厌氧污泥中微生物降解褐煤产甲烷的初步探究

发布时间：2024-12-18 07:12

　　煤生物甲烷作为一种清洁能源,具有非常好的应用前景,在全球能源结构中扮演着越来越重要的角色,是从传统化石能源向清洁能源转化过程中不可逾越的桥梁,因此,对煤生物甲烷的研究在资源利用和经济开发上都有着重要意义。本文利用生活厌氧污泥作为外源菌群,对中国山西褐煤进行生物甲烷实验。通过对厌氧污泥富集、驯化的方法获得降解褐煤产甲烷的高效菌群,确定了最佳生长条件,并利用H₂O₂溶液对褐煤进行预处理,提高甲烷产量;通过气相色谱-质谱（GC-MS）分析、高效液相色谱对厌氧污泥降解褐煤产甲烷过程的中间代谢产物进行了分析;并通过16S rRNA技术对该菌群的菌群结构进行了分析。研究发现:（1）获得厌氧污泥降解褐煤产甲烷的高效菌群,最佳培养条件:温度为35℃,pH=7,煤粒径为120-140目,煤添加量为2g,最终甲烷产量为172.38μmol。（2）最佳预处理方式:30%浓度的H₂O₂溶液预处理褐煤15h,甲烷产量为211.58μmol,比未处理的褐煤煤样甲烷产量提高了22.7%。（3）通过GC-MS共检测到42种化合物,其...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1全球煤层气储量分布统计

越重视以及不可再生能源日益减少，点。煤层气也被称为天然气，是在地种非常规天然气[3]。据统计，世界煤到约110×1012m3，主要于中国、俄罗加拿大、澳大利亚、美国五国共占9源的12%[4]（如图1-1所示）。煤层化物含量低，燃烧热值高，采集安全6]。煤层天然气的形成包....

图1-2一些已知生物成因煤层气的地理位置

第一章绪论1.2生物成因煤层气生成机理对微生物成因天然气的早期统计表明，全球范围内生物成因天然气储量达到15.5×1012m3，约占世界天然气储量的20%[12]。在煤层气储量的调查统计中，生物成因煤层气所占比例也是相似的，如美国PowerRiver盆地开采的煤层气有....

图1-3煤生物甲烷产生过程中可能的代谢途径Figure1-3Possiblemetabolicpathwaysincoalbiomethaneproduction

并对其潜在的中间代谢产物进行了分析，然而，正如Ritter等人杂的有机质转化为甲烷所需的微生物降解途径及其复杂的微生物关系还[9,12,26]。尽管人们通过宏基因组学技术，鉴定了许多不可培养的微生物菌示微生物降解煤产生甲烷代谢途径的全貌，仍然是一项困难的任务。图1人对微生物....

图1-4不同煤级煤炭结构和煤化过程中发生的化学反应及可能促进煤生物甲烷形成的微生物反应Figure1-4Differentcoal-gradestructuresandchemicalreactionsoccurringduringcoalificationandmicrobialreactionsthatmaypromotetheformationofcoalbiomethane

第一章绪论量存在正相关性[39]。根据煤级分类，挥发分物质超过31%的煤炭被定义为高挥发性煤[27]高挥发性煤由于挥发性物质含量高，固定碳含量低，燃烧效果并不十分理想，然而这种结构在微生物降解煤产甲烷中却有正向的影响[38]。如AttiaIram所述，高挥发性烟煤和次烟....

本文编号：4017131