原油處理廠采出水生化處理中會產生大量的含油污泥，主要是由斜板沉淀池化學污泥、CAST池浮渣以及剩余活性污泥組成。這些污泥中油含量及有機物含量高，會對環境造成嚴重污染。目前對于這些含油污泥的處理主要有焚燒、填埋和堆放等。因含油污泥含水率很高，在90%以上，一般要經過脫水（污泥帶式脫水機）預處理后，才能進行其他處理。焚燒設備投資費用太高，填埋及堆放其實都只是污染物的轉移。而高溫好氧發酵主要是利用能夠降解烴類的微生物，這些微生物以石油烴類為碳源，可將石油烴類完全礦化，降解為CO₂和H₂O，費用低，處理效果好，而且不會形成二次污染。本實驗用篩選出的三株高效烴類降解菌，通過高溫好氧發酵處理某原油處理廠含油污泥，觀察其處理前后的含油率，以考察其處理效果。

1 實驗材料和方法

1.1 材料

含油污泥樣品：某原油處理廠剩余污泥。取樣時，由于該原油處理廠物化處理采出水處理生化CAST池需要排出大量的剩余污泥，另外還有自斜板沉淀池化學污泥、CAST池浮渣等，這些同時存儲在污泥貯池中，導致活性污泥活性細菌基本沒有活性，因此污泥實驗樣品多取自污泥貯池脫水后的污泥。經過脫水后的污泥中油含量很高，含水率較少，大約在80%左右。

實驗用原油來自該原油處理廠污水處理系統生化段預處理系統內集油管、配水井處。

1.2 高效降解菌篩選實驗

1.2.1 菌株來源

從處理廠被原油污染的土壤、排出水管口附近的土壤和排出水中采集獲得。

1.2.2 培養基

（1）基礎無機鹽溶液

NaCl 0.5%，(NH₄)₂SO₄ 0.1%，MgSO₄·7H₂O 0.025%，NaN0₃ 0.2%，KH₂PO₄ 0.5%，KH₂PO₄·3H₂O 1.0%。

（2）原油培養基

基礎無機鹽溶液，原油2.0%，固體培養基添加酵母膏0.1%，瓊脂2.0%，自然pH，121℃滅菌20min。

（3）葡萄糖液體培養基

基礎無機鹽溶液添加酵母膏0.1%，葡萄糖2.0%，自然pH，115℃滅菌20min。

（4）牛肉膏蛋白胨培養基

牛肉膏0.5%，蛋白胨1%，NaCl 1%，pH7.0，固體培養基加瓊脂1.5%，121℃滅菌20min。

1.2.3 菌株的分離純化

（1）將適量土樣、水樣加入原油液體培養基，30℃，120r/min，搖床培養7d。

（2）蘸取原油降解明顯或乳化明顯的培養液，在原油固體培養基上劃線，30℃恒溫培養7d。

（3）選取出現石油降解斑的平板，挑取其周圍的菌落，在葡萄糖液體培養基里，30℃，120r/min，搖床培養1d。

（4）吸取菌液稀釋涂布于牛肉膏蛋白胨固體培養基上，30℃恒溫培養1d。

（5）挑取單菌落，轉接至牛肉膏蛋白胨斜面上，再回接至原油固體培養基上，直至菌落形態一致。

1.2.4 篩選結果

將純種分離獲得的168株烴類降解菌分別接種于原油液體培養基中，30℃，120r/min，搖床培養7d。

通過對五十株原油降解明顯的原油培養基，通過紫外分光光度法測量其中的石油類含量，從而篩選出3株高效降解菌。這3株菌混合降解比單獨降解的效果好。因此選擇投加混合菌的發酵液。

1.3 高溫好氧發酵處理含油污泥實驗

實驗采用Φ30*40的有機玻璃容器。容器中加入含有污泥與木屑和稻草。木屑和稻草用來調整含水率和孔隙度，含油污泥的含水率大概調整為70%；并向污泥中加入一定量雞糞以保持菌體生長足夠的氮源；然后向其中加入混合菌株的發酵液。含油污泥與木屑、稻草、雞糞、菌液的體積比為6:5:5:0.3:0.25。底部用空壓機對反應器通風，根據容器中污泥的體積計算通風量保持在0.1m3/h，采用活性炭柱吸附反應或通風產生的臭氣。然后用處理后的成品污泥作為回流，污泥與成品污泥的比例為4:1，加入木屑、稻草與雞糞，不加發酵液，以比較污泥成品回流的可行性。

1.4 分析方法

主要測定了含油污泥的油含量的去除率。每天定時監測溫度、含水率以及揮發有機質的變化。并每隔五天測定污泥的pH、總有機碳、總氮，以使污泥處在營養豐富的好氧狀態下。油含量的測定采用索氏抽提法，將索氏抽提器萃取的溶液水浴濃縮至干，再放入烘箱中烘4h，然后放入干燥器中冷卻半小時后稱油重。

2 結果與討論

2.1 高溫好氧發酵過程中溫度的變化

發酵液加入后，菌株很快適應環境，生長起來。因為菌株生長以及降解油都會釋放熱量，所以溫度隨著好氧發酵的進行，在初期迅速增至45℃高溫，并保持高溫13d，然后才下降。污泥加成品回流的溫度初期增長也很迅速，但是溫度只增至42℃，并且保持時間比加發酵液的短一些。

2.2 高溫好氧發酵過程中含油率的變化

含油率隨著時間的增加而逐漸下降，經過24d，加發酵液的污泥含油率由18.77%降至8.87%，油脫除率達到53%，加成品污泥回流的污泥含油率由18.77%降至10.34%，油脫除率達到45%。

高溫階段油脫除率較高，中溫階段油含量也有下降，但脫除率較高溫階段低，低溫階段油含量基本無下降。這是由于低溫時大多數細菌處于內源呼吸期，代謝自身細胞的營養物質，細胞生長、繁殖速率緩慢，溫度升高，細胞生長速率加快，促進細胞生成降解酶，并且降解酶的活性增加，而且增加了部分烴類的水溶性，這都有利于烴類降解。后期油的降解速率放緩，溫度下降，這是由于降解菌的生物活性和污泥中的油含量正相關。

2.3 發酵前后理化性質的變化

污泥加發酵液的堆料經發酵后，含水率有了明顯的下降，從70.27%降至58.25%，揮發有機質稍有下降，從98.32%降至95.92%。

污泥加成品回流的堆料經發酵后，含水率68.22%降至60.20%，揮發有機質從96.46%降至94.47%。

堆料經發酵后，氣味、顏色等形狀得到明顯改善，臭味完全消失，顏色由黑色變為黃褐色，形狀由粘稠狀變為松散的小顆粒狀。

3 結論

應用篩選得到的三株烴類降解菌，制成混合發酵液加入到該處理廠含油污泥中，進行了實驗室條件下的高溫好氧發酵處理。實驗數據表明，菌液加入后，迅速適應環境，升溫快速，并在高溫階段保持快速的降解率，僅經過24d，油含量從18.77%降至8.87%，油脫除率達到52.74%；并且處理過程中，酸堿變化不大，pH保持在7～8，處理后，污泥不再黏稠，顏色也由黑變為泥土的褐色，臭味完全消失。加入產品污泥回流的污泥含油量從18.77%降至10.34%，油脫除率達到44.92%，證明在實際生產過程中可以在加入發酵液處理一次后，直接通過成品污泥回流進行處理，這樣既可以節省成本，又可使成品的污泥進行二次處理。