混合菌群共培养体系
甲烷氧化率提升18.6%
甲烷氧化菌与一氧化碳氧化菌的优化共培养体系,对采空区可燃气体代谢效率更高,且能适应不同煤种。
Wang, Caiping · Jiangle, Wu · 邓军 · 肖旸 · 宋泽阳 · 白祖锦 · Gollakota, Anjani Ravi Kiran
Science of the Total Environment 2025
具体参数
- CH4氧化率提升
- {'zh': '18.6', 'en': '18.6'} %
- CH4氧化率提升(T7/M13)
- {'zh': '7.14', 'en': '7.14'} %
- CO氧化率
- {'zh': '95', 'en': '95'} %
- OD600(S2/M13)
- {'zh': '0.472', 'en': '0.472'}
- OD600(T7/M13)
- {'zh': '0.40', 'en': '0.40'}
- CH4代谢率模型最大误差
- {'zh': '6.2', 'en': '6.2'} %
- 接种后CH4浓度降低
- {'zh': '30', 'en': '30'} %
- 接种后CO浓度降低
- {'zh': '30', 'en': '30'} %
技术优势
CH4氧化率提升18.6%
优化后的S2/M13共培养体系将CH4氧化率提高了18.6%,意味着同样时间内能清除更多甲烷。
CO氧化率超过95%
体系中一氧化碳氧化菌Comamonas M13能高效转化CO,氧化率持续超过95%,显著降低CO浓度。
精准控制培养基
响应面法优化主要成分和微量元素后,模型预测的CH4代谢率与实际值最大误差仅6.2%,工艺可预测、可放大。
适应不同煤种
混合菌群的生长和代谢特性随煤种而异,在陈家山煤样中代谢效率更高,说明其可针对不同地质条件调整应用。
应用场景
- 煤矿安全:接种后降低CH4和CO浓度并抑制自燃,减少瓦斯爆炸和火灾风险。
- 甲烷减排:混合菌群将CH4氧化为CO2,减少采空区甲烷排放。
- 生物修复:利用微生物代谢清除采空区可燃气体,修复受污染环境。
- 温室气体控制:将CH4转化为温室效应更低的CO2,减少总变暖效应。