1可持續衛生填埋技術的提出

　　隨著經濟發展和城市化水平的不斷提高，2003年我國城市生活垃圾的清運量已激增至1.5億t，除少部分回收利用、焚燒、堆肥外，80%以上的垃圾均為填埋處置。目前，我國上萬座大小不等、環衛條件殊異的臨時堆放點、簡易填埋場正消納著歷年積存的65億t垃圾，它們不僅侵占大量土地，且由滲濾液、惡臭、蚊蠅、填埋氣等引起的二次污染正不斷對生態環境和城市發展施以消極影響。

　　針對現階段垃圾產生量大、可回收組分多、中小型簡易填埋場逐漸關閉和新填埋場選址難度大等特點，可持續衛生填埋技術著眼于垃圾的源頭減量、回收利用、入場前預處理和填埋場穩定化的研究，在選址、防滲、填埋工藝、污染控制、終場修復、后續環境監測等各個環節采取嚴格的污染控制措施;并將封場土地資源和礦化垃圾作為資源加以利用，從而實現了垃圾衛生填埋的良性循環。

　　因此，該技術的引入，既可真正實現垃圾處置的減量化、無害化和資源化，又能延長填埋場的使用壽命，具有良好的生態和經濟效益。

　　2可持續衛生填埋技術的基礎

　　2.1源頭減量

　　源頭減量是垃圾處理的首要原則，更是衛生填埋可持續進行的基礎。它不僅可大大削減入場垃圾量、節約場地資源、降低收運和污染治理成本，還可借此推行清潔生產、倡導綠色消費、改變傳統的垃圾被動消納模式。

　　源頭減量可采取的措施有：提倡簡潔的生活方式，減少人均垃圾產生量;改善城市能源結構，盡量使用天然氣、太陽能和生物能等清潔能源和可再生能源;推行凈菜進城，精菜上市;限制過度包裝和一次性用品的使用，推廣使用易降解和可循環利用的材料;開展垃圾分類收集、分類處理和回收利用;調整和完善垃圾管理政策，征收垃圾處置費。

　　2.2分類回收和預處理

　　城市垃圾其實是潛在的“巨大礦藏”，分類回收可把有用物質轉化為豐富的資源。鑒于我國垃圾中可回收成分越來越多、分類收集成本相對較低，推廣分類收集、完善廢品回收和資源加工體系不僅可緩解填埋場庫容的銳減、降低垃圾處理成本，對垃圾處置的可持續發展，更有長遠意義和效益。

　　經源頭分類收集后，可根據垃圾的不同性質加以處理和回收利用，如將易腐爛、易降解的有機質進行堆肥，可提高堆肥質量和堆肥效率;將可燃廢物進行焚燒，可回收熱能，并大幅降低填埋體積;易拉罐、塑料瓶、金屬等物品可資源化回收利用，可補償分類收集的費用;將膨松、中空的大塊垃圾經壓實、打包等預處理，可降低收運和填埋成本，達到延長垃圾填埋場的使用年限、節約土地資源的目的。

　　2.3填埋場的穩定化研究

　　如何加快填埋場的固結沉降和穩定化進程，對有效利用土地、延長場地使用壽命、降低二次污染和生態恢復意義重大#$%。填埋場穩定化的影響因素主要有垃圾有機組成與含水率、入場前預處理和填埋操作方式、填埋場的水文氣象條件、最終覆土層厚度、場內微生物種群結構等，我國中小型填埋場較多采用的準好氧填埋工藝無需動力供氧，它利用滲濾液收集管道的不滿流設計，可使填埋體內部形成一定的好氧區域，能加快場內有機物的生物降解，促其快速穩定。另外，滲濾液回灌、覆蓋層設計、營養素添加、溫度調節、微生物接種以及分層通風等措施也可大大促進填埋場穩定化。

