發(fā)酵罐中不同菌源降解甘肅煤和內(nèi)蒙古煤產(chǎn)甲烷效果分析*

郭 鑫 陳林勇 任恒星 關(guān)嘉棟 趙 晗 趙 娜

(煤與煤層氣共采國家重點實驗室，048000 山西晉城；易安藍焰煤與煤層氣共采技術(shù)有限責任公司，048000 山西晉城)

0 引 言

2020年，我國煤炭消費量占能源消費總量的56.8%，呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢[1]，但從短期來說，煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中仍將占主導地位[2]。為探尋解決煤炭利用帶來的環(huán)境污染問題，尋求煤炭清潔高效利用方法已成為國內(nèi)外研究的熱點。SCOTT[3]提出次生生物氣的形成，微生物降解煤可以產(chǎn)生甲烷，該技術(shù)的核心機理是微生物降解煤產(chǎn)甲烷，也即生物成因煤層氣的生成機理。煤中的芳香族及木質(zhì)素衍生的復雜碳水化合物(包含氮、硫、氧)可以作為碳源被微生物生物降解[4-9]。這種方法既能提高煤層氣儲量，又能增加煤層滲透性，提高煤層氣采收率，是實現(xiàn)煤炭清潔利用的新思路[10]。

STRAPOC et al[5，11]在研究了伊利諾伊盆地生物成因氣及相關(guān)微生物群落結(jié)構(gòu)后，提出微生物厭氧降解煤產(chǎn)甲烷的大致途徑。GREEN et al[12]從粉河盆地煤層氣田產(chǎn)出水中富集了降解煤產(chǎn)甲烷的微生物菌群。王愛寬等[13-14]從褐煤中富集了厭氧微生物菌群，在后續(xù)的生物降解煤模擬實驗中證實該菌群能夠降解褐煤產(chǎn)甲烷，且生物源甲烷主要通過乙酸發(fā)酵途徑生成，培養(yǎng)后期部分甲烷具有二氧化碳還原成因。FALLGREN et al[15]通過采集澳大利亞、印尼和中國的褐煤煤樣進行了本源微生物降解煤產(chǎn)甲烷實驗，結(jié)果表明，通過添加營養(yǎng)物質(zhì)激活褐煤中的本源微生物產(chǎn)生甲烷是可行的。林海等[16-17]從厭氧污泥中富集了產(chǎn)甲烷外源菌群，并以煤為碳源對其進行了馴化，證明外源菌群可利用煤產(chǎn)甲烷。蘇現(xiàn)波等[18-19]對微生物降解煤產(chǎn)甲烷進行了一系列實驗?zāi)M研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鹽度、pH值和氧化還原電位都會影響低煤階煤的生物甲烷生成。

國內(nèi)研究大部分利用小型煤炭生物產(chǎn)氣裝置進行小試實驗，本實驗以微生物降解煤的理論為基礎(chǔ)，在前期研究基礎(chǔ)上，利用自主設(shè)計研發(fā)的190 L發(fā)酵罐開展本源菌群和活性污泥外源菌群對內(nèi)蒙古地區(qū)和甘肅地區(qū)的煤進行微生物降解產(chǎn)甲烷中試放大實驗，探究外源菌和本源菌的煤降解產(chǎn)甲烷效果。

1 實驗部分

1.1 材料

1.1.1 煤樣與菌群

實驗煤樣分別為內(nèi)蒙古神華北電勝利露天煤礦5號煤層的褐煤(SL)和甘肅慶陽寧縣的長焰煤(NX)，埋深分別為約100 m和800 m～1 000 m。取樣后，快速將所取煤樣置于自制的厭氧煤樣罐中，充入氮氣驅(qū)替內(nèi)部空氣，最終保持罐內(nèi)一定正壓的氮氣。煤樣的工業(yè)分析采用SDLA618型工業(yè)分析儀(湖南三德科技股份有限公司)檢測，按照GB/T 30732-2014《煤的工業(yè)分析方法》操作進行，結(jié)果見表1。

