高压稀氧环境下微生物降解甲烷的实验研究.pdf

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1、第23卷第11期中国矿业Vo1．23，No．112O14年11月CHINAMININGMAGAZINENOV．2014矿业纵横高压稀氧环境下微生物降解甲烷的实验研究张瑞林，蔡传辉，王振江(1．河南工程学院，河南郑州451191；2．河南理工大学，河南焦作454003)摘要：探讨微生物高效降解甲烷的外部环境和有利条件，是进一步优化形成通过生物学方法治理煤层瓦斯灾害的基础工作。采用自制高压甲烷和氧气混合装置调节混合气体的压力和氧气浓度，并在充分混合后与吸附罐连通，观察测试罐中煤样对甲烷的吸附变化特征。通过向预先装入吸附罐中的多组干燥煤样喷洒不

2、同浓度甲烷氧化菌液，重点就高压、低氧混合气体供给条件下甲烷氧化细菌对煤样的甲烷吸附(解吸)量影响及二氧化碳气体生成量变化进行了比较深入、细致的实验分析。实验结果表明：高压稀氧条件下甲烷氧化细菌仍能进行呼吸作用；增大混合气体压力、提高混合气体中的氧气浓度、增加甲烷氧化菌液浓度均有利于降解反应的进行。关键词：甲烷氧化菌；瓦斯；降解；高压稀氧；吸附中图分类号：X936文献标识码：A文章编号：10044051(20l4)11-0132一O4Thepreliminaryexperimentresearchongasdegradationbymicr

3、oorganismunderhigh—pressureandpoor-oxygenconditionsZHANGRui—lin～，CAIChuan—hui，WANGZhen-jiang。(1．HenanInstituteofEngineering，Zhengzhou451191，China；2．HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，China)Abstract：Exploringtheexternalenvironmentandfavorableconditionsofmicrobialdegr

4、adationofmethaneefficiently，wasthefoundationworksforfurtheroptimizationandformationthebiologicalmethodstOcontrollingcoalseamgasdisaster．Thepressureofthegasmixtureandtheoxygenconcentrationwasadjustedbyself-madedevicethatcouldmixmethaneandoxygeninhighpressure．Thenthedevicew

5、asconnectedwiththeadsorptiontankaftermixingcompletely．Thevariationcharacteristicsofmethaneadsorptionincoalsamplesinadsorptiontankwereobserved．Bysprayingdifferentconcentrationsofmethanotrophicsolutionintomultigroupdrycoalsamplesplacedinadsorptiontanksinadvance，changesofmet

6、haneadsorption(desorption)incoalsamplesafteraddingmethanotrophsandthecontentofcarbondioxidewereanalyzeddeeplyandmeticulouslyundertheconditionsofhighpressureandlowoxygensupplied．Theexperimentalresultsshowedthatbiologicalrespirationofmethanotrophswasstillexistedunderthecond

7、itionsofhigh—pressureandlow—oxygen．Increasingthepressureofgasmixtures．orenhancingtheconcentrationofoxygeningasmixtures，orraisingthedensityofmethanotrophssolutionwereinfavorofdegradationreaction．Keywords：methanotrophs；coalgas；degradation；high—pressureandpoo~oxygen；adsorpti

8、on近年来，无论是在生物领域，还是其在环境工程、工业工程方面的应用，国内外大量的学者都对甲烷氧化菌开展了广泛、全面的研究。从分布范围讲，甲烷氧化菌分布广泛，在冰原冻土层、垃圾填埋场、收稿日期：