深部煤炭化学开采技术

微生物降解是煤炭清洁高效利用的重要方式之一,但真菌细菌联合培养对煤的降解效果尚无定论。以雅致小克银汉霉(Cunninghamella elegans)和芽孢杆菌(Bacillus sp.)为降解菌,以硝酸氧化的义马煤为底物进行了煤的联合降解实验。利用紫外−可见分光光度计、pH计、电感耦合等离子体质谱仪对降解液的吸光度A₄₅₀、pH、金属元素(Cr、As、Mn、Pb、Co、Ni、Cu、Zn、Mo)质量浓度进行测定。利用元素分析仪、红外光谱仪、气质联用仪对产物腐植酸进行分析。
研究结果显示雅致小克银汉霉(Cunninghamella elegans)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、混合菌的腐植酸产率分别为58.17%、61.00%、67.17%,混合菌降解液的pH与细菌接近,混合菌降解的腐植酸样品中检出细菌的特征性产物而真菌的特征性产物则未检出,说明两株菌联合强化了碱性环境,提高了硝酸氧化煤的降解率,降解过程中细菌起主导作用。金属元素(Cr、As、Mn、Pb、Co、Ni、Cu、Zn、Mo)在降解过程中从煤迁移到了降解液,其中Cr、As、Pb、Ni、Cu、Mo的质量浓度与A₄₅₀拟合的判定系数(R²)大于0.6,说明降解液中这6种金属元素的质量浓度可表征降解率的相对大小。化学提取腐植酸与生物提取腐植酸均富含羧基、羟基、羰基等活性官能团、长链脂肪酸(C16、C18)和4种吡咯衍生物,生物提取腐植酸还含有分子量较小的脂肪酸(C3、C4、C5、C13、C14、C15)、2种吡咯衍生物和呋喃等含氮化合物,生物提取腐植酸的C、H元素质量分数高于化学提取腐植酸。