聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土制造技术

本发明专利技术提供了一种聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土，所述生物强化处理工艺包括步骤：制备聚合物体系水基钻井固废生物强化处理用生物制剂；将所述生物制剂和聚合物体系水基钻井固废按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，获得第一混合物；加入占所述第一混合物重量5～20％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；将第二混合物转移至处理场所，控制含水量为22％～30％，在15～35℃温度下处理30～60天，获得绿化种植土；其中，所述生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB‑14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。本发明专利技术具有能够缩短钻井固废处理周期，减少使用或不使用自然土，固废处理后可作绿化种植土等优点。

【技术实现步骤摘要】
聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土
本专利技术属于石油天然气勘探钻井污染治理
，具体来讲，涉及一种聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土。
技术介绍
水基钻井固废是油气勘探常规钻井作业的必然产物，川渝地区产生量一般在0.35～0.4m3/m进尺。由于川渝地区地质构造复杂，钻井作业井深深，多数井都属于4000m以上的深井，因此钻井作业中常需在不同井深采用聚合物钻井液体系+气体钻井(部分井)+磺化钻井液体系钻完全井，而钻井作业产生的钻井固废中的污染物，除钻井井眼带出的地下岩屑外，主要来源于钻井液。其中，聚合物体系统水基钻井液以无毒低害的无机盐和聚合物调配，含有易生物降解的非苯环有机物，污染物组分相对较单一，COD含量较低，基本不含汞、铬、铅等有毒重金属，且固废量占到全井总量1/2左右，因此具有总量大、污染物含量低、适宜生物处理转化为土壤进行资源化利用等特点。申请号为：CN201910688639.6、申请名称为：水基钻井液体系固废资源化处置利用工艺；申请号为：CN201910361807.0、申请名称为：一种钻井固体废弃物微生物处理工艺以及申请号为：CN201910688643.2、申请名称为：水基钻井软质固废资源化处置利用工艺；以上三个专利均公开采用微生物、土壤、植物联合处理水基钻井固废的方法。但是，以上方法在实际运用过程中，需添加固废处理量0.5～3倍的自然土，处理过程中还需要表层覆盖自然土种植植物，存在工作量大和破坏已有生态环境的风险；另外还存在处理周期较长的问题。鉴于以上问题，有必要提供一种能够进一步提高微生物处理效果，缩短处理周期，不使用自然土和种植植物协同降解的水基钻井固废资源化利用工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的在于提供一种能够进一步提高微生物处理效果，缩短处理周期，不使用自然土和种植植物协同降解的水基钻井固废资源化利用工艺。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，所述工艺针对污染物含量为3.0～8.0％wt且污染物中有机聚合物含量为80％wt以上、COD≤800mg/L的聚合物体系水基钻井固废，所述生物强化处理工艺包括步骤：制备聚合物体系水基钻井固废生物强化处理用生物制剂；将所述生物制剂和聚合物体系水基钻井固废按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，获得第一混合物；加入占所述第一混合物重量5～20％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；将第二混合物转移至处理场所，控制含水量为22％～30％，在15～35℃温度下处理30～60天，获得绿化种植土；其中，所述生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB-14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述处理场所可为处理池、处理罐或处理箱。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述营养剂可包括有机肥、秸秆、麸皮和米糠中至少一种。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述制备生物制剂可包括步骤：从石油天然气钻井井场采集钾聚磺体系水基钻井固废样品；向所述样品中加入有机质、多种类型的水基钻井液添加剂和氮源得到碳氮比在15～20:1的混合物，调节混合物含水量至28％～30％并置于25℃～32℃条件下培养，淘汰无降解能力菌株，逐步提高各水基钻井液添加剂浓度，驯化后得到含有降解高效菌的混合物；对所述含有降解高效菌的混合物进行分离纯化，将分离纯化后的菌株保存备用；分别制备包含所述多种类型的水基钻井液添加剂中单一水基钻井液添加剂的培养液，各培养液中均接种所述保存备用的菌株并测定各培养液中所含水基钻井液添加剂的降解量，选取对各培养液中水基钻井液添加剂降解率均大于5％的菌株，得到粪产碱菌酚亚种；将所述粪产碱菌酚亚种培养扩大得到所述生物制剂。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述绿化种植土浸出液COD＜100mg/L、发芽指数＞80％、有机质含量＞50g/kg、速效氮＞100mg/kg，有效磷＞87mg/kg、速效钾＞8500mg/kg。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述多种类型水基钻井液添加剂可包括磺化褐煤、磺化酚醛树脂、羧甲基纤维素和聚丙烯酸钾。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述对含有降解高效菌的混合物进行分离纯化可采用稀释平板涂布法和平板划线法进行分离纯化。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述对含有降解高效菌的混合物进行分离纯化可包括：将含有降解高效菌的混合物振荡混匀，按不同比例稀释后得到不同浓度稀释溶液；将所述不同浓度稀释溶液分别涂布于不同的牛肉膏蛋白胨平板上，28℃～30℃恒温培养24～36小时；将不同牛肉膏蛋白胨平板上形成的菌落接种到新的牛肉膏蛋白胨平板上并连续划线分离直至得到菌落和菌体特征一致的菌落，完成分离纯化。在本专利技术的一个示例性实施例中，含有单一水基钻井液添加剂的培养液的成分可包括：单一水基钻井液添加剂0.4g/L～0.6g/L，NaHPO40.1g/L～0.3g/L，KH2PO40.9g/L～1.1g/L，乙酸铵0.2g/L～0.4g/L，MgSO4·7H2O0.4g/L～0.6g/L，MnSO4·H2O0.03g/L～0.05g/L，CaCl20.003g/L～0.005g/L，所述含有单一水基钻井液添加剂的培养液的pH值为7.0～7.2。本专利技术另一方面提供了一种绿化种植土，所述绿化种植土可通过如上任意一项所述的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺得到，所述绿化种植土包括50～100g/kg有机质、87～95mg/kg有效磷、8500～9000mg/kg速效钾、100～140mg/kg速效氮、以及余量质地壤土。与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下内容中的至少一项：(1)本专利技术的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，与现有的微生物、土壤和植物联合处理钻井固废工艺相比，其减少自然土添加和覆盖种植植物环节，工艺步骤更加简单，减少破坏自然环境的风险；(2)本专利技术中聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺处理过程简单，无需对钻井废弃泥浆进行混凝、曝气充氧、pH调节和调温等预处理，便于现场操作管理；(3)本专利技术的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺处理达标周期≤60天，与现有的微生物、土壤和植物联合处理钻井固废工艺相比，处理周期缩短30～60天。具体实施方式在下文中，将结合示例性实施例来详细说本专利技术的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺及绿化种植土。本专利技术一方面提供了一种聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺。在本专利技术的一个示例性实施例中，聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺针对污染物含量为3.0～8.0％wt且污染物中有机聚合物含量为80％wt以上、COD≤800mg/L的聚合物体系水基钻井固废。具体来讲，聚合物钻井液体系(包括聚合物无固相、聚合物低固相和钾聚合物等)钻井作业产生的各种固废，其中的污染物含量较低，COD一般都小于800mg/L，主要为易于生物降解的有机聚合物类(例如，聚丙烯酰钾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，所述工艺针对污染物含量为3.0～8.0％wt且污染物中有机聚合物含量为80％wt以上、COD≤800mg/L的聚合物体系水基钻井固废，其特征在于，所述生物强化处理工艺包括步骤：/n制备聚合物体系水基钻井固废生物强化处理用生物制剂；/n将所述生物制剂和聚合物体系水基钻井固废按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，获得第一混合物；/n加入占所述第一混合物重量5～20％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；/n将第二混合物转移至处理场所，控制含水量为22％～30％，在15～35℃温度下处理30～60天，获得绿化种植土；/n其中，所述生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB-14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，所述工艺针对污染物含量为3.0～8.0％wt且污染物中有机聚合物含量为80％wt以上、COD≤800mg/L的聚合物体系水基钻井固废，其特征在于，所述生物强化处理工艺包括步骤：
制备聚合物体系水基钻井固废生物强化处理用生物制剂；
将所述生物制剂和聚合物体系水基钻井固废按重量比为0.1～0.5％wt混合均匀，获得第一混合物；
加入占所述第一混合物重量5～20％wt的营养剂混合均匀，获得第二混合物；
将第二混合物转移至处理场所，控制含水量为22％～30％，在15～35℃温度下处理30～60天，获得绿化种植土；
其中，所述生物制剂为粪产碱菌酚亚种GFB-14或其菌悬液或其培养液或其发酵产物。


