王保玉,陈林勇,邰 超,3,韩作颖,关嘉栋,赵 晗

(1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;2.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西 晋城 048204;3.河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000)

外源菌群煤生物气化初步研究:菌群结构、煤种及煤孔(裂)隙

王保玉1,2,陈林勇2,邰 超2,3,韩作颖2,关嘉栋2,赵 晗2

(1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;2.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西 晋城 048204;3.河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000)

以河南义马煤矿、山西山阴煤矿和双柳煤矿不同煤阶煤为研究对象,利用沼液经逐步驯化得到的外源产甲烷菌群为菌源,在千克级的水平上进行了煤生物气化模拟实验。采用16S rDNA测序对驯化得到的菌源进行初步确定,并研究了驯化菌源对不同煤种的气化效果,采用扫描电镜初步研究了驯化微生物形态与煤孔(裂)隙的可能作用。结果表明,不同煤样外源菌群煤生物气化均存在产气周期,可分为快速、缓慢和抑制3个阶段,而不同煤种气化阶段存在明显差异。16S rDNA测序结果显示,甲烷丝状菌属(Methanothrix)占0.02%,而典型的和煤的骨架芳香结构降解相关的微生物类群占约8%,表明降解步骤是煤生物气化的速控步骤。扫描电镜观察发现,驯化后的菌群以球状和杆状为主,部分微生物进入煤的孔裂隙。当以块状煤为底物长期驯化菌源时,菌群的产气效率明显降低。

煤;微生物成气;菌群结构;煤种;煤孔隙;菌群活性

利用生物作用……