煤发酵制生物氢和甲烷的模拟实验

【摘要】：为查明煤发酵制生物氢和甲烷,以及连续发酵产氢产甲烷的最佳产气条件,以河南省鹤壁四矿的瘦煤为发酵底物,分别利用自主研发的产氢培养基和产甲烷培养基富集地层水中的混合菌群,并以其为接种物,分析了在不同条件下生物氢气和生物甲烷的生成量,并利用发酵产氢后的废料为基底,使用不同方法进行处理,研究了生物甲烷的生成量。实验结果表明:①发酵产氢最适宜的初始pH值在6.0左右;②金属离子络合剂EDTA二钠可显著提高氢气产率,当EDTA二钠浓度为2.0g/L时,氢气产率达到最大值;③产甲烷发酵时,将白腐菌液和富集培养后的地层水菌液同时作为接种物时的甲烷产率最高;④向产氢后的废料中补加碱液以及新鲜地层水,均可实现废料再生甲烷,且直接补碱液时的甲烷产率更高;⑤相比于单独发酵产甲烷工艺,连续产氢产甲烷工艺可获得更高的甲烷浓度和甲烷产率。该成果为微生物采煤技术提供了实验依据。 【作者单位】： 河南理工大学能源科学与工程学院;华亭煤业集团有限责任公司;
【关键词】： 瘦煤 厌氧发酵 氢气 甲烷 EDTA二钠 接种物 产气率 连续发酵 微生物采煤
【基金】：国家自然科学基金“煤层生物甲烷的形成机理研究”(编号:40972109) 山西省煤层气联合研究基金资助项目(编号:2013012004) 河南省科学技术研究重点项目科技攻关计划(编号:13A440335、14A170005)
【分类号】：TQ116.2;TQ221.11
【正文快照】： 目前的能源消费结构以煤、石油、天然气等一次性化石燃料为主,但随着经济的高速发展,化石燃料的储量锐减,且一次性化石燃料在燃烧过程中会产生大量温室气体,对环境造成不利影响。因此,人们正努力寻求一种清洁高效新能源,以代替化石能源的过度消耗。伴随着以甲烷为主要成分的煤

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