污染預防生物技術ppt課件-免費閱讀
【正文】 Founded in 1895 1 第 12講 污染預防生物技術 Founded in 1895 2/71 機動車燃油含硫量的限定值 Founded in 1895 3/71 1 化石燃料的生物脫硫 ? 硫的形態(tài)及脫硫方法 – 化石燃料中含有大量的硫化物（無機硫和有機硫），在燃燒過程中，硫化物會生成 SO2，造成嚴重的空氣污染 – 傳統(tǒng)的加氫脫硫難以滿足日益嚴格的環(huán)境標準，建造和運行高程度脫硫的設備及其昂貴 – 煤炭中含硫 %7%，其中不燃硫主要是硫酸鹽，可燃硫可分為無機和有機硫 – 黃鐵礦（ FeS2）是煤炭中無機硫存在的主要形式，有機硫以二苯并噻吩和硫醇的形式存在，硫酸鹽含量少易洗脫 – 煤脫硫可分為燃燒前脫硫、爐內(nèi)脫硫和煙氣脫硫，煙氣脫硫效率高，但設備和運行費用高，且存在二次污染 Founded in 1895 4/71 化石燃料中有機硫的存在形態(tài) Founded in 1895 5/71 微生物脫硫 ? 微生物脫硫投資少、成本低、能耗少、專一性高 ? 由生物濕法冶金技術發(fā)展而來，目前對黃鐵礦脫硫率可達 90%，有機硫脫除率可達 40% ? 第一株應用研究的脫硫菌株：氧化亞鐵硫桿菌脫除黃鐵礦中的硫 ? 有機硫脫除菌株：基于二苯并噻吩的的脫硫菌 Founded in 1895 6/71 脫硫微生物及脫硫原理 煤炭脫硫微生物 Founded in 1895 7/71 幾種主要脫硫微生物的生長特性 ? 用于脫除無機硫的細菌屬于化能自養(yǎng)型微生物，而異養(yǎng)型微生物只能脫除有機硫，兼性自養(yǎng)型微生物可有效脫除無極硫和有機硫 Founded in 1895 8/71 微生物脫硫機理 ? 無機硫的脫除機理 – 微生物的生化反應有助于硫化物在水中的溶解，稱為細菌浸出脫硫 – 改變礦物表面性質(zhì)使黃鐵礦溶于水中，稱為微生物助浮脫硫 煤的雙態(tài)孔結構及黃鐵礦的氧化 Founded in 1895 9/71 – 直接氧化發(fā)生在煤顆粒的外表面及其內(nèi)部的大孔里，內(nèi)部的黃鐵礦通過 Fe3+擴散進入微孔借助化學氧化來溶解 – 黃鐵礦表面微生物將硫氧化成硫酸，二價鐵生成三價鐵，是直接作用；三價鐵氧化黃鐵礦，生成二價鐵和單質(zhì)硫，二價鐵再被細菌氧化，單質(zhì)硫被氧化成硫酸，這是間接作用 微生物浸出脫硫機制 Founded in 1895 10/71 微生物助浮脫硫過程 Founded in 1895 11/71 微生物助浮脫硫原理 ? 微生物能選擇性的粘附在礦石和黃鐵礦表面，故能利用微生物通過浮選從煤中脫硫 ? 將氧化鐵硫桿菌應用于煤的浮選體系中，如在浮選柱中加入該細菌后，因為微生物的親水性和微生物的迅速粘附，黃鐵礦表面由疏水性變?yōu)橛H水性。因此在煤的浮選過程中，黃鐵礦不能附著在空氣泡上，即失去浮選性能 Founded in 1895 12/71 有機硫的脫除機理 ? 有機硫主要以噻吩基（ C4H4S）、巰基（ SH）、硫醚（ S）、和多硫鏈（ Sx）等形式存在，物理方法很難脫除 ? 有機硫的脫除是由于微生物酶的作用，切斷了碳硫鍵 ? 以 DBT為模型化合物的脫硫機理有兩種 – 以硫代謝為目的的 4S途徑：不降解碳骨架，熱值損失小 – 以碳代謝為目的的 Kodamakht途徑：硫殘留，熱值損失大 Founded in 1895 13/71 微生物降解DBT的途徑 Founded in 1895 14/71 微生物對DBT的代謝
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