白腐真菌预处理高阶煤产甲烷研究

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1、白腐真菌预处理高阶煤产甲烷研究陈鑫，夏大平，吴昱，苏现波（河南理工大学能源科学与工程学院，焦作，454000）摘要：煤是一种大分子有机物质，而白腐菌对有机物质具有较强的降解能力。以高变质程度的瘦煤为反应底物，采用实验室保存的白腐真菌菌种对其预处理以提高瘦煤的产气率。结果表明，用白腐菌处理过之后，煤的结构被破坏，提高了甲烷转化效率。产气阶段共持续37天，于第20天左右时达到产气高峰。反应最后的甲烷浓度达到31%。对反应前后的pH进行测试，发现反应后的pH值上升，说明产生乙酸量较少，生物气生成主要是CO2还原途径。关键词：地

2、质学；生物气;高变质程度煤;白腐真菌;产气量中图分类号：P61&11StudyonMethaneProductionfromPretreatmentHigh-rankCoalbyWhiteRotFungiCHENXin,XIADaping,WUYu,SUXianbo（SchoolofEnergyScienceandEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000）Abstract:Coalisakindofmacromolecularorganicmatter,an

3、dwhite-rotfungioforganicmaterialhasstrongabilitytodegradeorganicmaterial.Usethehighmetamorphicdegreeofleancoalasthesubstrate,andthroughpretreatmentbythewhite-rotfungiwhichconservedinlaboratorytoimprovetheleancoafsgasproductionrate.Theresultsshowedthatthestructure

4、ofcoalwasdestroyedafterbiologicalpretreatmentbywhitc-rotfungi,andtheconversionrateofCH4increasedtosomeextent.Thegasproductionstagelast37days,andthegasproductionreachedpeakinthe20daysorso.Methaneconcentrationsreached31%.TotestpHbeforeandafterfermentation,theauthor

5、foundthepHvalueriseafterreaction.Thisphenomenonillustratelessaceticacidproduced,andbiologicalgasgeneratemainlybyCO2reductionway.Keywords:coalgeology;biologicalgas;high-rankcoal;white-rotfungi,gasproductionrate0引言煤层气按成因主要分为热成因和牛物成因两大类⑴。人们普遍认为，牛物成因煤层气较热成因煤层气要少很多，因此

6、，热成因煤层气一直被当作重要的资源类型，成为国内外学者研究的重点，其形成机理和地球化学特征己经基本形成定论［2-3］。牛物成因气是煤层气的一种类型，长期以来的研究认为牛物气多在成煤早期形成，形成之后大部分逸散到大气中，不具有开发价值。A.R.Scott等研究了美国圣胡安盆地的煤层气成因类型和各成因类型对煤层气生产能力的意义。他们发现，圣胡安盆地煤层气含量比预期的高，次生生物气的生成是其屮的一个原因⑷。因此，次牛牛物气可以做为煤层气气藏的重要补充，提高煤层气井的产量。生物成因煤层气是在较低的温度（一般低于50°C）下，有机

7、质通过细菌的作用，在煤层中生成以甲烷为主的气体。其具体途径或方式有两种⑸：一种是由CO2述原而成；另一种由甲基类发酵（一般为醋酸发酵）而成，即：CO2+4H2—CH4+2H2O；CH3COOH->CH4+CO2。由此可知，两种成甲烷途径都需要微生物首先将煤分解成小分子物质，然后才有可能被产甲烷菌利用合成最终产物CH^jo煤是一种高分子聚合物，变质程度越高的煤，结晶化程度也越高，基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（200804600001）；国家自然科学基金（40972109>41002047）:作者简介：陈鑫（19

8、86・），男，硕士生，煤层气地质学开发方向通信联系人：苏现波（1963-）,男，教授，主要从事煤层气地质学与勘探开发.E-mail:ghyl026@126.com相应地也越难被微生物分解。正是这个原因，国内很多学者对生物气的研究大多局限在低变质程度的褐煤以及泥炭阶段。这大大限制了生物气的工程应用领域。基于此，笔者采用