礦化垃圾生物反應器填埋場N2O產(chǎn)生途徑及微生物學機理研究.pdf

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

2、>　　本文通過建立室內礦化垃圾生物反應器模擬裝置，利用15N同位素標記技術研究了氨氮負荷、氧氣濃度對反應器處理滲濾液中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，利用RT-PCR分子生物學技術探究了氨氮負荷對處理前后amoA、nosZ基因豐度的影響。以此進一步分析N2O產(chǎn)生機理，以期為控制填埋場中N2O的釋放提供理論指導。得出主要結

3、論如下:
　　(1)一個反應周期內(144h)，礦化垃圾生物反應器運行至24 h時N2O主要由硝化過程產(chǎn)生，而反應至72 h時，反硝化過程對N2O產(chǎn)生的貢獻較大。
　　(2)氨氮負荷的增加提高了反應器中N2O的產(chǎn)生，同時增加了反應器中硝化作用產(chǎn)生N2O的比例。0.8 mg-NH4+-N/g-礦化垃圾(以下簡稱mg/g)氨氮負荷下，N2O產(chǎn)生量峰值約為1090μgN高于0.2、0.4 mg/g氨氮負荷下的N2O產(chǎn)生量，相關性分

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對N2O產(chǎn)生的貢獻率，在反應前期，30％氧氣濃度下硝化過程對N2O產(chǎn)生的貢獻率高達55.9％，反應后期這一比例仍可達到39.84％，而10％、20％氧氣濃度下，硝化反應對N2O產(chǎn)生的貢獻率分別為2