微生物脱硫技术进展

微生物法脱除烟气SO2技术研究进展与展望1. SO2污染及其控制方法SO2是大气污染三大环境问题之一，主要来自燃烧过程和工业生产过程，燃料燃烧主要系指煤炭和石油的燃烧。

据资料统计，全世界向大气排放的SO2中，约88%来自煤的燃烧和石油燃烧与精炼。

至1995年中国的SO2排放量已高达2370万t，超过欧洲和美国居世界首位。

因此，控制燃煤SO2的排放是我国控制SO2污染的关键一环。

一般将SO2污染控制技术分为燃烧前脱硫、燃烧中固硫和烟气脱硫三大类。

燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分，避免燃烧中硫的形态改变，减少烟气中硫的含量，减轻对尾部烟道的腐蚀，降低运行和维护费用。

燃烧中固硫是指在燃料或原料中加固硫剂使硫转化成硫酸盐进入废渣中的技术。

其脱硫效率受到温度的限制，而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量，燃烧后增加了锅炉的排灰量。

控制SO2排放的方法主要是烟道气脱硫或烟气脱硫，是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。

国外主要的烟气脱硫技术有：湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术、喷雾干燥烟气脱硫技术、吸收剂再生烟气脱硫技术、炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺、海水烟气脱硫技术和电子束烟气脱硫技术。

由于我国经济和技术发展水平的限制，这些脱硫技术很少被采用。

目前，一般采用的是湿法除尘一体化技术，脱硫剂大部分为石灰，由于无配套氧化设备，脱硫产物一般为亚硫酸钙，有再次释放SO2的危险。

从经济角度分析，采用末端湿法除尘脱硫一体化技术脱除1tSO2的成本为1000~1500元，比燃煤电厂烟气脱硫成本还高。

为此，探求技术先进、费用经济的烟气脱硫技术成为烟气脱硫研究的热点，开发研究适合我国国情的烟气脱硫技术势在必行。

2. 微生物法烟气脱硫的研究进展2.1机制硫是自然界中存在的重要元素之一，也是构成微生物有机体必不可少的一种元素。

微生物参与硫素循环的各个过程，并获得能量。

可以根据微生物参与硫循环这一特点，利用微生物进行烟气脱硫。

微生物烟气脱硫是利用化能自养微生物对SO2的代谢过程，将烟道气中的硫氧化物脱除。

烟气生物脱硫技术1引言煤炭燃烧生成的SO2随烟气进入大气, 可能会形成酸雨, 对人类生存环境产生极大的危害。

而目前我国的能源结构以煤炭为主, 占一次能源的75%, 并且随着经济的增长, 在今后若干年内还有上升的趋势。

目前可以进入工业化的技术多为物理和化学方法, 与这些方法相比, 生物法脱硫去除率高、成本低、能耗少, 展示了广阔的应用前景。

本文将对生物烟气脱硫技术的研究进展进行介绍。

2烟气生物脱硫原理应用微生物脱硫的研究是伴随着利用微生物选矿的研究而开始的。

1947 年, Colmer 和Hinkle 发现并证实化能自养细菌能够促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿, 这被认为是生物湿法冶金研究的开始。

在20 世纪50 年代, Leathan 及Temple 等人就分别发现某些化能自养微生物与煤中的硫化铁的氧化有关, 并从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌( Thiobacillus ferrooxidans) 。

但直到20 世纪70 年代, 随着酸雨和大气污染问题的日益严重, 微生物脱硫技术才开始得到重视。

微生物脱硫技术可以用在很多方面, 近年来, 在微生物煤炭脱硫、微生物除臭、微生物降解挥发性有机气体的研究和工业应用方面取得了较大进展, 而将微生物用于烟气脱硫(BFGD) 是一项较新的技术, 目前文献报道极少。

