氧化镁在垃圾填埋场中的中和作用
河北镁熙生物有限公司表示,垃圾填埋是最常见的固体废物处置方式之一。垃圾在填埋过程中通过微生物分解,产生大量渗滤液,尤其在前期厌氧阶段,该渗滤液通常呈酸性(pH 可低至4.5~6.0),并含有大量有毒有害物质,如重金属、挥发性有机物等。
酸性环境会:
促进重金属溶出;
加快衬层老化;
破坏微生物稳定化系统;
增加处理成本和环境风险。
因此,如何调节渗滤液的 pH 值,是垃圾填埋场安全运营中的关键问题之一。
一、氧化镁的中和机理
氧化镁(MgO)是一种碱性氧化物,在填埋场环境中遇水或酸会发生如下反应:
1、与水反应生成氢氧化镁:
MgO+H2O→Mg(OH)2
2、与酸反应中和:
Mg(OH)2+2H+→Mg2++2H2O
缓冲能力强:Mg(OH)₂溶解度较低,但具有缓释碱性、维持中性环境的特点。
反应持续时间长:比石灰等速效碱性物质作用更持久。
二、实际应用方式
1、直接添加到垃圾层中
与其他覆盖/封闭材料混合,形成调节pH的缓冲层。
2、混入填埋覆盖土中
用于临时或永久覆盖层,减少渗滤液酸化的风险。
3、加入渗滤液收集系统
可在渗滤液池或处理设备中直接添加,用于提升pH和稳定金属。
三、中和效果与优势
pH调节:可将渗滤液pH从5.0~6.0提升到中性(~7.0)甚至偏碱(~8.5)
重金属稳定:形成不溶性的Mg盐或金属氢氧化物,减少其迁移性
无毒副产物:Mg²⁺为环境友好型离子
抑制酸性腐蚀:延缓防渗材料的降解,延长填埋寿命
四、研究与发展方向
活性氧化镁开发:研究不同煅烧温度和颗粒度对中和能力的影响。
与其他材料的复合:如MgO-黏土复合垫层,增强整体工程性能。
长期行为模拟:评估氧化镁在填埋场运行30年或更久的持效性。
生态影响评估:Mg²⁺对土壤、地下水生态系统的潜在影响。