實驗中的本源菌分別取自甘肅慶陽煤層氣井的排采水和內(nèi)蒙古煤層縫隙滲水，外源菌取自厭氧消化池中的活性污泥。水樣中的菌群經(jīng)過富集培養(yǎng)馴化后進行本源菌產(chǎn)氣實驗，污泥中的菌群經(jīng)過馴化后進行外源菌產(chǎn)氣實驗。

表1 煤樣的工業(yè)分析Table 1 Proximate analysis of coal samples

1.1.2 主要儀器和試劑

HIRAYAMA HVE-50型滅菌鍋(日本，平山制作所株式會社)、球磨機(鎮(zhèn)江市豐泰化驗制樣設(shè)備有限公司)、DWS型厭氧操作箱(英國，Don Whitley Scientific公司)、BX41型熒光顯微鏡(日本，奧林巴斯公司)、安捷倫7890A型氣相色譜儀(美國，安捷倫科技有限公司)、自制可控溫50 L和190 L發(fā)酵罐、自制煤樣罐、LRH-500F型恒溫培養(yǎng)箱(青島明博環(huán)?？萍加邢薰?、SDLA618型工業(yè)分析儀，乙酸鈉和葡萄糖等主要試劑購自國藥集團。

1.1.3 培養(yǎng)基

營養(yǎng)液：EDTA 0.5 g/L，酵母2 g/L，K2HPO42.9 g/L，KH2PO41.5 g/L，NH4Cl 1.8 g/L，MgCl20.4 g/L，微量元素液100 μL/L，維生素液50 μL/L。

微量元素：FeCl2·4H2O 1.5 g，ZnCl20.07 g，MnCl2·4H2O 0.1 g，H3BO30.006 g，CoCl2·6H2O 0.19 g，CuCl2·2H2O 0.002 g，NiCl2·2H2O 0.024 g，NaMoO4·2H2O 0.036 g，Na2SeO31×10-7g，AlKPO40.000 01 g，純水10 mL。

維生素：生物素0.002 g，葉酸0.002 g，鹽酸吡哆辛0.01 g，核黃素0.005 g，硫胺素0.005 g，煙酸0.005 g，泛酸鈣 0.005 g，微生物B120.000 1 g，硫辛酸0.005 g，對氨基苯甲酸0.005 g，純水100 mL。

1.2 實驗方法

1.2.1 菌群的馴化實驗

將煤樣進行破碎，研磨成粒徑為0.15 mm左右的煤粉作為馴化底物[20-21]，本源菌水樣和活性污泥中的厭氧菌群馴化實驗在實驗室自己研發(fā)的50 L發(fā)酵罐中進行。在1#，2#，3#罐中分別加入20 L內(nèi)蒙古煤層氣井排采水、20 L甘肅煤層氣井排采水和5 L活性污泥，三個罐體內(nèi)均加入500 g煤粉，并添加營養(yǎng)液至40 L，從發(fā)酵罐底部向上曝氣20 min，達到驅(qū)除罐體以及液體中的氧氣，并使得菌源、煤粉、營養(yǎng)液混合均勻。置于35 ℃恒溫室靜置培養(yǎng)60 d，即可得到富集馴化菌液[22]。為保證菌源的活性，從采樣到裝罐要盡快完成。

1.2.2 本源菌與外源菌發(fā)酵產(chǎn)氣實驗

首先，將風干后煤樣破碎為2 cm左右大小的煤塊后，加入10 kg至190 L發(fā)酵罐中，隨后，按照實驗組成，將各成分盡快加入至190 L發(fā)酵罐中，封閉罐體，啟動液體循環(huán)泵，罐體由下至上通入高純氮氣30 min，達到驅(qū)除罐體和液體中的氧氣，并使得菌源和營養(yǎng)液混合均勻。每天進行氣體組分測定。本源菌和外源菌降解煤產(chǎn)氣實驗方案見表2。

發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積使用理想氣體狀態(tài)方程計算，公式如下：

(1)

式中：p1為發(fā)酵罐內(nèi)壓力，kPa；t1為發(fā)酵罐內(nèi)溫度，℃；V1為發(fā)酵罐上浮體積，65 L；p2為標準大氣壓，101.3 kPa；t2為環(huán)境溫度，℃；V2為發(fā)酵罐產(chǎn)生氣體體積，L。