　　3可持續衛生填埋技術的內容

　　3.1選址

　　合理選址對填埋場的運行維護、污染控制及土地再利用等影響重大。根據填埋區利用自然地形條件的不同，填埋場可分為山谷溝壑型和平原灘涂型。目前，我國已建成的填埋場受到地質狀況、經濟技術條件等因素的限制，絕大多數在選址上都存在一些問題。

　　按照CJJ17-2004生活垃圾衛生填埋技術規范和城市建設總體規劃，從環保安全和經濟合理的原則出發，衛生填埋場應選取地質地形適宜、填埋容量較大、覆土質優量多、運距適中、交通方便、水電供應充裕可靠、不占或少占耕地及拆遷工程量小的地區，以使最終場址投資小、建設快、運行費用低、環境效益好，并便于機械化施工和滿足后續分期工程的需要。如果經多方比選所確定的場地仍不能滿足以上條件，則防滲、填埋操作和污染控制等后續工藝必須嚴格監管，以確保環境安全。

    1可持續衛生填埋技術的提出

　　隨著經濟發展和城市化水平的不斷提高，2003年我國城市生活垃圾的清運量已激增至1.5億t，除少部分回收利用、焚燒、堆肥外，80%以上的垃圾均為填埋處置。目前，我國上萬座大小不等、環衛條件殊異的臨時堆放點、簡易填埋場正消納著歷年積存的65億t垃圾，它們不僅侵占大量土地，且由滲濾液、惡臭、蚊蠅、填埋氣等引起的二次污染正不斷對生態環境和城市發展施以消極影響。

　　針對現階段垃圾產生量大、可回收組分多、中小型簡易填埋場逐漸關閉和新填埋場選址難度大等特點，可持續衛生填埋技術著眼于垃圾的源頭減量、回收利用、入場前預處理和填埋場穩定化的研究，在選址、防滲、填埋工藝、污染控制、終場修復、后續環境監測等各個環節采取嚴格的污染控制措施;并將封場土地資源和礦化垃圾作為資源加以利用，從而實現了垃圾衛生填埋的良性循環。

　　因此，該技術的引入，既可真正實現垃圾處置的減量化、無害化和資源化，又能延長填埋場的使用壽命，具有良好的生態和經濟效益。

　　2可持續衛生填埋技術的基礎

　　2.1源頭減量

　　源頭減量是垃圾處理的首要原則，更是衛生填埋可持續進行的基礎。它不僅可大大削減入場垃圾量、節約場地資源、降低收運和污染治理成本，還可借此推行清潔生產、倡導綠色消費、改變傳統的垃圾被動消納模式。

　　源頭減量可采取的措施有：提倡簡潔的生活方式，減少人均垃圾產生量;改善城市能源結構，盡量使用天然氣、太陽能和生物能等清潔能源和可再生能源;推行凈菜進城，精菜上市;限制過度包裝和一次性用品的使用，推廣使用易降解和可循環利用的材料;開展垃圾分類收集、分類處理和回收利用;調整和完善垃圾管理政策，征收垃圾處置費。

　　2.2分類回收和預處理

　　城市垃圾其實是潛在的“巨大礦藏”，分類回收可把有用物質轉化為豐富的資源。鑒于我國垃圾中可回收成分越來越多、分類收集成本相對較低，推廣分類收集、完善廢品回收和資源加工體系不僅可緩解填埋場庫容的銳減、降低垃圾處理成本，對垃圾處置的可持續發展，更有長遠意義和效益。

　　經源頭分類收集后，可根據垃圾的不同性質加以處理和回收利用，如將易腐爛、易降解的有機質進行堆肥，可提高堆肥質量和堆肥效率;將可燃廢物進行焚燒，可回收熱能，并大幅降低填埋體積;易拉罐、塑料瓶、金屬等物品可資源化回收利用，可補償分類收集的費用;將膨松、中空的大塊垃圾經壓實、打包等預處理，可降低收運和填埋成本，達到延長垃圾填埋場的使用年限、節約土地資源的目的。

