技术领域
[0001] 本实用新型涉及石油钻井固体废弃物处理技术领域,确切地说涉及一种利用微生物对钻井固体废弃物进行处理的系统。
背景技术
[0002] 石油
天然气勘探钻井过程中将产生大量的钻井固体废物。据统计,每口井因设计井深不同将会产生1000~2000 m3的钻井固体废物(每米井深约产生0.35 m3左右)。钻井固体废弃物含有粘土、
钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐和油类等组组分,因此具有成份复杂、pH高(8.5~10.0)、COD高(3000~10000mg/L)、潜在环境污染危害大等特点。目前,生物处理技术在钻井固体废弃物的无害化处理方面已得到广泛的应用。钻井固体废弃物的生物处理是指在一个半封闭的环境中,利用土著或外源降解微生物对钻井固体废弃物中的污染物进行降解。但为较好的实现污染物的降解,必须控制处理体系中的湿度和含
氧量在微生物适宜的生长范围。授权公告号为203128372U,授权公告日为2013年8月14日的中国
专利文献公开了一种钻井废泥浆生物处理系统
太阳能水循环装置,其公开了一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能
水循环装置,包括
太阳能电池板、电源线、
蓄电池、充放电
控制器、液位控制仪、控制箱、直流电动水
泵、集水管、输水管、水位
传感器、布水器;实现了钻井废弃泥浆生物处理体系中水分的自动循环,为
生物降解提供充足的水分和氧气,促进生物降解作用的进行;充分利用太阳能,具有节能环保、管理方便、操作简单等优点。
[0003] 但是,以上专利在实际运用过程中,需要钻井井场已建立或可以建设永久处理池;且钻井废弃泥浆未进行脱
水处理,
含水量高,需要通过水循环来增加水分散失和为
土壤充氧。而且现随钻清洁生产技术的运用,钻井作业产生的固体废弃物含水量已降低至28%-
32%,处理过程因水分
蒸发,反倒需要进行实时补水,且钻井井场不能修建处理池。因此,如何解决处理设施固定,及保持生物处理过程中处理体系湿度和含氧量,为微生物提供生长所需水分和氧气,是一个亟待解决的技术问题,目前尚缺少相关设施。
发明内容
[0004] 本实用新型旨在针对上述
现有技术所存在的
缺陷和不足,提供一种钻井固体废弃物
微生物处理系统,本系统可有效解决钻井固体废弃物微生物处理过程中的氧含量和湿度问题,能精确有效检测钻井固体废弃物微生物处理体系氧浓度和湿度,能实现自动充气和喷淋。
[0005] 本实用新型是通过采用下述技术方案实现的:
[0006] 一种钻井固体废弃物微生物处理系统,包括用于盛装钻井固体废弃物微生物的处理罐,在处理罐的中下部设置有
湿度传感器和含氧量传感器,湿度传感器通过
电缆与处理罐外部的控湿单元连接,含氧量传感器通过电缆与处理罐外部的通气单元连接。
[0007] 所述的通气单元包括电源一、与电源一相连接的继电器一、与继电器一相连接的鼓
风机,以及与继电器一相连接的
微处理器一,所述鼓风机与通气管相连接,通气管的出风端置于处理罐底部,所述微处理器一通过电缆线与含氧量传感器相连接。
[0008] 进一步地,通气管上均匀开设有多个通气孔,通气管埋入处理罐
底板卵石层。
[0009] 进一步地,所述控湿单元包括电源二、与电源二相连接的继电器二、与继电器二相连接的电动水泵、以及与继电器二相连接的微处理器二、与电动水泵相连接的布水器、以及与电动水泵相连接的输水管,所述微处理器二通过电缆线与湿度传感器相连接,布水器置于处理罐的上方。
[0010] 进一步地,所述输水管接入集水罐。
[0011] 与现有技术相比,本实用新型所达到的有益效果如下:
