5.1 Đốt

Đốt là một quá trình đốt cháy hoàn toàn chất thải dầu trong sự có mặt của

không khí thừa và nhiên liệu phụ trợ, và nó được áp dụng rộng rãi trong nhà máy lọc

dầu lớn cho xử lý cặn dầu. Đốt lò quay và tầng sôi là các lò đốt thường được sử dụng

nhất. Trong đốt lò quay, nhiệt độ đốt là trong khoảng 980-1200 °C và thời gian ổn

định là khoảng 30 phút. Trong lò đốt tầng sôi, nhiệt độ cháy có thể được trong phạm vi

730-760 ° C, và thời gian ổn định có thể được theo thứ tự của ngày, lò đốt tầng sôi là

đặc biệt hiệu quả khi xử lý bùn chất lượng thấp vì tính linh hoạt của nó nhiên liệu, hiệu

quả trộn cao, hiệu suất cháy cao và lượng khí thải gây ô nhiễm tương đối thấp. Hiệu

suất đốt có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm cả điều kiện đốt, thời gian ổn

định, nhiệt độ, chất lượng nguyên liệu, sự có mặt cảu nhiên liệu phụ trợ, và tốc độ cấp

chất thải. Liu et al điều tra quá trình đốt bùn dầu bằng cách cho thêm một loại nhiên

liệu phụ trợ bao gồm bùn than-nước (CSW) trong lò hơi tầng sôi, và họ thấy rằng các

nhiệt độ đốt có thể được ổn định bằng cách kiểm soát tốc độ cấp CSW, với hiệu suất

cháy của 92,6% đạt được. Họ cũng nhận thấy rằng sự phát xạ khí từ đốt và kim loại

nặng trong lượng tro dư có thể đáp ứng các quy định của môi trường tương ứng. Wang

et al đã kiểm tra sự đốt cháy của một mỏ bùn than cốc (PCSS) mà đã thu được bằng

cách pha trộn bùn nhờn với bùn dầu mỏ than cốc nước (PCWS), và họ thấy rằng nhiên

liệu PCSS có độ nhớt thấp và ổn định đạt yêu cầu cho quá trình đốt cháy, nhưng hiệu

suất cháy, phát thải khí, và các kim loại nặng trong lượng tro dư không được khảo sát

trong nghiên cứu của họ. Sankaran et al nghiên cứu quá trình đốt cháy trực tiếp của ba

loại bùn dầu tại một lò đốt tầng sôi mà không cần nhiên liệu phụ trợ, và một hiệu quả

đốt cao 98-99% đã được quan sát thấy trong bùn có hàm lượng nước thấp, nhưng đốt

rất khó xảy ra cho bùn có hàm lượng nước tương đối cao (tức là> 51%). Họ cũng phát

hiện ra rằng bùn dầu quá nhớt chảy làm nguyên liệu, và tiền xử lý như đun nóng đã

được yêu cầu để giảm độ nhớt trước khi đốt.

Thông qua quá trình cháy trong lò đốt, cặn dầu có thể cung cấp một nguồn năng

lượng, có thể được sử dụng để chạy tua bin hơi nước và là một nguồn nhiệt trong một

nhà máy thu hồi dầu thải. Hơn nữa, một sự giảm đáng kể trong khối lượng chất thải có

thể đạt được sau khi xử lý đốt. Mặc dù quá trình bùn dầu đã được thực hành trong một

vài đất nước phát triển, nó bị một số hạn chế. Bùn nhờn có độ ẩm cao cần phải được

tiền xử lý để cải thiện hiệu quả nhiên liệu của nó bằng cách giảm các thành phần quá

nhiều nước. Nhiên liệu phụ trợ thường là cần thiết để duy trì một nhiệt độ đốt cháy liên

tục, Ngoài ra, khí thải các chất ô nhiễm không bền (ví dụ, PAHs phân tử thấp) từ việc

tiêu huỷ và đốt cháy không hoàn toàn có thể gây ra vấn đề ô nhiễm không khí. Hơn

nữa, tro cặn, nước, và bùn tạo ra trong quá trình đốt cháy là nguy hiểm và cần xử lý

tiếp tục. Nói chung, các cặn dầu có chứa nồng độ cao của các thành phần nguy hại có

khả năng chống lại sự cháy và quá trình đốt đòi hỏi vốn cao và chi phí vận hành, với

một chi phí hơn $ 800 mỗi tấn dầu bùn đốt được báo cáo.

