煤的顯微組分對生物產(chǎn)氣的控制機理.pdf

1、煤的生物產(chǎn)氣過程受諸多因素的影響，為探討煤自身顯微組分對生物甲烷生成的控制效應，本論文主要采集義馬千秋礦、大同泉嶺礦、山西馬蘭礦和柳林沙曲礦新鮮煤樣，通過手選+浮沉分離對其顯微組分進行富集分離，利用從礦井水中提取的本源菌群，分別對相應的顯微組分進行生物甲烷代謝模擬實驗；并對各顯微組分煤樣進行元素分析、FTIR和低溫液氮實驗測試；然后對不同顯微組分的微生物產(chǎn)氣結(jié)果與碳氫元素含量、化學結(jié)構(gòu)、官能團及其孔裂隙特征等指標進行對比分析。
　

2、　研究結(jié)果表明：①顯微組分富集與分離后，鏡質(zhì)組富集煤樣比原煤樣中的鏡質(zhì)組比例有一定的升高，分離后惰質(zhì)組富集煤樣相比于原煤樣中的惰質(zhì)組有大幅度的提高；惰質(zhì)組的富集效果遠遠高于鏡質(zhì)組，尤其是義馬和大同的惰質(zhì)組富集提高比例高達150％以上；②生物甲烷代謝模擬實驗后，鏡質(zhì)組富集煤樣生物產(chǎn)氣總量、CH4生成量、CH4濃度、反應液pH值變化幅度和質(zhì)量降解率均最高，惰質(zhì)組富集煤樣最低，原煤居中；故鏡質(zhì)組相對于原煤和惰質(zhì)組，更有利于被微生物降解利用轉(zhuǎn)化

3、為甲烷；③煤的各顯微組分元素分析表明：H/C原子比為鏡質(zhì)組>原煤>惰質(zhì)組，這與生物產(chǎn)氣的效果指標具有一致性。故煤樣中H/C原子比的高低是判斷生物產(chǎn)氣潛力的重要指標；④同煤階煤樣中，脂肪烴含量和氫含量為：鏡質(zhì)組>原煤>惰質(zhì)組；芳香烴含量和芳構(gòu)化程度為：鏡質(zhì)組<原煤<惰質(zhì)組。故煤樣變質(zhì)程度相同時，氫元素含量和脂肪烴含量與生物產(chǎn)氣潛力正相關(guān)，芳構(gòu)化程度和芳香烴含量與生物產(chǎn)氣潛力負相關(guān)。⑤鏡質(zhì)組開放性透氣孔多于原煤和惰質(zhì)組，故鏡質(zhì)組煤樣的孔隙連