煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征快速判定方法
【專利摘要】一種煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征快速判定方法，屬于煤層甲烷菌群活性與平衡度判定方法。該煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征判定方法通過功能培養(yǎng)基培育與煤基培育兩種方式進(jìn)行同步測試；其中功能培養(yǎng)基培育是利用可控因素判定待測定微生物群落的結(jié)構(gòu)完整性與可被激活的可能性；煤基培育是利用實際煤樣對菌種進(jìn)行培育測定，以確定在現(xiàn)實煤層環(huán)境中，待測定菌種能否激活、培育、并且以特定煤中的有機(jī)質(zhì)為基礎(chǔ)碳源完成煤的生物氣化；以培養(yǎng)基培育結(jié)果為該判定方法提供參照參數(shù)，煤基培育結(jié)果為變量參數(shù)，獲得在煤層中微生物群被激活后的平衡度。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)測試系統(tǒng)小型化，具有實施便捷、見效快、準(zhǔn)確度高的特點。
【專利說明】煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征快速判定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煤層甲烷菌群活性與平衡度判定方法，特別是一種煤層產(chǎn)甲烷菌 群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征判定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤層生物成氣是解決我國天然氣資源匱乏，供需不平衡的一種有效解決手段。同 時煤的氣化應(yīng)用也是清潔煤技術(shù)推廣，減少煤燃燒對環(huán)境造成的污染的有效方法。目前，煤 的生物氣化技術(shù)中，煤層中產(chǎn)甲烷菌群的活性與完整性是主導(dǎo)、并完成氣化過程的關(guān)鍵控 制因素。目標(biāo)煤層中的產(chǎn)甲烷菌群是否能被激活，激活后菌群的平衡特征如何，是進(jìn)行生物 氣化技術(shù)應(yīng)用的先導(dǎo)控制因素。目前還沒有一套完整、可行的方案能夠完成對煤層產(chǎn)甲烷 菌群當(dāng)前活性以及平衡特征的快速、準(zhǔn)確的鑒定與判定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：針對應(yīng)用需求及現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種煤層產(chǎn)甲烷 菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征判定方法，能夠準(zhǔn)確判定微生物群落是否能夠被可靠激 活，并且激活后的微生物群落是否處于平衡特征，并能夠?qū)撛诘木菏Ш庖蛩剡M(jìn)行分析 與響應(yīng)。
[0004] 技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：將含有菌樣的煤樣分別 置入功能性培養(yǎng)基測定單元與煤基培養(yǎng)基測定單元；其中功能性培養(yǎng)基培育單元培育時間 為8小時，煤基培養(yǎng)基培育時間為5天；不同培養(yǎng)基通過選擇性微生物培育會分別產(chǎn)生對應(yīng) 產(chǎn)物，對應(yīng)關(guān)系為 ：
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征快速判定方法，其特征是：將含有 菌樣的煤樣分別置入功能性培養(yǎng)基測定單元與煤基培養(yǎng)基測定單元；其中功能性培養(yǎng)基培 育單元培育時間為8小時，煤基培養(yǎng)基培育時間為5天；不同培養(yǎng)基通過選擇性微生物培育 會分別產(chǎn)生對應(yīng)產(chǎn)物，對應(yīng)關(guān)系為 ：
利用關(guān)鍵因素測定確定特征產(chǎn)物構(gòu)成與生成量實現(xiàn)對煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與平 衡性的判定； 通過功能培養(yǎng)基培育與煤基培育兩種方式進(jìn)行同步測試；其中功能培養(yǎng)基培育是利用 可控因素判定待測定微生物群落的結(jié)構(gòu)完整性與可被激活的可能性；煤基培育是利用實際 煤樣對菌種進(jìn)行培育測定，以確定在現(xiàn)實煤層環(huán)境中，待測定菌種能否激活、培育、并且以 特定煤中的有機(jī)質(zhì)為基礎(chǔ)碳源完成煤的生物氣化； 煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度測定：將含有菌樣的煤樣分別置入功能性培養(yǎng)基煤層產(chǎn)甲烷菌 群平衡度對比評價單元與煤基煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度測定單元；通過30天培育，測定系統(tǒng) 氣相中的H2、C02、CH4的生成量，以功能培養(yǎng)基培育結(jié)果為該判定方法提供參照參數(shù)，煤基培 育結(jié)果為變量參數(shù)，從而獲得在煤層中微生物群被激活后的平衡度；計算方法如下 ：
其中：n組是煤基培養(yǎng)基獲得的各組分氣體濃度， 〇組是功能培養(yǎng)基培育獲得的各組分氣體濃度； 將煤層產(chǎn)甲烷菌群當(dāng)前活性與菌群平衡度特征判定分為多級，構(gòu)成以判定或甄別為目 的的測試方法，該方法包括培養(yǎng)基培育組與煤基培育組； 所述的功能培養(yǎng)基培育組細(xì)分為：水解菌系鑒定培育單元、發(fā)酵菌系鑒定培育單元、 產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫菌鑒定培育單元、產(chǎn)甲烷菌鑒定培育單元、煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度對比評價單 元； 所述的水解菌系鑒定培育單元、發(fā)酵菌系鑒定培育單元、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫菌鑒定培育單元、 產(chǎn)甲烷菌鑒定培育單元是：將煤層產(chǎn)甲烷菌群根據(jù)煤基質(zhì)生物降解過程，按關(guān)鍵點劃分為 多個單元層次；通過功能性培養(yǎng)基的選擇性培育，利用每個層次微生物群的生物降解特征， 根據(jù)營養(yǎng)利用與產(chǎn)物之間的關(guān)系實現(xiàn)鑒定； 所述的煤基培育組細(xì)分為：煤基有機(jī)質(zhì)降解能力鑒定單元、煤基質(zhì)氣化能力鑒定單元， 煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度測定單元； 所述的煤基有機(jī)質(zhì)降解能力鑒定單元、煤基質(zhì)氣化能力鑒定單元是：以煤為基礎(chǔ)培育 基質(zhì)，利用不同粒度煤樣，根據(jù)特定微生物代謝與繁殖速度差，測定待分析生物群落的有機(jī) 質(zhì)降解能力與氣化能力； 所述的煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度對比評價單元和煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度測定單元是：煤 層產(chǎn)甲烷菌群平衡度對比評價單元是利用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基為基質(zhì)進(jìn)行培育，其結(jié)果作為對菌群 平衡度分析的對比參數(shù)，煤層產(chǎn)甲烷菌群平衡度測定單元的培育基質(zhì)為煤樣，其結(jié)果代表 實際煤層中產(chǎn)甲烷菌群的平衡性，利用兩個參數(shù)獲得待測生物群落的平衡度。
【文檔編號】C12Q1/02GK104404122SQ201410614826
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】肖棟, 薩蒂亞·哈波蘭尼, 彭蘇萍 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)