填埋場(chǎng)生態(tài)治理技術(shù)研究—以江西某生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)封場(chǎng)項(xiàng)目為例

鄭 偉

（光大環(huán)境修復(fù)（江蘇）有限公司，江蘇 南京 210000）

引言

生活垃圾主要分為可回收、廚余、有害及其他垃圾，涉及塑料、電池、剩餐、油漆和顏料、清潔類(lèi)化學(xué)藥品等，主要由專(zhuān)業(yè)生活垃圾填埋場(chǎng)按“3R”原則進(jìn)行處理，常用處置措施為填埋、焚燒、堆肥等。近幾年，通過(guò)實(shí)施《生活垃圾填埋場(chǎng)無(wú)害化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T 107—2019）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“標(biāo)準(zhǔn)”）與落實(shí)《生活垃圾處理處置工程項(xiàng)目規(guī)范》（GB 55012—2021）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)范”），此類(lèi)填埋場(chǎng)已逐漸進(jìn)入了高質(zhì)量建設(shè)與高水準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)階段，同時(shí)在技術(shù)賦能路徑下擴(kuò)大了對(duì)生態(tài)治理技術(shù)要素的配置比例，因而在當(dāng)前有必要加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)技術(shù)的研究。下面對(duì)新時(shí)期的生活垃圾填埋場(chǎng)基本情況作簡(jiǎn)要概述。

1 生活垃圾填埋場(chǎng)概述

生活垃圾填埋場(chǎng)分為衛(wèi)生填埋場(chǎng)（I、II級(jí)）、受控填埋場(chǎng)（III級(jí)）、簡(jiǎn)易填埋場(chǎng)（IV級(jí)）三大類(lèi)型，主要按照項(xiàng)目立項(xiàng)→決策→設(shè)計(jì)→采購(gòu)→施工→竣工→運(yùn)行→維保等環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)營(yíng)一體化實(shí)踐[1]。我國(guó)在生態(tài)文明思想指導(dǎo)下編制并實(shí)施了“標(biāo)準(zhǔn)”，把評(píng)估內(nèi)容從建設(shè)水平擴(kuò)展到了運(yùn)行管理，并在建設(shè)方面詳細(xì)列舉了10項(xiàng)內(nèi)容，涵蓋了從選址到總體環(huán)境評(píng)價(jià)的各個(gè)層面。

目前，在統(tǒng)一大市場(chǎng)建成后形成了城市-鄉(xiāng)村資源大循環(huán)格局，一方面促進(jìn)了城市工業(yè)品與鄉(xiāng)村農(nóng)產(chǎn)品之間的交換與流通，整體上增加了垃圾數(shù)量與規(guī)模；另一方面基層地區(qū)簡(jiǎn)單粗暴的傾倒、填埋處理，已對(duì)土壤環(huán)境、地下水環(huán)境造成的一定程度的污染。為防治污染，并為其土地資源、水資源再利用創(chuàng)造條件，既要加強(qiáng)生活垃圾填埋場(chǎng)的修復(fù)治理，也應(yīng)在技術(shù)賦能路徑下創(chuàng)新，并應(yīng)用多種適配性較高的生態(tài)治理技術(shù)。

2 生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)治理技術(shù)分析

從“規(guī)范”看，在強(qiáng)制性生活垃圾填埋工程中既要在項(xiàng)目種類(lèi)、五大要素指標(biāo)及實(shí)施情況規(guī)范下進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，又需嚴(yán)格按第4條生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)相關(guān)要求與指導(dǎo)意見(jiàn)進(jìn)行針對(duì)性處理。具體而言，除遵循一般規(guī)定外，應(yīng)針對(duì)“1大工程、1項(xiàng)監(jiān)測(cè)、6大系統(tǒng)”進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)處理，實(shí)施時(shí)應(yīng)該落實(shí)到如下方面：地基處理與垃圾壩工程；防滲系統(tǒng)；地下水與地表水收集導(dǎo)排系統(tǒng)；滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng)；填埋作業(yè)；封場(chǎng)覆蓋及生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)；填埋氣導(dǎo)排處理與利用系統(tǒng)；安全與環(huán)境監(jiān)測(cè)等[2]。下面僅對(duì)其中常用的原位規(guī)范封場(chǎng)、異地轉(zhuǎn)運(yùn)處理、好氧快速穩(wěn)定化三種做出具體分析。

2.1 原位規(guī)范封場(chǎng)

