煤中显微组分对生物甲烷代谢的控制效应

摘要

煤的生物产气过程受诸多因素的影响,为探讨煤自身显微组分对生物甲烷生成的控制效应,采集了河南义马千秋煤矿的长焰煤和山西大同泉岭煤矿的气煤,通过人工手选法以及浮沉分离法对两种煤样进行了显微组分富集和分离,利用从矿井水中提取的本源菌群与相应的显微组分进行生物甲烷代谢模拟实验,以产气总量、CH4生成量、CH4浓度及反应液pH值变化等指标来评价产气效果.实验结果表明:①镜质组富集煤样生物产气总量、CH4生成量、CH4浓度和反应液pH值变化幅度最高,而惰质组富集煤样最少,原煤则居中;②不同显徽组分开始大量产气时间在18～30 d,产气高峰在20～35 d,镜质组产气高峰滞后于原煤和惰质组;③煤样H/C原子比与生物产气效果具有一致性,同煤阶镜质组以及富氢、高H/C原子比煤种具有较高的生物甲烷产气潜力.该研究成果可为我国煤层生物产气先导试验区块优选提供理论指导.