[发明专利]降解褐煤的方法及其菌剂

说明书

本发明公开了降解褐煤的方法及其菌剂。该降解褐煤的方法包括在含有褐煤的培养基中培养菌剂的活性成分，该菌剂的活性成分发酵产酸菌属细菌、硫酸盐还原菌属细菌和产甲烷菌属细菌。该降解褐煤的方法解决了在高温高压情况下褐煤微生物降解试验操作不便的问题。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其是涉及降解褐煤的方法及其菌剂。

背景技术

内蒙古自治区是煤炭大省，已探明的煤炭储量居全国第二位。该区煤炭种类以煤化程度最低的褐煤为主，其高水分、高灰分、低发热量的特点导致在综合利用中大大受阻。但褐煤具备的上述特点适合微生物对其进行降解利用以产煤层气，此过程没有污染物，绿色环保。但目前这一课题研究国内外大部分停留在试验阶段，且所用微生物菌群大多为高温菌，多为取自煤层的内源产甲烷菌群，试验过程需要高温高压的厌氧环境，降解褐煤时所需环境条件苛刻，操作过程具有一定的危险性；同时期刊中的论文大多显示，微生物菌群降解褐煤后的生物气由CH₄、H₂和CO₂组成，前两者的比例在生物降解中难以调控，未来应用实际实现产业化较为困难。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种降解褐煤的方法。

本发明提供了降解褐煤的方法，包括在含有褐煤的培养基中培养菌剂的活性成分。所述菌剂的活性成分包括发酵产酸菌属细菌、硫酸盐还原菌属细菌和产甲烷菌属细菌。所述的发酵产酸菌属、所述硫酸盐还原菌属和所述产甲烷菌属的菌属数量比可为9∶3∶2。

可选地，根据上述的方法，所述含有褐煤的培养基中，酵母提取粉的含量为2.00g/L，磷酸氢二钾的含量为0.40-0.42g/L，磷酸二氢钾的含量为0.40-0.42g/L，氯化镁的含量为2.0-2.50g/L，氯化钠的含量为1.98-2.00g/L，氯化钾的含量为0.20g/L，L-半胱氨酸的含量为0.50g/L，NH₄Cl的含量为1.00g，碳酸氢钠的含量为0.20-0.26g/L，硫化钠的含量为0.20g/L和褐煤的含量为2.00g/L。所述含有褐煤的培养基还可包括维生素溶液和微量元素溶液，维生素溶液含量为10mL/L，微量元素溶液含量为10mL/L。所述培养基的pH可为6.5-7.5。

可选地，根据上述的方法，在厌氧条件下培养上述菌剂的活性成分，培养温度为37℃。

上述含有褐煤的培养基属于本发明的保护范围之内。

上述降解褐煤的菌剂也属于本发明的保护范围之内。

本发明还提供了上述的菌剂在降解褐煤中的应用。

所述应用中，降解褐煤的温度可为37℃。

所述应用中，可在厌氧条件下降解褐煤。

本发明从活性污泥中富集、驯化得到的微生物菌群能够在培养基中进行褐煤降解。在菌株量达到5mL/50mL培养基，采用褐煤作为碳源，固液比(即褐煤与培养基的质量体积比g∶mL)为1∶25，在温度37℃，pH值7.0，厌氧条件下培养，对褐煤降解15d后，降解产气量可达44.87mL CH₄/2g褐煤。与已知的菌种相比，本发明提供的微生物菌群能大大的提高褐煤降解的生物产气量，且微生物菌群产气组成仅含CH₄和CO₂，便于后期实际应用中分离，本发明为褐煤微生物降解提供优质高效菌群。

本发明所提供的降解褐煤的方法解决了在高温高压情况下褐煤微生物降解试验操作不便的问题。不仅能够应用于褐煤的微生物降解，还能够提供一条开发非常规天然气资源的新途径。

本发明通过单因素试验筛选，确定出微生物降解褐煤过程中的最佳工艺条件以及制备方法。