　　2.3填埋場的穩定化研究

　　如何加快填埋場的固結沉降和穩定化進程，對有效利用土地、延長場地使用壽命、降低二次污染和生態恢復意義重大#$%。填埋場穩定化的影響因素主要有垃圾有機組成與含水率、入場前預處理和填埋操作方式、填埋場的水文氣象條件、最終覆土層厚度、場內微生物種群結構等，我國中小型填埋場較多采用的準好氧填埋工藝無需動力供氧，它利用滲濾液收集管道的不滿流設計，可使填埋體內部形成一定的好氧區域，能加快場內有機物的生物降解，促其快速穩定。另外，滲濾液回灌、覆蓋層設計、營養素添加、溫度調節、微生物接種以及分層通風等措施也可大大促進填埋場穩定化。

　　3可持續衛生填埋技術的內容

　　3.1選址

　　合理選址對填埋場的運行維護、污染控制及土地再利用等影響重大。根據填埋區利用自然地形條件的不同，填埋場可分為山谷溝壑型和平原灘涂型。目前，我國已建成的填埋場受到地質狀況、經濟技術條件等因素的限制，絕大多數在選址上都存在一些問題。

　　按照CJJ17-2004生活垃圾衛生填埋技術規范和城市建設總體規劃，從環保安全和經濟合理的原則出發，衛生填埋場應選取地質地形適宜、填埋容量較大、覆土質優量多、運距適中、交通方便、水電供應充裕可靠、不占或少占耕地及拆遷工程量小的地區，以使最終場址投資小、建設快、運行費用低、環境效益好，并便于機械化施工和滿足后續分期工程的需要。如果經多方比選所確定的場地仍不能滿足以上條件，則防滲、填埋操作和污染控制等后續工藝必須嚴格監管，以確保環境安全。

　　3.2場地防滲

　　防滲系統通常由滲濾液導排系統、防滲層、保護層和過濾層等構成。它既可阻隔填埋氣和滲濾液侵入周圍土壤和水體引發污染，也可防止地下水和地表水滲入填埋體增加滲濾液產生量。為確保防滲質量，應根據場底的水文地質條件選擇合適的防滲材料，如壓實黏土、土工薄膜、合成黏土層等;適當的防滲工藝，如水平防滲、垂直防滲、頂部防滲等;以及不同的襯層結構，如單層、雙層、多層等，并在鋪設之前進行嚴格的場地處理。

　　過去，我國大部分填埋場僅采用黏土進行簡單的防滲處理，防滲效果不佳。隨著衛生填埋技術的不斷發展，HDPE膜、高效人工合成黏土卷材及其他新型防滲材料的應用越來越多，廣州興豐衛生填埋場的實踐表明，良好防滲措施是填埋氣回收利用、滲濾液回灌與減量的保證，而其長期運行成本遠小于防治二次污染的費用。

　　3.3填埋工藝

　　衛生填埋對傾卸、轉運、填充、推平、壓實、覆蓋和再壓實、直至封場等整個操作過程有著嚴格的技術和衛生要求。填埋工藝的規范化、程序化管理，不僅是減少滲濾液、杜絕蚊蠅惡臭、控制和利用填埋氣的關鍵，還有利于封場植被恢復、相對增加填埋場庫容。

　　衛生填埋應注意以下幾點：①分區作業，減少垃圾暴露面，降低環境污染;②選擇專用的填埋壓實機械，提高壓實密度，增加單位空間的填埋量;③控制垃圾的飛揚逸散，及時覆土，落實環保措施;④場外設置截洪溝和疏導渠，實行清污分流，減少滲濾液產生量;⑤超前規劃，采取合理的填埋方式，縮短穩定期。

