誘變育種用于煤炭微生物脫硫的實驗研究.pdf

1、我國能源賦存以及能源消費結(jié)構(gòu)存在著一定的特殊性,煤炭是我國能源消費的主體,在我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中占據(jù)著重要的位置。隨著煤炭資源的不斷開采,低硫煤的儲量逐漸減少,高硫煤的大量使用已成為必然。煤炭脫硫已經(jīng)成為我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展的主要方向。而微生物煤炭脫硫技術(shù)以其成本低、能耗小、工藝簡單、操作方便等優(yōu)點,越來越受到人們的關(guān)注。
　　本課題利用微生物脫硫技術(shù),以大腸桿菌作為實驗菌種,對兗州礦區(qū)北宿煤進行了浸出脫硫?qū)嶒?分別探討了煤樣粒

2、度、菌液濃度、浸出時間、誘變育種處理、微波及超聲波煤樣預(yù)處理等條件對煤炭脫硫效果的影響。
　　通過實驗,得到主要研究成果如下:
　　(1)篩選得到一株能夠有效脫除煤中硫的菌株HS-1,經(jīng)生化鑒定為典型的大腸埃希氏菌。菌株HS-1對煤樣全硫的脫除率可達38.79％。將篩選得到的大腸桿菌菌株HS-1進行紫外誘變育種,在功率為30W,照射距離為30 c m,照射時間為45s的條件下,以致死率為選擇依據(jù),獲得一株誘變菌株,命名為HS

3、-1Y。
　　(2)在生物浸出實驗過程中,采用單因素實驗和正交試驗,探討了煤樣粒度、菌液濃度、浸出時間三個因素對菌株 HS-1脫硫效果的影響,確定菌株 HS-1浸出脫硫的最佳工藝條件為:實驗溫度37℃,搖床轉(zhuǎn)速140r/min,煤樣質(zhì)量2 g,煤樣粒度200目,菌液用量100 ml,浸出時間48 h;三個因素的影響順序為:煤樣粒度>菌液濃度>浸出時間。
　　(3)在最佳浸出脫硫工藝條件下,進行菌株HS-1和誘變菌株HS-1Y

4、脫硫效果的對比實驗,實驗結(jié)果表明,兩者均在浸出48h時達到最佳脫硫效果,脫硫率分別為40%和47.27%,誘變菌株HS-1Y脫硫能力顯著提高。
　　(4)對煤樣分別進行微波和超聲波預(yù)處理,結(jié)果顯示煤樣脫硫效果隨著預(yù)處理時間的延長呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。超聲波預(yù)處理的最佳時間為60 min,脫硫率達到了49.39%;微波預(yù)處理最佳時間為3 min,脫硫率達到了53.33%。選用最佳預(yù)處理時間,將超聲波和微波對煤樣進行聯(lián)合預(yù)處理,浸出48

5、h時達到最佳脫硫效果,脫硫率達到55.15%。結(jié)果表明對煤樣進行超聲波和微波聯(lián)合預(yù)處理不僅可以提高微生物的脫硫效果,還可以縮短脫硫周期。
　　(5)以HS-1Y菌株作為優(yōu)勢菌株,與WS-1、WS-1Y和HS-1三種菌株按1:1的比例進行混合。結(jié)果顯示,混合菌種HS-1Y+WS-1Y脫硫效果最佳。該混合菌種的最佳脫硫條件為:煤樣粒度200目,浸出時間48 h,混合菌液兩種菌株比例為HS-1Y:WS-1Y=3:2。在混合菌種最佳脫硫條