資源描述:
《白腐真菌預(yù)處理高階煤產(chǎn)甲烷研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、白腐真菌預(yù)處理高階煤產(chǎn)甲烷研究陳鑫,夏大平,吳昱,蘇現(xiàn)波(河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院,焦作,454000)摘要:煤是一種大分子有機物質(zhì),而白腐菌對有機物質(zhì)具有較強的降解能力。以高變質(zhì)程度的瘦煤為反應(yīng)底物,采用實驗室保存的白腐真菌菌種對其預(yù)處理以提高瘦煤的產(chǎn)氣率。結(jié)果表明,用白腐菌處理過之后,煤的結(jié)構(gòu)被破壞,提高了甲烷轉(zhuǎn)化效率。產(chǎn)氣階段共持續(xù)37天,于第20天左右時達(dá)到產(chǎn)氣高峰。反應(yīng)最后的甲烷濃度達(dá)到31%。對反應(yīng)前后的pH進行測試,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的pH值上升,說明產(chǎn)生乙酸量較少,生物氣生成主要是CO2還原途徑。關(guān)鍵詞:地
2、質(zhì)學(xué);生物氣;高變質(zhì)程度煤;白腐真菌;產(chǎn)氣量中圖分類號:P61&11StudyonMethaneProductionfromPretreatmentHigh-rankCoalbyWhiteRotFungiCHENXin,XIADaping,WUYu,SUXianbo(SchoolofEnergyScienceandEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000)Abstract:Coalisakindofmacromolecularorganicmatter,an
3、dwhite-rotfungioforganicmaterialhasstrongabilitytodegradeorganicmaterial.Usethehighmetamorphicdegreeofleancoalasthesubstrate,andthroughpretreatmentbythewhite-rotfungiwhichconservedinlaboratorytoimprovetheleancoafsgasproductionrate.Theresultsshowedthatthestructure
4、ofcoalwasdestroyedafterbiologicalpretreatmentbywhitc-rotfungi,andtheconversionrateofCH4increasedtosomeextent.Thegasproductionstagelast37days,andthegasproductionreachedpeakinthe20daysorso.Methaneconcentrationsreached31%.TotestpHbeforeandafterfermentation,theauthor
5、foundthepHvalueriseafterreaction.Thisphenomenonillustratelessaceticacidproduced,andbiologicalgasgeneratemainlybyCO2reductionway.Keywords:coalgeology;biologicalgas;high-rankcoal;white-rotfungi,gasproductionrate0引言煤層氣按成因主要分為熱成因和牛物成因兩大類⑴。人們普遍認(rèn)為,牛物成因煤層氣較熱成因煤層氣要少很多,因此
6、,熱成因煤層氣一直被當(dāng)作重要的資源類型,成為國內(nèi)外學(xué)者研究的重點,其形成機理和地球化學(xué)特征己經(jīng)基本形成定論[2-3]。牛物成因氣是煤層氣的一種類型,長期以來的研究認(rèn)為牛物氣多在成煤早期形成,形成之后大部分逸散到大氣中,不具有開發(fā)價值。A.R.Scott等研究了美國圣胡安盆地的煤層氣成因類型和各成因類型對煤層氣生產(chǎn)能力的意義。他們發(fā)現(xiàn),圣胡安盆地煤層氣含量比預(yù)期的高,次生生物氣的生成是其屮的一個原因⑷。因此,次牛牛物氣可以做為煤層氣氣藏的重要補充,提高煤層氣井的產(chǎn)量。生物成因煤層氣是在較低的溫度(一般低于50°C)下,有機
7、質(zhì)通過細(xì)菌的作用,在煤層中生成以甲烷為主的氣體。其具體途徑或方式有兩種⑸:一種是由CO2述原而成;另一種由甲基類發(fā)酵(一般為醋酸發(fā)酵)而成,即:CO2+4H2—CH4+2H2O;CH3COOH->CH4+CO2。由此可知,兩種成甲烷途徑都需要微生物首先將煤分解成小分子物質(zhì),然后才有可能被產(chǎn)甲烷菌利用合成最終產(chǎn)物CH^jo煤是一種高分子聚合物,變質(zhì)程度越高的煤,結(jié)晶化程度也越高,基金項目:高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(200804600001);國家自然科學(xué)基金(40972109>41002047):作者簡介:陳鑫(19
8、86?),男,碩士生,煤層氣地質(zhì)學(xué)開發(fā)方向通信聯(lián)系人:蘇現(xiàn)波(1963-),男,教授,主要從事煤層氣地質(zhì)學(xué)與勘探開發(fā).E-mail:ghyl026@126.com相應(yīng)地也越難被微生物分解。正是這個原因,國內(nèi)很多學(xué)者對生物氣的研究大多局限在低變質(zhì)程度的褐煤以及泥炭階段。這大大限制了生物氣的工程應(yīng)用領(lǐng)域。基于此,筆者采用