5.2 Ổn định/ đóng rắn.

Ổn định/đóng rắn (S/S) là một kỹ thuật xử lý chất thải nhanh chóng và không

tốn kém nhằm giữ cố định chất gây ô nhiễm bằng cách chuyển đổi chúng thành một

chất ít hòa tan hoặc dạng ít độc hại (ví dụ ổn định), và đóng gói chúng bằng việc tạo ra

một hỗn hợp bền với cấu trúc nhất quán cao (tức là kiên cố). Việc sử dụng các phương

pháp xử lý này đối với chất thải vô cơ đã được thông báo rộng rãi. Tuy nhiên, S/S

được coi là ít tương hợp với các chất thải hữu cơ từ các hợp chất hữu cơ có thể ức chế

chất nền kết dính dựa trên chất kết dính thủy hóa và thường không bị ràng buộc về mặt

hóa học trong các sản phẩm chất kết dính thủy hóa. Kết quả là sự ổn định của các chất

ô nhiễm hữu cơ phụ thuộc chủ yếu vào bẫy vật lý trong hỗn hợp chất kết dính và hấp

phụ lên bề mặt của sản phẩm chất kết dính thủy hóa. Có một khả năng giải phóng nồng

độ các chất ô nhiễm không mong muốn cao khi tiếp xúc với môi trường ngâm chiết.

Karamalidis và Voudrias nghiên khả năng chiết của TPH, ankan và PAHs từ nhà máy

lọc bùn dầu ổn định/đóng rắn bằng chất kết dính Portland, và kết quả của họ cho thấy

rằng các chất thải đã được hạn chế trong hỗn hợp xi chất kết dính bằng vỏ bọc vĩ mô,

nhưng họ cũng báo cáo rằng việc bổ sung chất kết dính cho bùn của nhà máy lọc dầu

dẫn đến nồng độ cao trong chất ngâm chiết từ khai thác lô. Nghiên cứu thử nghiệm lọc

khác như dầu cặn S/S xử lý bằng cách sử dụng chất kết dính Portland đã chỉ ra sự giảm

bớt tương đối cao của PAHs và methanol và 2-chloroaniline. Nói chung, một hế thống

chất kết dính Portland duy nhất là không có hiệu quả ổn định đối với một số chất gây ô

nhiễm hữu cơ phổ biến. Một phương pháp có thể để cải thiện hiệu quả của xử lý S/S

đối với chất thải hữu cơ là sử dụng chất kết dính làm tăng hấp phụ của các hợp chất

hữu cơ (ví dụ, sử dụng kết hợp của chất kết dính với carbon hoạt tính), qua đó nâng

cao cố định của họ và ngăn ngừa những ảnh hưởng xấu của chúng về chất kết dính

hydrat hóa. Caldwell et al đã báo cáo rằng than hoạt tính được sử dụng với chất kết

dính Portand đã có hiệu quả trong xử lý S/S của một loạt các chất ô nhiễm hữu cơ.

Leonard và Stegemann thấy rằng chất kết dính Portland với việc bổ sung tro thiên

nhiên nhà máy điện carbon cao (HCFA) làm giảm đáng kể việc lọc các PHCS.

Ngoài những ổn định của các chất ô nhiễm hữu cơ, một lợi thế của việc áp dụng

S/S phương pháp là một số kim loại nặng độc hại trong bùn nhờn có thể được cố định

vào hỗn hợp chất kết dính. Karamalidis và Voudrias đã đánh giá khả năng lọc các kim

loại nặng từ ổn định/kiên cố nhà máy lọc dầu bùn và tro sản xuất từ dầu bùn đốt với

chất kết dính Portland (OPC), và mức ổn định > 98% đã được quan sát cho kim loại

tro hóa rắn ở pH> 6 và > 93% bùn dầu đã kiên cố ở pH> 7. Họ nhận thấy độ pH có ảnh

hưởng lớn nhất đến sự ổn định của các kim loại nặng trong quá trình S/S, và một Ni cố

định rất cao (> 98%) đã được quan sát thấy trong các mẫu bùn dầu đã kiên cố ở pH> 8,

nhưng cố định là rất thấp (47%) ở pH 2,5.

