垃圾填埋场场地修复技术浅谈

高博，叶明强，朱春游，曾毅夫，周益辉

（1.航天凯天环保科技股份有限公司，长沙 410100；2.长沙环保（服务）工业技术研究院，长沙 410100）

随着城市居民生活水平的提高，生活垃圾、固体废弃物的产生量也逐年递增，生活垃圾围城的问题，已成为全球性的环境污染难题[1]。

陈腐垃圾也称作存量垃圾，其存在不仅对城市生活环境卫生造成了不良影响，而且也制约了土地的利用。更重要的是，陈腐垃圾在污染土壤的同时，会对地下水造成潜在的污染，导致居民饮用水安全受到极大危害和威胁[2]。因此，治理城镇乡村遗留的大量陈腐垃圾堆积场地及堆积坑已迫在眉睫，解决垃圾场占用的土地、水源、大气等资源的污染问题已迫在眉睫。

为综合有效治理我国体量大、面积广的垃圾堆积堆放场问题，并避免垃圾卫生填埋场的缺点与不足，可实施垃圾堆放场地及垃圾卫生填埋场地的开采复垦复用技术，这不仅能彻底改变“垃圾围城”的现状，而且可以有效增加卫生填埋场地的使用时间和寿命，最大限度地开发并实现垃圾填埋场地的“减量化、资源化、无害化”目标。

1 垃圾填埋场场地修复的目的和意义

当前，城市生活垃圾处理方式多以直接填埋为主，没有经过任何卫生处理的垃圾场，特别是非正规的垃圾填埋场对环境产生污染，如含重金属的废渣垃圾会对大气、地下水环境及周边场地的土壤造成严重重金属污染，对人类的生存环境和社会环境造成各种负面影响[3]。随着都市化趋势的迅猛发展，城市人口不断增加，居民生活水平物资需求不断提高，城市中需填埋的生活垃圾及可用于垃圾填埋的场地成反比。另一方面，城市对土地的需求量在不断地加大，城市的体量规模也在不断地扩张，用地紧张的问题也越来越突出，采用科学有效的方法，使现有的已经填埋的垃圾加速降解，实现垃圾填埋场地的复垦复用以及对污染土地的综合开发利用，是目前各级政府关注和急需解决的环境问题。

目前，卫生填埋法是广泛使用且公认较为安全的方式，是经济环保的垃圾处理处置方法。但垃圾在填埋过程中，渗滤液的污染也不可忽视，治理垃圾渗滤液也是需要解决的难点问题。垃圾渗滤液的成分十分复杂，其中含有浓度很大的“致癌、致畸”有机、无机化合物和重金属含量较高的有机废水[4]。氮、磷含量的升高是水体发生富营养化的主要诱因，富营养化的水体还可能影响生活饮用水和工业、农业使用水水源。若不妥善安全处理垃圾渗滤液，将对生活环境和人体健康造成非常大的隐患。

2 垃圾填埋场场地修复方案及技术

2.1 生态修复技术

生态修复技术是利用微生物、生态工程以及土建工程的综合处理技术，根据生态生物学的基本原理，采用相应措施，使生态系统的大体结构、发展功能和生物生态潜力在最短的时间内恢复到正常水平，或者更高的生态水平。生态修复技术是一种实用且廉价的绿色无公害生态治理专项技术，可用于较大面积的环境污染整治，具有较好的生态环境绿化、美学生态景观修复价值，不仅消除了环境中的污染物质，又起到了美化绿化生活环境的目的，具有明显的生态、环境效益，并能产生较可观的经济效益和社会效益[5]。

对于已进行了封场处理的生活垃圾卫生填埋场，国内外采用的技术主要是生态修复技术，该技术主要采用植物进行生态环境修复。植物修复是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，最终达到土壤环境污染治理及生态环境双重修复的目的[6]。因为生活垃圾填埋场主要是填埋处理城市垃圾的地方，而生活垃圾中的各种营养成分也是供植物生长具有良好效果的有机肥料。通过富集作用的植物快速生长，能起到固土壤保水源的作用。生态绿色植物生物修复工程形成的小规模范围场地，还能够起到净化环境、净化空气、从根本上抑制防止粉尘扩散、迁移，有效降低减轻环境污染，起到杀灭病菌、美化生态环境的作用。植物修复以其具有的良好生物净化效果，独特优势的经济成本，运行、能耗低的经济效益，简单方便易行，有利于重建重构和恢复绿色生态良好的生态环境系统等优势，备受关注。

