原油处理厂采出水生化处理中会产生大量的含油污泥，主要是由斜板沉淀池化学污泥、CAST池浮渣以及剩余活性污泥组成。这些污泥中油含量及有机物含量高，会对环境造成严重污染。目前对于这些含油污泥的处理主要有焚烧、填埋和堆放等。因含油污泥含水率很高，在90%以上，一般要经过脱水（污泥带式脱水机）预处理后，才能进行其他处理。焚烧设备投资费用太高，填埋及堆放其实都只是污染物的转移。而高温好氧发酵主要是利用能够降解烃类的微生物，这些微生物以石油烃类为碳源，可将石油烃类完全矿化，降解为CO₂和H₂O，费用低，处理效果好，而且不会形成二次污染。本实验用筛选出的三株高效烃类降解菌，通过高温好氧发酵处理某原油处理厂含油污泥，观察其处理前后的含油率，以考察其处理效果。

1 实验材料和方法

1.1 材料

含油污泥样品：某原油处理厂剩余污泥。取样时，由于该原油处理厂物化处理采出水处理生化CAST池需要排出大量的剩余污泥，另外还有自斜板沉淀池化学污泥、CAST池浮渣等，这些同时存储在污泥贮池中，导致活性污泥活性细菌基本没有活性，因此污泥实验样品多取自污泥贮池脱水后的污泥。经过脱水后的污泥中油含量很高，含水率较少，大约在80%左右。

实验用原油来自该原油处理厂污水处理系统生化段预处理系统内集油管、配水井处。

1.2 高效降解菌筛选实验

1.2.1 菌株来源

从处理厂被原油污染的土壤、排出水管口附近的土壤和排出水中采集获得。

1.2.2 培养基

（1）基础无机盐溶液

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

（2）原油培养基

基础无机盐溶液，原油2.0%，固体培养基添加酵母膏0.1%，琼脂2.0%，自然pH，121℃灭菌20min。

（3）葡萄糖液体培养基

基础无机盐溶液添加酵母膏0.1%，葡萄糖2.0%，自然pH，115℃灭菌20min。

（4）牛肉膏蛋白胨培养基

牛肉膏0.5%，蛋白胨1%，NaCl 1%，pH7.0，固体培养基加琼脂1.5%，121℃灭菌20min。

1.2.3 菌株的分离纯化

（1）将适量土样、水样加入原油液体培养基，30℃，120r/min，摇床培养7d。

（2）蘸取原油降解明显或乳化明显的培养液，在原油固体培养基上划线，30℃恒温培养7d。

（3）选取出现石油降解斑的平板，挑取其周围的菌落，在葡萄糖液体培养基里，30℃，120r/min，摇床培养1d。

（4）吸取菌液稀释涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基上，30℃恒温培养1d。

（5）挑取单菌落，转接至牛肉膏蛋白胨斜面上，再回接至原油固体培养基上，直至菌落形态一致。

1.2.4 筛选结果

将纯种分离获得的168株烃类降解菌分别接种于原油液体培养基中，30℃，120r/min，摇床培养7d。

通过对五十株原油降解明显的原油培养基，通过紫外分光光度法测量其中的石油类含量，从而筛选出3株高效降解菌。这3株菌混合降解比单独降解的效果好。因此选择投加混合菌的发酵液。

1.3 高温好氧发酵处理含油污泥实验

实验采用Φ30*40的有机玻璃容器。容器中加入含有污泥与木屑和稻草。木屑和稻草用来调整含水率和孔隙度，含油污泥的含水率大概调整为70%；并向污泥中加入一定量鸡粪以保持菌体生长足够的氮源；然后向其中加入混合菌株的发酵液。含油污泥与木屑、稻草、鸡粪、菌液的体积比为6:5:5:0.3:0.25。底部用空压机对反应器通风，根据容器中污泥的体积计算通风量保持在0.1m³/h，采用活性炭柱吸附反应或通风产生的臭气。然后用处理后的成品污泥作为回流，污泥与成品污泥的比例为4:1，加入木屑、稻草与鸡粪，不加发酵液，以比较污泥成品回流的可行性。

1.4 分析方法

主要测定了含油污泥的油含量的去除率。每天定时监测温度、含水率以及挥发有机质的变化。并每隔五天测定污泥的pH、总有机碳、总氮，以使污泥处在营养丰富的好氧状态下。油含量的测定采用索氏抽提法，将索氏抽提器萃取的溶液水浴浓缩至干，再放入烘箱中烘4h，然后放入干燥器中冷却半小时后称油重。

2 结果与讨论

2.1 高温好氧发酵过程中温度的变化

发酵液加入后，菌株很快适应环境，生长起来。因为菌株生长以及降解油都会释放热量，所以温度随着好氧发酵的进行，在初期迅速增至45℃高温，并保持高温13d，然后才下降。污泥加成品回流的温度初期增长也很迅速，但是温度只增至42℃，并且保持时间比加发酵液的短一些。

2.2 高温好氧发酵过程中含油率的变化

含油率随着时间的增加而逐渐下降，经过24d，加发酵液的污泥含油率由18.77%降至8.87%，油脱除率达到53%，加成品污泥回流的污泥含油率由18.77%降至10.34%，油脱除率达到45%。

高温阶段油脱除率较高，中温阶段油含量也有下降，但脱除率较高温阶段低，低温阶段油含量基本无下降。这是由于低温时大多数细菌处于内源呼吸期，代谢自身细胞的营养物质，细胞生长、繁殖速率缓慢，温度升高，细胞生长速率加快，促进细胞生成降解酶，并且降解酶的活性增加，而且增加了部分烃类的水溶性，这都有利于烃类降解。后期油的降解速率放缓，温度下降，这是由于降解菌的生物活性和污泥中的油含量正相关。

2.3 发酵前后理化性质的变化

污泥加发酵液的堆料经发酵后，含水率有了明显的下降，从70.27%降至58.25%，挥发有机质稍有下降，从98.32%降至95.92%。

污泥加成品回流的堆料经发酵后，含水率68.22%降至60.20%，挥发有机质从96.46%降至94.47%。

堆料经发酵后，气味、颜色等形状得到明显改善，臭味完全消失，颜色由黑色变为黄褐色，形状由粘稠状变为松散的小颗粒状。

3 结论

应用筛选得到的三株烃类降解菌，制成混合发酵液加入到该处理厂含油污泥中，进行了实验室条件下的高温好氧发酵处理。实验数据表明，菌液加入后，迅速适应环境，升温快速，并在高温阶段保持快速的降解率，仅经过24d，油含量从18.77%降至8.87%，油脱除率达到52.74%；并且处理过程中，酸碱变化不大，pH保持在7～8，处理后，污泥不再黏稠，颜色也由黑变为泥土的褐色，臭味完全消失。加入产品污泥回流的污泥含油量从18.77%降至10.34%，油脱除率达到44.92%，证明在实际生产过程中可以在加入发酵液处理一次后，直接通过成品污泥回流进行处理，这样既可以节省成本，又可使成品的污泥进行二次处理。