5.3 Xử lý oxi hóa

Xử lý oxi hóa đã được sử dụng để làm giảm một loạt các chất ô nhiễm hữu cơ

thông qua các hóa chất hoặc quá trình oxi hóa nâng cao khác, quá trình oxy hóa hóa

học liên quan đến việc đưa các hóa chất phản ứng vào các chất thải dầu mỡ để oxy hóa

các hợp chất hữu cơ thành carbon dioxide và nước, hoặc chuyển đổi chúng thành các

chất không độc hại như các muối vô cơ, Các quá trình oxy hóa có thể được đưa ra bởi

thuốc thử Fenton, hypochlorite, ozone, chiếu xạ siêu âm, permanganat, và persulfate,

bằng cách tạo ra một số lượng các gốc tự do như các gốc hydroxyl (OH *) mà có thể

nhanh chóng phản ứng với hầu hết các hợp chất hữu cơ và nhiều hợp chất vô cơ.

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng chất oxi hóa hóa học có thể hiệu quả làm phân

hủy PHCs và PAHs trong cặn rắn, và phương pháp này gần đây đã được áp dụng để xử

lý bùn dầu. Mater et al thấy rằng một loại thuốc thử Fenton (tức là 12wt.% Của H2O2

và 10 mM của Fe2+) ở độ pH thấp (độ pH 3.0) có thể làm giảm đáng kể nồng độ PAHs,

phenol và BTEXs trong đất bùn dầu bị ô nhiễm. Siêu âm chiếu xạ mới đây cũng đã

được nghiên cứu về hiệu quả của nó đối với quá trình oxy hóa cặn dầu. Các sonication

của nước có thể sản xuất các gốc trung gian như hydro (H *), hydroxyl (OH *),

hydroperoxyl (HO2*) và hydrogen peroxide (H2O2) với năng lượng oxy hóa cao trong

và xung quanh các lỗ sủi bong bóng. Qua sonolysis phản ứng của các gốc tự do, chuỗi

dài hoặc hydrocarbon xăng dầu thơm với cấu trúc phức tạp và khối lượng phân tử lớn

có thể được chia thành các hydrocacbon đơn giản mà có độ hòa tan cao hơn và khả

dụng sinh học. Siêu âm có thể được sử dụng để làm phân hủy nhiều PHCs, chẳng hạn

như các clo hydrocacbon béo (CAHs), các hợp chất thơm, polychlorinated biphenyls

(PCBs), poly aromatic hydrocarbons (PAHs), và phenol khác nhau. Zhang et al sử

dụng một quá trình kết hợp của siêu âm và oxi hóa Fenton cho xử lý bùn dầu, và nó đã

được tìm thấy rằng chiếu xạ siêu âm có thể nâng cao hiệu quả quá trình oxy hóa

Fenton vào suy thoái bùn dầu bằng cách cải thiện sự tiếp xúc của các gốc hydroxyl

(OH *) với PHCS hợp chất.

Phương pháp oxy hóa tiên tiến khác như quá trình oxy hóa siêu tới nước

(SCWO), quá trình oxy hóa không khí ẩm ướt (WAO), và quang xúc tác oxi hóa (PO)

đã được báo cáo trong văn học gần đây của xử lý bùn dầu. Phương pháp SCWO sử

dụng nước trên điểm quan trọng của nó (375 °C, 22,1 MPa) như một phương tiện phản

ứng nơi khí, dầu và chất thơm tạo thành một giai đoạn đồng nhất duy nhất, và quá

trình oxy hóa có thể tiến hành nhanh chóng và hoàn toàn bằng cách chuyển đổi hầu hết

các hợp chất HCN với nước, carbon dioxide, và nitơ phân tử, Cui et al áp dụng phương

pháp SCWO cho xử lý bùn dầu, và kết quả của họ chỉ ra rằng 92% nhu cầu oxy hóa

học (COD) trong bùn dầu đã được gỡ bỏ chỉ sau 10 phút xử lý. Các công nghệ WAO

sử dụng oxy như chất oxy hóa ở nhiệt độ cao và áp suất cao để chuyển đổi các hợp

chất hữu cơ độc hại để CO2, H2O và sản phẩm cuối cùng vô hại khác. Jing et al thấy

rằng quá trình WAO có thể loại bỏ 88,4% COD trong bùn dầu trong vòng 9 phút của

phản ứng ở nhiệt độ 330°C và một lượng dư O2 là 0,8, và loại bỏ COD có thể được

tăng lên đến 99,7% với sự bổ sung của Ni2+ chất xúc tác. Fe3+ chất xúc tác cũng có thể

cải thiện việc loại bỏ COD trong xử lý bùn dầu bằng cách sử dụng quá trình WAO. Nó

đã được báo cáo rằng một tỷ lệ COD rất hứa hẹn của 95,4% đã đạt được dưới tác dụng

xúc tác của Fe muối (tức là 50mg/L của Fe3+) so với 84,12% trong xử lý mà không có

sự bổ sung của Fe3+ chất xúc tác.