產(chǎn)甲烷總量VCH4(L)公式如下：

VCH4=V2×φCH4

(2)

式中：φCH4為測得甲烷的體積分數(shù)，%。

甲烷產(chǎn)率Y(mL/g)使用如下公式計算：

Y=VCH4/m煤

(3)

式中：m煤為10 kg。

1.2.3 甲烷體積分數(shù)的測定

甲烷體積分數(shù)的測定采用安捷倫7890A型氣相色譜儀進行測定。色譜柱為Agilent Carbonplot(60 m×320 μm)，載氣為高純N2。填充柱進樣口溫度為150 ℃，隔墊吹掃流量為3 mL/min，進樣量為500 μL，柱箱溫度為25 ℃，保持7.5 min，檢測器為TCD，檢測溫度為200 ℃，參比流量為400 mL/min，尾吹流量為8 mL/min。

表2 本源菌和外源菌降解煤產(chǎn)氣實驗方案Table 2 Test schemes for methane production from degraded coal by native bacteria and exogenous bacteria

煤降解產(chǎn)生的氣體中甲烷體積分數(shù)計算公式如下：

(4)

式中：ACH4(實際出峰)為甲烷實際出峰面積；φCH4(甲烷標準氣體)為甲烷標準氣體中甲烷的體積分數(shù)，%；ACH4(平均峰)為甲烷平均峰面積；甲烷標準氣體組分為：CH420%(體積分數(shù)，下同)，H25%，CO220%，N2平衡。

2 結(jié)果與討論

2.1 本源菌降解煤產(chǎn)氣特性

2.1.1 本源菌降解甘肅煤的產(chǎn)氣特性

圖1所示為1號和2號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量。由圖1可以看出，兩個實驗組的煤降解產(chǎn)甲烷發(fā)酵過程均經(jīng)過了產(chǎn)氣量緩慢增長、顯著增高和趨于減緩三個階段。1號實驗組最高產(chǎn)甲烷總量為8.97 L(實驗中產(chǎn)甲烷總量均為各實驗組穩(wěn)定結(jié)束后的第50天)，出現(xiàn)在發(fā)酵的第32天，發(fā)酵罐最高壓力達45.80 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為30.57%。2號實驗組最高產(chǎn)甲烷總量為29.55 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第15天，發(fā)酵罐最高壓力達121.00 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為38.22%，使用式(1)～式(3)聯(lián)合計算得出甲烷產(chǎn)率為2.95 mL/g。

由圖1還可知，產(chǎn)甲烷過程中的緩慢增長階段，2號實驗組較1號實驗組持續(xù)時間短，且產(chǎn)甲烷體積分數(shù)和發(fā)酵罐壓力顯著增長時間點2號實驗組較1號實驗組提前很多。原因可能為：發(fā)酵初期，加入到No.1和No.2實驗組發(fā)酵罐(190 L)內(nèi)的馴化液與馴化裝置(50 L)中的馴化液比較，兩個發(fā)酵罐內(nèi)單位體積發(fā)酵液中，菌群數(shù)量均有所下降，都需經(jīng)過菌群生長階段，在發(fā)酵初期不會立即產(chǎn)生理想中的產(chǎn)氣高峰；生物氣是產(chǎn)甲烷菌等厭氧菌以煤中有機質(zhì)為能量來源而發(fā)生新陳代謝的產(chǎn)物，產(chǎn)甲烷總量曲線直接反映出培養(yǎng)裝置中產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量和活性特征[23]。2號實驗組加入了營養(yǎng)液，提供了菌群生長所需要的碳源和氮源等物質(zhì)，菌群較1號實驗組的菌群生長較快，發(fā)酵產(chǎn)物甲烷體積分數(shù)的提升和發(fā)酵罐壓力的升高時間均比1號實驗組提前，且2號實驗組發(fā)酵產(chǎn)甲烷總量提高了很多。王艷婷等[24]研究表明，維生素和微量元素對煤降解產(chǎn)氣存在促進作用。董春娟等[25]在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中加入微量金屬元素(Fe，Co，Ni，Mo和Se)能夠改變甲烷菌的優(yōu)勢菌種，提高乙酸利用率且傳代時間短，微量金屬元素能對毒性物質(zhì)產(chǎn)生強烈的拮抗作用，是提高厭氧消化過程效率及發(fā)酵穩(wěn)定性的重要途徑。這些研究均說明了2號實驗組中加入營養(yǎng)液可對菌群產(chǎn)生激活促進作用，利于降解煤，產(chǎn)生甲烷氣體。

