生活垃圾填埋场场地再利用方式探讨与实践

众所周知，我国生活垃圾最早采用的处置方式是卫生填埋。

卫生填埋在发展过程中也存在很多问题，尤其是以前非正规填埋，引发二次污染逐渐成为新的风险点，再加上部分垃圾填埋设施库容渐满、达到甚至超过设计处理年限，面临封场整治。

如果封场后的场地不及时规划并加以开发利用，将会浪费土地、污染周边环境。由于大部分非正规填埋场位于近郊区，随着城市发展的需要，用地非常紧缺，可建设使用的土地资源非常匮乏，很多存量填埋场开挖筛分、土壤修复后场地仍可再利用。

本文在介绍生活垃圾填埋场不同类型和地下水污染的基础上，重点以徐州、昆明某地垃圾填埋场高度利用为案例，对垃圾填埋场再利用方式和方案选择进行探讨，以期为后续相关研究提供参考与借鉴。

2023年1月29日，住房和城乡建设部办公厅发布关于《存量填埋设施治理工程项目建设标准（征求意见稿）》公开征求意见的通知。此次征求意见相较于2021年11月12日的第一次征求意见，该标准的适用范围由“非正规生活垃圾堆放场、堆放点治理工程项目”变为“适用于存量填埋设施治理工程项目”，已不局限于非正规生活垃圾堆放场与堆放点。

2022年1月12日，国家发展改革委、生态环境部、住房和城乡建设部发布的《加快推进城镇环境基础设施建设指导意见》指出：“规范有序开展库容已满生活垃圾填埋设施封场治理。未来数年将有一定规模的垃圾填埋场进入封场治理阶段 。”

2021年5月6日，国家发展改革委与住房和城乡建设部发布的《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》指出，存量填埋设施成为生态环境新的风险点，提出“鼓励采取库容腾退、生态修复、景观营造等措施推动封场整治。” 封场整治通常分为前期准备、稳定修复、生态终场、景观运营4个阶段。

随着无废城市建设工作的推进，全国各大城市持续推进固体废物源头减量和资源化利用，最大限度减少填埋量，生活垃圾填埋方式正逐步走向尾声。填埋场封场整治需要对填埋场的稳定化程度、环境风险等级和经济效益进行可行性评估，现有停止填埋或即将停止填埋的垃圾填埋场如何进行绿色低碳治理成为亟待解决的问题。

01生活垃圾填埋场的不同类型与地下水污染因素分析

1.生活垃圾填埋场的不同类型

目前我国生活垃圾填埋场主要分为三类：未采用防渗方式的简易填埋场、以垂直防渗为主的早期卫生填埋场、采用HDPE膜防渗的卫生填埋场。

简易填埋场形成时期为20世纪80年代，此时生活垃圾产生量少，其成分主要以煤灰、厨余垃圾为主，在城市周边的坑洼地带消纳处置。城市建设的垃圾填埋场普遍未做防渗处理，依靠天然材料阻隔渗滤液，均为简易填埋场或垃圾堆放场。

早期卫生填埋场建设的起点为1991年我国建设的第一个垃圾卫生填埋场——杭州天子岭填埋场。该填埋场采用了帷幕灌浆工艺对填埋场进行了防渗处理，即在地下水汇集的出口处建设防渗帷幕。垂直防渗对场址地质条件要求较高，防渗能力有限，渗滤液产生量大。

以水平防渗（HDPE膜）为主要防渗的卫生填埋场开始于1997年，我国第一个采用HDPE膜防渗的垃圾卫生填埋场——深圳市下坪固体废弃物填埋场一期工程建成并投入使用。垂直防渗技术由于技术本身的不完善而逐渐停止使用。

图1 采用垂直防渗与采用HDPE膜防渗的垃圾填埋场

2.生活垃圾填埋场的地下水污染情况

我国填埋垃圾具有高有机质、高含水率和高压缩性等特征，从而在填埋过程中容易产生对地下水的污染风险。

（1） 简易填埋场地下水污染因素分析

生活垃圾简易填埋场在投入运行之前并没有按照规定进行渗滤液导排系统的设计，投入使用后产生的渗滤液无法有效导排，造成大量积存。且由于简易填埋场未设置防渗系统，从而渗滤液四处扩散，对周边地下水造成严重的污染。