Một phương pháp xử lý oxy hóa nâng cao là quá trình oxy hóa quang xúc tác

không đồng nhất mà là dựa trên sự hoạt hóa của các bề mặt của quang dẫn điện (ví dụ,

titan dioxide ở dạng anatase) bằng ánh sáng (ví dụ, ánh sáng tia cực tím hay ánh sáng

mặt trời). Sự hấp thu của photons với năng lượng cao hơn so với năng lượng của

quang dẫn điện sản xuất các cặp electron vùng dẫn (e-) và dải lỗ trống hóa trị (h+). Sau

bước đầu tiên này, các hạt tải điện tích khác tái tổ hợp trong phần lớn các vật liệu hoặc

di chuyển đến bề mặt hạt, nơi chúng có thể phản ứng với các vật liệu hấp thụ cho

electron (D) và nhận (A). Sự có mặt của oxy và nước rất cần thiết cho quá trình quang

xúc tác. Oxygen phục vụ như là chất nhận điện tử đó có thể hình thành các gốc tự do

superoxide anion O2-*. Các nước mặt bị ràng buộc và các nhóm hydroxyl bề mặt bị

oxy hóa bởi các vị trí để tạo thành các gốc OH * mà được cho là loại oxy hóa tích cực

nhất. da Rocha et al áp dụng các quá trình oxy hóa quang xúc tác không đồng nhất

(H2O2/UV/TiO2) cho xử lý bùn dầu, và họ thấy rằng ánh sáng trắng xúc tác oxi hóa đã

có thể loại bỏ 100% của PAHs trong bùn sau 96 giờ điều trị. Họ cũng tiết lộ rằng ánh

sáng trắng có hiệu quả hơn ánh sáng đen về xúc tác quá trình oxy hóa trên PAHs. Tuy

nhiên, tác động của quá trình oxy hóa quang xúc tác trên các thành phần khác như

asphaltenes và nhựa trong bùn dầu đã không khảo sát trong nghiên cứu của họ. Nói

chung, quá trình oxy hóa đòi hỏi một thời gian xử lý tương đối ngắn để phân huỷ bùn

dầu, và nó là tương đối không nhạy cảm với các rối loạn bên ngoài (ví dụ, ô nhiễm bốc

xếp, thay đổi nhiệt độ, và sự hiện diện của các chất biotoxic, vv). Sản phẩm phản ứng

của nó thường là hơn phân hủy sinh học so với các vật liệu chất thải thô. Tuy nhiên,

khi xử lý một khối lượng lớn bùn dầu, các quá trình oxi hóa có thể yêu cầu một số

lượng lớn các chất phản ứng hóa học. Các phương pháp oxy hóa tiên tiến như WAO,

SCWO và PO cũng đòi hỏi thiết bị đặc biệt và năng lượng của các yếu tố đầu vào có

thể làm tăng chi phí xử lý.

5.4. Xử lý sinh học

Xử lý sinh học được định nghĩa là quá trình sử dụng vi sinh vật để loại bỏ các chất ô

nhiễm môi trường, và thường được sử dụng cho việc phục hồi môi trường bị ô nhiễm

dầu thông qua thúc đẩy sự thoái hóa sinh học các PHCs. Các phương pháp xử lý sinh

học nghiên cứu sâu nhất bao gồm xử lý đất, biopile/phân vi sinh và xử lý sinh học bùn.

