眾所周知，我國生活垃圾最早采用的處置方式是衛(wèi)生填埋。

衛(wèi)生填埋在發(fā)展過程中也存在很多問題，尤其是以前非正規(guī)填埋，引發(fā)二次污染逐漸成為新的風(fēng)險點，再加上部分垃圾填埋設(shè)施庫容漸滿、達(dá)到甚至超過設(shè)計處理年限，面臨封場整治。

如果封場后的場地不及時規(guī)劃并加以開發(fā)利用，將會浪費土地、污染周邊環(huán)境。由于大部分非正規(guī)填埋場位于近郊區(qū)，隨著城市發(fā)展的需要，用地非常緊缺，可建設(shè)使用的土地資源非常匱乏，很多存量填埋場開挖篩分、土壤修復(fù)后場地仍可再利用。

本文在介紹生活垃圾填埋場不同類型和地下水污染的基礎(chǔ)上，重點以徐州、昆明某地垃圾填埋場高度利用為案例，對垃圾填埋場再利用方式和方案選擇進(jìn)行探討，以期為后續(xù)相關(guān)研究提供參考與借鑒。

2023年1月29日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳發(fā)布關(guān)于《存量填埋設(shè)施治理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》公開征求意見的通知。此次征求意見相較于2021年11月12日的第一次征求意見，該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍由“非正規(guī)生活垃圾堆放場、堆放點治理工程項目”變?yōu)椤斑m用于存量填埋設(shè)施治理工程項目”，已不局限于非正規(guī)生活垃圾堆放場與堆放點。

2022年1月12日，國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《加快推進(jìn)城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見》指出：“規(guī)范有序開展庫容已滿生活垃圾填埋設(shè)施封場治理。未來數(shù)年將有一定規(guī)模的垃圾填埋場進(jìn)入封場治理階段 。”

2021年5月6日，國家發(fā)展改革委與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》指出，存量填埋設(shè)施成為生態(tài)環(huán)境新的風(fēng)險點，提出“鼓勵采取庫容騰退、生態(tài)修復(fù)、景觀營造等措施推動封場整治。” 封場整治通常分為前期準(zhǔn)備、穩(wěn)定修復(fù)、生態(tài)終場、景觀運營4個階段。

隨著無廢城市建設(shè)工作的推進(jìn)，全國各大城市持續(xù)推進(jìn)固體廢物源頭減量和資源化利用，最大限度減少填埋量，生活垃圾填埋方式正逐步走向尾聲。填埋場封場整治需要對填埋場的穩(wěn)定化程度、環(huán)境風(fēng)險等級和經(jīng)濟效益進(jìn)行可行性評估，現(xiàn)有停止填埋或即將停止填埋的垃圾填埋場如何進(jìn)行綠色低碳治理成為亟待解決的問題。

01生活垃圾填埋場的不同類型與地下水污染因素分析

1.生活垃圾填埋場的不同類型

目前我國生活垃圾填埋場主要分為三類：未采用防滲方式的簡易填埋場、以垂直防滲為主的早期衛(wèi)生填埋場、采用HDPE膜防滲的衛(wèi)生填埋場。

簡易填埋場形成時期為20世紀(jì)80年代，此時生活垃圾產(chǎn)生量少，其成分主要以煤灰、廚余垃圾為主，在城市周邊的坑洼地帶消納處置。城市建設(shè)的垃圾填埋場普遍未做防滲處理，依靠天然材料阻隔滲濾液，均為簡易填埋場或垃圾堆放場。

早期衛(wèi)生填埋場建設(shè)的起點為1991年我國建設(shè)的第一個垃圾衛(wèi)生填埋場——杭州天子嶺填埋場。該填埋場采用了帷幕灌漿工藝對填埋場進(jìn)行了防滲處理，即在地下水匯集的出口處建設(shè)防滲帷幕。垂直防滲對場址地質(zhì)條件要求較高，防滲能力有限，滲濾液產(chǎn)生量大。

以水平防滲（HDPE膜）為主要防滲的衛(wèi)生填埋場開始于1997年，我國第一個采用HDPE膜防滲的垃圾衛(wèi)生填埋場——深圳市下坪固體廢棄物填埋場一期工程建成并投入使用。垂直防滲技術(shù)由于技術(shù)本身的不完善而逐漸停止使用。