圖1 1號和2號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量Fig.1 Pressure of fermentation tank and volume fraction of methane and total methane production of No.1 and No.2 experimental group

2.1.2 本源菌降解內(nèi)蒙古煤的產(chǎn)氣特性

圖2所示為3號和4號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量。由圖2可以看出，與上述1號和2號實驗組的發(fā)酵體系相比，3號和4號實驗組發(fā)酵體系同樣經(jīng)過了產(chǎn)氣量緩慢增長、顯著增高和趨于減緩三個階段。3號實驗組最高產(chǎn)甲烷總量為14.89 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第21天，發(fā)酵罐最高壓力達70.56 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為32.78%。4號實驗組最高產(chǎn)甲烷量為36.10 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第14天，發(fā)酵罐最高壓力達140.73 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為40.02%，使用式(1)～式(3)聯(lián)合計算得出甲烷產(chǎn)氣率為3.61 mL/g。

3號和4號實驗組在發(fā)酵罐壓力、產(chǎn)甲烷體積分數(shù)、產(chǎn)甲烷總量最初產(chǎn)生時間、達到最高峰的時間，分別出現(xiàn)了與1號和2號相同的趨勢。

圖2 3號和4號實驗組的發(fā)酵罐體壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量Fig.2 Pressure of fermentation tank and volume fraction of methane and total methane production of No.3 and No.4 experimental group

2.2 外源菌降解煤產(chǎn)氣特性

圖3所示為5號和6號實驗組的發(fā)酵罐壓力及產(chǎn)甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量。由圖3可以看出，5號和6號實驗組與上述甘肅地區(qū)本源菌發(fā)酵體系相比，同樣經(jīng)過了產(chǎn)氣量緩慢增長、顯著增高和趨于減緩三個階段。5號罐最高產(chǎn)甲烷總量為41.29 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第13天，發(fā)酵罐最高壓力達150.52 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為42.62%。6號實驗組的第一個產(chǎn)甲烷總量峰值為54.43 L，第二個產(chǎn)甲烷總量峰值為59.08 L，分別出現(xiàn)在發(fā)酵的第14天和第41天，發(fā)酵罐最高壓力達183.58 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為50.22%，使用式(1)～式(3)聯(lián)合計算得出甲烷產(chǎn)率為5.91 mL/g。

圖3 5號和6號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)及產(chǎn)甲烷總量Fig.3 Pressure of fermentation tank and volume fraction of methane and total methane production No.3 and No.4 experimental group

5號實驗組與1號和2號，6號實驗組與3號和4號實驗組的產(chǎn)甲烷趨勢相比，產(chǎn)氣速度快，經(jīng)過馴化的外源產(chǎn)甲烷菌群對煤的降解效果比天然產(chǎn)甲烷菌群對煤的降解效果強且降解速度快[26]，煤降解產(chǎn)生的中間產(chǎn)物能更快被發(fā)酵為產(chǎn)甲烷底物，最后被產(chǎn)甲烷菌利用產(chǎn)生甲烷。6號實驗組外源菌出現(xiàn)了兩次產(chǎn)甲烷峰值，根據(jù)產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)甲烷機理，生物成因煤層氣分為氫氣營養(yǎng)型(二氧化碳還原型)、乙酸營養(yǎng)型和甲基營養(yǎng)型[27]。在煤生物成氣過程中，CO2體積分數(shù)的變化在一定程度上可以反映產(chǎn)甲烷的過程，因為CO2能在產(chǎn)甲烷菌作用下被氫還原生成甲烷[28-30]。圖4所示為2號實驗組和6號實驗組的CO2和H2體積分數(shù)。由圖4可以看出，在產(chǎn)甲烷前期，經(jīng)馴化后的菌群可能在初期產(chǎn)生了大量的酸和二氧化碳，在氫分壓很小的情況下，先利用乙酸發(fā)酵途徑進行產(chǎn)甲烷作用。6號實驗組所使用的外源菌與2號實驗組所使用的本源菌相比，在煤降解發(fā)酵前中期產(chǎn)生了較多的CO2，在發(fā)酵后期，H2的存在使得CO2被還原為甲烷，因此出現(xiàn)氫氣體積分數(shù)下降的現(xiàn)象，故而出現(xiàn)了第二次產(chǎn)甲烷峰值。