5.4.1. Xử lý đất

Xử lý đất đai liên quan đến sự kết hợp của chất thải vào đất và sau đó sử dụng

các quá trình khác nhau để phân hủy các chất ô nhiễm trong đó đất. Hoạt động sinh

học thường chiếm hầu hết sự phân hủy của các chất ô nhiễm hữu cơ, trong khi cơ chế

loại bỏ vật lý và hóa học như bốc hơi và ảnh xuống cấp cũng có thể quan trọng đối với

một số hợp chất. Landfarming là một phương pháp điều trị tích đất sử dụng rộng rãi,

và nó lây lan giếng trộn bùn dầu và đất tươi trên mặt bằng của khu xử lý. Hiệu quả

điều trị có thể được cải thiện bằng cách duy trì tỷ lệ thích hợp bùn ứng dụng, thông

khí, fertil¬ization, độ ẩm, và pH để duy trì mật độ vi sinh vật và tăng cường hoạt động

của chúng trong hỗn hợp bùn / đất. Marin et al. [194] áp dụng phương pháp

landfarming để làm sạch nhà máy lọc dầu bùn trong một khí hậu bán khô hạn, và kết

quả của họ cho thấy rằng 80% của PHCS đã được gỡ bỏ trong vòng 11 tháng điều trị,

trong khi một nửa việc loại bỏ này xảy ra trong ba tháng đầu tiên. Admon et al. [42]

cũng quan sát thấy mô hình suy thoái tương tự qua exper¬iments trên landfarming của

nhà máy lọc dầu bùn, và 70-90% của PHCS suy thoái xảy ra trong vòng 2 tháng, trong

khi một hoạt động phân hủy sinh học tương đối cao đã được quan sát thấy trong 3 tuần

đầu của treat¬ment . Hejazi và Husain [195] đã so sánh ảnh hưởng của ba thông số vận

hành (tức là cày bừa, thêm nước, và bổ sung các chất dinh dưỡng) trên 12 tháng nhờn

trị đất bùn trong điều kiện khô hạn, và họ thấy rằng cày bừa là thông số chính chịu

trách nhiệm đạt tỷ lệ loại bỏ PHCS cao nhất 76%. Mishra et al. [196] kết hợp

bioaugmentation (tức là giới thiệu không liên quan tập đoàn vi khuẩn) và

biostimulation (tức là bổ sung các chất dinh dưỡng và nước) cho dầu bùn khử nhiễm,

và kết quả của họ chỉ ra rằng có tới 90,2% TPH có thể bị xuống cấp trong vòng 120

ngày trong khối đất mà có tạp khuẩn cấy tập đoàn và các dưỡng chất tăng cường, trong

khi chỉ có 16,8% của TPH đã bị loại ở khối đất kiểm soát.

So với công nghệ xử lý bùn dầu khác, đất nuôi giữ nhiều giá trị như chi phí tương đối

thấp vốn, hoạt động đơn giản, khả năng thành công cao, consump¬tion năng lượng

thấp, và khả năng xử lý một khối lượng lớn bùn dầu [197] . Tuy nhiên, landfarming

bùn dầu đòi hỏi một diện tích đất lớn, và là một quá trình rất tốn thời gian (ví dụ, thông

thường từ 6 tháng đến 2 năm hoặc thậm chí lâu hơn) kể từ khi các điều kiện đất / bùn

ưa chuộng bởi phân hủy sinh học là phần lớn không kiểm soát được, đặc biệt là cho

recal ¬citrant và nặng hợp chất PHC. Ngoài ra, nhiệt độ rất lớn có thể ảnh hưởng đến

hiệu quả phân hủy sinh học gây ô nhiễm, và hiệu suất của dầu bùn landfarming ở các

vùng lạnh có thể được com¬promised. Hơn nữa, landfarming có thể mang lại nhiều

vấn đề môi trường, chẳng hạn như sự phát xạ của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

(VOC) và nguy cơ ô nhiễm nước ngầm do sự di cư của nước rỉ rác có thể chứa PHCS,

phenol và các kim loại nặng [22], Ví dụ, Hejazi et al. [198] đã báo cáo rằng thời tiết

(tức là evapora¬tion) và không phân hủy sinh học là cơ chế suy thoái chi phối tổng thể

xảy ra trong một landfarm dưới con¬ditions khí hậu nóng và khô cằn. Kết quả từ một

nghiên cứu trường 12 tháng cho thấy rằng có đến 76% lượng dầu mỡ trong bùn dầu đã

bị bay hơi như là kết quả của thời tiết, trong khi chuỗi alkan tương đối dài như C17 và

Cis đã phân hủy sinh học trong landfarm [198]. Một phương pháp điều trị tiên tiến là

đất bãi chôn lấp an toàn sau khi dầu ép bùn. Công nghệ này được phân lập chất thải

bùn từ không khí và nước thông qua việc sử dụng lớp đất sét dày không thấm nước và

lót tổng hợp, và nó cũng sử dụng một hệ thống thu gom nước rỉ rác trên các lớp lót đáy