圖1 采用垂直防滲與采用HDPE膜防滲的垃圾填埋場

2.生活垃圾填埋場的地下水污染情況

我國填埋垃圾具有高有機質(zhì)、高含水率和高壓縮性等特征，從而在填埋過程中容易產(chǎn)生對地下水的污染風(fēng)險。

（1） 簡易填埋場地下水污染因素分析

生活垃圾簡易填埋場在投入運行之前并沒有按照規(guī)定進(jìn)行滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)的設(shè)計，投入使用后產(chǎn)生的滲濾液無法有效導(dǎo)排，造成大量積存。且由于簡易填埋場未設(shè)置防滲系統(tǒng)，從而滲濾液四處擴散，對周邊地下水造成嚴(yán)重的污染。

（2）以垂直防滲為主的填埋場地下水污染因素分析

以垂直防滲為主的衛(wèi)生填埋場，底部設(shè)置有滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)。剛投入使用時，各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)良好，產(chǎn)生的滲濾液能快速有效的導(dǎo)排進(jìn)調(diào)節(jié)池，部分未及時收集的滲濾液被垂直防滲阻隔，從而保障周圍地下水環(huán)境。這種類型的填埋場滲濾液外滲的原因，一是垂直防滲使用時間過長，垂直防滲局部發(fā)生破損。二是隨著垃圾填埋高度不斷增高，滲濾液水頭增大，從而滲濾液刺穿了底部防滲層，溢流至場外。

（3） 以水平防滲（HDPE膜）為主的填埋場地下水污染因素分析

以水平防滲為主的衛(wèi)生填埋場建設(shè)有完備的滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)與防滲系統(tǒng)，從理論角度不會形成滲濾液外溢。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國部分填埋場存在防滲系統(tǒng)滲漏而導(dǎo)致的地下水污染風(fēng)險。主要原因如下：

一是由于防滲系統(tǒng)建設(shè)過程中施工質(zhì)量不高，存在鋪設(shè)安裝作業(yè)不規(guī)范、工程質(zhì)量控制措施不足等問題；

二是部分填埋場采購再生劣質(zhì)HDPE膜而導(dǎo)致防滲材料易破損易老化，防滲材料質(zhì)量不過關(guān)。

三是由于部分填埋場精細(xì)化管理水平不高，填埋堆體存在滲濾液積存現(xiàn)象，加大滲濾液向外部擴散的風(fēng)險。

四是填埋場建設(shè)選址受諸多客觀因素影響，存在防滲系統(tǒng)失效后環(huán)境污染的風(fēng)險。

如西南省份部分填埋場地存在溶洞、泉眼或裂隙等快速泄漏通道；東部省份部分填埋場庫底高程低于地下水位；濱海臨河地區(qū)地基基礎(chǔ)為軟土，地基承載力不高。這些填埋場一旦人工防滲屏障失效后，由于缺少天然基礎(chǔ)防滲層，高濃度有毒有害滲濾液滲漏后將直接進(jìn)入周邊土壤和水體，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染后果。

02生活垃圾填埋場地下水污染控制與場地再利用

1.生活垃圾填埋場的地下水污染控制方式

場地再利用時，應(yīng)首先判斷是否出現(xiàn)地下水污染，如存在地下水污染，需考慮地下水污染控制手段。若地下水污染控制技術(shù)難以實現(xiàn)，如場地地質(zhì)無不透水層、周邊有環(huán)境敏感點、底部有巖溶等，則需考慮異地搬遷處理方案。

填埋場地下水污染控制通常采用的手段是，環(huán)填埋庫區(qū)設(shè)置一道封閉的垂直防滲墻，底部嵌入天然相對不透水層，以此控制庫區(qū)內(nèi)地下水的自然排泄和流入，從而使庫區(qū)形成一個完整的相對獨立的水文地質(zhì)單元。這樣，既可以防止?jié)B濾液外滲漏，又可以有效地阻隔外界地下水入滲，從而控制填埋場污染擴散，改善場區(qū)周邊水土環(huán)境。

目前應(yīng)用于垃圾場垂直防滲的工藝多達(dá)數(shù)十種，可歸納為以高壓噴射注漿為代表的傳統(tǒng)剛性防滲工藝和以HDPE土工膜防滲墻為代表的新型柔性工藝。傳統(tǒng)垂直防滲墻多采用塑性混凝土連續(xù)墻、深層攪拌樁防滲墻、噴射注漿防滲墻和板樁防滲墻。這些垂直防滲墻因施工工藝、地質(zhì)條件的限制，往往適用于不同工程項目。新型柔性工藝垂直防滲墻多采用垂直開槽置換工藝，置換土多采用土、膨潤土及水泥土混合，中間設(shè)置HDPE或GCL等防滲材料。

