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“我在努力工作,并不为了你能看到我”
大庆油田污泥处理试验示范项目现场(资料照片)。
本报记者 张梅 通讯员 张行勇
“经过几年艰苦努力,我们已初步完成基本平台建设、研究方向目标定位、技术体系完善、示范工程建立、成果转化应用、社会服务等方面工作,为下一步的发展奠定了坚实基础。我们要抢抓时机,加快中试和示范工程项目进度!”2月14日,陕西师范大学微生物工程与技术研究团队负责人、教授陈五岭表示。
2018年1月,依托陕西师范大学微生物工程与技术研究团队,陕西师范大学微生物工程与技术研究院成立。成立以来,陈五岭带领团队,发挥长期积累的科研成果优势,致力于以微生物工程创新技术解决能源、农业和环境领域经济社会发展面临的紧迫难题。目前,该团队在微生物工程领域拥有一批具有自主知识产权、技术领先的科技成果,在生产实践中取得了显著的示范效果。
提高油气产量
微生物个体微小,却与人类关系密切。科学家采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程。这些默默工作的“小家伙”,虽然绝大部分无法用肉眼观察,但他们仿佛在说:“我在努力工作,并不为了你能看到我。”
作为一项绿色技术,微生物工程创新技术在提高油气采收率、含油污泥无害化处理等方面发挥了重要作用。
“绿色技术主要指降低消耗、减少污染、改善生态,促进生态文明建设、实现人与自然和谐共生的新兴技术,具有服务绿色低碳发展的鲜明特征。其中,微生物工程创新技术就是典型的绿色技术。”陈五岭介绍。
微生物降黏增产技术是利用微生物的新陈代谢活动及各类代谢产物作用于油藏,改变原油、岩石、水的界面性质,解堵降黏,改善油层渗透性,增加原油流动性,从而达到提高原油产量的一项增产技术,具有施工周期短、见效快、对地层和环境无污染、适用范围广等优点。“我们选育的微生物菌群以原油为唯一营养来源,不需要外源营养加入,可有效解决微生物采油技术的共性难题,提高原油采收率。”陈五岭介绍。
据了解,该技术目前已经在大庆油田、华北油田、吐哈油田、辽河油田、新疆油田等多个油田的不同油层30余口油井进行了示范应用,结果显示该技术具有显著的增油效果,原油产量增加1倍至3倍,最长有效时间超过500天,投入产出比为1:5。
“微生物降黏增产技术未来有望成为一种在油田开发后期提高油井产能的重要技术,应用前景十分广阔。”大庆油田工程技术大队综合室青年科研人员马明说。
天然气井积液是气井降低产能甚至停产的主要原因。目前,通用的气井化学排水工艺,对环境污染大,产生的排出液难以处理。该团队采用微生物工程技术,通过生物泡沫高效排水解除井下气体水锁效应,解决了井筒积液和排出液的化学污染问题,增加了井内天然气压力,达到提高天然气采收率的目的。“过去两年,该技术在20口低产气井进行了示范应用,3个月共增加天然气采集量450万立方米,取得了良好的应用效果。”陈五岭介绍,该技术已经获得了省科技厅立项,被秦创原春种基金选中进行预投资孵化。
与此同时,该团队的微生物工程技术在油污泥无害化处理方面也发挥了重要作用。2007年,该团队在国内率先采用现代微生物工程技术,对含油污泥中危害生态环境的有害成分进行了高效降解转化。目前,利用微生物工程创新技术,该团队已在全国各油田安全处置数十万吨各类废弃泥浆及含油污泥,恢复污染耕地1万余亩。
让水更绿山更青
绿水青山就是金山银山。多年来,该团队通过微生物工程创新技术,修复受污染、退化的土壤、水体,将固体废弃物转变为资源。
随着城市的发展,城镇污水处理厂大量建成并投入运行,日益增长的城市污泥带来的固体废弃物污染成为一个社会难题。该团队采用微生物工程技术,对污泥处理处置的各环节进行综合技术集成,将技术与设备结合,形成可标准化、工程化、无害化、资源化安全处置污泥的技术工艺体系。
