简易生活垃圾填埋场综合治理技术浅谈

王浩文，徐 涛，张 璇

（武汉景弘生态环境股份有限公司，湖北 武汉 430061）

随着我国居民生活水平的提高和城镇化的飞速发展，生活垃圾产量剧增，产生了一系列生态问题，如土地占用、水污染、大气污染、土壤污染等，同时引发了一些社会问题和环境问题。

生活垃圾的处理方式主要有堆肥、卫生填埋、焚烧发电等。其中，卫生填埋由于成本低、见效快、处理量大等优势，在国内被广泛应用。在我国，由于经济水平的限制，很多生活垃圾填埋场未按卫生填埋场的标准进行设计和规范建设，缺乏水、气污染物控制措施，后期也未采取相应的有效防护措施。虽然简易生活垃圾填埋场不再接收新垃圾填埋，但由于原存量垃圾降解慢，对区域的环境污染长达20年[1]。因此，对简易生活垃圾填埋场进行污染治理是当今社会发展必须解决的重要环境问题。

1 简易生活垃圾填埋场的主要问题

简易生活垃圾填埋场的垃圾发酵会产生大量填埋气和垃圾渗滤液，由于缺乏完整的水、气污染阻隔措施，填埋气无组织释放、垃圾渗滤液渗漏，导致大气、地表水、地下水受到严重污染，人们的生活环境和生活质量受到了不良影响。

1.1 覆盖封场不完全

由于缺乏规范系统的设计，垃圾随意倾倒，大量生活垃圾裸露，成为简易生活垃圾填埋场的普遍现象，蚊蝇鼠害泛滥，严重破坏了附近居民的生活环境。

1.2 填埋气的环境问题

生活垃圾填埋后，大部分有机垃圾可以被微生物厌氧降解为气体产物，即填埋气。填埋气的主要成分为CO2和CH4，也含有少量其他气体，如硫化氢、氢气以及挥发性有机物等。CO2和CH4是主要的温室气体，其无序排放会加剧温室效应，促进全球变暖；CH4也是一种易燃易爆气体，当垃圾填埋场中CH4的质量分数较高（4.9%～15.0%）时，会产生自燃或爆炸的风险，造成严重危害；同时，会释放大量气味难闻的成分和挥发性有机物，如硫化氢、有机硫化物等，不仅污染了环境，降低了环境质量，有些挥发性有机物还可能具有毒性，危害周边居民身体健康。

1.3 垃圾渗滤液的环境问题

填埋场中的垃圾降解后，某些组分以溶解状态或悬浮状态存在于垃圾水分中，并随着水分运动发生淋滤作用形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水，水分主要来源于降水、地下水和垃圾本身的内含水。渗滤液在填埋场流动的过程中发生泄漏，会严重影响水源和土壤环境。渗滤液组分复杂，有机污染物浓度高、种类多，COD在 10 000 mg/L以上，还可能存在潜在毒性，严重污染地下水和地表水。渗滤液中的氨氮含量也很高，泄漏到地表水中可能严重影响植物生长。渗滤液中也可能含有多种重金属，如Cd、As、Pb、Zn、Hg和Cr等，一旦发生溢漏或渗漏，势必污染水资源，对周边和下游的生态系统产生毒害。

1.4 垃圾填埋场的地面沉降问题

由于缺乏系统规范的管理，简易垃圾填埋场往往没有严格按照“分区、分单元”的作业模式进行垃圾填埋。开展填埋作业时，如果垃圾没有被彻底、均匀地压缩，加上某些组分会不断降解和淋溶损失，填埋场通常会出现不规则的沉降现象。垃圾堆体较高，会埋下重大安全隐患，不规则的沉降也不利于堆体表面的生态恢复。

2 简易生活垃圾填埋场治理技术

目前，国内外简易垃圾填埋场的治理路线主要有原位规范封场、好氧快速稳定化、全量转运异地处理和全量筛分异地处理4种。

2.1 原位规范封场

原位规范封场是国内治理简易垃圾填埋场较为普遍的方法，主要是通过对垃圾堆体进行整形，修整填埋场堆体边坡和顶部平台，做好防渗污染阻隔与雨水导排，做好渗滤液和填埋气导排，最后将垃圾堆体覆盖，恢复植被，消除堆体安全隐患，减少渗滤液和填埋气对周边环境的污染。原位规范封场有成本低、工艺简单、施工周期短等特点，是我国应用最多的简易垃圾填埋场修复技术，如杭州天子岭填埋场等。