　　3.4污染控制

　　滲濾液水質復雜、水量波動大，國內外尚無經濟高效的處理工藝。目前滲濾液的處理有場外場內之分：場外處理是與城市污水合并進行的，工藝簡單，但受到滲濾液輸送成本、有機負荷波動等因素的限制;場內處理主要有生物法(活性污泥法、曝氣氧化塘、穩定塘等)、物化法(化學氧化、吸附、混凝、吹脫、膜分離、反滲透等)、土地法(慢濾、快濾、人工濕地等)、減量法(蒸發、回灌等)及其組合工藝等。各類方法均有其優缺點：生物法工藝簡單、運行費用低、可大幅去除其中的污染物，但占地大、停留時間長;物化法不受水質影響，出水水質比較穩定，可用于預處理或深度處理，但費用較高;土地法投資少、操作簡單，但對土壤和地下水有長期污染作用，且易受土地條件限制;減量法作為一種源頭治理技術，對周圍環境有較大污染，且累積的高濃度污染物仍需要進一步處理;組合工藝雖能使滲濾液達標排放，但處理成本較高，需要具有很強的負荷調節能力。因此，發展以土地、人工濕地和礦化垃圾生物反應床為基礎的簡單、經濟、實用的滲濾液處理技術前景較好。

　　填埋場惡臭濃度高、危害大、持續時間長，惡臭集中區域往往也是蚊蠅的聚居地。衛生填埋中常采用的除臭滅蠅措施主要有：①垃圾中轉時減少停留時間，及時沖洗地面并噴灑藥劑;②縮小作業區、減少垃圾暴露時間、保證壓實密度和覆土厚度;③填埋區域應營造綠化隔離帶、種植吸附性和耐臭性好的植物，并采取通路隔斷，減少臭氣污染;④根據蚊蠅的棲息活動特點，采取及早殺滅越冬蟲卵，用蠅籠、藥物和生物誘殺等多種方式進行防治。

　　3.5封場修復

　　封場工程由終場覆蓋與生態恢復系統、防滲導排系統、滲濾液處理系統、氣體回收利用系統和環境監測系統等組成，其目的是進一步控制污染、改善封場后的環境質量和景觀，加速封場單元的生態恢復和演替，以便通過分階段的合理開發，創造一個新型生態環境。

　　終場覆蓋作為場地復墾的基礎，可為未來構建生態系統中的植物生長提供基質，同時具有保護頂部防滲層、減少雨水滲入填埋體的作用。覆蓋土層的厚度因封場類型、垃圾堆齡和欲構建植被的類型而異。生態恢復初期應選擇適合當地氣候特征的淺根類耐性植物或野生先鋒植物，如牛筋草、灰綠藜、蘆葦等，中期應選擇絲蘭、夾竹桃、木槿等灌木類植物，后期開發階段可栽種合歡、構樹、烏桕等喬木，完成草、灌、喬的群落結構過渡，并按照各個不同的功能區劃和綠化帶設計，有計劃地進行大規模園林綠化種植。但由于填埋氣和滲濾液不斷產生所引起的表面凹陷和沉降不均將直接影響封場后的植被恢復，因此在初始設計中應確定場地的最終用途并采取相應防護措施。

　　4可持續衛生填埋技術的保障

　　4.1填埋氣利用

　　填埋氣(LFG)成分復雜，主要成分為CH4和CO2，還含有140多種微量成分如H2S、鹵代烴、硅氧烷和揮發性有機氣體等。衛生填埋場的LFG收集系統由垂直集氣井、水平集氣井及集氣總管構成。集氣井的半徑與填埋深度、井間距、垃圾透氣率、抽氣壓力等有關;輸送管道由閉合的支路、干路和總干路構成，除設置有控制閥、流量壓力監測儀和取樣孔外，還有冷凝液的排放口;填埋氣的貯存分為低壓、中壓和高壓，高壓技術因貯氣量大，體積小應用最廣，但未經凈化的LFG可能會對壓縮設備有腐蝕作用;LFG的濃縮凈化不僅能增加燃燒發熱量、降低設備腐蝕和集輸費用，更是后續能源回收的前提。

　　我國早期的簡易填埋場大都未考慮LFG的收集利用而直接外排，由此引發多例火災、爆炸和植物傷害事故。實際上，作為一種潛在的清潔能源，每噸垃圾在衛生填埋場內可持續穩定地產生發熱量為7450～22350kJ/m3的LFG100~200m3(相當117～234L汽油的能量)，經回收利用后，可用于發電、管道氣、民用燃料和汽車燃料，具有良好的環境和經濟效益，南京、杭州、鞍山等地已成功應用。

