北京市北神樹垃圾衛生填埋場生態修復實踐與成效

一、引言

根據住房和城鄉建設部《中國城鄉建設統計年鑒2022》數據統計，2022年我國投入運營的生活垃圾焚燒廠961座，生活垃圾衛生填埋場1401座。橫向對比2012年數據，十年間，全國垃圾焚燒處理能力占比增長了3倍，而填埋處理量占比由70%降至30%。我國現階段的城市生活垃圾主流處理方式開始由“填埋”向“焚燒”轉變，正處在垃圾填埋場封場治理的高峰期。2022年2月，國家發展和改革委員會、生態環境部、住房和城鄉建設部、國家衛生健康委員會發布的《關于加快推進城鎮環境基礎設施建設的指導意見》提出，提升綠色底色，規范有序開展庫容已滿生活垃圾填埋設施封場治理。封場整治通常分為前期準備、穩定修復、生態終場、景觀運營4個階段。2023年9月8日，北神樹垃圾衛生填埋場生態修復試點項目正式竣工，這是北京市第一個正規垃圾填埋場的生態修復項目。項目歷時四年，為首都再添一座生態公園。

二、北神樹垃圾衛生填埋場背景介紹

北神樹垃圾衛生填埋場是北京市建設的第一座現代垃圾衛生填埋場，現位于北京市亦莊新城，東南五環外。項目范圍北至科創東三街，南至科創五街，東至經海七路，西至經海路（圖1）。

北神樹垃圾衛生填埋場是為解決20世紀80年代北京市城區東南部（原崇文區、部分朝陽區、部分大興區）生活垃圾處理需求而建。項目于1988年1月開始籌建，1995年11月開工建設，1996年12月建設完畢，總占地32.5公頃，其中填埋區占地面積28公頃。填埋場1997年1月投入使用，設計庫容464.7萬立方米，設計處理量980噸/日。

2010年，為進一步緩解北京市東南部地區垃圾處理終端設施處理能力不足的困局，填埋場開始進行二期擴容工程。擴容設計處理量為900噸/日，設計庫容109萬立方米，擴建填埋區占地4.5公頃。擴容后與原填埋堆體融為一體，總設計庫容共573.7萬立方米。

北神樹垃圾衛生填埋場于2014年10月底進行垃圾填埋堆體封頂，進入封場維護期。填埋場在運行期間，始終保持超設計能力運行，日平均處理垃圾2500噸，最高峰達到日處理垃圾5000噸。在設施運行的18年中，場區總處理生活垃圾約700萬噸，較設計處理量多填埋垃圾約127萬噸，為北京市東南部垃圾處理線的正常運行提供了安全保障。2020年，為提升區域環境質量，北神樹垃圾衛生填埋場啟動生態修復工程。

三、北神樹垃圾衛生填埋場的治理技術

（一）填埋場加速穩定化治理技術

1．填埋場場地調查

根據填埋場成分復雜且不均勻的特點，生態修復設計團隊開展了詳細場地調查。調查過程對堆體進行了鉆孔調查，鉆孔的布點原則為覆蓋全場，目的是了解堆體內不同區域、不同深度垃圾的特性、氣體成分等情況，以便有針對性地制定分區實施方案（圖2）。

根據歷史填埋作業記錄，統計各個區域的填埋時長（截至2020年4月），將填埋堆體分為12個區域，距今時長范圍為5.5～21.4年。從滲濾液水質、填埋氣體和固體成分分析，距今時長小于等于11.2年的區域有機質含量較高，甲烷和二氧化碳的濃度也較高，建議對該區域進行穩定化治理（表1）。

2．填埋場治理工藝比選

目前存量垃圾填埋場的治理技術主要包括原地治理和異地治理。

（1）原地治理

原地治理分為原地篩分工藝、原位好氧工藝、原地封場工藝。

原地篩分工藝通過陳腐垃圾就地挖掘后再進行篩分處理，其中符合填土要求的部分回填至原坑，可回收廢物進行回收利用，不易分解的大塊物質外運至其他正規的垃圾處理設施進行填埋或焚燒處理。這種工藝簡單易行，并且對垃圾進行了資源化利用，但施工場地存在一定風險，對周邊環境影響較大，在工作開始之前需做好填埋氣防治措施，預防可燃氣爆炸、臭氣的污染。

