生物能源氣中硫化物和硅氧烷的生物脫除及降解機(jī)理研究.pdf

1、生物能源氣中的硫化物和硅氧烷是限制其開發(fā)利用的主要原因。本文以脫除生物能源氣中的硫化物和硅氧烷為研究目標(biāo)，分別以H2S、甲硫醇（MT）和八甲基環(huán)四硅氧烷（D4）作為模式化合物進(jìn)行研究，構(gòu)建了生物脫除硫化物和硅氧烷的生物滴濾裝置，并對(duì)硫化物和硅氧烷的生物脫除過(guò)程進(jìn)行了考察，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　從活性污泥中篩選得到了三株菌株，其中脫除H2S的菌株被鑒定為Paenibacillus sp. Y5，脫除MT的菌株被鑒定為Paeniba

2、cillus polymyxa CZ05，脫除D4的菌株被鑒定為Pseudoumonas putida H4。考察了三株菌的生長(zhǎng)特性，并把三株菌分別應(yīng)用在三個(gè)以火山巖為填料的生物滴濾塔上，考察其脫除生物能源氣中雜質(zhì)的能力。在優(yōu)化操作條件下，當(dāng)H2S進(jìn)口濃度在400ppmv時(shí)，脫除率達(dá)到90％；當(dāng)MT進(jìn)口濃度在60ppmv時(shí)，脫除率達(dá)到99.5%；當(dāng)D4進(jìn)口濃度在60 mg m-3時(shí)，脫除率達(dá)到82%。
　　考察了三株菌的共培養(yǎng)情況

3、；研究了三種物質(zhì)在聯(lián)合脫除時(shí)的相互影響；提出了采用溶解氧為生物滴濾塔內(nèi)的微生物供氧的策略，避免了生物能源氣與氧接觸爆炸的危險(xiǎn)。在此基礎(chǔ)上，建立了生物脫除MT、H2S、D4的三塔聯(lián)合操作的實(shí)驗(yàn)裝置。在優(yōu)化操作條件下，當(dāng)H2S、MT、D4的進(jìn)口濃度分別為300 ppmv，20 ppmv，140 mg m-3時(shí)，聯(lián)合脫除率分別為99.2±0.05%、99.7±0.04%、68±0.07%。
　　本文首次報(bào)道了P.polymyxa具有脫除

4、MT的功能，并初步探討了MT的脫除機(jī)制為：MT先溶于營(yíng)養(yǎng)液中，然后與P.polymyxa CZ05分泌的堿性物質(zhì)反應(yīng)，并儲(chǔ)存在溶液中，從而增加了MT在水中的溶解性；P.polymyxa CZ05降解MT最終生成CO2和單質(zhì)S0。
　　選用PCR-DGGE分析和Biolog碳源代謝分析兩種方法對(duì)三塔聯(lián)合脫除H2S、MT和D4的生物滴濾塔內(nèi)微生物群落的變化進(jìn)行了考察。PCR-DGGE分析結(jié)果顯示兩個(gè)塔中的微生物群落組成是一直變化的，B