可持續衛生填埋技術在我國的應用前景
摘要：引入可持續衛生填埋技術，可較好地解決資源浪費、填埋庫容銳減和環境污染等問題。闡述了實現可持續衛生填埋技術的基礎是垃圾的源頭減量、回收利用、入場前預處理和填埋場的穩定化，并貫穿于填埋場選址、防滲、填埋工藝、污染控制、終場修復、礦化垃圾開采和土地再利用的過程，采用環境安全和經濟合理的原則，實現垃圾處置的減量化、資源化和無害化。指出該技術在我國大型填埋場中的應用前景。
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，我國城市生活垃圾，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。
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