填埋场生态治理技术研究—以江西某生活垃圾填埋场生态封场项目为例

郑 伟

（光大环境修复（江苏）有限公司，江苏 南京 210000）

引言

生活垃圾主要分为可回收、厨余、有害及其他垃圾，涉及塑料、电池、剩餐、油漆和颜料、清洁类化学药品等，主要由专业生活垃圾填埋场按“3R”原则进行处理，常用处置措施为填埋、焚烧、堆肥等。近几年，通过实施《生活垃圾填埋场无害化评价标准》（CJJ/T 107—2019）（以下简称“标准”）与落实《生活垃圾处理处置工程项目规范》（GB 55012—2021）（以下简称“规范”），此类填埋场已逐渐进入了高质量建设与高水准运营阶段，同时在技术赋能路径下扩大了对生态治理技术要素的配置比例，因而在当前有必要加强对此类技术的研究。下面对新时期的生活垃圾填埋场基本情况作简要概述。

1 生活垃圾填埋场概述

生活垃圾填埋场分为卫生填埋场（I、II级）、受控填埋场（III级）、简易填埋场（IV级）三大类型，主要按照项目立项→决策→设计→采购→施工→竣工→运行→维保等环节进行设计建设运营一体化实践[1]。我国在生态文明思想指导下编制并实施了“标准”，把评估内容从建设水平扩展到了运行管理，并在建设方面详细列举了10项内容，涵盖了从选址到总体环境评价的各个层面。

目前，在统一大市场建成后形成了城市-乡村资源大循环格局，一方面促进了城市工业品与乡村农产品之间的交换与流通，整体上增加了垃圾数量与规模；另一方面基层地区简单粗暴的倾倒、填埋处理，已对土壤环境、地下水环境造成的一定程度的污染。为防治污染，并为其土地资源、水资源再利用创造条件，既要加强生活垃圾填埋场的修复治理，也应在技术赋能路径下创新，并应用多种适配性较高的生态治理技术。

2 生活垃圾填埋场生态治理技术分析

从“规范”看，在强制性生活垃圾填埋工程中既要在项目种类、五大要素指标及实施情况规范下进行方案设计，又需严格按第4条生活垃圾卫生填埋场相关要求与指导意见进行针对性处理。具体而言，除遵循一般规定外，应针对“1大工程、1项监测、6大系统”进行专项处理，实施时应该落实到如下方面：地基处理与垃圾坝工程；防渗系统；地下水与地表水收集导排系统；渗沥液收集导排系统；填埋作业；封场覆盖及生态修复系统；填埋气导排处理与利用系统；安全与环境监测等[2]。下面仅对其中常用的原位规范封场、异地转运处理、好氧快速稳定化三种做出具体分析。

2.1 原位规范封场

该技术也称原位生态封场，在生活垃圾填埋场中的应用相对普遍，该技术应用时主要包括：生活垃圾堆体整形；堆体边坡与顶部平台的修整；污染阻隔和雨水导排；渗滤液与填埋气导排；堆体覆盖及植被恢复等。从优势看，工艺简便、易于操作、施工周期较短、成本投入少，综合效益产出较高，适用于基层生活垃圾填埋场的修复治理。比如，在杭州天子岭填埋场修复治理中，应用设计修复一体化方案，对其堆体、边坡、平台、地表径流、填埋气、地表植被等进行综合治理后，已产生明显的修复效果。

2.2 异地转运处理

该技术包括全量转运异地处理、全量筛分异地处理两种方式。

在第一种方式下，主要是通过开挖生活垃圾填埋场将其中的陈腐垃圾进行转运与处理，实施时无需对其进行筛分，仅需要按堆体开挖→运输→新建封场覆盖→生态恢复等流程进行处理即可。实际处理时，一些地区结合《生活垃圾卫生填埋场封场技术规范》（GB 51220—2017）中提供的指导意见，通常会将其全量转运至垃圾焚烧发电厂进行处理，或者根据卫生填埋要求进行综合处理，规避其二次污染。

