垃圾填埋场甲烷氧化菌及甲烷通量的研究

采用静态箱法、滚管计数法和气相色谱法,对6个不同封场时间填埋区的甲烷通量、覆土层甲烷氧化菌数量和甲烷氧化速率的变化趋势进行了测定,并分析了它们与封场时间、植被覆盖率等因素之间的相关性。结果发现6个填埋区甲烷通量的变化范围在-0.34～5.31 mg/(m2.h)之间;覆土层甲烷氧化菌的数量范围为3.10×107～20.77×107 cfu/g干土,甲烷氧化速率在1.65×10-8～4.34×10-8mol/(h.g)之间。覆土层甲烷氧化菌的数量与甲烷氧化速率呈正相关,但前者并不是后者的决定性因素;甲烷通量高时可刺激甲烷氧化菌数量及氧化速率的提高,且三者均与封场时间呈显著负相关,与植被覆盖率呈负相关;当含水率大于15%时,随着覆土层含水率的增加,甲烷氧化速率呈下降趋势;覆土pH、有机质和铵态氮与甲烷氧化速率等无明显相关性。提高覆土层的甲烷氧化速率可有效减少垃圾填埋场的甲烷排放。     

生物脱氮与甲烷化耦合的EGSB-BAF工艺模拟

以活性污泥3号模型(ASM3)为平台,通过引入厌氧氨氧化和甲烷化过程、以2步硝化-反硝化取代1步硝化-反硝化过程以及区分硝酸盐和亚硝酸盐条件下的内源呼吸过程,建立了同时具有甲烷化、厌氧氨氧化和2步硝化反硝化功能的EGSB-BAF工艺模型.该模型包括5种微生物、28个生物过程,同时考虑了温度、pH值和抑制性物质对生物过程的影响.以实验室EGSB-BAF集成工艺的实验数据,结合灵敏度分析对部分模型参数进行了校核.采用校核后的模型对集成工艺EGSB段和BAF段出水的COD、NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度进行模拟,结果表明,EGSB段和BAF段的出水中COD、NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度的模拟值与实测值的误差在可接受范围内.表明模型能够描述工艺的主要生物反应过程,可以作为指导工艺研究、设计和运行优化的手段.     

生物过滤法净化垃圾填埋场温室气体甲烷的研究进展

生物过滤法是一种低费用、无二次污染的减少垃圾填埋场温室气体甲烷排放的方式,是垃圾填埋气净化的一种很好的选择.介绍了净化垃圾填埋场甲烷的生物过滤器类型及甲烷氧化微生物,概述了生物过滤器氧化甲烷的影响因素、操作条件,并分析了其发展趋势.     

渗滤液回流对不同填埋结构甲烷变化规律的影响研究

建立了大型模拟填埋试验装置,研究了渗滤液回流对不同填埋结构甲烷变化规律的影响.每周对填埋气体中甲烷浓度进行监测.结果表明:厌氧填埋中回流操作使甲烷浓度峰值提前了147 d,峰值为59.6%(体积分数,下同);准好氧填埋中回流操作使甲烷浓度峰值提前259 d,峰值为44.7%.回流操作使甲烷产气高峰提前,增加产气量,加快填埋垃圾稳定,减轻渗滤液污染.厌氧填埋中进行回流操作有利于甲烷的回收利用;准好氧填埋结构可有效减少甲烷的排放,减小对环境的危害.稳定期的垃圾填埋体进行回流产生一定的甲烷,但浓度较低,最高仅26.0%,没有利用价值.     

低温等离子体催化氧化甲烷的实验研究

采用电容耦合等离子体和催化剂协同作用对干空气中的甲烷进行了氧化实验,并和没有放置催化剂时进行了对比,结果表明,放置催化剂后甲烷的分解效率明显提高,反应产物中CO2的选择性增加,副产物NO和NO2的浓度减少,反应所需的能耗降低.甲烷的最终氧化产物为CO、CO2和H2O.     

生活垃圾卫生填埋场甲烷减排与控制技术研究

系统地研究了生物氧化、生物抑制和风力驱动准好氧填埋的生活垃圾卫生填埋场甲烷减排集成技术.研究表明,喷洒了NMS营养液(80 mL/kg)的矿化垃圾为甲烷氧化覆盖层,可以持续氧化甲烷,第23天后甲烷氧化率稳定在75%左右;当氯仿质量浓度为20 mg/kg或乙炔体积分数达到1.2%时,甲烷产量极少,产甲烷菌几乎被完全抑制;采用风帽技术的改进型准好氧填埋可以利用风速0.5 m/s的自然风,在不增加成本的前提下大幅减少甲烷排放.     

