一种页岩气压裂返排液降解菌及其应用

本发明属于废水生物处理，具体涉及一种页岩气压裂返排液降解菌及其应用。

背景技术：

1、页岩气是赋存于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，具有清洁、高效、生产寿命长等优点。我国页岩气技术可采资源量为36.1万亿m3，开发潜力巨大。页岩气的开发有助于减少我国对进口能源的依赖，推动能源结构的优化，增加天然气在能源消费中的比重，实现可持续发展目标。

2、页岩气在开采过程使用的水力压裂技术，可使赋存于页岩层中的甲烷释放到地表，但同时也会产生大量的返排液。页岩气返排液中含有烷烃、芳烃、卤代烃、醇类、酯类和酮类等物质，呈现有机物浓度高、成分复杂、盐度高、可生化性差等特点。针对页岩气返排液，目前常用的处理方法有物理处理、化学处理和生物处理，其中生物处理是页岩气返排液绿色经济的处理方法。然而返排液的可生化性极低、盐度高，并且含有大量有毒有害物质，导致常规生物技术效率低下。因此，筛选一种适用于处理是页岩气返排液的高效降解菌，能够极大提升页岩气返排水生物处理技术的应用潜力，对于服务于页岩气行业的绿色开发具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中的不足，并提供一种页岩气压裂返排液降解菌及其应用。

2、本发明所采用的具体技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供一种页岩气压裂返排液降解菌，所述页岩气压裂返排液降解菌为贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)z21-1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2023年4月23日，保藏编号为cgmcc no.27188。

4、第二方面，本发明提供一种利用第一方面所述页岩气压裂返排液降解菌在页岩气压裂返排液处理中的应用。

5、作为优选，具体方法如下：将权利要求1所述贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis)z21-1在lb液体培养基中培养至od600为0.6-0.8，得到接种菌液；将接种菌液按照体积比1～3％接种至页岩气压裂返排液中，控制反应温度为30～35℃，ph为6～8，进行toc降解处理。

6、作为优选，所述页岩气压裂返排液包括页岩气开采初期形成的返排液或后期形成的返排液。

7、进一步的，初期形成的返排液中悬浮性颗粒物和有机物浓度较高，初期形成的返排液中cod浓度在几千到上万毫克每升，cl-浓度为几千到上万毫克每升。

8、进一步的，后期形成的返排液中随着返排时间延长，有机物浓度减少，盐度逐渐提高，后期形成的返排液中cod浓度在几百到几千毫克每升，cl-浓度为20000～30000mg/l。

9、本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

10、本发明从页岩气压裂返排液中筛选得到一种页岩气压裂返排液降解菌，经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)。该菌株能够适应页岩气压裂返排液的生长环境，并且可以高效降解返排液中的有机物，经实验发现toc降解率可以达到52％。本发明为页岩气行业废水生物处理方向提供新的菌种资源，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种页岩气压裂返排液降解菌，其特征在于，所述页岩气压裂返排液降解菌为贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)z21-1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2023年4月23日，保藏编号为cgmccno.27188。

2.一种利用权利要求1所述页岩气压裂返排液降解菌在页岩气压裂返排液处理中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，具体方法如下：将权利要求1所述贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)z21-1在lb液体培养基中培养至od600为0.6-0.8，得到接种菌液；将接种菌液按照体积比1～3％接种至页岩气压裂返排液中，控制反应温度为30～35℃，ph为6～8，进行toc降解处理。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述页岩气压裂返排液包括页岩气开采初期形成的返排液或后期形成的返排液。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，初期形成的返排液中悬浮性颗粒物和有机物浓度较高，初期形成的返排液中cod浓度在几千到上万毫克每升，cl-浓度为几千到上万毫克每升。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，后期形成的返排液中随着返排时间延长，有机物浓度减少，盐度逐渐提高，后期形成的返排液中cod浓度在几百到几千毫克每升，cl-浓度为20000～30000mg/l。

技术总结
本发明公开了一种页岩气压裂返排液降解菌及其应用，属于废水生物处理技术领域。本发明得到的页岩气压裂返排液降解菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)Z21‑1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2023年4月23日，保藏编号为CGMCC NO.27188。该菌株可以适应页岩气压裂返排液的生长环境，并且能高效降解页岩气压裂返排液中的有机物。本发明为页岩气行业废水生物处理方向提供新的菌种资源，具有良好的应用前景。

技术研发人员：卢培利,全林,金文玲,丁阿强,侯争鸣,青佳奕
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/13