（2）以垂直防渗为主的填埋场地下水污染因素分析

以垂直防渗为主的卫生填埋场，底部设置有渗滤液导排系统。刚投入使用时，各系统运转良好，产生的渗滤液能快速有效的导排进调节池，部分未及时收集的渗滤液被垂直防渗阻隔，从而保障周围地下水环境。这种类型的填埋场渗滤液外渗的原因，一是垂直防渗使用时间过长，垂直防渗局部发生破损。二是随着垃圾填埋高度不断增高，渗滤液水头增大，从而渗滤液刺穿了底部防渗层，溢流至场外。

（3） 以水平防渗（HDPE膜）为主的填埋场地下水污染因素分析

以水平防渗为主的卫生填埋场建设有完备的渗滤液导排系统与防渗系统，从理论角度不会形成渗滤液外溢。通过调研发现，我国部分填埋场存在防渗系统渗漏而导致的地下水污染风险。主要原因如下：

一是由于防渗系统建设过程中施工质量不高，存在铺设安装作业不规范、工程质量控制措施不足等问题；

二是部分填埋场采购再生劣质HDPE膜而导致防渗材料易破损易老化，防渗材料质量不过关。

三是由于部分填埋场精细化管理水平不高，填埋堆体存在渗滤液积存现象，加大渗滤液向外部扩散的风险。

四是填埋场建设选址受诸多客观因素影响，存在防渗系统失效后环境污染的风险。

如西南省份部分填埋场地存在溶洞、泉眼或裂隙等快速泄漏通道；东部省份部分填埋场库底高程低于地下水位；滨海临河地区地基基础为软土，地基承载力不高。这些填埋场一旦人工防渗屏障失效后，由于缺少天然基础防渗层，高浓度有毒有害渗滤液渗漏后将直接进入周边土壤和水体，造成严重的环境污染后果。

02生活垃圾填埋场地下水污染控制与场地再利用

1.生活垃圾填埋场的地下水污染控制方式

场地再利用时，应首先判断是否出现地下水污染，如存在地下水污染，需考虑地下水污染控制手段。若地下水污染控制技术难以实现，如场地地质无不透水层、周边有环境敏感点、底部有岩溶等，则需考虑异地搬迁处理方案。

填埋场地下水污染控制通常采用的手段是，环填埋库区设置一道封闭的垂直防渗墙，底部嵌入天然相对不透水层，以此控制库区内地下水的自然排泄和流入，从而使库区形成一个完整的相对独立的水文地质单元。这样，既可以防止渗滤液外渗漏，又可以有效地阻隔外界地下水入渗，从而控制填埋场污染扩散，改善场区周边水土环境。

目前应用于垃圾场垂直防渗的工艺多达数十种，可归纳为以高压喷射注浆为代表的传统刚性防渗工艺和以HDPE土工膜防渗墙为代表的新型柔性工艺。传统垂直防渗墙多采用塑性混凝土连续墙、深层搅拌桩防渗墙、喷射注浆防渗墙和板桩防渗墙。这些垂直防渗墙因施工工艺、地质条件的限制，往往适用于不同工程项目。新型柔性工艺垂直防渗墙多采用垂直开槽置换工艺，置换土多采用土、膨润土及水泥土混合，中间设置HDPE或GCL等防渗材料。

2.生活垃圾填埋场的场地再利用方式

我国生活垃圾填埋场场地利用规范《生活垃圾填埋场稳定化场地利用技术要求》对生活垃圾填埋场的再生利用分为三种方式：低度利用、中度利用和高度利用。

表1 填埋场场地稳定化利用的判定要求

上述三种利用方式主要是根据封场年限长短、堆填垃圾有机质含量多少、填埋气甲烷含量高低进行划分。

3.场地再利用方案选择

随着城市的发展，城区范围不断的扩大，很多城市的垃圾填埋场进入城区规划范围内。一些目前只能低度利用的生活垃圾填埋场可根据城市规划的需要，结合好氧稳定化等技术手段，加速堆填垃圾的降解，从而提前进行中高度利用。好氧稳定化作为加速厌氧填埋场稳定的有效方式，可加速有机垃圾分解腐熟，控制恶臭环境风险。

根据填埋场距离城市的远近，垃圾填埋场再生有以下不同的方式：

远郊区垃圾填埋场宜采用低度利用方式“原位封场+生态修复”；

近郊区垃圾填埋场宜采用中度利用方式“好氧稳定化（根据有机质含量选择）+封场+景观绿化”；

城区范围内垃圾填埋场宜采用高度利用方式“好氧稳定化（根据有机质含量选择）+陈腐垃圾筛分资源化+场地再利用”。

03填埋场场地高度利用案例

1.徐州某填埋场场地再利用案例

（1） 填埋场概况

徐州某填埋场原为采石场废弃大坑，2000年6月至2002年8月期间为市区部分生活垃圾临时堆放，垃圾堆体占地面积19285.8㎡，垃圾堆体体量约353217m³，填埋场垃圾堆体最高点距周围地面高度约15m，填埋场未按照相关规范建设防渗系统。