[0012] 1、本实用新型采用“在处理罐的中下部设置有湿度传感器和含氧量传感器,湿度传感器通过电缆与处理罐外部的控湿单元连接,含氧量传感器通过电缆与处理罐外部的通气单元连接” 这样的结构方式,可有效解决钻井固体废弃物微生物处理过程中的氧含量和湿度问题,能精确有效检测钻井固体废弃物微生物处理体系氧浓度和湿度,能实现自动充气和喷淋。
[0013] 2、本实用新型中,采用的通气单元和控湿单元的具体结构,其构思新颖,结构巧妙,整体结构简单、智能化较强,可灵敏有效的控制含氧量和湿度,适用于多数钻井固体废弃物微生物处理设施优化改造,并具撬装移动性。
附图说明
[0014] 下面将结合
说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明,其中:
[0015] 图1为本实用新型整体结构示意图。
[0016] 图中标记:
[0017] 1-处理罐、2-固体废弃物处理层、3-卵石层、4-含氧传感器、5-继电器一、6-微处理器一、7-电源一、8-鼓风机、9-穿孔通气管、10-湿度传感器、11-继电器二、12-微处理器二、13-电源二、14-电动水泵、15-输水管、16-集水罐、17-布水器。
具体实施方式
[0019] 如图1所示,本实用新型提供一种钻井固体废弃物微生物处理设施,包括微生物处理罐1和通气单元,该通气单元用于给处理体系通气加氧。同时,本钻井固体废弃物微生物处理设施还包括控湿单元,该单元用于给处理体系加湿。本实用新型中钻井固体废弃物微生物处理设施,利用含氧量传感器4对处理体系的氧含量进行监测,并适时进行充气,以保证处理体系具有较好适宜溶氧量;同时,湿度传感器10对处理体系的湿度进行监测,并适时进行喷淋补水,以保证处理体系具有较好的湿度,从而保证本实用新型具有较好的微生物处理效果,降低处理周期。
[0020] 如图1所示,本实用新型中钻井固体废弃物微生物处理设施包括设置在处理罐中的含氧传感器4。本实用新型利用该含氧传感器4能对生物处理罐1中废弃物处理层2的含氧量进行实时检测,以保证钻井固体废弃物微生物处理罐1中废弃物处理层2的含氧量处于合理范围内、并使得本钻井固体废弃物微生物处理设施具有较好的污染物处理降解效果。
[0021] 如图1所示,本实用新型中通气单元通过电缆线与含氧传感器4相连接。含氧传感器4的检测数据会及时反馈给通气单元,通气单元会根据该检测数据判断是否需要对通气管9进行通气等。
[0022] 如图1所示,本实用新型中通气单元包括电源一7、与电源一7相连接的继电器一6、与继电器一6相连接的鼓风机8、以及与继电器一6相连接的微处理器一5。鼓风机8与通气管9相
接触,微处理器一5通过电缆线与含氧传感器4相连接。微处理器一5会根据含氧传感器4检测到的氧浓度数据判断是否需要继续对通气管9进行通气。若检测到的含氧量高于预设含氧量时,微处理器一5会控制继电器一6关闭,使得鼓风机8与电源一7断开;若检测到的含氧量低于预设含氧量时,微处理器一5会控制继电器一6开启,使得鼓风机8与电源一7连通。
本实用新型实现了对处理层含氧量的自动化控制。本实用新型可根据钻井固体废弃物微生物处理设施功能不同,并通过对微处理器一5的设置,从而实现预设含氧量的调节,具有反应灵敏、灵活组装的特点。
[0023] 如图1所示,本实用新型中钻井固体废弃物微生物处理设施包括设置在处理罐中的湿度传感器10。本实用新型利用该湿度传感器10能对生物处理罐1中废弃物处理层2的湿度进行实时检测,以保证钻井固体废弃物微生物处理罐1中废弃物处理层2的湿度处于合理范围内、并使得本钻井固体废弃物微生物处理设施具有较好的污染物处理降解效果。