在第二种方式下，需要对开挖的生活垃圾做进一步筛分、转运、处理、处置。应用时一般按其颗粒大小、密度、磁化性等进行筛分，再根据轻质可燃物、砖石、腐殖土等进行分类运输与处理处置。比较而言，前一种技术适用范围较大；后一种技术在小型生活垃圾填埋场生态治理中的应用优势更高。

2.3 好氧快速稳定化

该技术主要是从整体上将生活垃圾填埋场当作一个大型好氧生物反应器，然后在好氧条件下利用配套的垃圾生物降解技术完成修复与治理。其中，好氧降低反应条件的设置需要配置一系列措施：安装高压风机；铺设管道与井；注入氧气（空气）；在水与氧气前提下，借助一系列化学反应、生物化学反应、生物反应等，降低垃圾中的有机物，进而使其进入稳定状态。实践经验表明，在治理周期，成本投入方面具有一定优势，一般经过2～4年即可达到稳定状态。适用于封场后的垃圾填埋场与非正规垃圾填埋场。

3 生活垃圾填埋场生态治理技术应用实例

3.1 项目概况

以江西某生活垃圾填埋场生态封场服务项目为例，生态封场面积为7.1万m2，项目总投资额度为4 107.89万元，服务内容分为生活垃圾填埋场生态封场与封场后3年的环境检测及养护管理两大部分，分别投入费用为3 523.89万元、420万元。由于合同封场工期为8个月，工作人员参考“标准”第2条10评价内容、“规范”第4条中9项规范及要求、前期地质勘察报告、实地调查报告、采访记录等资料，将上述两部分划分为若干分项工程。具体为：垃圾减容；堆体整形；填埋气收集导排处理；渗滤液收集与导排；封场防渗覆盖；雨水导排道路及绿化；环境监测等。既可从整体上进行系统性的技术方案设计，也能针对分项工程选择适配性较高的生态治理技术进行专项治理。场地周边环境情况如下表1所示。

表1 场地周边环境情况

3.2 应用需求

首先，该项目治理对象为生活垃圾卫生填埋场。此类强制性工程项目中应用的生态治理方案，主要包括搬迁修复方案与封场覆盖治理方案两大类，从场地周边环境情况看，第一种方案的适用性不强，但是在应用第二种方案时，涉及的治理较多，可供选择的有原位生态封场、异地卫生填埋、筛分后异地处理、适当减容后生态封场四种实用技术。考虑到该项目前期投资为160万元、工期短、整体要求高等综合目标，宜选择性价比较高的适当减容后生态封场技术。

其次，该项目建设场址地质构造简单，无不良地质作用，地层分布情况为素填土→杂填土→粉质黏土→全风化片岩→强风化片岩。由于中间为丘陵，边缘已形成边坡。水文地质条件方面，将场地地下水划分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水等二大地下水类型。勘察期间按规范要求在勘察施工的 48个钻孔内测量水位，稳定水位埋深约 1.06～12.66 m（高程 46.94～71.31 m），根据区域水文地质资料，场地地下水位年变化幅度为 1.00～3.00 m。根据场地岩土层特征及钻探水文观测资料，场地划分两个含水层，即第四系松散岩类孔隙含水层和基岩裂隙含水层。满足上述技术应用条件。

最后，环境影响评价报告显示，填埋场项目中无人为采空区，不会出现地质灾害，而且拟建场地中的抗震防烈度为6度，加速度值为0.05 g，若后续建立建筑物时具有一定的不利性。同时，土壤环境、地下水环境检测结果表明其已受到污染，而且周边地下水多项指标存在超标问题。因而，在实际的封场技术应用时，要按照“预防为主，综合治理”的思路设计技术方案，确保治理的全面性与有效性。

3.3 技术方案

根据《生活垃圾卫生填埋场封场技术规范》（GB 51220—2017），该项目按照“系统性+专项化”思路设计了生态封场技术方案。主要包括堆体有生活垃圾减容与堆体整形、渗滤液抽排系统、填埋气体收集与处理系统、封场防渗及覆盖系统、地表水导流系统、封场道路及平台、填埋场封闭监测、环境保护与环境监测、水土保持、职业安全与卫生、节能措施及全过程管理措施等。具体如图1所示。

