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煤炭经燃烧排放的硫化物，造成了一系列的环境问题，如酸雨、植被破坏等。因此，对于煤的脱硫非常必要。相比传统的化学和物理脱硫，生物脱硫有诸多优点：操作简单、投资费用、能耗及燃料热能损失低，并且生物脱硫技术能很好地脱除煤中难降解硫化物而不降低煤的热值。二苯并噻吩(Dibenzothiophene,DBT)广泛存在于煤炭中，是难降解的一种含硫有机化合物，常作为煤生物脱硫研究中的模式化合物。本论文针对煤炭中有机硫化物DBT，开展了专一性脱有机硫微生物的筛选和鉴定，微生物脱硫条件的优化，生物脱硫动力学特性及原煤脱硫工艺的优化和应用的研究，具体结果如下： 在BSM筛选培养基中，以DBT为硫源，通过脱硫活性分析及代谢产物的GC检测分析，得到一株活性较高的脱有机硫菌株D4，其代谢产物为2-HBP。通过对D4菌体的菌落及显微形态特征分析，表明其与杆菌的特征有较高的一致性；采用细菌16SrDNA通用引物，利用PCR技术对D4的总DNA进行扩增，克隆出1488bp的16SrDNA序列片段。对上述克隆片段测序后在NCBI网站进行Blast序列同源性检测分析，发现D4与Enterobacterhormaechei(AM943033)和Enterobacter.dc6(HM625774.1)菌株有较近的亲缘关系，相似性为99％；综上所述，脱硫菌D4鉴定为肠杆菌属(Enterobactersp.)，命名为Enterobactersp.D4。 通过培养基组分和发酵培养条件的优化，考察菌株Enterobactersp.D4以DBT为硫源的脱硫条件，结果表明，D4菌体最佳的脱硫碳源是甘油，最佳氮源是NH4Cl；在单因素实验的基础上，采用响应面分析法(RSM，ResponseSurfaceMethod)对脱硫条件进行建模优化，筛选出3个影响显著的因素：转速、底物浓度和培养温度；优化后的脱硫条件：转速175r/min，DBT浓度0.1mmol/L，培养温度30℃。优化后的脱硫率为59.83％，比优化前提高了近10%。 研究了菌株D4的脱硫动力学特征。分别用HinshelWood、Luedeking-Piret和Luedeking-Piret-like方程模型表征、研究了D4的菌体生长、底物(DBT)消耗和产物生成的动力学特征。应用四阶Runge-Kutta法则。结果显示通过MATLAB拟合得到的动力学方程，实验值的大部分数据均在该拟合方程的95%的置信区间内，说明拟合得到的动力学方程模型，能够很好的表征脱硫发酵特征。在实验范围内对D4生长和脱硫特征进行分析，结果显示产物（2-HBP）对脱硫反应影响较大(Kp=21.5764mmol·L-1)，产物生成和菌体生长呈现偶联型(α=0.02)。 考察了温度、煤浆浓度、脱硫时间、初始pH、接种量和转速对原煤脱有机硫的影响，在单因素的实验的基础上，利用正交试验对煤炭脱有机硫进行了优化，优化结果为：温度29℃，煤浆浓度3.0%，脱硫时间9d，初始pH6.5，接种量是11%，转速值是175r/min，在最优条件下，煤炭有机硫脱硫率达到27.2%。利用BP神经网络的方法，通过6-12-1网络结构模型，实现了对煤炭中全硫生物脱硫条件的优化，获得最大脱硫量的脱硫条件为：转速170r·min-1，温度30.5℃，初始pH6.3，脱硫时间5.5d，煤浆浓度2.8g·L-1，煤炭颗粒度220目，优化后原煤脱硫率达到了47.6%。此研究为煤炭的生物脱硫技术的工业化生产提供了有意义的参考。