數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量百分比。
利用實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?所制得的一種石油污染土壤修復(fù)劑體系,其具體實(shí)施工藝操作步驟如下:先噴灑土壤調(diào)節(jié)液,每平方米噴灑1~4l;然后噴灑石油烴降解菌劑,每平方米噴灑1~4l后,鋪撒增氧劑(由過氧化鈣和過氧化尿素按質(zhì)量配比20:1混合而成),每平方米均勻鋪撒100~200g;再噴灑生物聚合物菌劑,每平方米噴灑1~2l后,鋪撒固體肥料載體顆粒1~2cm厚,最后再次噴灑生物聚合物菌劑,每平方米噴灑1~4l即可;噴灑的過程需按照順序和用量依次連續(xù)噴灑,對處理原油污染土壤,可定期按實(shí)際土壤濕度噴灑土壤調(diào)節(jié)液及石油烴降解菌營養(yǎng)液,控制土壤濕度30%~50%,可提高原油降解時間。