[199.200]. An toàn bãi rác là phổ biến ở các nước phát triển như Mỹ, Anh, Canada, và

Đức, và nó rất có thể giải quyết các vấn đề môi trường liên quan landfarming, nhưng

chi phí điều trị của nó là cao hơn nhiều [22],

5.4.2 Biopile / ủ

Ủ chất thải dầu khí đã nhận được nhiều sự quan tâm như là một công nghệ thay

thế cho landfarming mà thường đòi hỏi một diện tích đất lớn. Biopile đề cập đến các

biến vật liệu phế thải thành đống hoặc luống vật liệu thường đến độ cao 2-4 m cho

phân hủy của các vi sinh vật bản địa hoặc không liên quan. Các cột có thể không

chuyển động với đường ống cài đặt thông khí, hoặc quay tròn và trộn bằng các thiết bị

đặc biệt. Hiệu quả sinh học xử lý có thể được cải thiện với điều chỉnh độ ẩm, thổi

không khí, và thêm vào các chất độn và chất dinh dưỡng. Chất độn thường bao gồm

rơm, mạt cưa, vỏ cây và gỗ dăm, hoặc một số vật liệu hữu cơ khác. Ngoài các chất độn

dẫn đến tăng độ xốp trong đống đất bùn, điều mà dẫn đến sự xâm nhập tốt hơn của

không khí và độ ẩm trong hỗn hợp. Công nghệ này được gọi là ủ nếu vật liệu hữu cơ

được thêm vào. Tỷ lệ phân hủy sinh học có thể được tăng cường bằng cách thao tác

với một số thông số vận hành như kiểm soát tỷ lệ carbon: nitơ: photpho(C: N: P), thổi

khí hoặc cày xới để cải thiện thông khí, độ ẩm và duy trì nhiệt độ để giữ cho hoạt động

của vi sinh vật cao.

So với landfarming, biopile / ủ có thể loại bỏ hiệu quả hơn PHCS trong bùn dầu

và có thể xử lý các hợp chất độc hại hơn vì nó tạo điều kiện kiểm soát ưa chuộng hơn

bởi phân hủy sinh học. Một đặc điểm đáng chú ý của biopile / ủ là nhiệt độ trong đống

có thể tăng lên đến 70°C hoặc lớn hơn do nhiệt sinh ra bởi hoạt động của vi sinh vật

dữ dội, và các ứng dụng của phương pháp này cho PHCS thoái hóa dưới điều kiện khí

hậu khắc nghiệt như phụ khu vực Nam Cực đã được chứng minh thành công. Ngoài ra,

nó là thân thiện hơn với môi trường kể từ khi ủ có thể được tiến hành trong các mạch

xử lý và lượng khí thải VOCs có thể được kiểm soát bởi các đơn vị thu phụ trợ. Nó

cũng dễ dàng để thiết kế và thực hiện, và có thể được thiết kế để phù hợp với điều kiện

trang web khác nhau. Tuy nhiên, khả năng xử lý của biopile / ủ là nhỏ hơn nhiều so

với xử lý đất và nó vẫn đòi hỏi một diện tích tương đối lớn của thời gian đất và xử lý

lâu dài cho da dầu phân hủy bùn.

5.4.3. Xử lý sinh học bùn

Xử lý sinh học pha bùn đã được báo cáo là loại bỏ sự ô nhiễm nhanh hơn so với

xử lý pha rắn (ví dụ như, landfarming và ủ), và đã được áp dụng thành công để dọn

dẹp đất nhiễm dầu. Công nghệ này trộn bùn- chất rắn liên kết với nước (tức là từ 5-

50% w / v) và hòa tan các chất ô nhiễm vào pha nước để có được một số lượng lớn các

chất ô nhiễm khả năng hòa tan. Sự phân hủy của vi sinh vật có thể biến đổi các chất ô

nhiễm đến trung gian ít độc hại (ví dụ, các axit hữu cơ và aldehyde) hoặc sản phẩm

cuối cùng của CO2 và nước. Phân hủy sinh học pha bùn thường xảy ra trong lò phản

ứng bùn được thiết kế nơi tiếp xúc giữa vi sinh vật, PHCS, chất dinh dưỡng và oxy có

thể lớn nhất. Một loạt các thiết kế lò phản ứng sinh học có sẵn, chẳng hạn như các

trống quay được trang bị để cung cấp trộn nội bộ, và các tank dọc trang bị với một cái

bơm để trộn. Xử lý sinh học bùn đã được áp dụng thành công để khử độc bùn dầu.