2.2 固化稳定化修复技术

固化稳定化修复技术是固化技术和稳定化技术的有机结合，固化技术的实质是用较机械的方法或方式将污染物完全封闭在一个固态产物内，隔绝污染物与外界环境的联系，控制其迁移。稳定化技术是添加化学稳定剂改变土壤的理化性质，通过吸附和离子交换作用、沉淀和络合作用，降低污染物的迁移能力和生物有效性。适合污染土壤固化稳定化再利用的土地，利用类型有工业和公用工程用地、商业办公用地、娱乐、公园用地、仓储和交通枢纽用地、道路和居住用地、生态恢复用地和居住用地等。

固化技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化剂易得等优点，但常规固化技术也有缺点，如固化反应后土壤体积都有不同程度的增加，固化体的长期稳定性较差等。而稳定化技术则可以克服这一问题，如近年来发展的化学药剂稳定化技术，可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性，还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与废物中的重金属等成分之间的化学螯合作用得到强化，进而提高稳定化产物的长期稳定性，减少最终处置过程中稳定化产物对环境的影响。由此可见，稳定化技术有望成为土壤重金属污染修复技术领域的主导。

3 国内外垃圾填埋场场地修复技术发展现状

3.1 国外生态修复技术发展现状

为了解决垃圾填埋场占地面积大、土地无法使用的问题，同时兼顾考虑城市的市容市貌、形象美观等问题，垃圾填埋场一般在封场后开发成各种娱乐场所。在一些发达国家，对于生活垃圾卫生填埋场的修复复垦要比我国早。20世纪60年代，巴黎政府对一座废弃物填埋场地进行了土壤浮土及生态绿化修复，通过种植绿色生态植物，利用植物的生态恢复方法将其打造成了现在的比特蒙公园[7]。

美国对于生活固体废弃物填埋处理卫生利用场地进行生态修复的实例非常多，很多都是成功的。如美国纽约的Fresh Kills 垃圾填埋场是全世界最大的垃圾填埋场，这个生活垃圾卫生填埋场现在已被建设成公园岛[8]。在生态修复技术方面，该项目的生态修复技术采用了较为先进的催化轮栽技术，力求借助植物生态群落的自然繁衍生息过程，用最少的人工手段还原生态系统的生物多样性。因为填埋场内的生活垃圾废物可有效分解，而有机物整体生物沉降需要几十年的时间，所以在30年时间中，将公园的各项建设分为3个阶段进行，首先完成交通、道路、桥梁等基础设施的建设，然后逐步建立非赢利性的公益基础设施和商业性的盈利场所项目，最后再将公园的各环节各部分逐步公开开放。

3.2 国内生态修复技术发展现状

为了尽快修复恢复生态，国内很多垃圾填埋场场地根据市场的需求，都采用了大量人工播种与植被养殖及生态绿色植物修复方法。因此，利用生活固体废弃物填埋处理卫生利用场地及垃圾堆体的自然环境，将其改造成景观山体并进行覆土绿化，以生态植被及植物来巩固山体，保持水土，固化减少水体流失，并以所述的山体为重要依托，对周边生态环境进行综合绿色的整治，建设成生态公园[9]。

4 老旧垃圾填埋场场地修复技术应用

4.1 基本工艺设计

垃圾填埋场好氧段生态修复的工艺流程如下：1）从井往陈腐固体废弃物中注入新鲜空气（尤其是氧）；2）向垃圾堆体环境中注入大量的水或回灌垃圾渗滤液；3）从抽气井中将垃圾填埋场所产生的气体抽出；4）对所抽出的垃圾填埋场有毒有害气体进行净化过滤；5）将净化过滤后的生活垃圾填埋场有毒有害气体有组织排放；6）在运行的基本过程中再收集（抽取）垃圾渗滤液；7）对垃圾渗滤液进行完好的储存和生态处理；8）将经过深度处理的垃圾渗滤液再回灌到垃圾堆体中；9）使整个垃圾填埋场运行期间，对垃圾堆体温、湿度和气体组成成分进行在线监测。

