bob体育:固定化石油降解菌剂的制备及除油效果研

时间:2022-08-29 08:27 作者:bob体育

bob体育石油在生产、加工及使用过程中,由于不正常操作、事故及检修等原因,会有石油烃类的溢出和排放,造成了石油对环境的污染,修复污染迫在眉睫。微生物修复技术是一种高效、安全、低成本的石油污染修复技术,但游离微生物在实际污染环境中易受外界因素影响,降解作用难以充分发挥。固定化微生物技术是指利用载体将菌体固定在微观环境中,以有效的屏蔽外界不利因素及土著菌对其侵害,最终提高对石油污染物的降解率,因而有很大的应用潜力。本论文主要研究环境友好型固定化菌剂的制备方法及其对石油的去除效果,包括目标降解菌株的筛选,生长条件优化;固定化载体的选择,固定化条件的优化以及固定化茵剂的除油效果等。1)本研究所使用原油采自胜利油田,对其进行四组分分析,结果如下:饱和烃33.2%、芳香烃30.0%、沥青质12.1%、胶质24.7%、沥青质和胶质相对含量较高,该油属于重质油。利用采用紫外分光光度法和重量法分别测定原油中总石油烃的含量,发现这两种方法准确度和精密度都较好,回收率分别为101.6%±2.0%。其中,紫外分光光度法主要针对石油烃中的芳烃组分,吸收强度与芳烃成正比。石油烃的组成成分较为复杂,本论文主要涉及的是微生物对石油烃的降解,石油烃的组成成分较为复杂,微生物降解机制各不相同,其对石油各组分的降解程度也存在差异,为了能完全表征由微生物降解的总烃的变化,因此本论文采用重量法对总石油烃进行测定。

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2)对本实验室保存的石油烃降解菌株1#、2#、R5等进行驯化筛选,发现2#菌株的石油烃降解率较高。通过菌株生长条件的优化研究,筛选出目标菌株最佳生长条件:pH在6.0-8.0生长状况均良好,最适pH值为7.0,最适盐浓度(NaCl)在0.25%-1.5%之间均可生长,最适含盐量为0.5%最佳的生长菌龄为16h,最佳降解时间为4-5周。3)固定化方法:将载体加入250 mL锥形瓶中(含100 mL固定化培养基),按照5%接种量接入活化后的目标菌,摇床培养,固定若干小时,离心,去掉上清液海洋 影响石油降解菌效果的因素 土著微生物 竞争海洋 影响石油降解菌效果的因素 土著微生物 竞争,下层沉淀用生理盐水清洗2次,最终得到的固定化菌剂。固定化菌剂制备条件考察过程如下:采用多种载体对2#菌进行表面吸附固定,以松针(除油率37.5%)及其相应生物炭(除油率43.5%)为载体制备的菌剂的除油效果优于玉米芯(玉米芯菌剂除油率32.7%,玉米芯炭菌剂除油率40.5%)系列,优于草(草菌剂除油率28.0%草炭茵剂的除油率34.0%)系列;以生物炭为载体的菌剂除油效果优于以其前体物为载体的菌剂。由于玉米芯比较容易大量获得,在下面对固定化参数的考察中,以玉米芯及玉米芯炭为目标载体制备菌剂进行研究。用生理盐水清洗的菌剂(玉米芯菌剂除油率34.2%玉米芯炭菌剂除油率38.9%)比不清洗的菌剂(玉米芯菌剂除油率26.5%玉米芯炭菌剂除油率28.1%)降解效果更好一些;玉米芯炭的灼烧温度为300℃,4小时时制备的菌剂较其它温度、时长得到的玉米芯炭为载体的固定化菌剂降解效果好,除油率为45.6%按1%载体质量/培养基体积)的载体投加量制备的固定化菌剂效果最好(除油率33.0%),其它投加量的除油率分别为:2%(除油率28.1%);0.5%(除油率28.0%);1.5%(除油率27.0%);2.5%(除油率19.4%);3%(除油率16.8%);3.5%(除油率16.8%)。

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载体粒径越小除油率越高,小于200目(除油率48.4%)>80-200目(除油率42.6%)>30-80(除油率38.9%)>大于30(除油率33.9%)。菌剂制备的最佳固定时间为18h(除油率47.6%),其他时长(6h,12h,24 h,36h,48 h)制备的菌剂的除油率在32.8%-40.0%海洋 影响石油降解菌效果的因素 土著微生物 竞争,固定化时摇床的最佳转速为160 rpm(除油率50.7%),其他转速下的除油率分别为:80 rpm(40.5%);120 rpm(45.4%);200 rpm(46.4%),最佳固定化温度为30℃(除油率47.6%),其他对应的温度与除油率分别为15℃(40.5%);20℃(42.8%);25℃(44.0%);35℃(47.4%);40℃(43.4%)。4)筛选出了除油率最高的固定化菌剂:以玉米芯炭为载体海洋 影响石油降解菌效果的因素 土著微生物 竞争,取小于200目粒径部分,投加量为1 g/100 mL固定化培养基,固定化时间18h,转速160 rpm海洋 影响石油降解菌效果的因素 土著微生物 竞争,温度30℃,菌剂用生理盐水洗涤处理。该菌剂对5g/L原油培养基的周降解率是47.6%,菌剂中微生物数量达5.8×109 CFU/g。5)固定化菌剂对含油土壤的修复:得到土壤最适合的染毒浓度为3%,最适菌剂投加量为1%。针对于花园土来说,不添加营养比添加营养的染油土壤更容易被除油。

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