生活垃圾填埋场甲烷自然减排的新途径:厌氧与好氧的共氧化作用

摘要:采用暴雨过后垃圾填埋表层30～60cm的覆土、表层1.5m以下的垃圾,以及刚刚开挖出来的9年矿化垃圾进行硫酸盐还原菌阳性反应试验,结果表明生活垃圾填埋体不同填埋层都存在不同数量级的硫酸盐还原菌,且底层矿化垃圾中的硫酸盐还原菌的数量最多,表层覆土中最少.颗粒大小比例为50%:50%的垃圾样品表现出最佳的甲烷好氧与厌氧氧化效果,且厌氧氧化在共氧化作用中的比例达到20%以上.含水率为25%时,矿化垃圾中微生物活性最大,好氧与厌氧氧化甲烷速率均达到最大.当含水率接近70%时,甲烷厌氧氧化的贡献率可达30%以上.外源甲烷的补充可以驯化甲烷氧化微生物,其中甲烷好氧氧化时间最大可缩短50%;而初始甲烷一次通入量超过2mL(20g矿化垃圾)后,甲烷好氧与厌氧氧化则均受到抑制.为此,本文证实了生活垃圾填埋场中甲烷厌氧氧化与好氧氧化的共存,并提出甲烷的共氧化是甲烷自然减排的另一种途径. 

关键词:生活垃圾填埋场,甲烷,共氧化,硫酸盐还原菌

1引言(Introduction)

大气中的甲烷是仅次于CO2的重要温室气体,其温室效应贡献率达26%.全球每年甲烷的排放量达到5.35×108t,其中人为源甲烷排放量为3.75×108t(赵天涛等,2009).据估计,到2030年甲烷的贡献将达到50%,成为头号温室气体(Zhao et al.,2008;Lou and Zhao,2007).可见,控制甲烷的排放对抑制温室效应具有至关重要的作用.作为重要的温室气体人为源,城市生活垃圾填埋场在填埋过程中会产生大量填埋气,其成分主要包括CH4(55%～60%)和CO2(40%～45%).全球的生活垃圾填埋场每年排放甲烷900～7000万t,约占全球排放总量的1.5%～15%.控制生活垃圾填埋场的甲烷排放对减缓温室效应意义重大.

甲烷氧化是甲烷减排的重要途径,而生活垃圾填埋场土壤覆盖层对甲烷的自然氧化是目前发现的甲烷自然减排最主要的方式,CH4氧化率可达到12%～60%(Barlaz et al.,2004).

英国的一项研究显示,若假设所有的覆土类型都具有最小的氧化能力,则英国所有填埋场产生的甲烷大约有7%被氧化掉

详细内容请查看附件部分：

  使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”

相关文章