但随着人们对脱硫微生物认识的进一步提高, 生物脱硫技术将被广泛地应用于烟气脱硫。

2.1吸收SO2的工作原理烟气中的SO2通过水膜除尘器或吸收塔溶解于水并转化为亚硫酸盐、硫酸盐；在厌氧环境及有外加碳源的条件下，硫酸盐还原菌(SRB1将亚硫酸盐、硫酸盐还原成硫化物；然后再在好氧条件下通过好氧微生物的作用将硫化物转化为单质硫，从而将硫从系统中去除。

可以将烟气生物脱硫过程划分为两个阶段，即SO2的吸收过程和含硫吸收液的生物脱硫过程。

利用微小水滴的巨大表面积完成对烟气的吸收，从而使SO2从气相转入液相，并且主要以亚硫酸根、硫酸根的形式存在吸收效果与吸收液的比表面积、pH、碱度、温度等有关，但主要取决于吸收液的比表面积。

第5期(总第114期煤化工 No.5(Total No.114 !!!!生!!星垡竺坐g堕旦里堡坐!翌堕翌!!翌竺竺!:!唑微生物法脱除煤中硫的发展现状与方向罗道成胡忠于罗娟(湖南科技大学化学化工学院,湘潭411201摘要介绍了微生物法脱除煤中无机硫和有机硫的机理,以及它的研究发展现状。

同时指出了该法现存的主要问题是反应时间长,废液处理技术尚待开发,实验误差大,难以满足放大试验以及微生物生长慢,培养基成本高等,并对其今后的发展提出了建议。

关键词煤微生物脱硫无机硫有机硫文章编号:1005—9598(2004一05—0053—03中图分类号:TD925.5文献标识码:A煤是地球上贮量最丰富的化石燃料。

我国是世界上煤炭资源较丰富的国家之一,已探明的煤炭可采储量约为8000亿t[1]。

煤炭在燃烧过程中,煤中硫对环境的污染是人所共知的,煤炭燃烧带来了严重的环境污染。

我国是世界上煤炭生产与消耗大国,我国煤中含硫质量分数一般在0.38%~5.32%,平均为1.72%,并且高硫煤的产量占总产量的1/6,随着煤层开采深度的增加,我国主要矿区煤的含硫量都有增加的趋势 [2]。

因此,煤的脱硫已成为我国洁净煤技术的主要目标之一和煤炭“2010”计划的重要内容,开发经济有效的脱硫技术己成为煤化工领域最紧迫的任务之一, 对于大幅度地减少s0。

等大气污染物的排放,大幅度地提高煤炭的利用效率和经济效益,促使能源生产和消费实现由粗放型向集约型的转变具有重要的现实意义[3|。

1微生物脱除煤中硫的机理1.1煤中无机硫脱除机理煤中无机硫大多以黄铁矿硫的形态存在,以微生物对煤中黄铁矿硫的氧化过程表征无机硫的脱除机理。

在有水和氧存在的条件下,黄铁矿可被氧化为S0i一和Fe3+,但是反应很缓慢,当有脱硫嗜酸菌微生物存在时,能通过生物氧化还原作用n],大大加快黄铁矿氧化成可溶性的硫酸和硫酸铁的过程,从而去除黄铁收稿日期:2004—07—21作者简介:罗道成,男,1967年生,1989年毕业于大连理工大学煤化工专业,副教授,现从事煤化工及化学工程方面的教学和科研工作。

生物法烟气脱硫技术研究及发展前景生物法烟气脱硫技术研究及发展前景:电力环保关键词:SO2生物法烟气脱硫摘要: 生物法'>生物法烟气脱硫具有低能耗、低成本、无污染等优点, 成为烟气脱硫技术研究的热点。

介绍国内外生物法'>生物法烟气脱硫技术的工作机理、研究进展及发展前景, 认为寻找可用于燃煤烟气脱硫的微生物菌种、了解其代谢途径、提高脱硫效率是生物烟气脱硫技术研究的关键, 指出今后研究应集中在高效功能菌的选育、脱硫菌分子遗传学的研究和生物反应器的开发上, 并加快该技术的工业化进程。