圖4 2號和6號實驗組的CO2及H2體積分數(shù)Fig.4 Volume fraction of CO2 and H2 of No.2 and No.6 experimental group

7號和8號實驗組產(chǎn)甲烷總量分別為40.59 L和59.00 L，8號實驗組的產(chǎn)甲烷率為5.90 mL/g，產(chǎn)氣趨勢基本與5號和6號實驗組相同，此處不再列出。

2.3 本源菌和外源菌降解煤產(chǎn)甲烷總量

2.3.1 本源菌降解甘肅煤和內(nèi)蒙古煤的產(chǎn)甲烷總量

圖5所示為1號～8號實驗組的產(chǎn)甲烷總量。由圖5可以看出，1號～4號實驗組，加入營養(yǎng)液的實驗組均比未添加營養(yǎng)液實驗組的產(chǎn)甲烷總量要高，且內(nèi)蒙古煤的實驗組產(chǎn)甲烷總量均比甘肅煤實驗組產(chǎn)甲烷總量高。

圖5 1號～8號實驗組的產(chǎn)甲烷總量Fig.5 Total methane production of No.1-No.8 experimental group

產(chǎn)甲烷菌為嚴格厭氧菌，具有生長緩慢、可利用底物少、世代時間長等特點，由于產(chǎn)甲烷菌主導的產(chǎn)甲烷過程是煤向甲烷生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵步驟，這就要求產(chǎn)甲烷菌的生活環(huán)境中有適合的營養(yǎng)來源確保其生活和正常代謝[31]。首先營養(yǎng)液中的有機質(zhì)可以被菌群作為碳源和能源利用，其次營養(yǎng)液中的微量元素可以激活產(chǎn)甲烷菌的活性，是有效的酶促反應(yīng)激活劑[32]。圖6所示為1號～4號實驗組馴化液菌群顯微觀察照片。由圖6可以看出，2號和4號實驗組發(fā)酵罐內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌及其相關(guān)菌群在營養(yǎng)液的作用下大量、快速生長，菌群數(shù)量分別較1號和3號實驗組的菌群數(shù)量高，造成了添加營養(yǎng)液的實驗組均比未添加營養(yǎng)液的實驗組產(chǎn)甲烷總量高的結(jié)果。

在實驗前，對采取的水樣進行了水質(zhì)分析，其中甘肅地區(qū)的水質(zhì)分析報告顯示，硫酸鹽含量高達1 404 mg/L，礦化度較高。文獻[33]研究表明，硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷菌競爭同一種電子供體，在硫酸鹽缺乏或耗盡的生態(tài)系統(tǒng)中，硫酸鹽的體積分數(shù)通常很低，主要是產(chǎn)甲烷菌在利用氫和乙酸鹽上占優(yōu)勢；在富含硫酸鹽的情況下，硫酸鹽還原菌占優(yōu)勢，產(chǎn)甲烷菌受到抑制，因為硫酸鹽還原菌對底物氫和乙酸鹽的親和力要大于產(chǎn)甲烷菌對底物氫和乙醇鹽的親和力。在此實驗組發(fā)酵體系中，推測硫酸鹽還原菌同產(chǎn)甲烷菌競爭氫、乙酸和乳酸等基質(zhì)，菌群中的硫酸鹽還原菌生長成為優(yōu)勢菌種，并對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生了抑制作用，因此會產(chǎn)生內(nèi)蒙古煤的實驗組產(chǎn)甲烷總量均比甘肅煤實驗組產(chǎn)甲烷總量要高的現(xiàn)象。

圖6 1號～4號實驗組馴化液菌群顯微觀察照片F(xiàn)ig.6 Microobservation photos of domestication liquid flora of No.1-No.4 experimental groupsa—No.1；b—No.2；c—No.3；d—No.4

