甲烷是全球排放量第二大的温室气体,而垃圾场内会产生大量的甲烷气体,甲烷气体排放量占全球温室气体总排放量的4%,并呈现逐年上升的趋势,而我国中小型填埋场并未设置气体收集装置,若其内部的甲烷随意排放到大气中,将会加速温室效应,而甲烷含量过高也会引起爆炸。众多学者对中小型垃圾填埋场的甲烷减排方法进行了研究,认为在覆盖土层中添加含有甲烷氧化菌的物质将具有良好的甲烷减排效果。本文以台州沙北垃圾填埋场的覆盖层土样以及杭州天子岭垃圾填埋场填埋时间为1.5年的陈腐垃圾所组成的改性土为试验材料,通过室内试验以及数值模拟等方法,对陈腐垃圾改性生物覆盖层的甲烷氧化能力及气体运移规律进行研究,并对覆盖层内部甲烷氧化的最优条件进行讨论与研究,本文所做的主要工作如下所示:(1)通过培养瓶试验对陈腐垃圾改性土材料的甲烷氧化速率进行研究,通过控制单一变量的方法研究陈腐垃圾掺量、含水率、温度以及填埋气中的二氧化碳对甲烷氧化速率的影响。其结果表明当陈腐垃圾的掺量达到50%后,试样的甲烷氧化能力无进一步的提升;试样的最适宜含水率在30%左右,最适宜温度为25℃左右,且二氧化碳对试样的甲烷氧化能力有着明显的提升。(2)利用自制的土柱装置模拟填埋场现场环境,对陈腐垃圾改性土生物覆盖层进行现场模拟试验,并将试验的含水率分别控制为10%与20%,研究含水率对覆盖层气体运移以及甲烷氧化情况的影响。其结果表明,含水率为10%的试样不具备甲烷氧化能力,而含水率为20%的试样甲烷氧化能力较强,可将土柱内的甲烷全部氧化。其反应主要发生在20cm～40cm处,且在第24天达到最大值。土柱内的气压变化值随着高度的升高呈现线性增加趋势,且材料的渗透系数随着含水率的升高而降低。在试验过程中,土柱内的温度会随着甲烷氧化速率的增加而升高。(3)建立了甲烷在填埋场覆盖系统中的一维气体运移模型,并通过查表法以及拉普拉斯变换的相关性质求出了覆盖系统中甲烷运移的半解析解。与土柱试验的结果进行拟合后发现其误差在可控范围内;对模型中的孔隙率以及扩散系数进行修改,以研究模型中参数的敏感性,通过计算结果可知,扩散系数的敏感性较大,土样的孔隙度敏感性较小,通过建立甲烷在覆盖层内的一维运移模型以及对参数的敏感性进行分析,可以对实际填埋场的设计参数进行指导,并可以对覆盖层不同高度处的甲烷浓度进行预测分析。