控制“垃圾围城”的科技“药方”

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臭气熏天，塑料袋满天飞...这是五年前，北京南海子公园。这曾经是北京最大的非正式垃圾填埋场之一。如今，它已经成为北京最大的郊野公园，碧波荡漾，绿树成荫。它已经成为附近居民放松和玩耍的好地方。

南海子只是北京近十年来成功改造非正式垃圾场的一个例子。由于北京环境卫生设计科学研究所近十年的不懈努力，已成功处理了900多个非正式垃圾场。到今年年底，这些非正式的垃圾场将按计划一个接一个地被处理掉。

北京环境卫生设计科学研究所完成的项目成果“非正规填埋场污染控制技术研究示范工程”获得2014年北京市科技奖三等奖。本项目研究了非正规垃圾填埋场的污染风险评估方法、垃圾挖掘和筛分回收、氧气泵送、帷幕灌浆等处理技术和设备集成。利用该项目的研究成果，北京从2009年开始处理1011个非正式垃圾填埋场。到2015年底，所有治理目标将全部完成，有效释放占用的土地资源，有效改善首都环境。

“看、听、问、切”调查

几年前，摄影师王久良拍摄了一系列作品《垃圾围城》。他在北京地图上用密集的黄色标签画了一个“七圈垃圾”，引起了公众的注意。

事实上，在此之前，北京已经对城市的非正规垃圾填埋场进行了彻底的调查，并且已经开始了控制非正规垃圾填埋场的战斗。

“自2006年以来，我们启动了一个项目，调查和评估北京这些非正式垃圾场的风险。项目组已经走遍了北京所有区、县和城镇的大大小小的垃圾场。”项目负责人、原北京环境卫生设计科学研究院院长、教授级高级工程师吴告诉记者:“2007年，经过调查，共核实了1011个非正规垃圾填埋场。”

“非正规垃圾填埋场实际上是一个没有正规处理设施的垃圾填埋场，无法消化和监测其排放的污染物。”吴首先向记者解释了什么是非正式填埋场。

调查并不简单。一些非正式的垃圾场是“隐藏”的，一些有很强的发酵气味，一些甚至在科学研究人员因年龄而取样时被扔进垃圾堆。

作为对这些垃圾堆的回应，研究人员进行了一项“身体检查”调查，即“看、嗅、问、切”。希望到现场进行勘探和测量，掌握填埋场的位置和填埋场边界的经纬度坐标，判断填埋场的范围和面积、周围地面特征、地形、地表水分布等基本情况。嗅觉是嗅和检测现场垃圾产生的气体。一方面，它能闻到工地周围垃圾产生的气味。另一方面，它是在垃圾场钻一个洞，然后用一个容器回收特殊气体。询问，是要求填埋场周围的居民和负责人确认填埋场的来源、形成时间、处置方法、占地面积、垃圾种类和场地用途。切割，即取样、测试和测试，将垃圾样品送至实验室，测试和分析垃圾的物理成分，掌握垃圾中的垃圾种类、有机物含量等。

「在这些非正式堆填区中，百分之九十是家居废物，百分之十是建筑废物，总贮存量超过八千万吨，相当于近二千个鸟巢的重量。占地2万亩，相当于1867个足球场。”北京环境卫生设计科学研究所固体废物管理研究室主任张劲松说，最大的废物坑是南海子垃圾场，它有一个中型金字塔那么大。

项目组根据垃圾所在区域的填埋时间、填埋量、地下水关系等各种数据，计算垃圾和地下水污染的危害程度，综合得出非正规垃圾填埋场的危害程度，从高到低分为三个等级:A、B、C，并制定不同的处理方法对这些非正规垃圾填埋场进行综合处理。

"这是中国首次评估非正规垃圾填埋场的风险水平."吴表示，分类意义重大，今后这些非正式垃圾场可以有针对性地进行处理。

非正式垃圾场带来严重的污染风险。

“在20世纪90年代早期，中国还没有制定垃圾卫生填埋场的设计和建设标准。废物基本上被填进坑里并堆积起来。这些非正式的垃圾填埋场逐渐形成。由于缺乏环境保护措施，对环境的污染非常严重，同时也严重危害了人们的健康。”吴对说:

在对该市非正式垃圾填埋场的调查中，项目组发现非正式垃圾填埋场复杂且污染严重。在一些地区，一些非正式垃圾填埋场的地理位置非常重要，它们靠近风景点、交通要道、水源保护区和其他重要地区。这种非正式的垃圾填埋场不仅占用大量宝贵的土地资源，还可能造成地下水污染。如果管理不当，影响会非常严重，带来严重的潜在污染危害。

