[发明专利]甲烷氧化菌菌液的制备方法、垃圾填埋场覆盖材料及垃圾填埋场甲烷减排的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保材料技术领域，尤其涉及一种甲烷氧化菌菌液的制备方法、垃圾填埋场覆盖材料及垃圾填埋场甲烷减排的方法。 

背景技术

垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地，因为成本低、卫生程度好在国内被广泛使用。对于老龄和中小型生活垃圾填埋场而言，由于产生的填埋气中甲烷浓度低或者产生量少，难以回收利用，因此一般采用设置填埋场覆盖层的方法对甲烷进行生物氧化，从而控制和减少甲烷释放。已有研究表明堆肥有较好的甲烷氧化效果，可用来制备填埋场的生物覆盖层，以提高覆盖层的甲烷氧化能力。但是，对我国大部分生活垃圾填埋场来说，堆肥的获取很不便利，需要寻找更加有效易得的覆盖材料。 

填埋场覆盖层中甲烷氧化菌的数量和活性对甲烷氧化过程有着重要影响，因此是决定甲烷释放量的关键因素。培养制备甲烷氧化菌菌液施加到填埋场覆盖层中是增加覆盖层中甲烷氧化菌数量最直接的方法，同时有利于提供甲烷氧化菌活动的适宜条件，能有效提高覆盖层的甲烷氧化能力，使甲烷氧化快速启动。 

已有的研究和工程应用中为获得高效甲烷氧化微生物体系，培养的甲烷氧化菌菌种大多来自有甲烷气体产生的环境，如水稻田土壤、油田地表土壤、海洋和湖泊的底泥或沉积物等。对于甲烷氧化菌的培养方法，传统环境工程菌的筛选和培养过程比较复杂，包括选用专用的培养基和分离所需的菌种，再通过试管培养、三角瓶培养、一级种子培养、二级种子培养以及发酵罐培养逐步扩培等一系列步骤。但是，这种方法不仅过程复杂，而且得到的菌液不一定能够适应填埋场的复杂环境。 

矿化垃圾中含有甲烷氧化菌，而且菌种长期处于填埋场填埋气的环境中， 对填埋气适应性较强，因此可以作为甲烷氧化菌的菌种来源。如申请号为200710040358.7的中国专利文献公开了一种生活垃圾填埋场甲烷氧化覆盖材料，由矿化垃圾和矿化污泥组成，用于填埋场覆盖层时，甲烷氧化吸收效率可提高20%～30%。但是，该方法得到的覆盖层起效较慢，覆盖一个月后其甲烷氧化效率才能够达到70%～80%。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲烷氧化菌菌液的制备方法、垃圾填埋场覆盖材料及垃圾填埋场甲烷减排的方法，本发明提供的覆盖材料起效迅速，在较短时间内即可达到较高甲烷转化率，且成本较低。 

本发明提供了一种甲烷氧化菌菌液的制备方法，包括以下步骤： 

将矿化垃圾与渗滤液混合，通入甲烷和氧气的混合气体的条件下进行培养，得到甲烷氧化菌菌液，所述矿化垃圾的甲烷氧化率超过50%。 

优选的，所述矿化垃圾按照以下方法进行预处理： 

向矿化垃圾原料中通入甲烷和氧气的混合气体进行驯化，驯化至甲烷氧化率超过50%得到矿化垃圾，所述驯化的温度为28℃～37℃。 

优选的，所述矿化垃圾原料为8年龄以上的矿化垃圾，所述矿化垃圾原料的粒径为0.5mm～4cm，所述矿化垃圾原料的含水率为20%～30%。 

优选的，所述渗滤液为垃圾填埋场渗滤液、填埋场渗滤液回灌处理尾水或填埋场渗滤液矿化床处理尾水。 

优选的，所述渗滤液为8年龄以上渗滤液，所述渗滤液中，总氮含量低于1400mg/L，Ni含量低于0.4mg/L。 

优选的，所述矿化垃圾与所述渗滤液的质量体积比为0.5g～2g：100mL。 

优选的，所述矿化垃圾和渗滤液混合后得到的混合液的pH值为7～9，所述培养的温度为25℃～37℃，培养至菌液的细胞浓度OD₆₀₀超过0.6。 

优选的，所述甲烷和氧气的体积比为1:1～1.3。 

本发明提供了一种垃圾填埋场覆盖材料，包括：矿化垃圾和上述技术方案所述的方法制备得到的甲烷氧化菌菌液，所述甲烷氧化菌菌液占所述矿化 垃圾的8wt%～12wt%。 

本发明还提供了一种垃圾填埋场甲烷减排的方法，包括以下步骤： 

在填埋的垃圾上设置覆盖层，所述覆盖层包括上述技术方案所述的垃圾填埋场覆盖材料。