原位规范封场主要的优势是具有良好的经济性、时效性等，多适用于非正规、填埋时间长、堆体量大的垃圾填埋场。规范封场应着重考虑阻隔雨水和地下水进入垃圾堆体、抑制垃圾填埋气体的扩散，实现渗滤液减量，再进行渗滤液和垃圾填埋气的有效收集与处理。但是，堆体长期处于厌氧状态，需经过相当长的时间（约30年）才能稳定利用。规范封场后，生活垃圾的降解将继续产生垃圾渗滤液和填埋气体，场地会出现不规则的沉降。因此，为了保证填埋场规范封场后的安全运行，还应加强封场后的维护管理。

2.2 好氧快速稳定化

好氧快速稳定化是把垃圾填埋场建设成一个巨大的好氧生物反应器，在好氧条件下加速垃圾生物降解的成套治理技术。好氧快速稳定化是通过高压风机、管道和井，向垃圾填埋场中注入空气（氧气），使垃圾中的有机质发生好氧降解反应；在氧气和水的作用下，通过以好氧为主的生物反应、生物化学反应、化学反应和物理作用，垃圾中的可降解有机物快速降解，使垃圾达到稳定状态，消除对环境的污染风险[1]。好氧快速稳定化技术的最大特点是治理周期短、成本适中，在2～4年内即可实现填埋场地的稳定化目标，实现土地资源化利用。该技术既可用于有垫层或无垫层的非正规垃圾填埋场，也适用于封场后或正在运行的正规垃圾填埋场。

近20年来，好氧快速稳定化技术在国内外生活垃圾填埋场的治理过程中得到了广泛应用，主要包括渗滤液回灌[2]、垃圾填埋场稳定化机理[3]、生物反应器的影响因素[4]、主要技术指标的变化[5]、垃圾填埋场稳定化评价方法[6]等内容。但在工程中，由于垃圾曝气不充分、堆渗透系数差、对氧气的利用率低[7]等原因，影响了运行效果。我国对该技术的应用起步较晚，成功的实例是北京黑石头消纳场、武汉金口填埋场。

2.3 全量转运异地处理

全量转运异地处理是将陈腐垃圾开挖后，不经过筛分而全部直接转运至相应场所处理或利用。该技术的主要工程是堆体开挖、垃圾运输、新建卫生填埋场及其封场覆盖和生态恢复场址的修复治理等。全量转运异地处理的最大特点是环境治理彻底，可实现土地资源化利用。但该技术成本高，新建卫生填埋场地也浪费了土地资源。

全量转运异地处理应根据垃圾焚烧发电厂的接纳能力或填埋场的填埋能力合理制定转运计划。垃圾堆体开挖分区分步实施，不能开挖期间做好垃圾堆体覆盖、防水排水工作。作业过程中应通过工程措施防爆防尘，避免因堆体开挖破坏引起滑坡。垃圾转运过程应做好二次污染防治、事故预防和监管措施，确保转运工作环保、安全达标。

2.4 全量筛分异地处理

全量筛分异地处理就是对填埋场的垃圾进行挖掘、筛分、转运、处理、处置等。筛分是依据物料颗粒大小、密度、磁化性等物理性质的差异，选用适当的设备和工艺，将物料分成性质相似的若干类。筛分后的物料分为轻质可燃物、金属、砖石块和腐殖土等。该技术对污染治理得彻底，可以达到释放土地的目的。但筛分后异地处理技术工艺较为复杂、成本高，不适合填埋体量大的垃圾填埋场。

全量筛分异地处理常常会由于垃圾填埋年限低、有机质含量高，在垃圾搬运过程中产生臭气、粉尘等二次污染以及沼气的安全控制、腐殖土安全利用等问题[8]；填埋体量大的垃圾填埋场，也会由于开挖难、施工期长、垃圾焚烧厂接纳能力弱等问题不考虑全量筛分异地处理技术。国内应用此工艺技术的工程大多选在填埋年限30年以上且垃圾堆体性质相对稳定的填埋场地，或预先使用原位快速稳定化技术，将垃圾预处理后，再进行开挖、筛分后异地处理。

3 填埋场治理技术比较

在实际工程中，选择填埋场治理技术应结合填埋场的实际情况，从工艺技术的可靠性、工程工期、工程费用、环境污染、土地资源后期发展建设等方面对治理技术方案进行综合比较分析，选择合适的技术方案（见表1）。针对填埋场地工程建设投资少、土地规划再利用率低的情况，原位规范封场技术为存量垃圾治理技术的首选方案。针对垃圾有机质含量高、生物可降解度高的填埋场，建议采用好氧快速稳定化修复技术，使垃圾填埋场稳定化利用，达到相应的利用标准。针对填埋场地稳定化需求较高、垃圾填埋年限较长、筛下物出路能解决且治理周期允许的情况，建议在垃圾场达到开挖条件后，进行全量筛分异地处理，实现垃圾减量化、无害化、资源化，消除污染。在选择垃圾填埋场治理技术时，也可以选择多种处理技术结合的方式，以达到理想的治理效果。

表1 4种简易生活垃圾填埋场综合治理技术比较