球红假单胞菌用于煤炭脱硫的研究

论文摘要

煤炭是我国最主要的能源,然而煤的使用带来了严重的环境问题。如何在煤炭开发利用过程中减少对环境的危害,如何利用低成本且环境友好的微生物脱硫技术成了洁净煤的新领域和新途径,具有十分重大的深远意义。煤炭生物脱硫技术结合了生物方法与物理方法的优点,可以有效地实现煤炭的清洁,较好地脱除煤炭中的硫。由于具有工艺成本低,能耗省,流程简单,反应条件温和,环境清洁等特点,生物脱硫技术在煤炭脱硫领域将有着广阔的应用前景。以往报道多采用硫杆菌属用于煤炭的生物脱硫,本论文选择了球红假单胞菌作为脱硫的微生物。探讨了球红假单胞菌培养基的配方,并同时在固体培养基和液体培养基上进行纯培养。培养结果显示:球红假单胞菌在28℃左右、黑暗、有氧条件下生长良好。在上述条件下,对其生长增值效应的测定结果显示:1—2d球红假单胞菌能达到对数生长的顶峰;稳定期能达到10d以上。脱硫试验中,采用微生物浸出法和生物预处理浮选法进行试验研究。通过单因素试验和正交试验相结合的方法系统研究了球红假单胞菌在脱硫的过程中各种因素如煤的预处理方式、煤的粒度、菌液用量、煤浆浓度、作用时间等因素对脱硫效果的影响,并筛选出最佳试验条件。实验结果显示:经过48小时的滤浸,最高可脱除煤中约50%的全硫。通过微生物预处理浮选法,可使煤中的全硫含量由3.096%降到1.38%。采用诱变育种技术对菌种改良,并首次采用微波诱变方法诱变球红假单胞菌用于煤炭脱硫试验研究,从中筛选出两种诱变菌。试验结果表明,改良后的菌种比自然菌种脱硫效率要提高许多。本研究结果表明,球红假单胞菌用于煤炭生物脱硫是合理、可行的,而且诱变菌种比自然菌种要具有更好的脱硫能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.2 国内外研究现状及存在问题
• 1.2.1 国外煤炭生物脱硫技术的研究现状
• 1.2.2 国内煤炭生物脱硫技术的研究现状
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 煤炭中硫的赋存状态研究
• 1.4 微生物脱硫机理
• 1.5 生物脱硫的优点
• 1.6 本论文的主要研究目的、内容及主要创新点
• 2 试验用材料、研究方法及主要设备
• 2.1 试验用主要药品、仪器及设备
• 2.2 试验材料
• 2.2.1 试验用煤样
• 2.2.2 菌种
• 2.3 煤样试验分析方法
• 2.3.1 灰分的测定
• 2.3.2 煤中硫的测定
• 2.3.3 煤炭脱硫效果的评定
• 2.4 微生物的生物特性的研究
• 2.4.1 微生物的形态研究
• 2.4.2 微生物生长量的测量
• 3 脱硫用微生物的选择、生物学特性及菌种的诱变
• 3.1 试验用微生物的选择
• 3.2 球红假单胞菌的培养基
• 3.2.1 球红假单胞菌培养基的成分构成
• 3.2.2 培养基的消毒灭菌
• 3.3 球红假单胞菌的生物学特性
• 3.3.1 球红假单胞菌的活化与培养
• 3.3.2 球红假单胞菌生长繁殖效应
• 3.3.3 球红假单胞菌菌落特征及菌体形态学观察
• 3.4 微生物改良变异与育种
• 3.4.1 诱变育种
• 3.4.2 球红假单胞菌菌种诱变
• 3.5 本章小结
• 4 微生物浸出法脱硫试验研究
• 4.1 微生物浸出法概述
• 4.2 不同细菌用量和滤浸时间对脱硫的影响
• 4.3 微生物滤浸正交试验研究
• 4.4 诱变菌对脱硫的影响
• 4.5 本章小结
• 5 微生物预处理浮选脱硫试验研究
• 5.1 微生物预处理法概述
• 5.2 生物预处理浮选和直接浮选对比试验
• 5.3 生物预处理浮选正交试验研究
• 5.4 诱变菌对脱硫的影响
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介