2.3.2 外源菌降解甘肅煤和內(nèi)蒙古煤的產(chǎn)甲烷總量

由圖5還可以看出，活性污泥馴化后的外源菌對甘肅煤和內(nèi)蒙古煤作用后產(chǎn)生的甲烷總量要比本源菌馴化后對本地區(qū)煤作用產(chǎn)生的甲烷總量多。羅永濤等[34]研究表明，本源菌群和外源菌群微生物主要由細菌和古菌構(gòu)成，其中細菌占比較大而古菌只占整個菌群的很小一部分，產(chǎn)甲烷古菌是產(chǎn)甲烷生物鏈上的最后一個環(huán)節(jié)，煤中的大分子物質(zhì)經(jīng)過菌群作用分解為小分子物質(zhì)后再被產(chǎn)甲烷菌屬利用，最終生成甲烷。結(jié)合此實驗產(chǎn)甲烷總量可以看出，實驗組中外源菌產(chǎn)甲烷效率較本源菌產(chǎn)甲烷效率有明顯的優(yōu)勢。

此實驗中最高甲烷產(chǎn)率為6號實驗組(活性污泥外源菌馴化液15 L+甘肅煤樣10 kg+50 L營養(yǎng)液+50 L純水)的5.91 mL/g，與趙娜等[35-36]在小型厭氧瓶中進行的煤粉生物產(chǎn)氣實驗的產(chǎn)甲烷率相比要低。發(fā)酵罐中煤用量增加，雖然理論上微生物能夠更多地利用煤作為底物產(chǎn)生甲烷氣體，但煤塊較煤粉比表面積下降，塊煤的裂隙體積僅占總體積很小一部分，使得塊煤暴露在外的表面積減少，微生物與煤相互作用的接觸面積減少，使得甲烷產(chǎn)量下降，但在同級別的發(fā)酵裝置中，與陳林勇等[37]進行的外源菌千克級煤產(chǎn)氣實驗結(jié)果為0.17 mL/g相比要高。

5號和7號實驗組與6號和8號實驗組利用的是相同的活性污泥馴化菌群，在二者工業(yè)分析理化性質(zhì)不相同的情況下，產(chǎn)生的甲烷總量基本相同，這說明煤炭生物降解產(chǎn)甲烷實驗在190 L發(fā)酵罐放大后，并不能簡單地說煤質(zhì)對微生物降解煤產(chǎn)甲烷作用產(chǎn)生主導作用，更多應(yīng)考慮的是發(fā)酵系統(tǒng)中菌群活性、數(shù)量、代謝產(chǎn)物的抑制作用、菌群中各種菌間的相互作用以及煤樣預(yù)處理對煤中可被菌群利用有機質(zhì)的釋放。

3 結(jié) 論

1) 經(jīng)馴化后的甘肅地區(qū)和內(nèi)蒙古地區(qū)本源菌，在190 L中型發(fā)酵罐中對本地區(qū)的煤進行生物降解產(chǎn)甲烷實驗，加入營養(yǎng)液后的產(chǎn)甲烷率分別為2.95 mL/g和3.61 mL/g?；钚晕勰嘀械耐庠淳?jīng)馴化后對甘肅地區(qū)煤和內(nèi)蒙古地區(qū)煤生物降解產(chǎn)甲烷效果較本源菌更佳，產(chǎn)甲烷率分別可達5.91 mL/g和5.90 mL/g。

2) 馴化后的活性污泥外源菌較本源菌，在降解煤產(chǎn)甲烷的過程中，存在產(chǎn)氣速率高、產(chǎn)甲烷總量高的現(xiàn)象，且外源菌在煤生物降解產(chǎn)甲烷后期，利用CO2還原產(chǎn)甲烷途徑較為明顯。

3) 馴化后的甘肅地區(qū)本源菌對本地區(qū)煤生物降解產(chǎn)甲烷能力較差，原因可能為本源菌液中硫酸鹽含量較高，硫酸鹽還原菌生長成為優(yōu)勢菌種，并對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生了抑制作用，不利于煤中有機質(zhì)被利用產(chǎn)生甲烷。