本文綜述了我國垃圾填埋場的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，針對我國填埋場因歷史發(fā)展留存的問題及目前普遍存在的問題，提出了“生態(tài)型填埋場”的概念，闡述了生態(tài)型填埋場建設(shè)的必要性，結(jié)合生態(tài)型填埋場工程應(yīng)用闡明了生態(tài)型填埋場實踐方法，實現(xiàn)填埋場綠色、經(jīng)濟、循環(huán)、數(shù)字化管理。
此文為刊登在《中國環(huán)衛(wèi)》2021年第6期的封面文章
衛(wèi)生填埋場作為我國生活垃圾處置的主要方式之一，在過去數(shù)十年間承擔(dān)著我國生活垃圾處置的主要任務(wù)，未來將作為兜底保障性措施長期存在。隨著原生垃圾“零填埋”“碳達峰”“碳中和”等政策的出臺，垃圾填埋場的未來發(fā)展方向成為新的關(guān)注點。本文綜述了我國垃圾填埋場的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，針對我國填埋場因歷史發(fā)展留存的問題及目前普遍存在的問題，提出了“生態(tài)型填埋場”的概念，闡述了生態(tài)型填埋場建設(shè)的必要性，結(jié)合生態(tài)型填埋場工程應(yīng)用闡明了生態(tài)型填埋場實踐方法，實現(xiàn)填埋場綠色、經(jīng)濟、循環(huán)、數(shù)字化管理。
我國生活垃圾衛(wèi)生填埋始于20世紀80年代末，近幾十年來一直作為我國生活垃圾處置的最主要方式。傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋方式一般是生活垃圾、建筑垃圾、工業(yè)垃圾等通過直接填埋進行處置，若處置不當(dāng)或者未按填埋相關(guān)要求處置會引發(fā)嚴重的環(huán)境污染問題，不僅造成填埋場區(qū)內(nèi)環(huán)境污染，其產(chǎn)生的“鄰避效應(yīng)”影響填埋場周邊的居民生活環(huán)境及土地資源利用價值。環(huán)保趨嚴對填埋場建設(shè)、運營帶來了新的挑戰(zhàn)，建設(shè)生態(tài)型填埋場可以增加垃圾填埋場的有效庫容、延長填埋場的使用年限，降低垃圾產(chǎn)生的一系列不利影響，保障填埋場所在區(qū)域的土地資源的可持續(xù)化利用。 我國垃圾填埋場發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及存在的主要問題
我國生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)主要經(jīng)歷了三個階段：20世紀80年代以垂直防滲為主的衛(wèi)生填埋場、20世紀90年代以水平防滲為主的衛(wèi)生填埋場、21世紀垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)、垃圾滲濾液處理技術(shù)及填埋氣體利用技術(shù)完善的衛(wèi)生填埋場，建設(shè)及配套標(biāo)準(zhǔn)見表1[1]。
目前，生活垃圾處理方式主要分為衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥。我國垃圾產(chǎn)生量逐年增加（圖1），生活垃圾清運量由2003年的14856.5萬噸增長至2020年的23511.7萬噸，生活垃圾無害化處理量由2003年的7544.7萬噸增長至2020年的23452.3萬噸，無害化處理率由50.8%增長至99.7%，其中，衛(wèi)生填埋占比由2003年的84.9%降低至2020年的33.1%。近年來，我國對環(huán)保日益重視，垃圾處理的“減量化、資源化、無害化”的水平逐漸提升，基本實現(xiàn)生活垃圾無害化處理。
圖 1我國2003-2020年生活垃圾清運量及無害化處理能力（數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計年鑒）
我國城市衛(wèi)生填埋場的數(shù)量由2003年的457座增長至2020年的644座（圖2）；城市衛(wèi)生填埋的處理能力由2003年的187092噸/日增長至2020年的337848噸/日，城市衛(wèi)生填埋處理量由2003年的6404萬噸增長至2020年的7772萬噸（圖3）。近年來隨著垃圾焚燒處置方式的推行，填埋場的數(shù)量及處理水平增長較為緩慢[2]，2017年垃圾填埋無害化處理量達到最大為12037.6萬噸；2018年，填埋場總量及無害化處理能力達到最大值，擁有填埋場663座，無害化處理能力達到373498噸/日。
圖2 我國2003-2020年不同類型的無害化處理場數(shù)量（數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計年鑒）
