【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及原位煤层流态化开采，具体为一种营养强化微生物气化原位煤层的方法。
技术介绍
1、传统的煤炭开采与利用模式存在诸多问题，例如开采效率低、资源浪费严重以及环境污染严重等。我国常用的传统采煤技术常常留下煤柱，且部分地区地质条件复杂，现代化采矿技术难以开采，因此，我们需要一种创新的煤炭开采与利用方法。微生物气化原位煤层技术主要依赖于微生物对煤中有机质的降解作用。在适宜的环境条件下，微生物能将煤转化为以甲烷为主的气体，有助于解决传统采煤方式面临的资源枯竭、开采成本高等问题。
2、微生物气化原位煤层是涉及多个菌种的复杂过程。现阶段微生物气化原位煤层的流程主要包括菌种筛选及培养、营养物注入、微生物代谢及气体收集利用。然而，目前向煤层注入的营养物质为微生物培养基，培养基价格昂贵，且不环保、不可持续。采用生物质和煤共发酵可提高煤转化为甲烷效率，增强发酵系统的稳定性，节约煤生物气化的成本成本。广义而言，生物质涵盖了动植物及其排泄废物等各类有机物质。例如，农作物、农作物残余、木材、木质废料及动物粪便等典型生物质，此类生物质富含多种营养成分，如糖类、醛类、酸、醇等，能提升微生物活性，可以作为微生物的生长营养物质。
3、相较于传统的微生物气化原位煤层技术，采用生物质作为营养源的方法具备诸多优势：首先，生物质作为可再生资源，它的资源极其丰富，可利用各种类型的生物质，例如农作物残留、城市废弃物等，能够更为有效地适应当前煤层环境中错综复杂的生物质构成；其次，生物质能提升微生物的代谢效率，保持高效的状态进而提高可燃气体的产出
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，通过研究利用生物质，代替传统的营养物质，以降低了微生物气化原位煤层反应的成本，增强原位煤层气化的稳定性，以解决上述
技术介绍
中提出的微生物气化原位煤层反应中成本高、不可持续的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，包括以下步骤：
3、s1、筛选菌种：使用厌氧污泥或者自然界土壤在实验室培养基筛选出高效的降解煤的复合菌种；
4、s2、驯化菌种：根据原位煤层环境，以煤和生物质为底物，对复合菌种进行强化培养，筛选出适应原位煤层环境且效果显著的复合发酵细菌，记录产气数据；
5、s3、筛选生物质：筛选出经济并且持续的生物质，以含碳，氮的有机物为主；
6、s4、制备发酵液：将实验室培养的各类菌种在培养基中富集4-5天，维持ph值恒定在7左右，制成发酵菌液；
7、s5、压裂煤层：将高压水通过定向钻孔压入深埋煤层中，致使煤层呈现不同程度的破裂；
8、s6、添加发酵液以及生物质：将发酵液以及生物质依次压入煤层的定向钻孔中，密封钻孔；
9、s7、定期监测气体的产出情况，如果出现产量下降，再向煤层中添加生物质，确保煤层发酵的过程中营养物质充足、ph稳定。
10、优选的，所述步骤s1中筛选出的复合菌种包括：水解菌、产氢产乙酸菌、甲基营养型产甲烷菌、氢营养型产甲烷菌。
11、优选的，所述步骤s1中筛选复合菌种用的基础培养基成分包括：去离子水，nh4ci(1.0g)，kh2po4(0.1g)，mgci2·6h2o(0.165g)，naci(0.8g)，kci(0.1g)，caci2·2h2o(0.04g)。
12、优选的，所述步骤s2中驯化菌种采用模拟真实环境。
13、优选的，所述步骤s4中选用的生物质多为城市废弃物和各种藻类，两者可以不同比例的结合。
14、优选的，所述步骤s5中采用水压破裂煤层的方法。
15、优选的，所述步骤s6中添加发酵液以及生物质后安装煤监测仪器，用于实时的监测煤层中气体产量、ph值。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术结合水解菌、产氢产乙酸菌、甲基营养型产甲烷菌、氢营养型产甲烷菌、耐高温嗜热菌以及各类生物质的协同效应，有效提升了煤产甲烷的效率。同时，生物质的的营养物质进一步促进了微生物与煤之间的化学反应进程。
18、2、本专利技术针对所需菌种进行了多次精确筛选与富集，能够充分运用适应煤矿层环境且高效的菌种，显著提升其作用效能，增强对煤层的转化能力，进而提高甲烷的产率。
19、3、本专利技术通过添加生物质以增强微生物对煤的分解能力，生物质来源广泛、经济可持续，相较于传统采用培养基作为微生物气化煤的营养物质，在提高了甲烷的产出量，降低微生物气化煤层经济成本。
20、4、本专利技术适用于各类煤层环境条件，在室温16-36℃的范围内，均能确保甲烷的持续生成，无需进行菌种激活操作，有助于降低生产成本。
21、5、本专利技术运用水压裂煤层技术，可扩大煤炭与微生物的接触面，提高生物质的流通性，对比传统直接微生物注入，其效率显著提高，且成本降低，更加适用于工业生产。
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1.一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤S1中筛选出的复合菌种包括：水解菌、产氢产乙酸菌、甲基营养型产甲烷菌、氢营养型产甲烷菌。
3.根据权利要求2所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤S1中筛选复合菌种用的基础培养基成分包括：去离子水，NH4CI(1.0g)，KH2PO4(0.1g)，MgCI2·6H2O(0.165g)，NaCI(0.8g)，KCI(0.1g)，CaCI2·2H2O(0.04g)。
4.根据权利要求1所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤S2中驯化菌种采用模拟真实环境。
5.根据权利要求1所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤S4中选用的生物质多为城市废弃物和各种藻类，两者可以不同比例的结合。
6.根据权利要求1所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤S5中采用水压破裂煤层的方法。
7.根
...【技术特征摘要】
1.一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤s1中筛选出的复合菌种包括：水解菌、产氢产乙酸菌、甲基营养型产甲烷菌、氢营养型产甲烷菌。
3.根据权利要求2所述一种营养强化微生物气化原位煤层的方法，其特征在于：所述步骤s1中筛选复合菌种用的基础培养基成分包括：去离子水，nh4ci(1.0g)，kh2po4(0.1g)，mgci2·6h2o(0.165g)，naci(0.8g)，kci(0.1g)，caci2·2h2o(0.04g)。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱柳，姚强岭，柳毅，刁望杰，李学华，王海涵，朱沛霖，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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