簡易生活垃圾填埋場綜合治理技術淺談

王浩文，徐 濤，張 璇

（武漢景弘生態環境股份有限公司，湖北 武漢 430061）

隨著我國居民生活水平的提高和城鎮化的飛速發展，生活垃圾產量劇增，產生了一系列生態問題，如土地占用、水污染、大氣污染、土壤污染等，同時引發了一些社會問題和環境問題。

生活垃圾的處理方式主要有堆肥、衛生填埋、焚燒發電等。其中，衛生填埋由于成本低、見效快、處理量大等優勢，在國內被廣泛應用。在我國，由于經濟水平的限制，很多生活垃圾填埋場未按衛生填埋場的標準進行設計和規范建設，缺乏水、氣污染物控制措施，后期也未采取相應的有效防護措施。雖然簡易生活垃圾填埋場不再接收新垃圾填埋，但由于原存量垃圾降解慢，對區域的環境污染長達20年[1]。因此，對簡易生活垃圾填埋場進行污染治理是當今社會發展必須解決的重要環境問題。

1 簡易生活垃圾填埋場的主要問題

簡易生活垃圾填埋場的垃圾發酵會產生大量填埋氣和垃圾滲濾液，由于缺乏完整的水、氣污染阻隔措施，填埋氣無組織釋放、垃圾滲濾液滲漏，導致大氣、地表水、地下水受到嚴重污染，人們的生活環境和生活質量受到了不良影響。

1.1 覆蓋封場不完全

由于缺乏規范系統的設計，垃圾隨意傾倒，大量生活垃圾裸露，成為簡易生活垃圾填埋場的普遍現象，蚊蠅鼠害泛濫，嚴重破壞了附近居民的生活環境。

1.2 填埋氣的環境問題

生活垃圾填埋后，大部分有機垃圾可以被微生物厭氧降解為氣體產物，即填埋氣。填埋氣的主要成分為CO2和CH4，也含有少量其他氣體，如硫化氫、氫氣以及揮發性有機物等。CO2和CH4是主要的溫室氣體，其無序排放會加劇溫室效應，促進全球變暖；CH4也是一種易燃易爆氣體，當垃圾填埋場中CH4的質量分數較高（4.9%～15.0%）時，會產生自燃或爆炸的風險，造成嚴重危害；同時，會釋放大量氣味難聞的成分和揮發性有機物，如硫化氫、有機硫化物等，不僅污染了環境，降低了環境質量，有些揮發性有機物還可能具有毒性，危害周邊居民身體健康。

1.3 垃圾滲濾液的環境問題

填埋場中的垃圾降解后，某些組分以溶解狀態或懸浮狀態存在于垃圾水分中，并隨著水分運動發生淋濾作用形成垃圾滲濾液。垃圾滲濾液是一種高濃度的有機廢水，水分主要來源于降水、地下水和垃圾本身的內含水。滲濾液在填埋場流動的過程中發生泄漏，會嚴重影響水源和土壤環境。滲濾液組分復雜，有機污染物濃度高、種類多，COD在 10 000 mg/L以上，還可能存在潛在毒性，嚴重污染地下水和地表水。滲濾液中的氨氮含量也很高，泄漏到地表水中可能嚴重影響植物生長。滲濾液中也可能含有多種重金屬，如Cd、As、Pb、Zn、Hg和Cr等，一旦發生溢漏或滲漏，勢必污染水資源，對周邊和下游的生態系統產生毒害。

1.4 垃圾填埋場的地面沉降問題

由于缺乏系統規范的管理，簡易垃圾填埋場往往沒有嚴格按照“分區、分單元”的作業模式進行垃圾填埋。開展填埋作業時，如果垃圾沒有被徹底、均勻地壓縮，加上某些組分會不斷降解和淋溶損失，填埋場通常會出現不規則的沉降現象。垃圾堆體較高，會埋下重大安全隱患，不規則的沉降也不利于堆體表面的生態恢復。

2 簡易生活垃圾填埋場治理技術

目前，國內外簡易垃圾填埋場的治理路線主要有原位規范封場、好氧快速穩定化、全量轉運異地處理和全量篩分異地處理4種。

2.1 原位規范封場

原位規范封場是國內治理簡易垃圾填埋場較為普遍的方法，主要是通過對垃圾堆體進行整形，修整填埋場堆體邊坡和頂部平臺，做好防滲污染阻隔與雨水導排，做好滲濾液和填埋氣導排，最后將垃圾堆體覆蓋，恢復植被，消除堆體安全隱患，減少滲濾液和填埋氣對周邊環境的污染。原位規范封場有成本低、工藝簡單、施工周期短等特點，是我國應用最多的簡易垃圾填埋場修復技術，如杭州天子嶺填埋場等。

