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微生物抑尘剂的研制方法探讨

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山西建筑 2015年第31期41卷 179-180,198页

作者：王安辉范凌志商丘工学院土木工程学院河南商丘476000 东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189

基于微生物矿化技术,研制了经济高效的绿色环保型微生物抑尘剂,通过筛选在建筑扬尘颗粒环境中具有优异矿化性能的微生物菌株,从微生物抑尘剂的制备方法、性能测试方法以及规模化应用等方面展开探讨,以期对微生物抑尘剂的研制及推广应用... 详细信息

基于微生物矿化技术,研制了经济高效的绿色环保型微生物抑尘剂,通过筛选在建筑扬尘颗粒环境中具有优异矿化性能的微生物菌株,从微生物抑尘剂的制备方法、性能测试方法以及规模化应用等方面展开探讨,以期对微生物抑尘剂的研制及推广应用提供借鉴作用。

关键词：建筑扬尘微生物抑尘剂抑尘特性制备方法

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煤尘抑尘剂在不同作业场所的应用与发展前景

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煤矿安全 2022年第10期53卷 168-172,183页

作者：田敏李治刚郭红光李雨成太原理工大学安全与应急管理学院山西太原030024

基于煤炭开采、运输、堆存到煤炭的加工利用等过程中产尘的危害以及给劳动者、企业和国家带来的经济负担,探讨了近年来煤尘抑尘剂的应用特点及最新研究成果。结果表明:煤尘抑尘剂的发展已经由传统的效率强化型逐渐转变为现在的多功能、... 详细信息

基于煤炭开采、运输、堆存到煤炭的加工利用等过程中产尘的危害以及给劳动者、企业和国家带来的经济负担,探讨了近年来煤尘抑尘剂的应用特点及最新研究成果。结果表明:煤尘抑尘剂的发展已经由传统的效率强化型逐渐转变为现在的多功能、多组分、经济环保的新型材料型,其中微生物抑尘剂凭借着抑尘效率高、成本低、环保性能显著的优势渐渐成为煤尘抑尘剂领域的研究热点。

关键词：煤尘防治煤尘抑尘剂抑尘效率高分子抑尘剂微生物抑尘剂

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胶质芽孢杆菌诱导碳酸钙固结抑尘机理研究

胶质芽孢杆菌诱导碳酸钙固结抑尘机理研究

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作者：田敏太原理工大学

学位级别：硕士

随着我国露天矿山开采强度的不断增大,煤尘污染问题日益严重,在露天煤矿开采、储藏、运输等过程中煤尘产量只增不减。煤尘问题不仅造成周围环境污染,还会造成煤炭资源的浪费,给企业带来经济损失。为了有效控制煤尘扬尘污染,解决传统抑... 详细信息

随着我国露天矿山开采强度的不断增大,煤尘污染问题日益严重,在露天煤矿开采、储藏、运输等过程中煤尘产量只增不减。煤尘问题不仅造成周围环境污染,还会造成煤炭资源的浪费,给企业带来经济损失。为了有效控制煤尘扬尘污染,解决传统抑尘剂环保性能不足的问题,本文基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术提出一种环保型微生物抑尘剂的制备方法。以胶质芽孢杆菌为主要原料,1 M氯化钙:1 M碳酸氢钠:胶质芽胞杆菌菌液=1:1:3的比例复配,并研究了胶质芽孢杆菌固结煤尘的微观结构与矿化机理,最后对微生物抑尘剂的应用效果进行实验分析。研究结果主要有:(1)BBD响应面优化实验表明胶质芽孢杆菌分泌碳酸酐酶的最佳培养条件为温度30.8℃、PH为7.9、接种量12.7 ml、装液量122.6 ml、培养时间48 h,最高酶活性为0.026U,与实际值0.025 U相差3.8%,在可接受范围内。(2)SEM-EDS分析表明生物抑尘剂处理后煤样表面生成的CaCO含量最多,微生物诱导形成的CaCO密集附着于煤尘表面,将周围煤尘颗粒粘结起来,结构更加密实;FTIR和XRD分析均表明煤样中产生的微生物CaCO为方解石晶体,红外表明微生物CaCO与化学法形成的CaCO不同,其C-O键存在9.45 cm偏差,同时在生物胶结过程中OH-OH氢键与OH-π氢键含量分别增加10.8%、5.68%,说明微生物处理后煤样产生较强的分子间氢键作用;XRD结晶度计算得出化学处理煤样的结晶度为30.26%,微生物处理后煤样的结晶度为44.41%,比化学处理高出14.15%,结晶度越高,其固结效果越好;TG热重分析表明微生物处理煤样中CaCO的热解温度比化学处理高183℃,说明微生物处理煤样的热稳定性能高,热分解结束后微生物处理煤样相较于其他两种煤样质量损失最大,可达到73.962%,说明微生物生成的CaCO含量多于化学法,CaCO含量越多,固结煤尘效果更显著。(3)在微生物矿化过程中,胞外CA捕获空气中的二氧化碳催化反应生成CO,胞内CA与细菌代谢的CO直接反应生成CO,CO通过浓度梯度渗透细胞膜与吸附于细胞表面的Ca结合生成CaCO。微生物CaCO以菌体作为成核位点,其包含生物有机质,与煤尘的C–O键或Si–O键中的O产生分子间氢键O-H…O,在分子间氢键的作用下CaCO晶体能够作为桥梁紧密连接松散的煤尘分子,宏观上表现为微生物CaCO有效填充、粘结、连接松散煤尘颗粒,形成完整固结层。(4)微生物抑尘剂使用后其固结层厚度达到6 mm,抑尘率达到86.98%,24 h后的蒸发率最低达到0.66%,抑尘剂溶液的腐蚀性低且喷洒后不会影响煤炭品质。因此,微生物抑尘剂具有良好的抗风蚀性、抗蒸发性、耐腐蚀性。微生物诱导CaCO固结煤尘的方法通过微观结构、矿化机理、抑尘效果及验证几个方面的研究为未来微生物抑尘在矿用领域的发展提供新思路。

关键词：露天煤矿微生物诱导CaCO3沉淀微生物抑尘剂碳酸酐酶胶质芽孢杆菌

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