隨著國家“十二五”規(guī)劃、“十三五”規(guī)劃、《關(guān)于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》等一系列相關(guān)政策的出臺，生活垃圾焚燒處置能力不斷提升，生活垃圾衛(wèi)生填埋量將有所下降。衛(wèi)生填埋處理能力占比從85.6%（2003年）下降至35.1%（2020年）；衛(wèi)生填埋處理量占比由84.9%（2003年）下降至33.1%（2020年）（圖3）。2019年，生活垃圾衛(wèi)生填埋量為10948.0萬噸，占比45.6%；生活垃圾焚燒處置量12174.2萬噸，占比50.7%（圖3），焚燒處置量首次超過衛(wèi)生填埋處置量。以垃圾焚燒為主體，以資源化為優(yōu)先，以衛(wèi)生填埋為兜底的固廢末端處理大格局正在形成[3]，衛(wèi)生填埋作為生活垃圾處置的兜底保障性處置設(shè)施，將永久存在。
圖 3 我國2003-2020年不同類型的處置設(shè)施無害化處理水平（數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計年鑒）
傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋技術(shù)在一定程度上解決了垃圾處置的問題，但是它占據(jù)了大量的土地資源，帶來了一系列的環(huán)境問題也直接或間接地影響人們的生產(chǎn)生活，作為新的污染源成為實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的阻礙[4,5]。我國垃圾填埋場主要存在以下幾個問題：（1）選址、建設(shè)不規(guī)范導(dǎo)致的風(fēng)險傳統(tǒng)的垃圾填埋場是由垃圾堆發(fā)展而來，在選址和建設(shè)方面沒有進行嚴格的規(guī)劃[6]。垃圾或簡易裸露堆放，或直接運至城外無序傾倒，沒有完善的防滲措施及導(dǎo)氣系統(tǒng)[7]。（2）運營管理不規(guī)范導(dǎo)致的風(fēng)險國內(nèi)多數(shù)填埋場在運營的過程中存在管理不規(guī)范的情況，留下安全隱患，主要表現(xiàn)為接納不規(guī)范垃圾、壓實度不夠、未按單元填埋作業(yè)、無填埋計劃和方案、填埋場現(xiàn)場雨污混流、運行管理缺少技術(shù)性監(jiān)督和檢測手段等方面，會導(dǎo)致周邊環(huán)境污染及燃燒、爆炸等安全隱患的發(fā)生[8]。（3）垃圾填埋氣及滲濾液處置不當(dāng)導(dǎo)致的風(fēng)險填埋場對環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在對空氣、地下水和土壤造成的污染。填埋氣體以二氧化碳和甲烷為主，不僅會加劇溫室效應(yīng)、污染空氣、破壞植被，還具有爆炸的風(fēng)險。垃圾滲濾液處理難度大，污染周邊的地下水和土壤，影響居民的身體健康[9,10]。據(jù)統(tǒng)計全國城鎮(zhèn)約有2000座衛(wèi)生填埋場，有近50%的填埋場在滿負荷運轉(zhuǎn)，其中又有約一半的填埋場在超負荷運轉(zhuǎn)[2]?！冻擎?zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施補短板強弱項實施方案》中提出原則上將不再新建原生生活垃圾填埋場，并且隨著非正規(guī)生活垃圾填埋場治理工作的開展，使得正規(guī)填埋場負擔(dān)加大。垃圾成分復(fù)雜，含有許多寶貴資源，如塑料、金屬、紙、木制品、有機物、無機物等，可經(jīng)處理后實現(xiàn)資源化利用。目前我國垃圾處理方式是混合收集后集中處理，不僅造成垃圾處理費用高，還使得垃圾中資源未得到有效利用。
生態(tài)型填埋場是繼傳統(tǒng)衛(wèi)生填埋場之后填埋技術(shù)發(fā)展的新階段，集污染防滲隔離、填埋資源利用、生態(tài)修復(fù)于一體，多維技術(shù)綜合集成應(yīng)用的可持續(xù)、循環(huán)型填埋場（國作登字-2020-A-01092310）。
2.1 生態(tài)型填埋場建設(shè)的必要性
我國城市垃圾產(chǎn)量正在逐年增長，有一半以上的城市陷入“垃圾圍城”的困境，如何消除垃圾場的負面影響成為各大城市面臨的主要問題[11]。生態(tài)型填埋場的建設(shè)經(jīng)過科學(xué)選址，采取符合國家標(biāo)準(zhǔn)的工程措施，建成后進行規(guī)范的運營管理，按技術(shù)規(guī)范填埋作業(yè)，填埋飽和后進行封場和封場后的維護管理，全過程控制污染。
生態(tài)型填埋場建設(shè)將實現(xiàn)生活垃圾填埋場有效利用庫容增加，提高生活垃圾填埋氣的收集及利用效率，降低滲濾液處理量進而降低填埋場運營費用，加速生活垃圾填埋場生態(tài)恢復(fù)，實現(xiàn)生活垃圾填埋場綠色、經(jīng)濟、可循環(huán)的有序發(fā)展，具有重要的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
