煤層中產(chǎn)甲烷微生物的培養(yǎng)及產(chǎn)氣.pdf

1、隨著全球能源危機(jī)的加劇,煤層氣的開采技術(shù)和類型發(fā)生著重要的轉(zhuǎn)變,特別是成功開發(fā)美國(guó)以及澳大利亞的低煤級(jí)生物煤層氣之后,人們開始關(guān)注生物煤層氣的巨大商業(yè)價(jià)值,而次生生物煤層氣是煤層氣的一個(gè)重要類型。了解次生生物煤層氣的形成機(jī)理對(duì)評(píng)估氣藏的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、提高甲烷的產(chǎn)量和改進(jìn)開采技術(shù)都具有重要意義。
　　本文介紹了國(guó)內(nèi)外次生生物煤層氣的研究現(xiàn)狀及最新研究進(jìn)展。實(shí)驗(yàn)根據(jù)煤層中可能存在的厭氧微生物種類,添加相應(yīng)的專一性抑制劑,來探討微生物利用煤

2、中有機(jī)質(zhì)產(chǎn)氣的特征和機(jī)理,這是深入了解次生生物煤層氣的形成過程以及改進(jìn)生物煤層氣開采技術(shù)的重要基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)煤樣和水樣均來自安徽淮南新莊孜煤礦。
　　研究發(fā)現(xiàn),不同反應(yīng)器中pH值隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)一個(gè)下降的趨勢(shì),最后趨向于穩(wěn)定大約在7.0左右,這是產(chǎn)甲烷菌生存的較好環(huán)境。添加氫氧化鈉吸收液的反應(yīng)器和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌抑制劑的反應(yīng)器的甲烷累積濃度明顯比對(duì)照組的甲烷累積濃度低,對(duì)照組最終甲烷累積體積分?jǐn)?shù)1.83％,其他2組分別是1.41%和1

3、.32%。這說明實(shí)驗(yàn)中同時(shí)存在兩種途徑:乙酸途徑和CO2/H2途徑。同時(shí)發(fā)現(xiàn),氫氧化鈉組比產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸組的累積濃度稍高,乙酸途徑是主要產(chǎn)氣途徑。同一反應(yīng)器中甲烷的濃度和CO2濃度之間的關(guān)系不明確,這是因?yàn)榉磻?yīng)器中同時(shí)存在二氧化碳的產(chǎn)生和消耗。反應(yīng)器中TOC的濃度變化情況也能說明體系中既存在煤中有機(jī)質(zhì)向水溶液中的轉(zhuǎn)移,也有水溶液中的有機(jī)質(zhì)向氣體中的轉(zhuǎn)移,前期TOC上升,后期降低,最后,體系中TOC達(dá)到一個(gè)平衡。溶液中的堿度與TOC變化趨勢(shì)相

4、同。
　　實(shí)驗(yàn)針對(duì)體系中硫酸鹽還原菌對(duì)產(chǎn)甲烷菌的抑制作用研究,設(shè)置了硫化亞鐵組和足量乙酸鈉組,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示:乙酸鈉組甲烷的累積濃度最高,達(dá)到1.96%;硫化亞鐵組最低1.22%,但是甲烷的累積濃度增長(zhǎng)速率最高,至第八周,其他實(shí)驗(yàn)組的甲烷趨于恒定,但是硫化亞鐵組的甲烷累積濃度仍處于增長(zhǎng)趨勢(shì)。推測(cè)后期硫化亞鐵組的甲烷濃度會(huì)超過乙酸鈉組。足量乙酸鈉組的甲烷累積濃度略高于對(duì)照組(對(duì)照組1.85%)。綜上所述,硫酸鹽還原菌對(duì)產(chǎn)甲烷菌主要是產(chǎn)