2.根据权利要求1所述的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，其特征在于，所述处理场所为处理池、处理罐或处理箱。


3.根据权利要求1所述的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，其特征在于，所述营养剂包括有机肥、秸秆、麸皮和米糠中至少一种。


4.根据权利要求1所述的聚合物体系水基钻井固废生物强化处理工艺，其特征在于，所述制备生物制剂包括步骤：
从石油天然气钻井井场采集钾聚磺体系水基钻井固废样品；
向所述样品中加入有机质、多种类型的水基钻井液添加剂和氮源得到碳氮比在15～20:1的混合物，调节混合物含水量至28％～30％并置于25℃～32℃条件下培养，淘汰无降解能力菌株，逐步提高各水基钻井液添加剂浓度，驯化后得到含有降解高效菌的混合物；
对所述含有降解高效菌的混合物进行分离纯化，将分离纯化后的菌株保存备用；
分别制备包含所述多种类型的水基钻井液添加剂中单一水基钻井液添加剂的培养液，各培养液中均接种所述保存备用的菌株并测定各培养液中所含水基钻井液添加剂的降解量，选取对各培养液中水基钻井液添加剂降解率均大于5％的菌株，得到粪产碱菌酚亚种；
将所述粪产碱菌酚亚种培养扩大得到所述生物制剂。


5.根据权利要求4所述的聚合物体系水基钻井固废生物强化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉军，陈雷，孙玉，李辉，张薇，毛红敏，徐梓培，陈立荣，蒋学彬，张敏，李盛林，闫瑞景，周鋆，文炜涛，吴思斯，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11