“我们应用该技术在西安市第六污水处理厂、蔡家坡大源污水处理厂、榆林市第三污水处理厂建立了污泥处置示范工程,日污泥处理量超过500吨。”团队成员姚胜利研究员介绍,“2021年,西安污水处理项目被西安市科技局列为重点示范项目。”
干旱地区盐碱地治理一直是世界性难题。“我们将微生物与工程措施相结合,综合治理各类盐碱、荒漠化土地。”陈五岭介绍,团队在西藏日喀则、大荔县、榆林市榆阳区等不同条件的盐碱荒地治理中取得成效,使植物能够良好生长。2020年,受榆林市自然资源和规划局委托,该团队开始在横山区塔湾镇治理200亩未耕作的高盐碱、低有机质、干旱的粉沙土质土壤荒地。2021年11月,由榆林市自然资源和规划局组织专家组对项目进行了评估验收。专家组一致认为,塔湾试验区盐碱土壤指标经微生物治理效果显著,种植作物生长良好,项目顺利通过验收。
该团队还通过研发的微生物工程创新技术完成了陕北红碱淖国家自然保护区超过3.5万立方米高盐碱湖水的生态修复,使得影响水质的主要指标呈下降趋势,水体中生物种群和数量显著增加,投放鱼类生长繁殖良好,湖水自净能力显著提高。专家组一致认为,该技术为红碱淖高盐碱水体的大规模生态修复开创了新的途径,示范效果显著。
促进绿色农业发展
微生物无处不在,与自然生态和人类生活密不可分,在农业生产中更是扮演了不可或缺的角色。陈五岭介绍,目前我国农业废弃物年产量40多亿吨,通过微生物技术将农业废弃物资源化与种植业、养殖业紧密连接起来,可以减少环境污染、发展农业循环经济、促进农业可持续发展。
长期以来,面向我省特色果业产业发展中亟须解决的病害、套袋、裂果等问题,以及提升水果口感品质等绿色果业发展中的共性堵点、技术难点问题,该团队开展研究攻关,取得了一批可大规模应用,具有广泛前景的研究成果。
在农业废弃物转化生物菌肥体系方面,该团队将微生物工程技术与生物菌肥结合,既通过功能微生物拮抗病原菌,预防病害发生,又通过有机肥料为果树提供营养,达到果树绿色生产提质增效的目的。2008年以来,该团队已累计在富平县完成了13.6万余亩大棚甜瓜、在眉县完成了9000亩猕猴桃的病害生物综合防治及绿色生产示范。
在微生物工程技术替代苹果套袋及防治红枣裂果病方面,该团队研究开发出安全无毒、抗菌、防虫、使用方便的苹果“面膜”。这种“面膜”喷施果面后能够迅速形成具有良好成膜性、通透性和延伸性的保护膜层,不仅有效保护果实表面,还可提供果实所需的营养成分。截至目前,该技术已通过陕西省“13115”科技创新工程和科技部农业科技成果转化项目示范推广2000余亩,并在白水县建立了660亩苹果免套袋绿色生产示范园。在该技术基础上,该团队针对阻碍陕北红枣产区产业发展的裂果病问题,采用微生物工程创新技术综合改善果树和果实的生长、营养吸收、抗病性能。
在生物发酵活性饲料的研发应用方面,自2018年起,该团队与山东香驰粮油公司合作,展开了以大豆、玉米生产加工过程产生的副产物等为原料发酵生物活性饲料的研究工作,经过小试、中试生产,完成了4万羽肉鸡和500头奶牛的饲育实验,取得了良好的效果。
该团队与山东香驰粮油公司2020年成立“香驰—陕师大微生物工程与技术联合实验室”,2021年建成生物活性饲料自动化生产线,目前已稳定运行1年多,年产量5000吨以上。
“科技成果转化‘三项改革’让高校教师打消顾虑,甩开膀子去创业。我们研究院将充分利用好秦创原创新驱动平台和相关政策,以绿色技术需求为导向,开展核心关键技术研发,加快成果落地,为创新驱动发展作出贡献!”陈五岭表示。



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