【摘 要】
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为研究褐煤生物产气规律及其液相体系中常见阳离子变化特征,以内蒙古胜利褐煤为产气底物,寺河矿区煤层气井排采水中微生物作为发酵菌群,利用5 L厌氧发酵罐进行模拟生物产气实
【机 构】
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山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 煤与煤层气共采国家重点实验室,山西 晋城 048000;易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司,山西 晋城 048000;中国矿业大学 化工学院 煤炭加工与高效洁净
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为研究褐煤生物产气规律及其液相体系中常见阳离子变化特征,以内蒙古胜利褐煤为产气底物,寺河矿区煤层气井排采水中微生物作为发酵菌群,利用5 L厌氧发酵罐进行模拟生物产气实验,采用离子色谱仪对发酵液中的NH4?、K+、Ca2+、Mg2+和Na+5种阳离子浓度进行动态监测.结果表明:煤模拟生物产气周期为33 d,分为缓慢增长期、快速增长期和平缓期3个阶段,33 d单位质量煤净产甲烷量最高达23μmol/g;产气体系中NH4?(741.5 mg/L)和K+(994.5 mg/L)离子质量浓度变化最为明显,Ca2+(26 mg/L)、Mg2+(10.7 mg/L)和Na+(72 mg/L)次之,表明发酵液中5种阳离子均参与了褐煤生物产气过程,且被不同程度地释放和利用;褐煤生物产气量与阳离子浓度有一定相关性,单位质量煤产气量与NH4?和K+浓度呈正相关,与Ca2+、Mg2+浓度呈负相关.此外,NH4?和K+以及Ca2+和Mg2+之间浓度呈显著正相关.由实验结果可知:褐煤生物产气液相体系中NH4?、K+、Ca2+、Mg2+和Na+5种阳离子会随着煤中有机组分的厌氧降解而缓慢释放、再吸附,同时可被微生物利用参与细胞内的生物化学反应.
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