甲烷水合物开发利用研究进展

甲烷水合物是深埋海底和北极地区冻土带下的巨大能源矿藏,目前估计全球藏量1 0 5 0 0～4 2 0 0 0万亿m3,而天然气储量仅为36 8万亿m3。科学家估计甲烷水合物储量超过石油、煤和天然气的总和,只要有1 %甲烷水合物得到利用,即可缓解全球能源危机。但甲烷水合物是在低温和极高压力下形成于沉积物或砂石间,虽然总量很大,但分布较散,如何收集或运输成了难题。目前发达国家已每年投资75 0 0万美元用于甲烷水合物利用研究。据估计,美国海岸带储有1 0 2 0 0 tcm水合物,但大部分浓度仅2 %～3% ,无经济开发价值。为找到有经济开发价值的水合物,美国能…     

氯甲烷与偶氮染料混合废水的超声脱色

使用40 kHz超声(US)脱色氯甲烷(包括CCl4、CHCl3和CH2Cl2)与偶氮染料(包括甲基橙与铬黑T)混合模拟废水,考察了氯甲烷初始浓度对偶氮染料超声脱色和TOC去除的影响.结果表明:偶氮染料的单独超声脱色速率很慢;而在CCl4与CHCl3存在时超声能使偶氮染料短时间内脱色至无色,但对其TOC的超声去除促进作...     

甲烷氯化物废水治理工艺的技术应用

在氯碱工业加工过程中会产生大量的甲烷氯化物废水,废水中含有大量的甲烷氯化物,该类废水不易处理,极大地影响了后续废水处理工作的开展。本文以某司甲烷氯化物具体试验为例,探讨高分子吸附剂在甲烷氯化物废水处理过程中的应用,在利用高分子吸附剂进行吸附的同时通过蒸汽吹脱使树脂中富集下来的甲烷氯化物得到分离回收,从而实现了废水的资源化,达到治废与资源利用的双重效果。     

渗滤液耦合矿化垃圾制备甲烷氧化菌菌液

利用甲烷氧化菌菌液增加材料中甲烷氧化菌的数量,可以得到高甲烷氧化率的填埋场甲烷生物氧化覆盖材料。研究发现,渗滤液原水和渗滤液处理尾水均能促进甲烷氧化菌的生长,可利用渗滤液耦合矿化垃圾混合培养制备甲烷氧化菌菌液用于填埋场甲烷减排。填埋龄长的渗滤液原水有着较好的培养效果,得到的菌液在4 d内最高甲烷氧化速率达到2.68 mL/h,超过甲烷氧化菌培养液(nitrate minimal salt medium,NMS)的实验结果。渗滤液中总氮、无机碳、总有机碳和Ni元素的含量对甲烷氧化菌的培养过程影响较大,适用于甲烷氧化培养的渗滤液应满足:总氮1 400 mg/L,总有机碳55 mg/L,Ni元素0.4 mg/L,总磷含量较高。     

低温等离子体催化氧化甲烷的实验研究

采用电容耦合等离子体和催化剂协同作用对干空气中的甲烷进行了氧化实验，并和没有放置催化剂时进行了对比，结果表明，放置催化剂后甲烷的分解效率明显提高，反应产物中CO2的选择性增加，副产物NO和NO2的浓度减少．反应所需的能耗降低。甲烷的最终氧化产物为CO、CO2和H2O。     

不同生物覆盖层厚度对甲烷氧化的影响研究

利用和强化垃圾填埋场生物覆盖层的甲烷氧化能力是控制垃圾填埋场温室气体排放的一种经济和有效的手段。以陶粒和堆肥复合基质生物覆盖层为研究对象,采用实验室模拟柱试验方法对不同厚度(30～80 cm)生物覆盖层的甲烷氧化行为进行为期4个月的研究。试验结果表明,不同厚度生物覆盖层的甲烷氧化速率以30 cm厚度最佳;生物覆盖层氧气的空间分布与柱中甲烷氧化活动有显著的交互影响;以碳同位素(δ13C)测得80 cm生物覆盖层中甲烷的氧化率为41.73%。     

堆放奶牛粪便7周甲烷排放通量的研究

为了研究奶牛粪便堆放高度、堆放方式和温度对奶牛粪便甲烷排放的影响,基于静态箱-气相色谱法,研究了奶牛粪便在4种堆放处理(堆放高度分别为30、45、60cm的处理和每天加粪6cm至堆放高度约60cm的处理)下连续7周的甲烷排放通量。同时,分析了堆放前后奶牛粪便的理化特性。结果表明:4种处理的甲烷日均排放通量的变化规律大致相似,即甲烷日均排放通量在实验前5天较小,第6天开始逐渐上升并相继达到峰值,之后降低并趋于平稳;4种处理的甲烷日均排放通量为(0.243±0.083)～(0.341±0.145)mg/(m3.h);堆放后奶牛粪便的pH(除堆放高度为30cm的处理外)、干物质、挥发性固体含量均下降,而灰分、全氮、全磷、氨氮、总有机碳和碳氮比(除堆放高度为30、45cm的处理外)均上升;回归分析和Wilcoxon配对法非参数检验结果表明,奶牛粪便堆放高度和堆放方式及温度对甲烷排放影响较大,各处理的甲烷日均排放通量与环境温度、奶牛粪便内部温度(包括奶牛粪便表面以下100mm处温度及奶牛粪便堆放中心温度)均呈指数关系。     

复合陶粒基质甲烷氧化能力评价

以陶粒为载体,利用甲烷、氧气和养分制备出新型甲烷氧化基质--复合陶粒基质.以水分、孔隙度、碳氮比、NO3-浓度为影响因素,以复合陶粒基质的最大甲烷氧化速率(Vmax)为目标函数,进行L16(45)正交试验.以正交试验单因子方差分析结果(F值)为权重分配依据,应用层次分析法建立复合陶粒基质的甲烷氧化能力评分机制.评价结果...     

