矿化垃圾是指在填埋场中填埋多年,基本达到稳定化,已可进行开采利用的垃圾。
这一概念在国内最早是由同济大学赵由才课题组首次提出的,认为填埋场稳定化垃圾在广义上可论述为平原型填埋场封场(或者山谷型填埋场垃圾填埋)数年后,垃圾中易降解物质完全或接近完全降解,垃圾填埋场表面沉降非常小(如小于1 cm/a),垃圾本身已很少或不产生渗滤液和填埋气,垃圾中可生物降解含量较小,渗滤液中CODCr浓度较低,垃圾填埋场达到稳定化状态即无害化状态,此时填埋场内的垃圾称为矿化垃圾。
当填埋场生活垃圾通过若干年的生物降解后其固体产物降低到有机质含量9~15%、离子交换容量120~140mmol/100g、细菌数1~9×1000000个/g、pH值近中性的7.5、饱和水力渗透系数ks1~1.3cm/min时即成为稳定的矿化垃圾。其吸附比表面积5~6㎡/g、总氮0.5%、总磷和总钾均为1%左右。
2.1 物理性质
矿化垃圾的物理性质主要包括矿化垃圾的外观组成和形状、结构和质地、含水率、相对密度、容重、孔隙度和颗粒均匀程度等,它们是影响矿化垃圾的通气性、透气性、污染物吸附性能和微生物活性的重要因素。
2. 2 化学性质
矿化垃圾≤0. 25 mm部分作为处理渗滤液的生物基质而言,其化学性质主要包括pH值、有机质(OM)含量、阳离子交换量(CECC)、总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)、电导率(Conductivity)、氧化还原电位(ORP)等。表2为矿化垃圾和部分普通土壤的化学性质对比。
2. 3 生物性质
矿化垃圾含有原有垃圾系统中各种生物,主要是微生物的载体,在长期的生物降解过程中,矿化垃圾表面附着了数量庞大、种类繁多、代谢能力极强的微生物群落。这些生物相在填埋场恶劣条件下经过长时间的自然驯化,使得微生物具有较强的生命力和较强的生物降解能力,对有毒有害或难生物降解有机化合物有着较好的抵抗力和忍受力,对高浓度的污水有很好的处理功能。