關(guān)于生活垃圾衛(wèi)生填埋場擴(kuò)容改造技術(shù)的探討

韋順艷

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東廣州510010）

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，我國城市生活垃圾清運(yùn)量迅速暴增，且逐年增長顯著。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)可看出我國近10年生活垃圾增長的趨勢（如圖1所示），生活垃圾的清運(yùn)量由2010年的1.58億t，增長到2019年的2.42億t[1]，對(duì)應(yīng)的增長率由3.6%增加至6.2%。通常，針對(duì)城市生活垃圾的無害化處理方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥，雖然近年來我國生活垃圾焚燒處理技術(shù)發(fā)展很快，至今仍然以正增長的速度迅猛發(fā)展，垃圾焚燒發(fā)電廠數(shù)量也由2010年的104座增加到2018年的331座[1]，但是衛(wèi)生填埋處理技術(shù)依舊占有很大的市場，2019年仍然有近一半（約1.09億t）的生活垃圾均采用了衛(wèi)生填埋的方式進(jìn)行處理，特別是對(duì)于焚燒廠沒有或者還沒建成的區(qū)域，填埋幾乎成為解決當(dāng)?shù)厣罾奈ㄒ环绞健Ｒ虼耍诜贌龔S沒有或者還沒建成的已興建垃圾填埋場的地區(qū)，當(dāng)填埋場庫容不足以應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生的生活垃圾時(shí)，則會(huì)選擇異地或者原地?cái)U(kuò)容的方式對(duì)填埋場進(jìn)行擴(kuò)容，以解決垃圾無處可去的將局面。填埋場的擴(kuò)容方式包括異地?cái)U(kuò)容技術(shù)和原位擴(kuò)容技術(shù)。異地?cái)U(kuò)容處理技術(shù)主要指異地搬遷處理技術(shù)，即另尋新的填埋場地對(duì)生活垃圾進(jìn)行規(guī)范填埋；原位改造擴(kuò)容技術(shù)則是對(duì)原填埋場進(jìn)行改造，在不大肆開挖垃圾堆體的情況下達(dá)到擴(kuò)容的目的，包括原位向上擴(kuò)容和原位向下擴(kuò)容技術(shù)，后者又可細(xì)分為排滲擴(kuò)容技術(shù)、好氧加速穩(wěn)定化擴(kuò)容技術(shù)、排滲及好氧加速分解綜合整治技術(shù)等。

1 填埋場擴(kuò)容技術(shù)

1.1 異地?cái)U(kuò)容技術(shù)

圖1 2010—2019年城鎮(zhèn)生活垃圾清運(yùn)量及處置量（單位：萬t）

異地?cái)U(kuò)容技術(shù)將新垃圾或者是挖潛后的垃圾清運(yùn)至新建的標(biāo)準(zhǔn)化生活垃圾衛(wèi)生填埋場進(jìn)行衛(wèi)生填埋，以達(dá)到徹底消除污染的目的[2-3、8-9]。何耀忠曾研究在現(xiàn)有填埋區(qū)下游構(gòu)建擴(kuò)容填埋區(qū)，實(shí)踐證明該方式能夠消除潰壩風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)解決填埋庫容不足的問題。擴(kuò)容填埋區(qū)的建設(shè)極大緩解了當(dāng)?shù)厣罾K端無害化處理壓力，為垃圾焚燒發(fā)電廠的籌建爭取寶貴過渡時(shí)間[10]。按照挖潛垃圾是否進(jìn)行篩分的前處理又可分為垃圾混合綜合處理和垃圾篩分綜合處理[3]。前者針對(duì)的是將垃圾堆體開挖后直接運(yùn)到新的填埋場進(jìn)行填埋；后者通常利用機(jī)械分離設(shè)備將垃圾堆體開挖后對(duì)垃圾進(jìn)行篩分，各組分揀后利用或無害化處置。篩分工藝的原理是根據(jù)物料中各組分在密度、粒徑大小、磁化率和光電性質(zhì)等方的差異選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，將物料分成性質(zhì)相近的若干類，例如輕質(zhì)篩上物、無機(jī)骨料、腐殖土及金屬等。該方式的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)難度較低，可從根本上解決庫容緊缺和污染問題，施工過程的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性比較小，缺點(diǎn)是由于土地資源緊缺，從立項(xiàng)到落地，整個(gè)流程的時(shí)間持續(xù)較久，且投資額比較大。

1.2 原位改造擴(kuò)容技術(shù)