2.生活垃圾填埋場的場地再利用方式

我國生活垃圾填埋場場地利用規(guī)范《生活垃圾填埋場穩(wěn)定化場地利用技術(shù)要求》對生活垃圾填埋場的再生利用分為三種方式：低度利用、中度利用和高度利用。

表1 填埋場場地穩(wěn)定化利用的判定要求

上述三種利用方式主要是根據(jù)封場年限長短、堆填垃圾有機質(zhì)含量多少、填埋氣甲烷含量高低進(jìn)行劃分。

3.場地再利用方案選擇

隨著城市的發(fā)展，城區(qū)范圍不斷的擴大，很多城市的垃圾填埋場進(jìn)入城區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)。一些目前只能低度利用的生活垃圾填埋場可根據(jù)城市規(guī)劃的需要，結(jié)合好氧穩(wěn)定化等技術(shù)手段，加速堆填垃圾的降解，從而提前進(jìn)行中高度利用。好氧穩(wěn)定化作為加速厭氧填埋場穩(wěn)定的有效方式，可加速有機垃圾分解腐熟，控制惡臭環(huán)境風(fēng)險。

根據(jù)填埋場距離城市的遠(yuǎn)近，垃圾填埋場再生有以下不同的方式：

遠(yuǎn)郊區(qū)垃圾填埋場宜采用低度利用方式“原位封場+生態(tài)修復(fù)”；

近郊區(qū)垃圾填埋場宜采用中度利用方式“好氧穩(wěn)定化（根據(jù)有機質(zhì)含量選擇）+封場+景觀綠化”；

城區(qū)范圍內(nèi)垃圾填埋場宜采用高度利用方式“好氧穩(wěn)定化（根據(jù)有機質(zhì)含量選擇）+陳腐垃圾篩分資源化+場地再利用”。

03填埋場場地高度利用案例

1.徐州某填埋場場地再利用案例

（1） 填埋場概況

徐州某填埋場原為采石場廢棄大坑，2000年6月至2002年8月期間為市區(qū)部分生活垃圾臨時堆放，垃圾堆體占地面積19285.8㎡，垃圾堆體體量約353217m3，填埋場垃圾堆體最高點距周圍地面高度約15m，填埋場未按照相關(guān)規(guī)范建設(shè)防滲系統(tǒng)。

為防止污染擴大，2006年7月政府對該填埋場進(jìn)行簡單封場治理，堆體內(nèi)滲濾液經(jīng)收集后，采用槽罐車送至附近污水處理廠處理，填埋氣體經(jīng)收集后直接排放，同時對垃圾堆體進(jìn)行覆蓋綠化處理，在填埋區(qū)四周設(shè)置截洪溝截取四周地表水及堆體表面收集的雨水，截洪溝內(nèi)雨水經(jīng)收集后就近排入水體。該封場處理方案為簡易封場，未采用封場防滲系統(tǒng)，不能隔斷雨水進(jìn)入。

（2） 現(xiàn)狀分析

（a）地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)：填埋場周邊地下水監(jiān)測中95%的指標(biāo)都優(yōu)于地下水III類水標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)的主要是總硬度、硝酸鹽氮以及大腸菌群。地下水中硝酸鹽氮、大腸菌群一般來自于地表，多為人為因素造成，填埋場周邊存在大量工廠及村民的居住，而且村民的生活污水特別是糞便等均未進(jìn)入市管網(wǎng)系統(tǒng)。同時在地下水流向的上游及下游都存在大腸菌群超標(biāo)現(xiàn)象，上下游超標(biāo)趨勢不明顯。因此不能判定超標(biāo)因子主要為填埋場造成。

（b）填埋氣產(chǎn)生情況：根據(jù)生活垃圾取樣調(diào)查分析，填埋場有機質(zhì)含量大部分在12.18%~22.92%之間。根據(jù)鉆孔情況，填埋氣甲烷含量范圍為0.03%~4.8%，部分鉆孔濃度范圍接近爆炸下限，部分鉆孔甲烷占比達(dá)到53.8%。

（c）周邊區(qū)域規(guī)劃情況：徐州市政府為建設(shè)生態(tài)徐州，已于2018年底啟動了該區(qū)域棚戶區(qū)改造工程。垃圾填埋場位于改造范圍內(nèi)，周邊規(guī)劃為居住、商業(yè)、公共服務(wù)設(shè)施用地，因此本垃圾填埋場需要進(jìn)行處理，實現(xiàn)污染場地的徹底治理，滿足場地開發(fā)利用的需求。

