研究报告

  • 钟庄敏,龙焰,尹华,彭辉,叶锦韶,张娜,何宝燕,彭素芬.矿化垃圾中的甲烷氧化-反硝化耦合特性研究[J].环境科学学报,2013,33(3):787-795

  • 矿化垃圾中的甲烷氧化-反硝化耦合特性研究
  • Characteristics of the methane oxidation-denitrification coupling in the aged refuse
  • 基金项目:国家自然科学基金(No.410013230);广东高校优秀青年创新人才培育项目(No.LYM09030);暨南大学创新与培育基金项目(No.21612435)
  • 作者
  • 单位
  • 钟庄敏
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 龙焰
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 尹华
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 彭辉
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 叶锦韶
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 张娜
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 何宝燕
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 彭素芬
  • 1. 暨南大学环境工程系,广州 510632;
    2. 广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室,暨南大学,广州 510632
  • 摘要:设计全因素实验研究了填埋龄10~12年的矿化垃圾中的甲烷氧化反硝化耦合特性.结果表明,每g矿化垃圾中甲烷氧化菌、反硝化细菌可达109个数量级,适合作为甲烷氧化-反硝化耦合反应介质.CH4、O2和NO3--N浓度对CH4去除有明显影响(p<0.01),其大小顺序为CH4>O2>NO3--N,且3种因素具有显著的交互作用(p<0.01).NO3--N对甲烷氧化的抑制或者促进作用主要与环境中的O2浓度和C/O比有关.相对较低的CH4初始浓度和较低的C/O、C/N比有利于甲烷氧化和反硝化作用耦合,而且反应产物中N2O含量较低.当CH4、O2浓度分别为10%,20%时,甲烷去除率能达到97.7%,产生的N2含量为11.5%以上,且N2O的产生量低于0.2%.
  • Abstract:The work investigated the characteristics of methane oxidation-denitrification coupling in the refuse landfilled for 10~12 years by full-factor experiments. The results showed that the number of methanotrophs and denitrifiers reached to 109 CFU·g-1 and 109 MPN·g-1, respectively. Therefore, the aged refuse could provide a good condition for methane oxidation-denitrification coupling. The concentrations of CH4, O2 and NO3--N had significant influences on the oxidation of CH4 (p<0.01), and followed the orders of CH4>O2>NO3--N. Furthermore, the concentrations of CH4, O2 and NO3--N indicated significant interactions (p<0.01). This study also suggested that the inhibited or promoted effects of NO3--N on the oxidation of methane mainly depended on the concentrations of O2 and the ratio of C/O in the environment. The methane oxidation coupled to denitrification was more favorable in lower concentrations of initial CH4 and the ratios of C/O and C/N, which resulted in less N2O. When the concentration of CH4 was 10% and the concentration of O2 was 20%, the oxidation efficiency of CH4 could reach to 97.7%, the production of N2 was more than 11.5% and N2O was less than 0.2%.

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