該技術(shù)也稱(chēng)原位生態(tài)封場(chǎng)，在生活垃圾填埋場(chǎng)中的應(yīng)用相對(duì)普遍，該技術(shù)應(yīng)用時(shí)主要包括：生活垃圾堆體整形；堆體邊坡與頂部平臺(tái)的修整；污染阻隔和雨水導(dǎo)排；滲濾液與填埋氣導(dǎo)排；堆體覆蓋及植被恢復(fù)等。從優(yōu)勢(shì)看，工藝簡(jiǎn)便、易于操作、施工周期較短、成本投入少，綜合效益產(chǎn)出較高，適用于基層生活垃圾填埋場(chǎng)的修復(fù)治理。比如，在杭州天子嶺填埋場(chǎng)修復(fù)治理中，應(yīng)用設(shè)計(jì)修復(fù)一體化方案，對(duì)其堆體、邊坡、平臺(tái)、地表徑流、填埋氣、地表植被等進(jìn)行綜合治理后，已產(chǎn)生明顯的修復(fù)效果。

2.2 異地轉(zhuǎn)運(yùn)處理

該技術(shù)包括全量轉(zhuǎn)運(yùn)異地處理、全量篩分異地處理兩種方式。

在第一種方式下，主要是通過(guò)開(kāi)挖生活垃圾填埋場(chǎng)將其中的陳腐垃圾進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)與處理，實(shí)施時(shí)無(wú)需對(duì)其進(jìn)行篩分，僅需要按堆體開(kāi)挖→運(yùn)輸→新建封場(chǎng)覆蓋→生態(tài)恢復(fù)等流程進(jìn)行處理即可。實(shí)際處理時(shí)，一些地區(qū)結(jié)合《生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)范》（GB 51220—2017）中提供的指導(dǎo)意見(jiàn)，通常會(huì)將其全量轉(zhuǎn)運(yùn)至垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行處理，或者根據(jù)衛(wèi)生填埋要求進(jìn)行綜合處理，規(guī)避其二次污染。

在第二種方式下，需要對(duì)開(kāi)挖的生活垃圾做進(jìn)一步篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)、處理、處置。應(yīng)用時(shí)一般按其顆粒大小、密度、磁化性等進(jìn)行篩分，再根據(jù)輕質(zhì)可燃物、磚石、腐殖土等進(jìn)行分類(lèi)運(yùn)輸與處理處置。比較而言，前一種技術(shù)適用范圍較大；后一種技術(shù)在小型生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)治理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更高。

2.3 好氧快速穩(wěn)定化

該技術(shù)主要是從整體上將生活垃圾填埋場(chǎng)當(dāng)作一個(gè)大型好氧生物反應(yīng)器，然后在好氧條件下利用配套的垃圾生物降解技術(shù)完成修復(fù)與治理。其中，好氧降低反應(yīng)條件的設(shè)置需要配置一系列措施：安裝高壓風(fēng)機(jī)；鋪設(shè)管道與井；注入氧氣（空氣）；在水與氧氣前提下，借助一系列化學(xué)反應(yīng)、生物化學(xué)反應(yīng)、生物反應(yīng)等，降低垃圾中的有機(jī)物，進(jìn)而使其進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在治理周期，成本投入方面具有一定優(yōu)勢(shì)，一般經(jīng)過(guò)2～4年即可達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。適用于封場(chǎng)后的垃圾填埋場(chǎng)與非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)。

3 生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)治理技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

3.1 項(xiàng)目概況

以江西某生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)封場(chǎng)服務(wù)項(xiàng)目為例，生態(tài)封場(chǎng)面積為7.1萬(wàn)m2，項(xiàng)目總投資額度為4 107.89萬(wàn)元，服務(wù)內(nèi)容分為生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)封場(chǎng)與封場(chǎng)后3年的環(huán)境檢測(cè)及養(yǎng)護(hù)管理兩大部分，分別投入費(fèi)用為3 523.89萬(wàn)元、420萬(wàn)元。由于合同封場(chǎng)工期為8個(gè)月，工作人員參考“標(biāo)準(zhǔn)”第2條10評(píng)價(jià)內(nèi)容、“規(guī)范”第4條中9項(xiàng)規(guī)范及要求、前期地質(zhì)勘察報(bào)告、實(shí)地調(diào)查報(bào)告、采訪記錄等資料，將上述兩部分劃分為若干分項(xiàng)工程。具體為：垃圾減容；堆體整形；填埋氣收集導(dǎo)排處理；滲濾液收集與導(dǎo)排；封場(chǎng)防滲覆蓋；雨水導(dǎo)排道路及綠化；環(huán)境監(jiān)測(cè)等。既可從整體上進(jìn)行系統(tǒng)性的技術(shù)方案設(shè)計(jì)，也能針對(duì)分項(xiàng)工程選擇適配性較高的生態(tài)治理技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)治理。場(chǎng)地周邊環(huán)境情況如下表1所示。