为防止污染扩大，2006年7月政府对该填埋场进行简单封场治理，堆体内渗滤液经收集后，采用槽罐车送至附近污水处理厂处理，填埋气体经收集后直接排放，同时对垃圾堆体进行覆盖绿化处理，在填埋区四周设置截洪沟截取四周地表水及堆体表面收集的雨水，截洪沟内雨水经收集后就近排入水体。该封场处理方案为简易封场，未采用封场防渗系统，不能隔断雨水进入。

（2） 现状分析

（a）地下水监测数据：填埋场周边地下水监测中95%的指标都优于地下水III类水标准，超标的主要是总硬度、硝酸盐氮以及大肠菌群。地下水中硝酸盐氮、大肠菌群一般来自于地表，多为人为因素造成，填埋场周边存在大量工厂及村民的居住，而且村民的生活污水特别是粪便等均未进入市管网系统。同时在地下水流向的上游及下游都存在大肠菌群超标现象，上下游超标趋势不明显。因此不能判定超标因子主要为填埋场造成。

（b）填埋气产生情况：根据生活垃圾取样调查分析，填埋场有机质含量大部分在12.18%~22.92%之间。根据钻孔情况，填埋气甲烷含量范围为0.03%~4.8%，部分钻孔浓度范围接近爆炸下限，部分钻孔甲烷占比达到53.8%。

（c）周边区域规划情况：徐州市政府为建设生态徐州，已于2018年底启动了该区域棚户区改造工程。垃圾填埋场位于改造范围内，周边规划为居住、商业、公共服务设施用地，因此本垃圾填埋场需要进行处理，实现污染场地的彻底治理，满足场地开发利用的需求。

（3） 方案选择

由于填埋场处于城区范围，且根据最新规划情况，填埋场有高度利用需要。因此本填埋场采用“存量垃圾通风预处理+开挖筛分+筛出物综合利用+渗滤液外运处置”工艺进行治理。即对垃圾堆体实施好氧预处理后，开展垃圾筛分工作，对筛分后的筛上物进行外运焚烧处理、腐殖土原位环保填埋、无机骨料进行回收利用，同时对堆体内渗滤液进行处理处置。

具体实施内容包括：

（a）预处理工程：采用输氧抽气技术，对垃圾堆体内的有机物质进行加速降解，有效降低垃圾堆体内甲烷气体和臭气的浓度，使其具备安全开挖的基本条件。

（b）垃圾开挖及筛分工程：对垃圾堆体进行开挖和原位筛分，其中包括开挖工程和筛分工程两个部分。

（c）处置工程：对筛分后的筛上物进行外运焚烧处理、腐殖土原位环保填埋、无机骨料进行回收利用。

（d）渗滤液处置工程：库区内积存的渗滤液进行有效处理处置。

本项目治理垃圾总量为25.32万m³（32.91万t），筛分周期206天，筛分周期为8个月，筛分过程中产生2.12万t轻质可燃物，12.84万t粒径≥20mm的无机物，17.93万t粒径＜20mm的腐殖土，以及263t可回收（金属）。

本项目实施后改善人居环境，体现了节约、集约用地的原则，盘活了存量土地，实现污染场地的彻底治理，满足场地开发利用的需求。

2.昆明某填埋场场地再利用案例

（1） 填埋场概况

昆明某填埋场占地约115亩，垃圾填埋场所在地为山谷地形，位于一条南北向，切削较浅的冲沟中部，东南高西北低，东西两侧为较低矮的山梁，场区汇水面积较小。该片区属喀斯特地貌，岩土类别以石灰岩为主，地表覆盖有粘土，粘土层厚薄不等。场区主要建设内容包括管理用房、进场道路、少量围墙和挡土墙。该填埋场从1994年开始用来填埋生活垃圾，2012年日均接纳生活垃圾220t，2014年底停止填埋，有近65万m³的垃圾。

在该填埋场运行过程中，运营单位在垃圾填埋后及时覆土，垃圾堆体表面大部分面积已进行覆盖，仅边坡较陡的局部存在垃圾裸露的情况。为储存调蓄雨季大量产生的垃圾渗滤液，在垃圾堆体北部下游以下挖方式建有三座渗滤液调节池。