关键词: 烟气脱硫; SO2'>SO2 污染; 生物法0 引言煤炭燃烧生成的SO2'>SO2 随烟气进入大气, 可能会形成酸雨, 对人类生存环境产生极大的危害。

而目前我国的能源结构以煤炭为主, 占一次能源的75%, 并且随着经济的增长, 在今后若干年内还有上升的趋势。

目前可以进入工业化的技术多为物理和化学方法, 与这些方法相比, 生物法脱硫去除率高、成本低、能耗少, 展示了广阔的应用前景。

本文将对生物烟气脱硫技术的研究进展进行介绍。

1 传统的烟气脱硫技术若烟气中SO2 体积分数达到3%以上, 便可采用一般接触法制硫酸的流程进行反应, 既可以控制SO2 对大气的污染, 又可回收硫磺。

本文主要介绍烟气中SO2 体积分数在3%以下的控制和回收技术, 即所谓烟气脱硫( FGD) 。

世界各国从20 世纪50 年代开始研究脱硫技术, 至今脱硫技术已达200 多种。

根据脱硫过程所处的不同阶段, 可分为燃烧前脱硫( 如洗煤技术、固硫技术等) 、燃烧中脱硫( 如炉内喷钙技术) 和燃烧后脱硫即烟气脱硫, 其中烟气脱硫技术是目前控制大气中二氧化硫排放最有效和应用最广的一项脱硫技术。

烟气脱硫就是应用化学、物理或者生物的方法将烟气中的SO2 予以固定和脱除。

烟气脱硫技术多种多样, 根据脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态可以分为湿法、半干法和干法烟气脱硫。