4.2 基本步骤

4.2.1 确定最终覆土层厚度

不同的生物植被类型对生存环境的基本要求不一样，对覆土厚度、水源情况、蓄水量的需求也不同。种植了不同的生态植物，将决定当地的覆土深度和覆土量的多少，而覆土量的多少直接决定了垃圾填埋场在进行场地修复时所产生的成本和投资。

4.2.2 测定土壤营养状况及立地条件

在将要进行植被种植的场地，要先分析土壤中是否存在营养物质及有什么样的营养物质。只有对土壤中的营养成分有了一定的了解后，才能因地制宜地分析是否可以种植或者是否能够种植绿色植物。因此营养物含量水平的高低是决定是否要添加其他肥料的前提条件。如果一个项目下来，还要添加其它肥料，必然导致成本上升、投资上升，在经济上不合理，也不现实。

4.2.3 筛选耐性树种

植物生长在垃圾填埋场的恶劣环境中，其生长存在很多困难，因此需要细心分析并选择合适的植物。比如，对于填埋场地具有大量有毒有害气体的情况下，很多植物会无法生长，但草本生态植物在这种环境下表现较突出，尤其是浅根系的植物，在这种环境下更是能表现很好的生命力。但是，类似浅根系的生态植物，对于生存环境中水的变化非常敏感，水分变化对于其生长有很大影响，因此必须考虑生态组成的方式，使大部分的水分被其它生物吸收，才能保持不需要大量水的植物快速、稳定生长，因此必须要考虑良好的生态组合，以形成良好的生态系统，才能有利于该系统的良好发展。

4.2.4 重建植被

需要有植物、植被再次恢复、播种、种植的项目，当必选需要何种植物能适合这样的场地时，一般是经过以上的分析后，才能初步确定要选取的植物，然后根据场地的特点及生态条件，再选择能够适应该环境的植物进行种植。

5 结论

对我国大量存在的正规、非正规的垃圾填埋场，都需要有生态整治活动及资源化利用过程，这有利于发达和较发达地区有限、宝贵的城市土地资源得到充分利用。尤其是在经济发展较快、经济发达的地区，表现突出的问题都是土地资源紧缺的问题。一些过去被认为是偏远郊区的地方，现在也都发展为城市繁华地区，有的甚至发展成为城市中心地区，因此垃圾填埋场场地修复技术的广泛应用将具有十分重要的意义。

[1] 吴东彪，王瀚起，徐皖苏.淮南市大通老垃圾填埋场植物生态修复研究[J].绿色科技，2013 （8）：212-215.

[2] 钟震.生活垃圾填埋场改造工程—以嘉兴市东栅天德圩生活垃圾填埋场为例[J].绿色科技，2011（3）：96-97.

[3] 戴小松，邵靖邦，叶亦盛，等.垃圾填埋场好氧生态修复技术在武汉金口垃圾填埋场治理工程中的应用[J].城市管理与科技，2016，12（45）：699-703.

[4] 孟淳.垃圾填埋场好氧降解加速稳定化技术生态修复方法[J].建材世界， 2013，34（3）：145-149.

[5] Welander U.，Henrysson T.，Welander T. Biological nitrogen removal from municipal landfill leachate in a pilot scale suspended carrier biofilm process[J]. Water Research，1998，32：1564-1570.

[6] 欧阳科，黎丽华，陈媛，等.膜生物反应器（MBR）处理垃圾渗滤液的脱氮研究[J].生态环境学报，2011，20：706-710.

[7] Kargi F.，Pamukoglu M. Y. Aerobic biological treatment of pretreated landfill leachate by fed-batch operation[J]. Enzyme and Microbial Technology，2003， 33：588-595.

[8] 吴方同，苏秋霞，王云波，等.SBR工艺处理垃圾渗滤液的试验研究[J].长沙电力学院学报：自然科学版，2006，21：120-125.

[9] Kennedy K. J.，Lentz E.M.Treatment of landfill leachate using sequeneing batch and continuous flow upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors [J].Water Research，2000（34）：3640-3656.