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《功能覆蓋材料強化無序甲烷氧化的生物效應與機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：0805Z1密級：論文編號：學號：50128052001重慶理工大學碩士學位論文功能覆蓋材料強化無序甲烷氧化的生物效應與機理研究研究生:邢志林指導教師：趙天濤教授學位類型：學術學位學科專業(yè)：材料化學工程研究方向：生物催化材料培養(yǎng)單位：化學化工學院論文完成時間：2015年3月25日論文答辯日期：2015年5月30日CategoryNumber：0805Z1LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50128052001Master'sDissertationofChongqingUniversityofTe
2、chnologyBiologicaleffectandmechanismonmethaneoxidationstrengthenedbylandfillbio-covermaterialPostgraduate:XingZhilinSupervisor:ProfessorZhaoTiantaoDegreeCategory：AcademicDegreeSpecialty:MaterialChemicalEngineeringResearchDirection:biocatalyticmaterialTrainingUnit:ChemistryandChem
3、icalEngineeringThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May30,2015重慶理工大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師的指導下，獨立迸亡取得的成果。除文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其迚個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果、作品。對本文的研究做出重要貢獻的集體和個人，均已在文中以明確方式標明。本人承擔本聲明的法律后果。作者簽名日期:7°晦Jr月？丨日學位論文使用授權聲明本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)
4、送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借鬩:本人授權重慶理工大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于（請在以下相應方框內(nèi)打“V”）：1.保密□，在_年解密后適用本授權書。2.不保密作者簽名曰期年女月力曰導師簽名日期兮月？丨曰摘要摘要填埋場覆蓋層在甲烷減排中起至關重要的作用，有效了解覆蓋層甲烷氧化規(guī)律，覆蓋層材料的生物特性和微生物群落結(jié)構(gòu)是甲烷減排研究的重要組成部分。本研究基于基于實際填埋場覆蓋土開展了覆蓋材料生物特性評估，甲烷氧化能力預測，生物氣連續(xù)變化動態(tài)甲烷
5、氧化動力學，甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)變化以及氯代烯烴對甲烷氧化影響等一系列研究。通過篩選以重慶地區(qū)填埋場覆蓋土為甲烷氧化材料建立反應器，.以經(jīng)典Monod方程和固定床軸向擴散模型為基礎,推演了反應器中甲烷的遷移轉(zhuǎn)化過程,以穩(wěn)態(tài)方程2對監(jiān)測結(jié)果擬合,結(jié)果十分理想（R=0.9383~0.9855）,能夠較好地描述甲烷在反應器中-1的擴散和氧化過程.甲烷濃度為13%~28%時,推演半飽和常數(shù)KS為0.0066~0.0163g·L,-1與以往報道（KS為0.057~2.07g·L）相比表明該覆蓋材料對甲烷有較強的親和氧化能力.該研究成果為覆蓋材料的優(yōu)選和生物特性評估提
6、供了指導.以數(shù)值模擬方法分析了氧氣在覆蓋層中的擴散規(guī)律，得到了指數(shù)方程形式的氧氣2擴散模型（R范圍0.8941~0.9975）；通過檢測有機碳和甲烷濃度變化進一步考察了模擬覆蓋層不同深度的甲烷氧化能力，證實了在0.05~0.25m范圍內(nèi)甲烷氧化活性最高；以Fick定律和軸向擴散模型推導了模擬覆蓋層中氧氣消耗通量模型，該模型計算得到的氧氣消耗通量與覆蓋層中微生物甲烷氧化經(jīng)驗方程相比無顯著差異；結(jié)合以上模型推演出覆蓋層甲烷消耗通量模型，與實際檢測值相比，預測結(jié)果理想2（R=0.9983）。該成果可為揭示填埋場覆蓋層生物氣擴散規(guī)律、強化甲烷氧化能力以及預測甲烷
7、排放提供新的思路和理論依據(jù)。以可實時在線監(jiān)測模擬覆蓋層系統(tǒng)為基礎，通過連續(xù)調(diào)節(jié)甲烷濃度（0~2000-2-1g·m·d），得到了不同梯度生物氣分布規(guī)律。不同梯度的甲烷氧化速率與甲烷通量2呈正相關（R變化范圍0.851~0.999），甲烷氧化效率隨甲烷通量增大而減小。以雙2基質(zhì)方程擬合了甲烷氧化動力學(R范圍為0.902~0.955)，得到動態(tài)擬合參數(shù)Km為0.157%~0.729%，與靜態(tài)擬合結(jié)果相比誤差僅為1.1%~1.6%，Km隨深度的增加而增大，說明該方法可實現(xiàn)原位甲烷氧化動力學擬合。高通量測序技術分析了原始覆蓋土和經(jīng)模擬覆蓋層運行后覆蓋土甲烷氧化
8、菌群落結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢甲烷氧化菌群為Methylobacter和Methylococc
