微生物法脫除霍林河褐煤中氮的研究.pdf

1、煤中氮在燃燒和氣化過程中與空氣中的氧形成NO、NO<,2>和N<,2>O等多種氮氧化物(NO<,x>)。這些氮氧化物不僅為酸雨和光化學(xué)煙霧的形成提供了條件，破壞了生態(tài)環(huán)境，而且直接危害到人們的身體健康。煤中氮具有含量低且?guī)缀跞恳杂袡C(jī)氮的形式存在等特點(diǎn)，使用熱化學(xué)方法脫除不僅脫氮困難、反應(yīng)條件苛刻，而且工藝過程很難做到“零污染”排放。因此，有必要尋求一種能夠脫除煤中氮的新途徑。微生物擁有降解有機(jī)氮化物的能力，且具有反應(yīng)過程清潔、常溫常壓

2、下進(jìn)行等特點(diǎn)。因此，利用微生物進(jìn)行煤中氮的脫除是一種很有前景的新嘗試。該方法的關(guān)鍵在于高效目標(biāo)菌種的篩選。 本研究選用難降解有機(jī)物吡啶作為煤中氮的模型化合物，采用定向富集法，逐級馴化，以模型化合物吡啶作為氮源，在缺氧條件下，通過比較發(fā)酵前后吡啶含量的變化進(jìn)行菌種篩選，選擇菌株降解吡啶的適宜條件，并對其降解吡啶機(jī)理和脫除堿溶煤中的氮作了初步探討。 本研究從處理焦化廢水的酸化水解池活性污泥中分離篩選出4株能夠利用模型化合物吡

3、啶為氮源的菌株，其中JH-2菌株對吡啶具有較高的降解能力。根據(jù)其菌落、菌體形態(tài)以及生理生化反應(yīng)特征，初步將其歸屬為葡萄球菌屬。經(jīng)單因素實(shí)驗研究表明，JH-2菌株降解吡啶適宜的條件分別為以葡萄糖作為碳源、溫度35℃～40℃、pH值為7、發(fā)酵接種量為8％。在此條件下經(jīng)過48h發(fā)酵，吡啶降解率可達(dá)到40％以上。對JH-2菌株作用機(jī)理的初步研究表明在缺氧狀態(tài)下吡啶作氮源進(jìn)行生物降解，其作用機(jī)理既不同于好氧狀態(tài)和完全厭氧狀態(tài)，也不同于吡啶作碳源時

4、的降解機(jī)理。通過對比實(shí)驗研究表明JH-2菌株不能以碳源的形式對吡啶進(jìn)行降解利用。JH-2菌株在以吡啶作氮源、外加碳源的發(fā)酵培養(yǎng)基中，通過生物體內(nèi)或分泌到細(xì)胞外的降解酶的催化作用，將吡啶中的氮轉(zhuǎn)化為NH<,4><'+>離子形式。 對JH-2菌株脫除堿溶煤中的氮的初步探討認(rèn)為能夠降解模型化合物吡啶的微生物同樣可以以堿溶煤中的氮作為氮源進(jìn)行生長代謝。JH-2菌株對堿溶煤處理作用6天后，堿溶煤中氮的脫除率可達(dá)6％以上。實(shí)驗研究表明，JH