原位好氧工藝通過輸氧曝氣將填埋區從厭氧環境變為好氧環境，從而使有機物在有氧的狀態下降解。這種工藝技術相對簡單，投資小成本低，在國內外有一定的應用，已經成為一種成熟的技術手段，正規或非正規垃圾填埋場均可采用這種方法。好氧環境下生物降解的速度非常快，是傳統降解方式的速度的三十倍以上。輸氧曝氣可以同時減少填埋堆體內垃圾的含水率和有害氣體的含量，極大地提高存量垃圾場的穩定性，降低對生態環境的不良影響。

原地封場工藝為填埋工作已經結束，填埋場停止運行后，對填埋區進行土壤覆蓋或者鋪設防漏材料、填埋氣體導排、綠化廠區等措施，根據實際情況對滲濾液進行收集和處理，導出的填埋氣采取利用、處理或直接燃燒方式。這是填埋場治理普遍應用的工藝。

（2）異地治理

異地治理分為整體異地搬遷工藝、處理后異地搬遷工藝。

整體異地搬遷工藝是對垃圾開挖后，直接運至其他場地進行填埋的工藝。

處理后異地搬遷工藝與原地篩分工藝類似，不同的是對垃圾開挖、篩分后，運至其他場地進行填埋。

3．北神樹垃圾衛生填埋場治理技術和治理目標

根據場地調查的結果，考慮到北神樹垃圾衛生填埋場的體量、周邊環境和利用要求等因素，采用原位好氧加速穩定化工藝進行治理，穩定化后的垃圾堆體可以進一步進行生態修復。

治理范圍包括堆體的3～6平臺以及1、2平臺北部進行加速穩定化，面積約15.2公頃，共設置了205口抽氣井和213口注氣井。經過約1年的治理，填埋場堆體內沼氣濃度穩定值≤5.0%，堆體內垃圾的平均有機質含量＜9%，堆體沉降量10～30厘米/年。

4．北神樹項目穩定化工藝和實施效果

堆體穩定化工程（好氧曝氣）包括注氣系統、抽氣系統、回灌系統及監測系統。根據垃圾堆體中垃圾的深度、填埋年限的不同，將垃圾堆體分為三個區域，其中Ⅰ區對應5、6平臺的東、西、南部，Ⅱ區對應5平臺的北部和3、4平臺的東、西、南部，Ⅲ區對應1～4平臺的北部，具體分區圖如圖3所示，運行流程簡圖如圖4所示。

在堆體穩定化工程生態修復運行過程中，根據現場運行監測數據，采用整體修復—局部加強、動態調整運行模式的技術路線。即先全部啟用注氣井和抽氣井，進行垃圾堆體的好氧曝氣修復，并在穩定化運行進程中，通過監測數據判斷選取局部加強區域，再根據數據對運行模式進行動態調整。

北神樹垃圾衛生填埋場生態修復試點項目于2022年3月2日開始好氧穩定化運行，依據設計總說明中的要求，每2日對氣體監測井氣體成分進行檢測，每2日對滲濾液抽排井滲濾液液位進行測量，每日對滲濾液井進行抽排并計算抽排方量。在堆體中布設溫濕度探針，每15分鐘更新數據，實時監測堆體溫濕度情況。運行過程中，時刻監測設備間、煙囪、抽氣風機進氣口氣體成分，并關注抽氣、注氣流量和壓力。

好氧穩定化治理分項工程按照項目工藝設計和運行方案要求進行施工和運行，2022年9月15日完成好氧穩定化驗收工作。

項目抽氣井共計205眼，注氣井共計214眼，氣體監測井共計20眼，滲濾液井共計36眼，另額外補充數眼抽注氣井。經現場持續好氧穩定化運行，堆體平均有機質含量約7.14%、甲烷濃度均處于5%以下、預測未來堆體最高沉降量為15厘米/年。結合項目設計說明及項目驗評標準中對平均有機質＜9%、甲烷含量1%～5%、堆體沉降10～30厘米/年的要求判斷，北神樹垃圾衛生填埋場垃圾堆體已達到好氧穩定化工程驗收標準。

（二）原位生態修復，“棕地”變“綠地”