（3） 方案選擇

由于填埋場處于城區(qū)范圍，且根據(jù)最新規(guī)劃情況，填埋場有高度利用需要。因此本填埋場采用“存量垃圾通風(fēng)預(yù)處理+開挖篩分+篩出物綜合利用+滲濾液外運處置”工藝進(jìn)行治理。即對垃圾堆體實施好氧預(yù)處理后，開展垃圾篩分工作，對篩分后的篩上物進(jìn)行外運焚燒處理、腐殖土原位環(huán)保填埋、無機骨料進(jìn)行回收利用，同時對堆體內(nèi)滲濾液進(jìn)行處理處置。

具體實施內(nèi)容包括：

（a）預(yù)處理工程：采用輸氧抽氣技術(shù)，對垃圾堆體內(nèi)的有機物質(zhì)進(jìn)行加速降解，有效降低垃圾堆體內(nèi)甲烷氣體和臭氣的濃度，使其具備安全開挖的基本條件。

（b）垃圾開挖及篩分工程：對垃圾堆體進(jìn)行開挖和原位篩分，其中包括開挖工程和篩分工程兩個部分。

（c）處置工程：對篩分后的篩上物進(jìn)行外運焚燒處理、腐殖土原位環(huán)保填埋、無機骨料進(jìn)行回收利用。

（d）滲濾液處置工程：庫區(qū)內(nèi)積存的滲濾液進(jìn)行有效處理處置。

本項目治理垃圾總量為25.32萬m3（32.91萬t），篩分周期206天，篩分周期為8個月，篩分過程中產(chǎn)生2.12萬t輕質(zhì)可燃物，12.84萬t粒徑≥20mm的無機物，17.93萬t粒徑＜20mm的腐殖土，以及263t可回收（金屬）。

本項目實施后改善人居環(huán)境，體現(xiàn)了節(jié)約、集約用地的原則，盤活了存量土地，實現(xiàn)污染場地的徹底治理，滿足場地開發(fā)利用的需求。

2.昆明某填埋場場地再利用案例

（1） 填埋場概況

昆明某填埋場占地約115畝，垃圾填埋場所在地為山谷地形，位于一條南北向，切削較淺的沖溝中部，東南高西北低，東西兩側(cè)為較低矮的山梁，場區(qū)匯水面積較小。該片區(qū)屬喀斯特地貌，巖土類別以石灰?guī)r為主，地表覆蓋有粘土，粘土層厚薄不等。場區(qū)主要建設(shè)內(nèi)容包括管理用房、進(jìn)場道路、少量圍墻和擋土墻。該填埋場從1994年開始用來填埋生活垃圾，2012年日均接納生活垃圾220t，2014年底停止填埋，有近65萬m3的垃圾。

在該填埋場運行過程中，運營單位在垃圾填埋后及時覆土，垃圾堆體表面大部分面積已進(jìn)行覆蓋，僅邊坡較陡的局部存在垃圾裸露的情況。為儲存調(diào)蓄雨季大量產(chǎn)生的垃圾滲濾液，在垃圾堆體北部下游以下挖方式建有三座滲濾液調(diào)節(jié)池。

（2） 現(xiàn)狀分析

（a）該垃圾場未按國家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，庫底和邊坡沒有鋪設(shè)任何防滲結(jié)構(gòu)層，為簡易垃圾堆放場，垃圾入場后也僅做簡易填埋處理，與垃圾無害化處理要求相去甚遠(yuǎn)。

（b）該片區(qū)屬喀斯特地貌，垂直巖溶尤為發(fā)育，落水洞、漏斗隨處可見，巖土類別以石灰?guī)r為主，因此無法采用垂直防滲進(jìn)行地下水污染控制。

（c）垃圾場地處滇池流域，距撈魚河1.5km、距白龍?zhí)端畮旒s3km，屬于水環(huán)境敏感地區(qū)。

（d）垃圾堆體表面大部分面積已進(jìn)行覆蓋，但垃圾堆體邊坡較陡的局部存在垃圾裸露的情況，導(dǎo)致雨天污水流淌，夏季蚊蠅亂飛，嚴(yán)重影響了附近的環(huán)境。

（3） 方案選擇

由于該填埋場處于滇池流域，距離河流、水庫近，且該填埋場場底無防滲措施，且場底存在巖溶發(fā)育，無法通過垂直防滲的方式控制地下水污染。因此為徹底治理本填埋場，消除環(huán)境風(fēng)險隱患，整治遺留多年的環(huán)境問題，采用異位處理工藝對填埋垃圾進(jìn)行分類處理。