湿地稻-鸭复合生态种养对甲烷菌种群数量影响的研究

采用厌氧培养箱技术．用最大或然数计数(MPN)法测定稻一鸭复合种养对水稻不同生育期土壤中的产甲烷菌种群数量的影响。结果表明,稻田土壤中产甲烷菌数量的变化规律与稻田甲烷排放的季节变化规律基本一致,早稻田土壤中菌数高峰期出现在孕穗期．晚稻田土壤中菌数高峰期出现在分蘖盛期。实行稻-鸭复合种养,显著降低了稻田土壤中甲烷细菌种群的数量。特别是减少了甲烷排放高峰期的甲烷细菌憨量。早稻田和晚稻田产甲烷菌种群数量分别比对照田降低20%-96．9％和94．3％～95．8％,且两系统土壤中甲烷细菌数量的差异达1％的显著水平。     

昆明市污水排水系统产甲烷规律的模拟实验研究

通过对昆明市餐饮和居民生活污水厌氧模拟实验研究,初步探讨生活污水中CH4的产生规律,实验结果表明,在自然条件下,餐饮和居民生活污水中产生的甲烷浓度最大值分别为1.63 mg/L和3.82 mg/L。并且将COD、硫酸盐、硫化物、TN的浓度变化与甲烷浓度变化进行Pearson简单相关性分析,结果表明,1/COD、COD/硫酸盐和1/TN与甲烷在置信度为0.01时极显著相关,硫化物与甲烷在置信度为0.05时不相关;COD、硫酸盐和TN浓度的变化对生活污水中甲烷的产生起关键性作用。对居民生活污水中甲烷产生规律进行温度和pH控制分析研究,实验结果表明,生活污水在25~30℃时,24 h内甲烷产生量最大值为8.6494 mg/L,明显大于其他温度段的甲烷产生量;在pH为7~8之间时,甲烷的产生量在24 h内达到的最大值为3.0477 mg/L,明显高于其他pH控制段的甲烷产生量。     

淡水系统中甲烷厌氧氧化古菌的研究进展

甲烷厌氧氧化古菌(ANMEs)是甲烷厌氧氧化过程中的重要微生物种群,对自然生境甲烷削减的意义重大,目前研究多集中在海洋系统,而关于ANMEs古菌在淡水系统的研究较少,其相关作用机理和工程应用的研究也尚处于初步阶段。在综合文献及前期研究基础上,介绍了ANMEs为主线的淡水系统甲烷厌氧氧化机制,分析了ANMEs的微生物学特性及地理分布,系统梳理了ANME-2d古菌针对不同电子受体(NO_3~-、Fe~(3+)、Cr~(6+)等)的电子转移体系研究进展;指出了ANME-2d及其他ANMEs可能根据环境改变而选择不同的电子受体,其相对应的电子转移机制也不同。通过对不同电子受体下的ANME-2d及其他ANMEs在淡水系统中的作用机制进行讨论分析,可为淡水系统甲烷厌氧氧化机制和碳循环过程提供理论依据,并为在工程中应用ANMEs实现同步污染物处理和甲烷削减提供新的思路。     

城市固废(生活垃圾)中甲烷排放量

我国城市生活垃圾，作为废弃物，在环境中已成为公害，加上废弃物中的有机物发酵分解，向大气扩散恶臭，排出甲烷等温室气体，因此，有必要调查、考察我国主要典型城市垃圾填埋场及处理厂等的概况，了解、掌握对来自生活垃圾中甲烷的排放量，尤为重要。通过对典型城市（４６个主要城市）生活垃圾清运量的统计、调研，及其垃圾中有机物种类和排放系数的初步确定，结合城市的人口数，初步确定按人口分担的排放量。本报告通过对４６个主要城市生活垃圾清运量及甲烷的排放量统计、调研，为今后进一步研究来自废弃物的甲烷排放，进行了初步的探索性研究；同时，为非工业源甲烷排放量进行了预测与评估，获得了初步的结果。     

湿地甲烷排放研究进展

本文综述了湿地甲烷排放的研究进展,包括湿地甲烷排放的研究方法、时空变化、排放机制、影响因素以及主要湿地类型排放通量,并指出了今后研究方向及应注意的问题。     

激活甲烷菌的微量元素及其补充量的确定

以血清瓶为间歇反应器 ,以醋酸钙、乙醇为基质 ,研究了厌氧消化过程中甲烷菌所需要的微量金属营养元素的种类和优化组合及它们的最佳补充投加量。研究结果表明 ,厌氧消化过程中微量元素对甲烷菌有激活作用 ,最佳微量元素组合为 Fe,Co,Ni,它们的最佳补充投加分别为 1.0 mg/ L· d,0 .1mg/ L· d,0 .2 mg/ L· d