填埋場具有城市“棕色土方”的空間特征，綠化景觀設計通過分析土地空間的風險威脅、景觀潛力、土地利用難度等因素，構建填埋場再利用建設適宜性決策機制，以最小的代價實現土地開發利用的最大價值。通過選用耐旱、耐貧、抗性強的景觀鄉土植被，克服垃圾填埋場土壤薄、含水低等特性問題，實現生態的有效修復。依托區域地形制高點優勢，因地制宜在堆體頂部打造觀景平臺，構筑北京南部新城市天際線。工程實施過程中，紅隼、燕雀、大山雀、斑鳩等鳥類回歸治理現場，生態效益開始顯現（圖5、圖6）。

四、實施成效

（一）場地記憶的保留

項目地塊以“時光之輪，神樹重生”為設計理念，形成“時光年輪”的游覽動線。

北入口鋪裝提取自樹木的年輪元素，代表著北神樹垃圾衛生填埋場在歲月中的演變，而層疊的年輪又好似填埋場層疊的平臺環路。北入口鋪裝以年輪的形式向園區內延伸，象征著北神樹垃圾衛生填埋場在當下改造后煥發的新生，印證了“神樹重生”的主題。

（二）生態環境的恢復

北神樹垃圾衛生填埋場屬于平原型垃圾填埋場，植被恢復主要針對填埋作業區的垃圾堆體，采用近自然復層植物群落，在節點場所和沿路可視范圍內配植豐富的植物品種，提高觀賞價值，增加群落抗逆性，保證植物群落的穩定，恢復和建立了良性循環的、接近自然的生態環境。

（三）物種多樣性的提高

生態修復項目完成后，大量鳥類出現在場地內。處處鶯歌燕舞，高路入云端。北神樹已然成為動物們棲居的家園。

五、創新經驗

（一）植物品種篩選——解決植物覆土深度要求和坡面失穩容易滑坡的矛盾

北神樹垃圾衛生填埋場為平原型填埋場，各平臺間距離短，坡面陡。為實現生態修復的目標，需通過覆土，增加種植土厚度來確保植物的成活。場地大面積使用委陵菜、野牛草等根系發達的地被植物，確保增加覆土后的水土保持率。填埋場南坡最陡，覆土厚度最薄，選擇山桃、山杏等淺根系、耐性強的植物，營造春花景觀；北坡條件較好，則選用國槐、白蠟等大喬木保證固土效果。

（二）應對不均勻沉降的景觀排水溝——解決堆體沉降和景觀外觀品質要求高的矛盾

即使填埋場已經封場、完成堆體加速穩定化工程，仍然會隨時間流逝發生小幅度沉降。不均勻沉降會導致填埋場的常規混凝土排水溝破損，既破壞景觀品質，也影響場地的排水效率。針對這一問題，設計方提出了一種應對不均勻沉降的排水溝形式，通過瓦片式材料的堆疊，隨地形搭接，避免地面沉降帶來的損害。目前，這一排水溝形式已獲得實用新型專利的授權。

（三）灌溉方式優化——解決堆體快排不保水和草本地被水分需求量大的矛盾

由于填埋場的特殊性質，種植土下方均覆有GCL膜，阻止雨水下滲。這將使填埋場表面的土壤保水率下降，無法滿足部分植物的水分需求。為應對這一矛盾，設計優化灌溉方式，分區分片進行灌溉，并在種植期間結合人工灌溉，確保植物在施工期間與未來的養護期均能茁壯成長。

（四）利舊更新——保留場地工業遺存，變廢為寶，傳承場地記憶

對原北神樹垃圾衛生填埋場設備間的基礎混凝土塊和銹蝕路基箱板采用利舊原則，使之在新的場所中重獲新生，契合填埋場“神樹重生”的主題。

石林廣場位于西北二平臺，層疊的混凝土塊取自原北神樹垃圾衛生填埋場設備間，將石塊結合微地形擺放，整體呈現出年輪的形態，保持了良好的藝術性。

記憶廣場位于西北五平臺，以線性耐候鋼材質景墻圍合，景墻由地面緩步生長而出，宛如北神樹垃圾衛生填埋場的破土重生。地面采用耐候鋼同色的路基箱鋪裝，取材自填埋場自身，遵循利舊原則，保持廠區原有風貌的同時，展現出新的藝術色彩。

六、結語

北京市北神樹垃圾衛生填埋場的生態修復是我國衛生填埋場生態修復領域的創舉，對城市的環境修復、生態環保和資源利用有著重要的引導意義、示范意義和前瞻意義。

（責任編輯：鞠阿蓮）