表1 場(chǎng)地周邊環(huán)境情況

3.2 應(yīng)用需求

首先，該項(xiàng)目治理對(duì)象為生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。此類(lèi)強(qiáng)制性工程項(xiàng)目中應(yīng)用的生態(tài)治理方案，主要包括搬遷修復(fù)方案與封場(chǎng)覆蓋治理方案兩大類(lèi)，從場(chǎng)地周邊環(huán)境情況看，第一種方案的適用性不強(qiáng)，但是在應(yīng)用第二種方案時(shí)，涉及的治理較多，可供選擇的有原位生態(tài)封場(chǎng)、異地衛(wèi)生填埋、篩分后異地處理、適當(dāng)減容后生態(tài)封場(chǎng)四種實(shí)用技術(shù)。考慮到該項(xiàng)目前期投資為160萬(wàn)元、工期短、整體要求高等綜合目標(biāo)，宜選擇性?xún)r(jià)比較高的適當(dāng)減容后生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)。

其次，該項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)址地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)不良地質(zhì)作用，地層分布情況為素填土→雜填土→粉質(zhì)黏土→全風(fēng)化片巖→強(qiáng)風(fēng)化片巖。由于中間為丘陵，邊緣已形成邊坡。水文地質(zhì)條件方面，將場(chǎng)地地下水劃分為第四系松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水等二大地下水類(lèi)型。勘察期間按規(guī)范要求在勘察施工的 48個(gè)鉆孔內(nèi)測(cè)量水位，穩(wěn)定水位埋深約 1.06～12.66 m（高程 46.94～71.31 m），根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，場(chǎng)地地下水位年變化幅度為 1.00～3.00 m。根據(jù)場(chǎng)地巖土層特征及鉆探水文觀測(cè)資料，場(chǎng)地劃分兩個(gè)含水層，即第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層和基巖裂隙含水層。滿足上述技術(shù)應(yīng)用條件。

最后，環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告顯示，填埋場(chǎng)項(xiàng)目中無(wú)人為采空區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，而且擬建場(chǎng)地中的抗震防烈度為6度，加速度值為0.05 g，若后續(xù)建立建筑物時(shí)具有一定的不利性。同時(shí)，土壤環(huán)境、地下水環(huán)境檢測(cè)結(jié)果表明其已受到污染，而且周邊地下水多項(xiàng)指標(biāo)存在超標(biāo)問(wèn)題。因而，在實(shí)際的封場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要按照“預(yù)防為主，綜合治理”的思路設(shè)計(jì)技術(shù)方案，確保治理的全面性與有效性。

3.3 技術(shù)方案

根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)范》（GB 51220—2017），該項(xiàng)目按照“系統(tǒng)性+專(zhuān)項(xiàng)化”思路設(shè)計(jì)了生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)方案。主要包括堆體有生活垃圾減容與堆體整形、滲濾液抽排系統(tǒng)、填埋氣體收集與處理系統(tǒng)、封場(chǎng)防滲及覆蓋系統(tǒng)、地表水導(dǎo)流系統(tǒng)、封場(chǎng)道路及平臺(tái)、填埋場(chǎng)封閉監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測(cè)、水土保持、職業(yè)安全與衛(wèi)生、節(jié)能措施及全過(guò)程管理措施等。具體如圖1所示。

圖1 封場(chǎng)技術(shù)方案示意圖

3.4 關(guān)鍵技術(shù)

該技術(shù)方案中的分項(xiàng)工程較多，涉及若干治理技術(shù)。其中大部分技術(shù)均按照GB 51220—2017中的要求進(jìn)行選擇及實(shí)施。為論述的清晰性，本次研究?jī)H對(duì)其中具有創(chuàng)新性“一種生活垃圾填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)”進(jìn)行具體說(shuō)明。該系統(tǒng)由“排氣層+防滲層+排水層+植被層”構(gòu)成，細(xì)分為營(yíng)養(yǎng)植被層、覆蓋支持土層、排水層、防滲層、防滲保護(hù)層、導(dǎo)氣層。旨在為填埋體與地上環(huán)境提供安全屏障，削減兩個(gè)環(huán)境系統(tǒng)間的物質(zhì)傳輸，控制滲濾液產(chǎn)生及填埋氣無(wú)組織排放等，進(jìn)而為“雙碳”目標(biāo)的落實(shí)、地表徑流的滲入、惡臭控制、地表生態(tài)恢復(fù)等提供支持。具體如下。

（1）營(yíng)養(yǎng)植被層。300 mm 厚營(yíng)養(yǎng)土，此層主要促進(jìn)植物生長(zhǎng)，垃圾堆體表面目前按照植草綠化設(shè)計(jì)。

