多粘类芽孢杆菌对褐煤的降解转化试验研究.pdf

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1、煤炭加工与综合利用COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATIONNo50．2，2013多粘类芽孢杆菌对褐煤的降解转化试验研究尹艳(安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001)摘要：通过正交试验分析多粘类芽孢杆菌降解褐煤时，煤样粒度、煤浆浓度、菌液用量及降解时间4因素对褐煤微生物降解率的影响；结果表明，煤样粒度对褐煤微生物降解率的影响最大。关键词：褐煤；多粘类芽孢杆菌：粒度；降解率中图分类号：TQ53文献标识码：A文章编号：1005—8397(2013)02-0050-03我国褐煤资源储量丰富

2、，主要集中在内蒙产物。试验的最终目的是得到四个因素的最优水古、云南和黑龙江等地区，在内蒙古东部地区就平，以及在因素的最佳水平情况下，多粘类芽孢有褐煤盆地群。但褐煤的应用却比较困难，如果杆菌降解褐煤的降解率。不采取一定的加工手段而直接燃烧，不仅严重污1试验材料与方法染环境，而且也不利于实现经济效益的最大化。采用微生物对褐煤进行转化降解，使褐煤成为清1．1煤样洁的燃料、化工原料和有特殊价值的化学品意义试验用褐煤样采自平庄矿业集团古山矿，将重大，此过程还具有工艺简单、能耗低、无污染煤样进行破碎、筛分、磨矿，制成1～0．5mm、等其他工艺无

3、法比拟的优点。0．5一O．25lllm和小于0．25mm粒级的样品。用6微生物用来降解转化煤的研究始于20世纪mol／L硝酸浸泡各粒级煤样24h后，再用去离子80年代，虽然研究时间不长，但其发展速度很水清洗，直至过滤液的pH值接近7．0，烘干、快。目前，研究者已采用细菌、放线菌、真菌类消毒后备用。煤样性质见表1。中的多个种属对褐煤、风化煤等低变质煤进行了表1原煤样及硝酸预处理后煤样的工业分析大量降解试验研究。笔者利用多粘类芽孢杆菌对堡壁丝原煤样9．9713．7628．411．35中国平庄褐煤进行了微生物降解研究。在试验硝酸处理后煤样

4、13．679．1831．520．98中，褐煤被降解成液体，此液体是试验要得到的1．2菌种收稿日期：2013-01—18试验用菌为多粘类芽孢杆菌，是由安徽理工作者简介：尹艳(1987一)，安徽宿州人，安徽理工大学大学材料学院实验室保存的菌种，这是一种产芽矿物加工工程专业2010级在读硕士研究生，研究方向：洁净煤技术，煤炭转化。孢的革兰氏阳性细菌，属类芽孢杆菌属。该菌培、，煤泥型煤的研究结果表明，以型煤的冷压强度为[2]葛岭梅，薛光照，曲建林，等．煤泥制防水工业型煤研究[J]．陕西煤炭技术，1996(1)：16—19．考察指标时，较优配

5、方是腐植酸钠掺比4％，膨[3]赵鸣．煤泥型煤的生产和产业化建议[J]．煤炭加工润土掺比6％，沥青掺比4％。与综合利用，2003(5)：44—46．[4]刘大超，张覃，叶飞．煤泥制备蜂窝型煤的试验研参考文献究[J]．中国煤炭，2010，36(7)：95—97．[1]赵兴忠．浅谈利用选煤厂煤泥制型煤[J]．煤炭工程[5]黄山秀，马名杰，沈玉霞，等．我国型煤技术现状及发展方向【J]．中国煤炭，2010，36(1)：84—87．2001(7)：43—44．2013年第2期尹艳：多粘类芽孢杆菌对褐煤的降解转化试验研究51养基的固体培养基成分包

6、括牛肉浸膏3g／L，蛋1．4实验步骤白胨5L，NaC15g／L，琼脂2OL。液体培养取9只250mL的锥形瓶，分别配制100mL基成分与固体培养基成分基本相同，只是没有琼的普通液体培养基，在高压锅内高温高压灭菌，脂。菌体最佳生长条件：pH值7．0，温度3OcC，把增殖过的驯化菌液定量加入9只锥形瓶中，再液体培养摇床转速150r／min。加入经紫外线消毒30min的定量煤样，放在301．3试验方法℃恒温振荡培养箱内，分别培养7d、10d、15试验采用正交设计方案，考察因素包括煤样d。过滤、离心脱水，降解褐煤所得的产物就在粒度A、菌液用

7、量B、煤浆浓度C、降解时间D。离心脱出的上清液中，然后向上清液中加盐酸出其他试验条件：菌液采用驯化的多粘类芽孢杆菌现絮状沉淀，过滤沉淀物，在72℃条件下进行培养24h的液体培养物；试验因素及水平如表2烘干、称重，按下式计算煤的转化降解率。所示。正交试验表头设计采用Lq(3)。试验中不叼=m／M×100％考虑各因素间的交互作用。式中：——微生物降解转化率，％；表2试验因素水平一试验加入煤样的质量，g；m——微生物降解产物的质量，g。2试验结果与分析多粘类芽孢杆菌降解平庄褐煤的试验结果见表3和表4。表3多粘类芽孢杆菌降解平庄褐煤的试验结

8、果表4多粘类芽孢杆菌降解平庄褐煤的正交试验结果分析由正交试验极差得，试验条件下各因素试验号A／ramB／mLC／％D／d7／％A、B、c、D的最优水平分别为1、2、2、3；最111l126．29优工艺参数组合为A、B、c：、D，；各因