图1 封场技术方案示意图

3.4 关键技术

该技术方案中的分项工程较多，涉及若干治理技术。其中大部分技术均按照GB 51220—2017中的要求进行选择及实施。为论述的清晰性，本次研究仅对其中具有创新性“一种生活垃圾填埋场终场覆盖系统”进行具体说明。该系统由“排气层+防渗层+排水层+植被层”构成，细分为营养植被层、覆盖支持土层、排水层、防渗层、防渗保护层、导气层。旨在为填埋体与地上环境提供安全屏障，削减两个环境系统间的物质传输，控制渗滤液产生及填埋气无组织排放等，进而为“双碳”目标的落实、地表径流的渗入、恶臭控制、地表生态恢复等提供支持。具体如下。

（1）营养植被层。300 mm 厚营养土，此层主要促进植物生长，垃圾堆体表面目前按照植草绿化设计。

（2）覆盖支持土层。500 mm 厚压实土层，此层作用是保护下面的排水层和防渗层免受来自上方潜在的伤害，覆盖支持土层渗透系数大于 1×10-4 cm/s。营养土及种植土从鹰潭本地采购，土层运输距离预计在15 km左右。

（3）排水层。6.0 mm复合土工排水网格。此层截取上层滤进的渗入雨水，阻止其在下面的防渗层上聚积。此层收集到的渗入水将被引向库区周边排水沟。

（4）防渗层。1.50 mm HDPE土工膜。此层阻止渗入水进入下层以产生渗沥液，同时防止下层气体四处逃逸，污染环境。

（5）防渗保护层。膜上、下面均设置防渗保护层，采用400 g/m2非织造土工布，此层可有效保护HDPE土工膜不受到破坏。

（6）导气层。6.0 mm复合土工排水网格满铺，及时导排垃圾堆体所产生的填埋气体至火炬系统处置。

需要注意的是，该项目应用上述封场覆盖系统时，充分考虑周边环境情况的复杂性与预防二次污染要求，配套设置了综合监测系统，具体操作时按照“设备层→数据采集层→数据处理层→应用层”进行系统架构设置，并按照模块化设计思想对土壤、空气、水、职业环境设置相应的监测模块。具体操作如下：工作人员根据垃圾坝、封场道路及平台进行了监测点布设；根据设备层的物联设备配置要求，选择温湿度佳传感器、气体监测仪、土壤成分监测装置、大气沉降收集器、监控摄相头等进行设置；监测装置布设后，为其配置相应的无线网连接设备，以WiFi装置为准。设置好空气监测模块、土壤监测模块、地下水监测模块、职业环境监测模块后，对施工期间及施工后的封场内环境实施密切监测，保障治理目标的落实。

江西某生活垃圾填埋场生态封场服务项目已于2022年3月2日顺利竣工验收，以前令人“嗤之以鼻”的垃圾填埋场，摇身一变成了生态景观区，不仅有效地改善了填埋场周边环境，维护了安全稳定，对于生态恢复、土地利用和环境保护也具有重大意义。填埋场状况前后对比如图2、图3所示。

图2 封场前填埋场状况图

图3 生态封场后填埋场状况图

4 结语

新标准与新规范的实施起到了规范生活垃圾填埋场治理的作用，有利于促进其向着安全环保的方向发展。结合上述分析可以看出，进入中国式现代化改革时期后常用的生态治理技术有所增多，不同技术之间的联合应用明显增强。建议在同类项目中严格按照生态环保一体化实践模式，一方面加强对其生态处理技术应用需求的分析；另一方面制定一些适配性较高的技术方案，并将其落实到具体的各个环节。考虑到此类技术应用时专业要求高、技术较为复杂，实践主体应配套实施全过程管理，通过系统性管理与专项化管理相结合的方法为其应用保驾护航。