煤泥不同预处理方式对其微生物降解过程的影响研究

利用超声波、硝酸及超声波→硝酸3种方式分别对煤泥进行预处理,得到超声波预处理煤泥(CMN)、硝酸预处理煤泥(XMN)和超声波→硝酸预处理煤泥(CXMN),再采用苍白杆菌属对预处理前后的煤泥进行微生物降解,研究煤泥预处理方式对煤泥微生物降解过程的影响.实验结果表明:经过预处理的煤泥微生物降解效果均比未经预处理的煤泥(MN)微生物降解效果好,其中CXMN的降解率最高,为30.03％,超声波→硝酸预处理方式中超声波所用功率为200 W,时间为2 min,硝酸的浓度为8 mol/L;通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)对原煤泥及不同预处理方式后的煤泥进行表征,发现经过预处理的煤泥芳香度、芳香环缩合度均降低,含氧官能团含量均增加,说明超声波和硝酸可以破坏煤泥中的芳香环结构、降低芳香环缩合度、增加煤泥表面含氧官能团含量;扫描电镜分析结果发现,CMN出现裂缝,XMN出现层状结构,CXMN呈粉末状,不同方式预处理后煤泥结构的改变有利于煤泥与微生物接触,从而提高煤泥的降解率;氮吸附分析结果发现,CMN与MN相比,孔径减小、孔体积增大、孔隙率增加,XMN孔体积和孔径较MN孔体积和孔径变化不大,CXMN孔体积和孔径较CMN孔体积和孔径均增大;采用气相色谱-质谱联用仪对不同预处理方式煤泥降解的液相产物进行表征,发现苍白杆菌属降解不同方式预处理后煤泥液相产物中的化合物组成相似,都包含烷烃类、酯类、醛酮类、羧酸类等物质.