一些非正式的垃圾填埋场位于村庄和住宅附近，存在安全隐患，影响周围村民的正常生活和健康。

在一些地方，非正规垃圾填埋场造成的环境污染已经成为既成事实。由于这些非正规垃圾填埋场缺乏防渗措施和导气系统，产生的臭气污染相当于0+气体，产生的高浓度有机渗滤液污染地表水或地下水。

用科技创新治理不规则排土场

在完成了对非正规垃圾填埋场的成因、数量、分布和污染的调查后，北京积极开展了非正规垃圾填埋场处理的科技研究。

然而，由于大多数非正规垃圾填埋场的垃圾成分、填埋时间、填埋区域和填埋量的不同，目前环境污染存在很大差异。因此，有必要选择不同的处理技术，开展有针对性的处理工作。

“根据非正规垃圾填埋场的现状，消除垃圾污染源或切断垃圾污染源与环境的联系是解决非正规垃圾填埋场环境污染的最有效途径。”吴对说:

项目组发布了非正式垃圾填埋场处理技术的“处方”:垃圾筛选、氧气泵送、准好氧填埋处理技术和资源利用技术。筛分处理技术是利用垃圾中各成分的密度、粒度等物理性质的差异，选择合适的设备，将垃圾分成几种性质相似的分选方法。增氧处理技术是将填埋场原有的厌氧条件转化为好氧条件，使垃圾中的可降解有机物快速降解，从而使垃圾达到稳定状态。准好氧填埋技术是将垃圾体中的渗滤液和填埋气体通过渗滤液收集管和气道向外排放，并使外部空气体通过渗滤液收集管流入垃圾体内，从而提高垃圾体内微生物的活性，加速垃圾的稳定化进程。回收技术包括垃圾筛分产生的腐殖土、废塑料和无机骨料的回收技术。

张劲松告诉记者，昌平南哨军营村有一个非正式的垃圾场。最大的问题是沼气含量相对较高，而且现场气味浓烈。“垃圾场的沼气含量超过5%，如果外部条件得不到适当控制，就有自燃和爆炸的危险，这个垃圾场的沼气含量已经达到30%。因此，在处理垃圾场之前，必须降低和稳定甲烷含量。”

在处理过程中，施工单位每隔25米在垃圾场上布置勘探孔，并在垃圾场底部下放一根直径为30厘米的管道，然后通过管道向垃圾场连续输送新鲜空气体。整个时期将近一年。垃圾场直到基本上没有检测到沼气才正式进入处理期。

此外，近一半的非正式垃圾场位于地下水源附近。如何防止垃圾渗滤液在处理过程中污染地下水源是一个难点。为此，研究人员提出了“地下防渗帷幕技术”，即在垃圾填埋场周围浇注一层防渗材料的紧密帷幕，然后在深度达到地下防渗层的地方修建连续的防护墙，使垃圾填埋场形成一个封闭系统，将垃圾渗滤液“包裹”起来，使其不能流向地下水层。里面的渗沥液被泵送到一个特殊的处理池，通过导管进行处理。

变废为宝

这些非正式的垃圾填埋场大多是混合垃圾。垃圾包括塑料、木材和竹子、石灰土、砖和瓷砖等。同时，还有大量的有机物。废物能变成财富吗？

“在处理项目中，我们将充分利用垃圾。例如，通过挖掘和筛选技术，垃圾可以分为三类。一是20毫米以下的垃圾土，约占垃圾总量的60%，其中含有一定量的有机物。第二种是大型砖瓦砾石，主要是无机的。第三是轻，主要是塑料、织物、木材等。”吴告诉记者。

“三类垃圾分类后，砖瓦砾石垃圾可就地回填，垃圾土可作为园林绿化营养土。经过处理的场地可以根据需要进行开发和利用，如建造标准化的无害垃圾处理场，或建造公园和绿地。”吴对说:

据了解，项目组通过对废弃腐殖土、废塑料和无机骨料的回收利用研究，真正实现了对非正式垃圾填埋场处理中的垃圾进行回收利用、减量化和无害化处理的目标。腐殖土可用作景观土，废塑料经洗涤后可回收利用，无机骨料可用于生产再生骨料或混凝土产品，从而促进相关产业的发展。

该项目不仅解决了北京的垃圾围城问题，而且成功地将成果和经验推广到全国。“我们已经为全国相关部门的人员举办了两次关于非正规垃圾填埋场处理技术的培训，为促进和示范非正规垃圾填埋场在我国的全面实施发挥了作用。”吴告诉记者，浙江、福建、四川、海南等许多省市都希望利用这项技术来处理当地的非正式垃圾场。

(编者:胡彦明)