覆盖土催化甲烷生物氧化的材料优选与动力学模型

填埋场覆盖材料在甲烷减排中起至关重要的作用,但覆盖材料的筛选及其生物特性的有效评估仍存在困难。以重庆地区填埋场覆盖土为甲烷氧化材料建立反应器,通过材料复配和含水量等影响因子优化手段强化了氧化效果,最大甲烷氧化效率高达32.40 mol·(d·m~2)~(-1)。以经典Monod方程和固定床轴向扩散模型为基础,推演了反应器中甲烷的迁移转化过程,以稳态方程对监测结果拟合,结果十分理想(R2=0.94~0.99),能够较好地描述甲烷在反应器中的扩散和氧化过程。甲烷浓度为13%~28%时,推演半饱和常数KS为0.007~0.016 g·L~(-1),与以往报道(KS为0.06~2.07 g·L~(-1))相比表明该覆盖材料对甲烷有较强的亲和氧化能力。该研究成果为覆盖材料的优选和生物特性评估提供了指导。