原位改造擴(kuò)容技術(shù)是在原填埋場實(shí)施改造工程的技術(shù)手段。隨著國家政策的調(diào)整，同時(shí)面對(duì)土地資源緊缺的局面，另征用地新建填埋場受到越來越多的限制，找到合適的場址變得越來越難，因此在填埋場原址上進(jìn)行擴(kuò)容改造不失為一種有效的擴(kuò)容手段。采用原位擴(kuò)容技術(shù)還可以直接利用原防滲系統(tǒng)，減少防滲方面的投資。

原位擴(kuò)容技術(shù)可分為兩大類：①原為向上擴(kuò)容，即修正垃圾填埋的坡度（直接增大坡度或者構(gòu)筑垃圾擋壩等）以便在原來的基礎(chǔ)上額外增加填埋庫容；②原為向下擴(kuò)容，即加速垃圾堆體的沉降，釋放填埋場的填埋空間。后者還是細(xì)分為三種類型：①單純地通過排走垃圾間隙中的游離水和氣體等，從而使得垃圾堆體下沉而產(chǎn)生額外的庫容；②單純的注入空氣或者加入生物制劑，從而加速堆體的分解與穩(wěn)定[4、7、8、9]，隨后垃圾堆體將下沉而產(chǎn)生額外的庫容；③技術(shù)即為前兩者的結(jié)合，因垃圾中含有大量有機(jī)物，通過注入空氣能夠增加微生物降解有機(jī)質(zhì)的速率，有機(jī)物發(fā)生發(fā)酵、降解等反應(yīng)引起垃圾量減少，從而加速垃圾堆體沉降。其次，垃圾的孔隙率較大，填埋后垃圾中的孔隙多被滲濾液填充，降低了垃圾的壓縮性能，而通過排滲降水的措施，在排出垃圾堆體內(nèi)孔隙水的同時(shí)，也可改變深層垃圾的有效應(yīng)力，使垃圾更易壓縮，因此排掉堆體中的滲濾液能夠進(jìn)一步的加速垃圾堆體的物理壓縮沉降。

迄今為止，國內(nèi)外填埋場均有填埋庫區(qū)原位擴(kuò)容改造的案例，例如阿根廷布宜諾斯艾利斯北部填埋場，在實(shí)施原位擴(kuò)容工程后，生物活性明顯增加，有機(jī)質(zhì)加速降解，大量滲濾液與填埋氣排出，垃圾堆體沉降，最大沉降量為1.9m，產(chǎn)生的額外填埋庫容約為12.5萬m3；波蘭扎布熱垃圾填埋場位于波蘭中部，在填埋場運(yùn)行中期對(duì)滲濾液和填埋氣導(dǎo)排系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，延長填埋場的使用壽命，產(chǎn)生約1.35萬m3的填埋庫容；黃志亮等人以國內(nèi)第一個(gè)垃圾填埋場七子山垃圾填埋場為實(shí)例，從結(jié)構(gòu)安全、防滲系統(tǒng)設(shè)計(jì)、防滲結(jié)構(gòu)加固方面重點(diǎn)探討垃圾填埋場垂直擴(kuò)容技術(shù)的可行性[11]；廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場在臨近封場時(shí)進(jìn)行挖潛擴(kuò)容改造工程，經(jīng)挖潛后增加360萬m3的庫容，延長填埋場的服務(wù)年限約13年，該工程是在不新征地的情況下進(jìn)行的挖潛擴(kuò)容工程，為國內(nèi)首例[12]。

與異地?cái)U(kuò)容手段相比，該技術(shù)的優(yōu)勢在于經(jīng)濟(jì)、施工周期短，施工過程可不開挖堆體，適宜作為短期應(yīng)急手段，缺點(diǎn)在于實(shí)施技術(shù)難度較大，若實(shí)施過程操作不當(dāng)，將有可能帶來更嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。例如，在實(shí)施原位擴(kuò)容期間，會(huì)排出大量的滲濾液和填埋氣，這些滲濾液和填埋氣倘若無法及時(shí)處理，將會(huì)造成周圍地表水及空氣的污染。另外，如果操作不當(dāng)，會(huì)破壞庫區(qū)的防滲層，對(duì)地下水造成嚴(yán)重的污染。

2 結(jié)論

垃圾填埋場的庫容是衡量填埋場處理生活垃圾能力的重要指標(biāo)，在庫容不足的時(shí)候，異地搬遷擴(kuò)容手段和原位改造擴(kuò)容技術(shù)都彌補(bǔ)庫容不足的情況，兩種方式各有優(yōu)劣，具體選擇何種方式應(yīng)根據(jù)填埋場的實(shí)際情況從技術(shù)、工期、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行全面分析和比較，最終確定適合的擴(kuò)容手段。做到既節(jié)省投資，又能達(dá)到擴(kuò)容的目的，控制污染的同時(shí)不產(chǎn)生二次污染。