2.2 生態(tài)型填埋場發(fā)展現(xiàn)狀
在十八大報告中將生態(tài)文明建設(shè)納入社會主義總體布局，從“四位一體”上升到“五位一體”。2011年，國務(wù)院批準(zhǔn)了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等16個部門印發(fā)的《關(guān)于進一步加強城市固體廢物處理的工作意見》，力爭到2030年達到城鄉(xiāng)固體廢物處理水平接近發(fā)達國家水平。目前“生態(tài)型填埋場”仍處于概念化階段，填埋處置是我國生活垃圾終端處置的最主要方式之一，未來，將作為我國城市生活垃圾處置的兜底保障性措施長期存在，生態(tài)型填埋場的建設(shè)將有效保障垃圾填埋場不作為新的污染源存在，以及助力碳達峰、碳中和“3060”的目標(biāo)實現(xiàn)。
垃圾填埋場的生命周期主要分為三個階段：建設(shè)階段、運行階段和封場修復(fù)階段。垃圾填埋場應(yīng)根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋場處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)124-2009）建設(shè)，建設(shè)項目主要包括填埋場主體工程與設(shè)備、配套工程和生產(chǎn)管理與輔助設(shè)施及生活服務(wù)設(shè)施等，建設(shè)完成后進入運行階段。衛(wèi)生填埋場運行管理應(yīng)符合《生活垃圾填埋場運行管理規(guī)范》（DB11/T 270-2014）。在運行階段，生態(tài)型填埋場采用 “四色法”（國作登字-2020-L-01092309）對填埋場進行動態(tài)劃分，即綠色區(qū)、黃色區(qū)、灰色區(qū)和橙色區(qū)，詳見表2。
通過“四色法”動態(tài)劃分實現(xiàn)垃圾填埋場“五全法”管理，即“場區(qū)表面全密閉、雨污全分流、氣液全收集、滲濾液全處理和氣體全利用”進行填埋場作業(yè)管理。（1）廠區(qū)表面全密閉：使用HDPE膜（高密度聚乙烯膜）對垃圾堆體分區(qū)“全密閉”，將工藝除臭和藥劑除臭相結(jié)合，有效降低臭氣散逸。（2）雨污全分流：通過膜密閉和膜面雨水導(dǎo)排系統(tǒng)的構(gòu)建實現(xiàn)雨污“全分流”，可降低約50%左右的滲濾液產(chǎn)量。（3）氣液全收集：使填埋氣和滲濾液快速、有序的排出垃圾堆體外并“全收集”，使垃圾堆體更加穩(wěn)定和安全。（4）滲濾液全處理：收集到的滲濾液，采用生化處理+高級氧化技術(shù)進行“全處理”，處理后的水可用于園林灌溉和保潔。（5）氣體全利用：在垃圾堆體內(nèi)，構(gòu)建立體填埋氣收集系統(tǒng)，使得填埋氣收集率達到90%以上，可用于填埋氣發(fā)電。在填埋場停止使用后，對填埋場進行封場修復(fù)。衛(wèi)生填埋場封場應(yīng)按照《生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術(shù)規(guī)范》（GB51220-2017）進行規(guī)范封場。將垃圾堆體進行整形壓實，依次完成導(dǎo)氣系統(tǒng)、防滲隔離系統(tǒng)和雨水導(dǎo)排系統(tǒng)的建設(shè)，并增加粘土保護層和植被土層進行生態(tài)修復(fù)，可做成綠地公園、高爾夫球場等。填埋場封場后需設(shè)置封場監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括地下水、地表水、污水排放、填埋氣監(jiān)測、大氣監(jiān)測，以及垃圾堆體表面沉降監(jiān)測設(shè)施等，根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)確定監(jiān)測頻次，進行垃圾填埋場生態(tài)封場后的運營管理。
生態(tài)型填埋場建設(shè)不僅能解決“垃圾圍城”的困境，而且符合我國生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。衛(wèi)生填埋作為生活垃圾處置的兜底保障性處置設(shè)施，將永久存在，而生態(tài)型填埋場在填埋氣體控制、臭氣治理和綜合利用方面優(yōu)勢明顯。隨著國家環(huán)境保護要求的不斷提升，建設(shè)生態(tài)型填埋場無論從經(jīng)濟上、資源利用上還是環(huán)境保護上都是十分必要而有益的，生態(tài)型填埋場具備廣泛的推廣應(yīng)用前景。
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（中蘭環(huán)保科技股份有限公司，廣東省固廢危廢污染隔離防滲系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心） 來源 | 中環(huán)協(xié)衛(wèi)生填埋及生態(tài)修復(fù)專委會”微信公眾號