生物除臭与脱硫技术的研究进展随着中国经济的快速发展，环境污染问题越来越受到关注。

其中，气体污染问题尤为严重，对人类健康和环境造成极大的危害。

因此，生物除臭与脱硫技术的研究成为当前环保领域的热门话题。

生物除臭技术生物除臭技术是利用微生物将污染气体转化为无害物质的一种技术。

它具有成本低、处理效果好等优点，受到了广泛的关注和应用。

其中，生物滤池法是较为常用的一种生物除臭技术。

它使用多种微生物菌株，在特定的底材中生长，将污染气体中的污染物转化为无害物质。

在生物滤池中，底材的选择非常重要。

目前，常用的底材有腐木屑、生物陶粒、竹炭等。

同时，底材的通透性也是影响生物滤池除臭效果的关键因素。

此外，生物接触氧化法也是一种常用的生物除臭技术。

该技术利用微生物代谢特性，将污染气体中的有机和硫化物转化为二氧化碳和水。

生物接触氧化法除臭效果好，特别适用于硫化氢、甲硫醇等气味较为严重的情况。

尽管生物除臭技术目前已经得到了广泛应用，但仍然存在一些问题，如处理量小、耗能量较大等。

因此，有必要进一步探究改善和完善生物除臭技术的方法。

脱硫技术脱硫技术是指将含硫气体中的硫化物去除的技术，其应用广泛于火力发电、冶金、化工等行业。

目前，脱硫技术主要分为化学脱硫和生物脱硫两类。

化学脱硫技术是指利用氢氧化钙和氧化钙等化学药剂与含硫气体反应，将其变为石膏等无害物质的技术。

目前，该技术已广泛应用于火力发电厂等工业领域。

与之相比，生物脱硫技术则是利用微生物催化将硫化物转化为硫酸盐，并将其沉淀或过滤。

相比于化学脱硫技术，生物脱硫技术具有能耗低、污染少等优点。

当前，常见的生物脱硫技术包括SRB、ASS等，其中SRB是最为广泛应用的一种。

SRB技术通过厌氧发酵将硫化氢转化为硫酸盐，最终沉淀在反应中。

而ASS技术则是将硫化氢转化为硫草酸盐，通过后续氧气吹入反应池中，使其氧化生成硫酸盐并沉淀下来。

总结生物除臭与脱硫技术是当前环保领域中的热门技术，它们具有低能耗、成本低、污染少等优点。

煤的微生物脱硫技术研究进展王兰(石家庄铁道学院,河北石家庄050043)摘要生物脱硫技术有很好的发展前景,介绍微生物脱除煤中有机硫和无机硫的机理,以及研究发展情况,同时指出这些方法中存在的问题。

关键词煤;微生物;无机硫;有机硫中图分类号X172文献标识码 A 文章编号0517-6611(2007)10-03052-02随着能源日趋紧张,以前看来不具有开采价值的高硫煤也会投入使用,因此脱硫工作日益重要。

目前,已经投入工业化应用的脱硫方法,均存在投资高,或者脱硫效率不高及附属产物的处理问题。

研究发现,自然界存在许多以硫为能量来源进行生命活动的细菌,并在此过程中获得能量,利用营养物质合成自身组成部分,从而达到脱硫效果,且反应条件温和。

生物脱硫有燃前脱除煤中硫和燃后脱除烟气中二氧化硫两种方法,笔者着重介绍煤的燃前脱硫。

1煤的微生物脱硫1.1 煤中微生物的脱除作用煤的生物脱硫是在常压、低于100℃的温和条件下,利用微生物代谢过程中的氧化—还原反应来脱硫,煤的生物脱硫效果取决于微生物对其生长环境中的硫或含硫化合物的代谢能力。

目前,已经发现对煤中硫有脱除作用的微生物约有十几种(表1),可以从土壤、温泉、油田和煤矿等自然环境中分离培养。

表1脱硫作用微生物的生理特征微生物种类细胞形状营养类型生长温度∥℃pH值硫杆菌属杆严格和兼性自养2～40 1.2～5.0硫螺菌属弯曲严格自养2～40 1.0～5.0假单胞菌属杆异养287.0～8.5大肠杆菌杆异养30～407.0红球菌属球异养307.0芽孢杆菌属杆异养287.0～8.5硫化叶菌属不规则球兼性自养40～90 1.0～5.8排硫球菌属球兼性自养50～80 1.0～4.0甲烷赶菌属杆兼性自养50～80 1.0～4.01.2黄铁矿的脱除机理煤中无机硫大多以黄铁矿的形态存在,微生物脱硫剂与黄铁矿接触后,首先发生吸附,随之发生氧化,是一个自发过程。

在发生吸附和氧化过程中,细菌是能动的生命体,细菌不断地获取能量,进而生长、繁殖,在代谢的过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A ci dit hiobacill us ferrooxi-dans A f),原名氧化亚铁硫杆菌(Thi obacillus ferrooxi dan s T f),是一种革兰氏阴性无机化能自养菌,以亚铁、硫作为能量来源,以空气中的二氧化碳为碳源,并吸收氮、磷等无机营养物质,合成菌体细胞。

煤的微生物脱硫技术研究进展生物工程 105611017 任改梅摘要：煤的微生物脱硫技术目前在国内外研究关键词能源是人类社会发展不可或缺的驱动力。

时至今日，人类社会的发展已经经历了3个能源时期——柴草时期、煤炭时期和石油时期，可以说人类社会利用能源的类型在某种意义上反映着社会的发展水平。

然而，20世纪70年代的两大石油危机的爆发使人们不得不关注煤炭的应用。

但与此同时，大量的煤的燃烧对环境造成的危害也日趋显著；酸雨现象就是最为引起人们关注的其中之一。

而导致酸雨的主要原因还是在于煤燃烧所释放出的SO2。

因此，美日、欧共体等发达国家对使用煤的硫含量有了严格的限制，对于不符合含硫标准的煤必须经过洗煤场的处理等而达标方可使用；我国也于1994年开始实施跨行业行动的“洁净煤技术工程（Clean Coal technology, 简称CCT）”，而其中煤炭脱硫被列为该项工程的主要研究项目。

