[发明专利]渗滤液驯化矿化垃圾后处理填埋场CH4的方法无效

专利信息
申请号: 201010292732.4 申请日: 2010-09-26
公开(公告)号: CN101966422A 公开(公告)日: 2011-02-09
发明(设计)人: 张后虎;张洪玲;张毅;吴睿;孙庆窑;蒯广东 申请(专利权)人: 环境保护部南京环境科学研究所
主分类号: B01D53/84 分类号: B01D53/84;B01D53/72;B09B3/00;C02F1/28;C02F1/42;C02F1/62
代理公司: 南京知识律师事务所 32207 代理人: 汪旭东
地址: 210042*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 渗滤 驯化 垃圾 处理 填埋场 ch sub 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及垃圾填埋场渗滤液处理和填埋场温室气体总量释放减排方法,更具体的说是利用填埋场内垃圾渗滤液中高浓度的氨氮实现矿化垃圾中铵氧化菌的驯化与富集,基于铵氧化菌对甲烷(CH4)同等氧化能力的特征,再利用富集铵氧化菌处理的矿化垃圾来构建垃圾填埋场覆盖层来氧化CH4的方法。

背景技术

全球变暖已成为世界关注的重大环境问题。《京都议定书》中急待减排的主要温室气体包括:CO2、CH4和N2O。政府间气候变化专门委员会2007年统计结果表明:2004年CH4和N2O占全球人为温室气体排放总量的14.3%和7.9%,仅次于CO2(76.7%)。其中,CH4和N2O单分子百年增温潜势为CO2的23倍和296倍,此外,大气中N2O还具有破坏臭氧层的能。

目前,相关研究主要集中在农田、草地、湿地及林地等生态系统,而对碳氮源丰富、转化更急剧的生活垃圾填埋场中CH4和N2O的释放研究匮乏。仅有的文献表明,生活垃圾填埋场是CH4和N2O的重大释放源。垃圾填埋场CH4主要来源于填埋垃圾的厌氧降解,是CH4的重大释放源,占全球CH4释放总量的10%以上,而美国、荷兰等国的比例甚至高达20%以上,而我国缺乏垃圾填埋场CH4释放的时空变化规律研究及相应的总量统计。填埋场N2O主要形成于覆盖土中微生物硝化反硝化作用,是硝化过程的副产物和反硝化过程的中间产物。生活垃圾填埋场内N2O的释放规律研究较为鲜见,其释放总量尚未统计。其中,Rinne等人对芬兰填埋场的N2O释放通量进行了监测,结果发现比欧洲北部农田和森林的最高释放通量高1~2个数量级。张后虎等以季为时间尺度对我国上海和杭州生活垃圾填埋场3种温室气体(CH4、N2O和CO2)进行了全年同步监测,将结果统一换算成CO2释放当量后发现CH4释放量占主导优势,高达95%以上。为此,垃圾填埋场温室气体减排的关键在于控制CH4的释放量。

填埋气体(Landfill Gas,LFG)主动收集系统可有效降低填埋场内的CH4分压,使其释放推动力减小。除此之外,CH4气体在经过填埋场终场覆盖层时在甲烷氧化菌的作用下被氧气氧化转化为CO2、水和生物质,从而减少甚至完全消除填埋场的甲烷释放。Czepiel等和Chanton等利用同位素分析测得填埋场终场覆土层氧化CH4约为产生总量的10%左右;而Bergamaschi等研究的结果为氧化80%以上的CH4。土壤的CH4氧化能力与温度存在正相关关系,甚至出现填埋场覆土层不仅完全氧化填埋场排放的CH4,还能吸收氧化大气中CH4成为“汇”的现象(Zhang H.H.,He P.J.,Shao LM.Methane emissions from MSW landfills with sandy cover soils under leachate recirculation and subsurface irrigation.Atmospheric Environment,2008,42(22):5579-5588.)。

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