外源菌降解褐煤产气特征研究

利用外源菌来增产煤层气是生物促产煤层气领域研究热点,以寺河煤层水富集培养菌群为外源菌,内蒙胜利、河南义马、云南昭通褐煤作为产气底物,分析 3 种褐煤的产气特征。 对内蒙胜利褐煤产气组采用高通量测序,分析微生物菌群结构,判断可能的产气途径。 研究结果表明：70 d 的产气周期内,内蒙有 2 个产甲烷高峰,云南和义马均有 1 个产气高峰。 最大产甲烷量分别为81.01、22、31.54 mL,产甲烷率分别为 8.012、2.111、3.065 mL/g。 产气周期内,氢气逐渐减少,二氧化碳与甲烷含量呈现负相关,产气途径偏向于 H₂/CO₂还原途径。 内蒙褐煤产气微生物群落结构中存在的 W22,Citrobacter,Syntrophomonas,Desulfovibrio,Methanomicrobiales 等菌群,也说明了产甲烷类型可能以H₂/CO₂还原途径为主。     

煤的生物厌氧降解产气模拟及现场工业试验

针对赵庄地区煤层气井地面抽采效果差的问题,煤与煤层气共采国家重点实验室在实验室模拟生物厌氧降解煤产气的基础上,在赵庄矿区开展煤层气井现场注入培养基工业试验,考察微生物降解煤增产煤层气的效果。结果表明：煤层水和煤的共富集产气量高于煤层水的富集产气量;发酵罐放大模拟培养时,产气量达5.5 m³/d;现场注入培养基后,甲烷产量增长了8 m³/d;Mg²⁺、K⁺、Cl^-、PO₄^3-等离子浓度先升后降,SO₄^2-离子浓度总体下降,可能是因为在井下流失或是被菌群生长利用。培养基的注入提高了菌群的丰富度,为产气提供了有力条件。同时为了解决培养基一次性注入排采存在的弊端,提出了培养基补加循环系统的设想。     

龙泉煤层气田产甲烷菌群富集的厌氧产气中试研究

为探讨龙泉煤层气田产甲烷菌群降解烟煤产甲烷的潜力,研究富集并驯化了龙泉煤层气田产甲烷菌群;以龙泉矿烟煤为母质,开展产甲烷菌群降解煤产气的实验室研究以及中试研究。结果表明,龙泉煤层产甲烷菌群经富集驯化后,降解烟煤产甲烷的浓度由8.2%上升至19.0%,且产气周期缩短。中试试验中,产甲烷浓度最高达27.06%,产甲烷速率达0.159 m L/(g·d);且在中试发酵产气的衰退期,向发酵罐内添加酵母粉、氮源、磷盐、镁盐、维生素、微量元素,可重新激活产甲烷菌群的活性,使其降解烟煤产甲烷的浓度回升。由此可见,富集驯化龙泉煤层产甲烷菌群可显著提高其降解烟煤产甲烷的能力;在发酵产气衰退期补加营养物质,可以活化产甲烷菌群,恢复其降解烟煤产甲烷的能力。