本工程治理采取的處理流程為：好氧曝氣→垃圾分區(qū)開挖→垃圾篩分→垃圾焚燒/回填處理→原址修復(fù)，該技術(shù)路線能夠徹底解決環(huán)境污染問題，技術(shù)路線成熟、實施周期可控。

考慮開挖對有機質(zhì)較高的區(qū)域進(jìn)行好氧曝氣處理，降低其有機質(zhì)含量，達(dá)到開挖的條件。其他區(qū)域直接采用分區(qū)開挖的方式，進(jìn)入篩分系統(tǒng)。為提高篩分效率，對于水分高于35%的物料，進(jìn)入晾曬車間；能滿足篩分要求的物料則進(jìn)入篩分車間。

本次設(shè)計中，生活垃圾處置周期為兩年，該項目共開挖、篩分生活垃圾約65萬m3（58.95萬t），日處理垃圾量約為2000t。本次處理共運送發(fā)電廠焚燒輕質(zhì)物約2.5萬t，處置腐殖土約50.54萬t，覆土綠化95.5畝。

本項目治理后，清除了污染源，避免了地下水污染。經(jīng)過生態(tài)修復(fù)后的填埋場原址滿山鮮花盛開，覆土綠化種植波斯菊5.15萬㎡，美竹1.13萬㎡，為便于周邊市民游玩，設(shè)置了多條游園步道，健身休閑娛樂為一體。

04新發(fā)展需求下存量生活垃圾填埋場場地再利用

目前“無廢城市”工作推進(jìn)，迫切需要加快固體廢物分類回收管理體系構(gòu)建，填埋場治理方向中的篩分專用，同樣需要固廢資源利用設(shè)施。我國對固體廢物資源化利用的財政支出在整體財政支出中占比相對較低，資本投入強度不夠，社會資本投入積極性不高。

因此，針對垃圾填埋場的陳腐垃圾開采、土壤修復(fù)及再開發(fā)，可整體策劃為EOD 項目，探索開展EOD模式，推進(jìn)生態(tài)環(huán)境治理與生態(tài)旅游、城鎮(zhèn)開發(fā)等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

2021年9月12日，中共中央辦公廳印發(fā)了《關(guān)于深化生態(tài)保護(hù)補償制度改革的意見》，提出健全以國家溫室氣體自愿減排交易機制為基礎(chǔ)的碳排放權(quán)抵消機制，將甲烷利用等領(lǐng)域溫室氣體自愿減排項目納入全國碳排放權(quán)交易市場。垃圾填埋場產(chǎn)生的大量溫室氣體排放主要來自于填埋氣中的甲烷，甲烷是僅次于二氧化碳的全球第二大溫室氣體，其單位溫室效應(yīng)是CO2的20多倍。根據(jù)美國機構(gòu)調(diào)查，各種大型垃圾填埋場釋放的強效溫室氣體甲烷排放量，超過化石燃料和農(nóng)業(yè)部門，約占甲烷總排放量的20%。十四五期間，生活垃圾處理仍屬于自愿減排行業(yè)，相關(guān)企業(yè)可待國家CCER市場重新啟動后積極申報相關(guān)減排項目、獲取碳資產(chǎn)收益。

垃圾填埋場經(jīng)過長期的地下厭氧發(fā)酵，堆體內(nèi)積存著大量填埋氣，存在安全隱患。這一部分填埋氣體的利用既能節(jié)約能源，也可減少安全隱患和溫室氣體排放，利于雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)，未來存在碳排放交易收益。而沒有腐爛的物質(zhì)很多都是可再生利用的資源，既可以資源再利用，也可使土地資源再利用。

因此對于生活垃圾填埋場，應(yīng)協(xié)同考慮城市設(shè)施容量，因地制宜，從無廢城市的固廢資源利用設(shè)施、雙碳目標(biāo)（填埋氣、燃料替代）、土地再利用方面進(jìn)行技術(shù)考慮，結(jié)合EOD模式進(jìn)行融資，實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的閉環(huán)。

作者簡介

董學(xué)光：現(xiàn)任中城環(huán)境第二事業(yè)部副總經(jīng)理，高級工程師，注冊咨詢工程師，參與國內(nèi)多項固廢填埋場規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)編制與課題研究，目前主要從事生活垃圾、建筑垃圾、工業(yè)固廢、危險廢物等固廢填埋場新建、綜合治理及封場咨詢設(shè)計與研究工作。

編輯：李丹