[发明专利]一种补料发酵提高生物煤层气产量的方法

权利要求书

1.一种补料发酵提高生物煤层气产量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，采集多口煤层气井的煤粉和煤层出水样，充氮气以隔绝氧气并以铝箔纸包裹备用；

步骤2，将采集的煤粉和煤层出水样加入富集培养基中，驯化，培养，筛选单位质量煤粉产煤层气最高的菌群作为生物煤层气生产的菌源；

步骤3，将步骤2中筛选好的菌群以体积比为10％的比例加入900mL的产煤层气培养基中发酵，当生物煤层气发酵液中氮含量或磷含量降低至基础水平的氮含量或磷含量或者消耗完毕，或者产甲烷古菌含量降低时，加入0.05～0.2％w/w的营养物质进行煤层气的生物生产；

所述产煤层气培养基为：1L去离子水中加入酵母抽提物0.5g、K₂HPO₄2.9g、KH₂PO₄1.5g、NH₄Cl 1.8g、MgCl₂0.4g、半胱氨酸3g、0.2％刃天青2mL、微量元素溶液10mL，pH＝7.0；

所述产甲烷古菌为Methanosarcina，Methanobacterium或Methanoculleus；

所述基础水平的氮含量或磷含量：氮含量指煤层氨基、硝基和亚硝基盐含量，磷含量指煤层磷酸盐含量；

所述产甲烷古菌含量降低为在一个产期周期中，甲烷古菌的含量是先增加后降低，含量降低是与最高含量相比；

所述营养物质为有机氮、无机氮、无机磷中的一种或是其中两种包括氮源和磷源；所述有机氮为酵母粉、蛋白胨、大豆水解物或玉米浆干粉中的任意一种；所述无机氮为硫酸铵、氯化铵、硝酸铵或磷酸氢胺中的任意一种；所述无机磷为磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾或硝酸钾中的任意一种；

步骤4，对采集的煤粉和煤层出水样和步骤2中的菌群，提取微生物DNA，以PCR-DGGE方法进行微生物菌群结构分析；所述PCR-DGGE方法为，电泳分析时，引入有物种标准的PCR-DGGE分析法。

2.根据权利要求1所述的一种补料发酵提高生物煤层气产量的方法，其特征在于：所述步骤2中富集培养基以5％的煤粉做唯一的碳源、0.2％的氮源、0.4％的磷和钾以及1％的微量元素溶液构成。

3.根据权利要求2所述的一种补料发酵提高生物煤层气产量的方法，其特征在于：所述煤粉为无烟煤、烟煤或褐煤中的任意一种；煤粉的颗粒度为60～160目，且需干燥6个月；

所述的氮源为有机氮源或无机氮源；

所述的有机氮源为酵母粉、蛋白胨、大豆水解物或玉米浆干粉中的任意一种；

所述的无机氮源为硫酸铵、氯化铵、硝酸铵或磷酸氢胺中的任意一种；

所述磷和钾为磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾或硝酸钾中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种补料发酵提高生物煤层气产量的方法，其特征在于：所述微量元素由氮三乙酸1.5g、CaCl₂0.1g、MgSO₄·7H₂O 3.0g、H₃BO₃0.05g、FeSO₄0.1g、NaCl1.0g、CoCl₂0.1g、MnSO₄0.5g、ZnSO₄0.1g、NaMO₄0.05g、A1K(SO₄)₂0.01g、NiCl₂0.1g、CuSO₄0.01g组成。