本文關(guān)鍵詞：褐煤微生物甲烷化實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 軟褐煤 產(chǎn)甲烷菌 甲烷 降解機(jī)理

【摘要】：現(xiàn)有的天然氣資源難以滿足其日益增長(zhǎng)的需求,開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣是保障我國(guó)能源安全的重要手段。本文立足于內(nèi)蒙古地區(qū)的褐煤資源優(yōu)勢(shì),針對(duì)內(nèi)蒙古東部地區(qū)軟褐煤碳化程度淺、水分高和灰份大的特性,提出利用微生物在地下使軟褐煤轉(zhuǎn)化為甲烷的方法,解決軟褐煤高效清潔利用的難題,緩減我國(guó)天然氣資源的相對(duì)匱乏。首先對(duì)褐煤樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)和組成分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:褐煤顯微組分以腐植組為主,且水分和揮發(fā)分含量高,具備相對(duì)較大的生烴潛力;同時(shí)較大的比表面積為產(chǎn)甲烷菌群的生存提供了更多的附著位點(diǎn)。其次,對(duì)產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行富集和馴化培養(yǎng),得到了高效的產(chǎn)甲烷能力的厭氧菌群。利用產(chǎn)甲烷菌群對(duì)褐煤進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)研究,分別考察pH值、溫度、褐煤粒徑、褐煤添加量和培養(yǎng)基配比對(duì)產(chǎn)甲烷量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在50mL培養(yǎng)基、接種量為4%的體系中,當(dāng)pH值為7.0、溫度為35℃、粒徑為200目以上、褐煤添加量為2g和培養(yǎng)基配比為100%時(shí),得到最佳產(chǎn)氣條件,其總產(chǎn)氣量為49.27m L。最后,利用掃描電鏡、X射線衍射、紅外光譜、熱解、顯微組分測(cè)定和反應(yīng)上清液生物測(cè)定分析不同條件下褐煤的降解產(chǎn)物和厭氧菌群對(duì)褐煤中各組分的代謝過(guò)程,探明褐煤的微生物降解限度和降解機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:褐煤經(jīng)降解后,其微孔隙以及微裂隙明顯增多,腐植組是產(chǎn)甲烷菌的主要產(chǎn)氣基質(zhì),并且降解后褐煤的芳香度較原煤減少。綜上,本文馴化的厭氧產(chǎn)甲烷菌群能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)褐煤的高效降解,課題研究成果將為內(nèi)蒙古東部地區(qū)軟褐煤低成本高效清潔利用開(kāi)辟新的途徑。
【關(guān)鍵詞】：軟褐煤 產(chǎn)甲烷菌 甲烷 降解機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD849.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 煤微生物甲烷化綜述8-15
• 1.1.1 產(chǎn)甲烷菌及代謝途徑簡(jiǎn)介8-9
• 1.1.2 生物成因煤層氣簡(jiǎn)介9-10
• 1.1.3 產(chǎn)甲烷菌降解煤研究進(jìn)展10-15
• 1.2 課題研究的目的和意義15-17
• 1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容及方案17-18
• 1.3.1 本論文主要研究?jī)?nèi)容17
• 1.3.2 研究方案17-18
• 第二章 褐煤微生物降解可行性分析18-24
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法18
• 2.1.1 煤樣的采集18
• 2.1.2 煤樣分析方法18
• 2.2 結(jié)果與討論18-23
• 2.2.1 煤的化學(xué)組成19-21
• 2.2.2 褐煤煤巖特征21-22
• 2.2.3 煤層孔隙結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 產(chǎn)甲烷菌群的富集及馴化24-34
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-29
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種24
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器24-26
• 3.1.3 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件26-27
• 3.1.4 產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)規(guī)律27
• 3.1.5 產(chǎn)甲烷菌的富集培養(yǎng)27-28
• 3.1.6 產(chǎn)甲烷菌的馴化28
• 3.1.7 菌種的保存28
• 3.1.8 實(shí)驗(yàn)分析方法28-29
• 3.2 結(jié)果與討論29-33
• 3.2.1 生物氣組成29
• 3.2.2 初始產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)規(guī)律29-30
• 3.2.3 產(chǎn)甲烷菌富集30-31
• 3.2.4 產(chǎn)甲烷菌馴化31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 褐煤微生物產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn)研究及產(chǎn)物分析34-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法34-36
• 4.1.1 儀器及藥品34
• 4.1.2 培養(yǎng)基初始pH值對(duì)產(chǎn)氣量的影響34
• 4.1.3 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)氣量的影響34-35
• 4.1.4 煤粒徑對(duì)產(chǎn)氣量的影響35
• 4.1.5 煤添加量對(duì)產(chǎn)氣量的影響35
• 4.1.6 培養(yǎng)基配比對(duì)產(chǎn)氣量的影響35
• 4.1.7 菌種馴化前后對(duì)產(chǎn)氣量的影響35-36
• 4.1.8 培養(yǎng)基對(duì)產(chǎn)氣量影響實(shí)驗(yàn)36
• 4.1.9 褐煤降解產(chǎn)物分析36
• 4.2 結(jié)果與討論36-53
• 4.2.1 培養(yǎng)基初始pH值對(duì)產(chǎn)氣量的影響36-37
• 4.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)氣量的影響37-38
• 4.2.3 煤粒徑對(duì)產(chǎn)氣量的影響38-39
• 4.2.4 煤添加量對(duì)產(chǎn)氣量的影響39-42
• 4.2.5 培養(yǎng)基配比對(duì)產(chǎn)氣量的影響42-43
• 4.2.6 菌種馴化前后對(duì)產(chǎn)氣量的影響43-44
• 4.2.7 培養(yǎng)基對(duì)產(chǎn)氣量的影響44-46
• 4.2.9 褐煤降解產(chǎn)物分析46-53
• 4.3 本章小結(jié)53-55
• 結(jié)論與建議55-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 致謝62

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