З постійним зростанням глобального попиту на енергію вугілля залишається головним компонентом енергетичної суміші у багатьох країнах [1]. Однак спалювання вугілля призводить до великої кількості діоксиду сірки (SO₂), ключовим забруднювачем, відповідальним за забруднення повітря та кислотний дощ, що становить серйозні ризики для екологічної стійкості та охорони здоров'я. Тому розвиток ефективних технологій десульфуризації має важливе значення для сприяння чистому та стійкому використанню вугілля.[2], [3]. Неорганічна сірка, в основному, як піритові та сульфатні сполуки, може бути ефективно видалена за допомогою традиційних методів фізичного поділу або хімічного вилуговування. На відміну від цього, органічна сірка хімічно інтегрується в макромолекулярну структуру вугілля, як правило, у вигляді тиофенів, тіоетрів та тиолестерів. Ці сполуки є дуже стабільними та глибоко вбудованими у вугільну матрицю, що ускладнює їх усунення за допомогою звичайних фізичних або хімічних методів лікування. Як результат, традиційні технології десульфуризації часто досягають поганого видалення органічної сірки, причому про ефективність, як правило, нижче 30%, що не відповідає вимогам глибокої десульфуризації та чистого використання вугілля[4], [5]. Зважаючи на ці виклики, мікробна десульфуризація привертає все більшу увагу як перспективну альтернативу через її легкі умови експлуатації, екологічну доброзичливість та здатність вибірково погіршувати органічну сірку. Тому розробка ефективних та цілеспрямованих мікробних стратегій для видалення органічної сірки має велике значення для просування технологій чистого вугілля.
В останні роки мікробна десульфуризація привернула все більшу увагу як ефективний та екологічний підхід при дослідженні видалення вугільної сірки. Цей метод використовує спеціалізовані мікроорганізми, здатні деградувати сполуки, що містять сірку, природно, присутні у вугіллі-такі як тиофени, тіоетри та інші складні види органічної сірки-там значно зменшує загальний вміст сірки[6], [7], [8]. Наприклад, Etemadifar та ін.[9]продемонстрував це Rhodococcus erythropolis PD1 може ефективно видалити органічну сірку з вугілля, одночасно вилуговувавши заліза та кремнію. Рехман та ін. [10] Оптимізовані умови лужного вилуговування та досягли ефективності видалення сірки 53% в умовах 80 ° С, розміром частинок 140 сітки та 60хвилини часу реакції. Шах та ін.[11] використаний Pseudomonas aeruginosa Для непрямої десульфуризації вугілля з низьким рівнем ранку повідомляє про зменшення загальної сірки на 32%. Aytar та ін.[12] успішно видалив неорганічну сірку за допомогою Acidithiobacillus ferroxidans і Leptospirillum фероксидани. Pritam et al.[13] працьовитий А. Ферроксидани Для окислення дибензотіофену (DBT), репрезентативної органосольфурної сполуки, у 2-гідроксибіфеніл через проміжне сульфона, що дозволяє вивільнити як органічну, так і неорганічну сірку. AI та ін.[14] Використовується дизайн Plackett -Burman для виявлення ключових факторів, що впливають на мікробну десульфуризацію, ранжувавши їх значення як температуру> Розмір частинок> Час десульфуризації. Тан та ін. [15] припустив, що мікробна флотація особливо ефективна для видалення органічної сірки. Шейх та ін.[16] використовували змішану мікробну культуру для лікування вугілля з високим вмістом сірки та досягнутості десульфуризації 53%. Amini та ін.[17]замінили хімічні флотаційні засоби на А. Ферроксидани У процесі модифікованого поверхні флотації зменшують вміст сірки на 14%. Mishra та ін.[18]застосований Leptospirillum фероксидани У присутності поверхнево -активних речовин для вилучення турецького лігніту, досягнення до 61% органічного видалення сірки. Лю та ін.[19]Досліджував численні фактори впливу та повідомили про загальну ефективність видалення сірки 34,25%.
У цьому дослідженні було проведено ряд експериментів для дослідження мікробної десульфуризації бітумінозного вугілля. Для систематичного оцінювання наслідків ключових факторів та визначення оптимальних умов мікробної десульфуризації було застосовано методику проектування та реагування (RSM). Інфрачервона спектроскопія Фур'єрформи (FTIR) була використана для характеристики змін функціональних груп, що містять сірку, у вугіллі до та після лікування. Крім того, для аналізу механізмів складу та трансформації сполук сірки була використана газова хроматографія -маса (GC – MS). Отримані результати дають теоретичну та експериментальну основу для подальшої оптимізації технологій мікробної десульфуризації.