目前，煤炭的脱硫技术按燃烧过程可以分为燃烧前脱硫、燃烧中固硫和燃烧后烟道气脱硫三个方面。

从经济角度考虑，燃前脱硫成本最低，是煤炭脱硫研究的主要环节。

煤炭燃前脱硫的主要方法包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理法是采用磁选、重选、浮选等对煤进行处理；化学法是在高温、高压的条件下，利用氧化剂氧化达到脱硫的目的；生物法是利用微生物能选择性地氧化煤中的无机硫和有机硫，达到脱硫的目的。

比较而言，物理法只能脱去其中的部分无机硫而不能脱去煤中的有机硫；化学法能耗大、成本高；生物法不但能脱出结构复杂、粒度很细的无机硫，同时也能脱去部分有机硫，具有安全、环保、低耗和高效等优点，也是使其成为目前科研工作者研究该项技术主要部分的关键因素。

1煤炭脱硫技术背景知识介绍1．1煤中硫的赋存形态煤炭脱硫与硫在煤炭中的赋存状态有密切关系，硫在煤炭中存在形式较复杂，主要包括无机硫和有机硫，有时还包括微量的呈单体状态的元素硫。

有机硫以硫醇类(R-SH)、硫醚类(R-S-R’)、硫蒽类(R-S—S-R’)、硫醌类等结构的官能团存在于煤中；无机硫主要以硫化物的形式存在，还有少量的硫酸盐中的硫，无机含硫矿物以黄铁矿为主，硫酸盐以钙、铁、镁和钡的硫酸盐类形式出现。

第37卷第2期　2007年4月工业微生物Industrial Microbiology　Vol.37No.2　Apr.2007作者简介:马艳(1980～),女,硕士研究生,E -mail :happymy @ 。

3通讯联系人,022-********或***********-8503。

石油微生物脱硫的研究进展马　艳,　刘　成3,　邹少兰,　洪解放,　张敏华(天津大学石油化工技术开发中心,天津300072)摘　要 随着世界各国环保意识的不断提高及对油品含硫量标准规定日趋严格,生物脱硫技术已成为石油脱硫领域内的研究热点之一。

本文主要从生物脱硫分子生物学和嗜热脱硫细菌两个方面介绍了国内外近年来的研究进展。

关键词:生物脱硫;　4S 途径;　嗜热脱硫细菌;　分子生物学1　前言 随着全球工业的迅速发展,人们对燃料的需求不断增加。

作为当今世界的主要能源———石油中的硫元素包括有机硫和无机硫两种形式,而以有机硫(硫醇、硫醚、噻吩及其衍生物)为主,石油中通常含0.05%～5%(wt %)的有机硫。

石油燃烧产生的SO x 向大气排放后不但污染大气,而且形成酸雨对生态系统和土壤都具有严重的破坏作用,另外石油中存在的硫对工厂中的输送管线、泵和炼油设备也具有腐蚀作用[1,2]。

基于以上问题,各国对油品质量要求越来越高,对其含硫量规定也日趋严格。

这迫使政府和石油开采者加大了对石油脱硫技术开发的投入,脱硫技术也就成了近年生物技术领域的研究热点。

加氢脱硫法(Hydro 2desulfurization ,简称HDS )是目前大多数炼油厂常用的方法。

HDS 操作需要在高温高压下进行,对能量需求高,同时释放大量的温室气体,此方法对无机硫和简单的有机硫化物来说是有效的,但对有机硫,特别是含苯环的有机硫化物如苯并噻吩(benzothiophene ,简称B T )和二苯并噻吩(dibenzothiophene ,简称DB T )及其衍生物的脱除效率较差[3]。