Ứng dụng quy mô lớn của xử lý bùn sinh học trên cặn dầu cũng cho thấy kết

quả hứa hẹn. Sự phân hủy sinh học bùn là một phương pháp nhanh chóng và hiệu quả

để xử lý bùn dầu mà rất có thể khử trùng bùn dầu trong vòng một thời gian xử lý ngắn.

Không giống như các phương pháp trị liệu phân hủy sinh học khác, xử lý sinh học bùn

chỉ đòi hỏi một diện tích đất nhỏ. Một mối quan tâm lớn với các ứng dụng của công

nghệ này đến lĩnh vực quy mô xử lý bùn dầu là chi phí xử lý tương đối cao. Bùn dầu là

hỗn hợp không đồng nhất và hỗn hợp đất sét mà có thể gây ra các vấn đề hoạt động, và

do đó cần xử lý trước. Trong quá trình xử lý sinh học bùn, các hợp chất dễ bay hơi khí

có thể được tạo ra và do đó có thể yêu cầu tiền xử lý. Sau khi xử lý bùn sinh học, các

hỗn hợp cũng cần khử nước. Tất cả những phương pháp tiền xử lý và / hoặc sau xử lý

có thể làm tăng đáng kể chi phí tổng thể. Người ta ước tính rằng chi phí điều hành của

xử lý sinh học bùn chất thải dầu mỡ nhà máy lọc dầu là trên $ 625 mỗi tấn, trong khi

chi phí hoạt động của landfarming là khoảng $ 155 mỗi tấn.

5.4.4. Yếu tố ảnh hưởng nhờn bùn phân hủy sinh học

Phân hủy sinh học bùn dầu có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn

như các loại vi sinh vật, thời gian xử lý, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, nồng độ và đặc tính

của bùn dầu. Nhiều vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn và nấm, có khả năng làm giảm

PHCs, nhưng không có chủng vi sinh vật duy nhất có khả năng trao đổi chất làm suy

giảm tất cả các thành tìm thấy trong bùn dầu. Sự phân hủy PHCs trong bùn có liên

quan đến phản ứng dây chuyền hoặc nối tiếp, nơi một nhóm các vi sinh vật ban đầu có

thể làm phân hủy các thành phần dầu mỏ thành các hợp chất trung gian, và các chất

trung gian này sau đó được sử dụng bởi một nhóm khác nhau của vi sinh vật để tiếp

tục phân hủy. Kết quả là, sự phân hủy sinh bùn dầu thường cần một tập đoàn vi khuẩn

với một chuỗi các loài. Nó đã được báo cáo rằng việc làm của nuôi cấy môi trường vi

khuẩn hỗn hợp được thuận lợi hơn so với môi trường đơn thuần do tương tác hiệp

đồng giữa các loài vi sinh vật. Ngoài ra, sự phân hủy sinh có thể bị ảnh hưởng bởi thời

gian xử lý. Nhìn chung, tốc độ phân hủy của PHCs giảm theo thời gian, tiến tới một

trạng thái ổn định rõ ràng liên quan đến dư lượng chất gây ô nhiễm mà là những hợp

chất cứng đầu và có sự phân hủy rất chậm. Các đặc tính PHCs cũng có thể ảnh hưởng

đến hiệu quả phân hủy sinh học. Nó đã được báo cáo rằng phân hủy là cao hơn cho

bão hòa/alkan, dẫn theo bởi chất thơm nhẹ, chất thơm cao và hợp chất phân cực, và

asphaltenes. Ngoài ra, nồng độ PHCs ban đầu có thể ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý

sinh học.

Chất dinh dưỡng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phân hủy của

PHCs, và do đó bổ sung chất dinh dưỡng là chiến lược quan trọng nhất được sử dụng

để kích thích phân hủy sinh học. Ngoài tác dụng dinh dưỡng, phân hủy của PHCs

thường bị hạn chế bởi không ưa nước cao hoặc hòa tan thấp. Một cách hiệu quả để cải

thiện này là việc sử dụng các bề mặt để tăng cường các giải hấp và hòa tan của PHCS,

qua đó nâng cao khả năng sinh học của họ và tạo điều kiện cho đồng hóa của họ bởi vi

khuẩn.