[0024] 如图1所示,本实用新型中控湿单元通过电缆线与湿度传感器10相连接。湿度传感器10的检测数据会及时反馈给控湿单元,控湿单元会根据该检测数据判断是否需要对处理罐进行喷淋等。
[0025] 如图1所示,本实用新型中控湿单元包括电源二13、与电源二13相连接的继电器二12、与继电器二12相连接的电动水泵14、以及与继电器二12相连接的微处理器二11。电动水泵14与布水器17相接触,还与输水管15相接触,微处理器二11通过电缆线与湿度传感器10相连接。微处理器二11会根据湿度传感器10检测到的湿度数据判断是否需要继续对处理罐进行喷淋。若检测到的湿度高于预设湿度时,微处理器二11会控制继电器二12关闭,使得电动水泵14与电源二13断开;若检测到的湿度低于预设湿度时,微处理器二11会控制继电器二12开启,使得电动水泵13与电源14连通。本实用新型实现了对处理层湿度的自动化控制。
本实用新型可根据钻井固体废弃物微生物处理设施功能不同,并通过对微处理器二11的设置,从而实现预设湿度的调节,具有反应灵敏、灵活组装的特点。
[0026] 实施例2
[0027] 本实施例中钻井固体废弃物微生物处理罐1的初始含氧量为12%~15%、湿度为28%~32%,而钻井固体废弃物微生物处理罐1内微生物最适生长含氧量为12%、湿度为25%,因此本实施例中对含氧量传感器5的预设含氧量区间为10%~15%,对湿度传感器的预设湿度区间为20%~28%。本实用新型中钻井固体废弃物微生物处理设施的工作过程包括如下步骤:
[0028] 步骤1、当处理罐内处理层的含氧量低于10%,含氧量传感器4发送低含氧量
信号传输给微处理器一5,微处理器一5向继电器一6发送开启指令,使鼓风机8与电源一7接通,鼓风机8开始鼓风并将空气通过通气管9向处理罐通气;
[0029] 步骤2、随着通气单元对处理罐的不断通气,
钻井废弃物微生物处理罐1内的处理层含氧量逐渐升高达到15%,含氧量传感器4发送高含氧量
信号传输给微处理器一5,微处理器一5向继电器一6发送关闭指令,使鼓风机8与电源一7断开,鼓风机8停止向通气管9通气;
[0030] 步骤3、当处理罐内处理层的湿度量低于20%,湿度传感器10发送低湿度信号传输给微处理器 11,微处理器二11向继电器二12发送开启指令,使电动水泵14与电源二13接通,电动水泵14开始泵水并将水通过布水器17向处理罐喷淋;
[0031] 步骤4、随着控湿单元对处理池的不断喷淋,钻井固体废弃物微生物处理罐1内的处理层湿度逐渐升高达到28%,湿度传感器10发送高湿度信号传输给微处理器二11,微处理器二11向继电器二12发送关闭指令,使电动水泵14与电源二13断开,电动水泵14停止向布水器17泵水;
[0032] 步骤5、至钻井固体废弃物微生物处理罐1内的含氧量降低至10%以下或湿度降低至20%以下,重新触发上述步骤1至步骤4,从而实现发本明含氧量和湿度自动化控制目的,保持钻井固体废弃物微生物处理罐1内处理层含氧量和湿度的持续稳定。
[0033] 特别说明:
[0034] 本
申请中所涉及的“微处理器一”和“微处理器二”,均为现有技术,例如,微处理器一可采用空气清新器、自动通气装置、通氧器等现有装置中的微处理器。“微处理器二”可采用室内自动
加湿器、农田自动加湿器等现有装置中的“微处理器二”。
[0035] 适用范围:
[0036] 本实用新型适用于水基钻井固体废物的生物处理。
[0037] 应用前景:
[0038] 本实用新型以处理罐代替处理池,解决了已有专利中的处理设施固定,移动性差的缺点;通过湿度和含氧量传感器控制补水和通气系统,可智能、精确、有效的控制钻井废物生物处理体系氧浓度、湿度,
加速固体废弃物生物处理
进程,缩短处理周期,因此具高度产业利用价值。