　　4.2礦化垃圾的開采和利用

　　填埋場封場8～10a后，若場內可降解有機組分達到礦化、表面沉降停止，填埋氣和滲濾液對環境的影響可被忽略，則填埋場已達到穩定狀態，其中的垃圾可稱為礦化垃圾。美國Naples、德國Burghof以及我國上海老港填埋場將經開挖、晾干的礦化垃圾經破碎、機械篩選、磁選和人工分揀等工序，回收得到金屬、塑料和玻璃等和可燃垃圾，篩余細料可作為建筑填料、綠化用土和生物反應床基料等出售，或作為其它填埋單元的日覆蓋材料回用，而篩上粗料經高密度壓實后可重新填埋。這不僅可增加收入、增大庫容、延長原有場地的使用壽命，還可改造防滲層、去除危險廢物、改善填埋和封場規劃、減少后續的維護監管費用，而開采費用完全可從各類收益中抵消。

　　基于我國眾多簡易堆場無害化處理和近來衛生填埋場可持續建設的需要，礦化垃圾的開采與綜合利用前景廣闊。但在實施時，應避免填埋體內有害廢物和氣體的影響、坍塌和爆炸危險，以及開挖、分選機械設備的腐蝕作用。

　　4.3封場土地的再利用

　　新填埋場選址難度的加大和地價的抬升，使得封場后土地資源的再利用備受關注。實踐表明：其上不僅可構建草坪花卉、苗木基地、綠化帶和森林公園等自然生態景觀，還可因地制宜，將封場土地開發成集填埋處置、綜合利用、生物處理、能源開發、土地復用、滲濾液處理、休閑娛樂、科研示范和環境教育等功能于一體的復合型生態區域，從而帶動周圍地區的房地產開發。這方面國外有許多成功經驗，如英國利物浦的國際花園、阿根廷布宜諾州的環城綠化帶等。上海老港填埋場利用填埋6a以上的67hm2穩定化單元，已成功種植各種經濟林木、苗圃草坪，既改善了封場的生態環境，又獲得了千萬元的經濟效益。

　　5可持續衛生填埋技術在大型填埋場中的應用前景

　　根據我國生活垃圾產生量大、歷史堆存量多，以及現有的經濟技術條件，填埋處置將在較長時期內居于主導地位。可持續衛生填埋技術以垃圾的源頭削減和回收利用為基礎，嚴格規范填埋過程的污染控制，并開發多種渠道的資源利用途徑，使傳統填埋方式可動態、科學地進行，它的引入，將大大緩解填埋場用地緊張、垃圾中可用資源浪費和環境污染等矛盾，并為我國垃圾的可持續處置提出了新的方向：

　　5.1加強對垃圾源頭減量、分類處理和回收利用的引導，盡可能減少垃圾最終填埋量。

　　5.2在場內污染控制上，應開發新型防滲、排水和覆蓋材料;實現填埋機械的國產化，進一步提高其工作效能;研制低耗高效、適應性強的滲濾液處理技術和設備;篩選一批耐性、吸附性強的植物，推進土地復用與生態工程技術的研究;改進填埋工藝，促進填埋場的加速穩定，實現填埋場全方位環保化和運營管理的現代化。

　　5.3在資源化利用上，積極開發填埋氣導排和利用成套設備，推進其無害化、資源化和實用化進程;盡快形成礦化垃圾開采和利用的技術體系，結合封場土地資源的再利用，在某些示范工程中進行“填埋——封場——開采——綜合利用”的推廣應用。

　　5.4出于集中防治污染，高效利用場內土地、各類設施和填埋氣，以及大幅降低建設和運行成本、提高填埋效率和衛生安全水平的需要，日處理能力超過1000t、庫容超過1000萬m3的大型衛生填埋場，應成為大中城市集中處置垃圾的主要模式。