（2） 现状分析

（a）该垃圾场未按国家标准建设，库底和边坡没有铺设任何防渗结构层，为简易垃圾堆放场，垃圾入场后也仅做简易填埋处理，与垃圾无害化处理要求相去甚远。

（b）该片区属喀斯特地貌，垂直岩溶尤为发育，落水洞、漏斗随处可见，岩土类别以石灰岩为主，因此无法采用垂直防渗进行地下水污染控制。

（c）垃圾场地处滇池流域，距捞鱼河1.5km、距白龙潭水库约3km，属于水环境敏感地区。

（d）垃圾堆体表面大部分面积已进行覆盖，但垃圾堆体边坡较陡的局部存在垃圾裸露的情况，导致雨天污水流淌，夏季蚊蝇乱飞，严重影响了附近的环境。

（3） 方案选择

由于该填埋场处于滇池流域，距离河流、水库近，且该填埋场场底无防渗措施，且场底存在岩溶发育，无法通过垂直防渗的方式控制地下水污染。因此为彻底治理本填埋场，消除环境风险隐患，整治遗留多年的环境问题，采用异位处理工艺对填埋垃圾进行分类处理。

本工程治理采取的处理流程为：好氧曝气→垃圾分区开挖→垃圾筛分→垃圾焚烧/回填处理→原址修复，该技术路线能够彻底解决环境污染问题，技术路线成熟、实施周期可控。

考虑开挖对有机质较高的区域进行好氧曝气处理，降低其有机质含量，达到开挖的条件。其他区域直接采用分区开挖的方式，进入筛分系统。为提高筛分效率，对于水分高于35%的物料，进入晾晒车间；能满足筛分要求的物料则进入筛分车间。

本次设计中，生活垃圾处置周期为两年，该项目共开挖、筛分生活垃圾约65万m³（58.95万t），日处理垃圾量约为2000t。本次处理共运送发电厂焚烧轻质物约2.5万t，处置腐殖土约50.54万t，覆土绿化95.5亩。

本项目治理后，清除了污染源，避免了地下水污染。经过生态修复后的填埋场原址满山鲜花盛开，覆土绿化种植波斯菊5.15万㎡，美竹1.13万㎡，为便于周边市民游玩，设置了多条游园步道，健身休闲娱乐为一体。

04新发展需求下存量生活垃圾填埋场场地再利用

目前“无废城市”工作推进，迫切需要加快固体废物分类回收管理体系构建，填埋场治理方向中的筛分专用，同样需要固废资源利用设施。我国对固体废物资源化利用的财政支出在整体财政支出中占比相对较低，资本投入强度不够，社会资本投入积极性不高。

因此，针对垃圾填埋场的陈腐垃圾开采、土壤修复及再开发，可整体策划为EOD 项目，探索开展EOD模式，推进生态环境治理与生态旅游、城镇开发等产业融合发展。

2021年9月12日，中共中央办公厅印发了《关于深化生态保护补偿制度改革的意见》，提出健全以国家温室气体自愿减排交易机制为基础的碳排放权抵消机制，将甲烷利用等领域温室气体自愿减排项目纳入全国碳排放权交易市场。垃圾填埋场产生的大量温室气体排放主要来自于填埋气中的甲烷，甲烷是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体，其单位温室效应是CO2的20多倍。根据美国机构调查，各种大型垃圾填埋场释放的强效温室气体甲烷排放量，超过化石燃料和农业部门，约占甲烷总排放量的20%。十四五期间，生活垃圾处理仍属于自愿减排行业，相关企业可待国家CCER市场重新启动后积极申报相关减排项目、获取碳资产收益。

垃圾填埋场经过长期的地下厌氧发酵，堆体内积存着大量填埋气，存在安全隐患。这一部分填埋气体的利用既能节约能源，也可减少安全隐患和温室气体排放，利于双碳目标的实现，未来存在碳排放交易收益。而没有腐烂的物质很多都是可再生利用的资源，既可以资源再利用，也可使土地资源再利用。

因此对于生活垃圾填埋场，应协同考虑城市设施容量，因地制宜，从无废城市的固废资源利用设施、双碳目标（填埋气、燃料替代）、土地再利用方面进行技术考虑，结合EOD模式进行融资，实现城市基础设施建设的闭环。

作者简介

董学光：现任中城环境第二事业部副总经理，高级工程师，注册咨询工程师，参与国内多项固废填埋场规范标准编制与课题研究，目前主要从事生活垃圾、建筑垃圾、工业固废、危险废物等固废填埋场新建、综合治理及封场咨询设计与研究工作。

编辑：李丹