（2）覆蓋支持土層。500 mm 厚壓實(shí)土層，此層作用是保護(hù)下面的排水層和防滲層免受來(lái)自上方潛在的傷害，覆蓋支持土層滲透系數(shù)大于 1×10-4 cm/s。營(yíng)養(yǎng)土及種植土從鷹潭本地采購(gòu)，土層運(yùn)輸距離預(yù)計(jì)在15 km左右。

（3）排水層。6.0 mm復(fù)合土工排水網(wǎng)格。此層截取上層濾進(jìn)的滲入雨水，阻止其在下面的防滲層上聚積。此層收集到的滲入水將被引向庫(kù)區(qū)周邊排水溝。

（4）防滲層。1.50 mm HDPE土工膜。此層阻止?jié)B入水進(jìn)入下層以產(chǎn)生滲瀝液，同時(shí)防止下層氣體四處逃逸，污染環(huán)境。

（5）防滲保護(hù)層。膜上、下面均設(shè)置防滲保護(hù)層，采用400 g/m2非織造土工布，此層可有效保護(hù)HDPE土工膜不受到破壞。

（6）導(dǎo)氣層。6.0 mm復(fù)合土工排水網(wǎng)格滿鋪，及時(shí)導(dǎo)排垃圾堆體所產(chǎn)生的填埋氣體至火炬系統(tǒng)處置。

需要注意的是，該項(xiàng)目應(yīng)用上述封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)時(shí)，充分考慮周邊環(huán)境情況的復(fù)雜性與預(yù)防二次污染要求，配套設(shè)置了綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體操作時(shí)按照“設(shè)備層→數(shù)據(jù)采集層→數(shù)據(jù)處理層→應(yīng)用層”進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)置，并按照模塊化設(shè)計(jì)思想對(duì)土壤、空氣、水、職業(yè)環(huán)境設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模塊。具體操作如下：工作人員根據(jù)垃圾壩、封場(chǎng)道路及平臺(tái)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)；根據(jù)設(shè)備層的物聯(lián)設(shè)備配置要求，選擇溫濕度佳傳感器、氣體監(jiān)測(cè)儀、土壤成分監(jiān)測(cè)裝置、大氣沉降收集器、監(jiān)控?cái)z相頭等進(jìn)行設(shè)置；監(jiān)測(cè)裝置布設(shè)后，為其配置相應(yīng)的無(wú)線網(wǎng)連接設(shè)備，以WiFi裝置為準(zhǔn)。設(shè)置好空氣監(jiān)測(cè)模塊、土壤監(jiān)測(cè)模塊、地下水監(jiān)測(cè)模塊、職業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊后，對(duì)施工期間及施工后的封場(chǎng)內(nèi)環(huán)境實(shí)施密切監(jiān)測(cè)，保障治理目標(biāo)的落實(shí)。

江西某生活垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)封場(chǎng)服務(wù)項(xiàng)目已于2022年3月2日順利竣工驗(yàn)收，以前令人“嗤之以鼻”的垃圾填埋場(chǎng)，搖身一變成了生態(tài)景觀區(qū)，不僅有效地改善了填埋場(chǎng)周邊環(huán)境，維護(hù)了安全穩(wěn)定，對(duì)于生態(tài)恢復(fù)、土地利用和環(huán)境保護(hù)也具有重大意義。填埋場(chǎng)狀況前后對(duì)比如圖2、圖3所示。

圖2 封場(chǎng)前填埋場(chǎng)狀況圖

圖3 生態(tài)封場(chǎng)后填埋場(chǎng)狀況圖

4 結(jié)語(yǔ)

新標(biāo)準(zhǔn)與新規(guī)范的實(shí)施起到了規(guī)范生活垃圾填埋場(chǎng)治理的作用，有利于促進(jìn)其向著安全環(huán)保的方向發(fā)展。結(jié)合上述分析可以看出，進(jìn)入中國(guó)式現(xiàn)代化改革時(shí)期后常用的生態(tài)治理技術(shù)有所增多，不同技術(shù)之間的聯(lián)合應(yīng)用明顯增強(qiáng)。建議在同類(lèi)項(xiàng)目中嚴(yán)格按照生態(tài)環(huán)保一體化實(shí)踐模式，一方面加強(qiáng)對(duì)其生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用需求的分析；另一方面制定一些適配性較高的技術(shù)方案，并將其落實(shí)到具體的各個(gè)環(huán)節(jié)。考慮到此類(lèi)技術(shù)應(yīng)用時(shí)專(zhuān)業(yè)要求高、技術(shù)較為復(fù)雜，實(shí)踐主體應(yīng)配套實(shí)施全過(guò)程管理，通過(guò)系統(tǒng)性管理與專(zhuān)項(xiàng)化管理相結(jié)合的方法為其應(yīng)用保駕護(hù)航。