礦化垃圾生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)N2O產(chǎn)生途徑及微生物學(xué)機(jī)理研究.pdf

1、礦化垃圾生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)是利用礦化垃圾作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)微生物的降解與轉(zhuǎn)化作用達(dá)到滲濾液處理的目的。因其成本較低、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)使其在實(shí)際工程應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。然而，微生物在進(jìn)行硝化和反硝化作用脫氮過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生溫室氣體N2O。前期研究結(jié)果表明，氨氮負(fù)荷、氧氣濃度均是影響礦化垃圾生物反應(yīng)器處理滲濾液過(guò)程中N2O產(chǎn)生的重要因素，而礦化垃圾生物反應(yīng)器在不同的進(jìn)水氨氮負(fù)荷和不同的通入氧氣濃度條件下，N2O的產(chǎn)生途徑及機(jī)理缺乏深入研究。

2、>　　本文通過(guò)建立室內(nèi)礦化垃圾生物反應(yīng)器模擬裝置，利用15N同位素標(biāo)記技術(shù)研究了氨氮負(fù)荷、氧氣濃度對(duì)反應(yīng)器處理滲濾液中N2O產(chǎn)生量(2h、12h、24 h、36 h、48 h、72 h、100 h、120 h、144 h)及產(chǎn)生途徑(24 h、72 h)的影響。同時(shí)，利用RT-PCR分子生物學(xué)技術(shù)探究了氨氮負(fù)荷對(duì)處理前后amoA、nosZ基因豐度的影響。以此進(jìn)一步分析N2O產(chǎn)生機(jī)理，以期為控制填埋場(chǎng)中N2O的釋放提供理論指導(dǎo)。得出主要結(jié)

3、論如下:
　　(1)一個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)(144h)，礦化垃圾生物反應(yīng)器運(yùn)行至24 h時(shí)N2O主要由硝化過(guò)程產(chǎn)生，而反應(yīng)至72 h時(shí)，反硝化過(guò)程對(duì)N2O產(chǎn)生的貢獻(xiàn)較大。
　　(2)氨氮負(fù)荷的增加提高了反應(yīng)器中N2O的產(chǎn)生，同時(shí)增加了反應(yīng)器中硝化作用產(chǎn)生N2O的比例。0.8 mg-NH4+-N/g-礦化垃圾(以下簡(jiǎn)稱mg/g)氨氮負(fù)荷下，N2O產(chǎn)生量峰值約為1090μgN高于0.2、0.4 mg/g氨氮負(fù)荷下的N2O產(chǎn)生量，相關(guān)性分

4、析可知，NO2--N、NO3--N是N2O產(chǎn)生的主要因素。
　　(3)隨著氧氣濃度的增加，N2O的產(chǎn)生量逐漸減少。10％氧氣濃度下，N2O產(chǎn)生量峰值約達(dá)1053μgN高于20％、30％氧氣濃度下的產(chǎn)生量。此外，氧氣濃度的增加提高了硝化反應(yīng)對(duì)N2O產(chǎn)生的貢獻(xiàn)率，在反應(yīng)前期，30％氧氣濃度下硝化過(guò)程對(duì)N2O產(chǎn)生的貢獻(xiàn)率高達(dá)55.9％，反應(yīng)后期這一比例仍可達(dá)到39.84％，而10％、20％氧氣濃度下，硝化反應(yīng)對(duì)N2O產(chǎn)生的貢獻(xiàn)率分別為2