原位規范封場主要的優勢是具有良好的經濟性、時效性等，多適用于非正規、填埋時間長、堆體量大的垃圾填埋場。規范封場應著重考慮阻隔雨水和地下水進入垃圾堆體、抑制垃圾填埋氣體的擴散，實現滲濾液減量，再進行滲濾液和垃圾填埋氣的有效收集與處理。但是，堆體長期處于厭氧狀態，需經過相當長的時間（約30年）才能穩定利用。規范封場后，生活垃圾的降解將繼續產生垃圾滲濾液和填埋氣體，場地會出現不規則的沉降。因此，為了保證填埋場規范封場后的安全運行，還應加強封場后的維護管理。

2.2 好氧快速穩定化

好氧快速穩定化是把垃圾填埋場建設成一個巨大的好氧生物反應器，在好氧條件下加速垃圾生物降解的成套治理技術。好氧快速穩定化是通過高壓風機、管道和井，向垃圾填埋場中注入空氣（氧氣），使垃圾中的有機質發生好氧降解反應；在氧氣和水的作用下，通過以好氧為主的生物反應、生物化學反應、化學反應和物理作用，垃圾中的可降解有機物快速降解，使垃圾達到穩定狀態，消除對環境的污染風險[1]。好氧快速穩定化技術的最大特點是治理周期短、成本適中，在2～4年內即可實現填埋場地的穩定化目標，實現土地資源化利用。該技術既可用于有墊層或無墊層的非正規垃圾填埋場，也適用于封場后或正在運行的正規垃圾填埋場。

近20年來，好氧快速穩定化技術在國內外生活垃圾填埋場的治理過程中得到了廣泛應用，主要包括滲濾液回灌[2]、垃圾填埋場穩定化機理[3]、生物反應器的影響因素[4]、主要技術指標的變化[5]、垃圾填埋場穩定化評價方法[6]等內容。但在工程中，由于垃圾曝氣不充分、堆滲透系數差、對氧氣的利用率低[7]等原因，影響了運行效果。我國對該技術的應用起步較晚，成功的實例是北京黑石頭消納場、武漢金口填埋場。

2.3 全量轉運異地處理

全量轉運異地處理是將陳腐垃圾開挖后，不經過篩分而全部直接轉運至相應場所處理或利用。該技術的主要工程是堆體開挖、垃圾運輸、新建衛生填埋場及其封場覆蓋和生態恢復場址的修復治理等。全量轉運異地處理的最大特點是環境治理徹底，可實現土地資源化利用。但該技術成本高，新建衛生填埋場地也浪費了土地資源。

全量轉運異地處理應根據垃圾焚燒發電廠的接納能力或填埋場的填埋能力合理制定轉運計劃。垃圾堆體開挖分區分步實施，不能開挖期間做好垃圾堆體覆蓋、防水排水工作。作業過程中應通過工程措施防爆防塵，避免因堆體開挖破壞引起滑坡。垃圾轉運過程應做好二次污染防治、事故預防和監管措施，確保轉運工作環保、安全達標。

2.4 全量篩分異地處理

全量篩分異地處理就是對填埋場的垃圾進行挖掘、篩分、轉運、處理、處置等。篩分是依據物料顆粒大小、密度、磁化性等物理性質的差異，選用適當的設備和工藝，將物料分成性質相似的若干類。篩分后的物料分為輕質可燃物、金屬、磚石塊和腐殖土等。該技術對污染治理得徹底，可以達到釋放土地的目的。但篩分后異地處理技術工藝較為復雜、成本高，不適合填埋體量大的垃圾填埋場。

全量篩分異地處理常常會由于垃圾填埋年限低、有機質含量高，在垃圾搬運過程中產生臭氣、粉塵等二次污染以及沼氣的安全控制、腐殖土安全利用等問題[8]；填埋體量大的垃圾填埋場，也會由于開挖難、施工期長、垃圾焚燒廠接納能力弱等問題不考慮全量篩分異地處理技術。國內應用此工藝技術的工程大多選在填埋年限30年以上且垃圾堆體性質相對穩定的填埋場地，或預先使用原位快速穩定化技術，將垃圾預處理后，再進行開挖、篩分后異地處理。

3 填埋場治理技術比較

在實際工程中，選擇填埋場治理技術應結合填埋場的實際情況，從工藝技術的可靠性、工程工期、工程費用、環境污染、土地資源后期發展建設等方面對治理技術方案進行綜合比較分析，選擇合適的技術方案（見表1）。針對填埋場地工程建設投資少、土地規劃再利用率低的情況，原位規范封場技術為存量垃圾治理技術的首選方案。針對垃圾有機質含量高、生物可降解度高的填埋場，建議采用好氧快速穩定化修復技術，使垃圾填埋場穩定化利用，達到相應的利用標準。針對填埋場地穩定化需求較高、垃圾填埋年限較長、篩下物出路能解決且治理周期允許的情況，建議在垃圾場達到開挖條件后，進行全量篩分異地處理，實現垃圾減量化、無害化、資源化，消除污染。在選擇垃圾填埋場治理技術時，也可以選擇多種處理技術結合的方式，以達到理想的治理效果。

表1 4種簡易生活垃圾填埋場綜合治理技術比較