我国生活垃圾卫生填埋发展历程评述与前景展望

# 文章导读

本文简要回顾了我国生活垃圾卫生填埋的发展历程，分析了我国生活垃圾卫生填埋发展起步探索、发展成熟与功能转型各阶段取得的突出成就，同时也指出了各阶段在实践中和认识上存在的主要问题，进而结合生活垃圾管理政策导向和市场需求，对新形势下我国生活垃圾卫生填埋产业发展及科技创新前景进行了展望。(文章来源：《环境卫生工程》2024年垃圾卫生填埋专刊)

引言 

生活垃圾是我国固体废物管理的重点对象，其产生量巨大，且随社会经济发展呈现持续增长态势，其年均增长率在4%左右[1]。随着我国城镇化进程的不断加速，城市环境卫生管理水平不断提升，城市生活垃圾清运量由2000年11819万吨增长至2023年25407.8万吨，县城生活垃圾清运量由2000年的5560万吨增长至2023年6802.1万吨[2]，生活垃圾无害化管理长期面临巨大挑战。

针对持续增长的生活垃圾，卫生填埋因其建设投资与运行成本成本相对较低、对垃圾复杂多变特性的适应性较强、基于“多重屏障”的污染防控机理清晰技术成熟等优点，是包括中国在内的世界各国最早采用的生活垃圾处理手段。2006-2023年间我国城市和县城累计填埋生活垃圾21.54亿吨，占历年生活垃圾无害化处理量的55.1%（图1a），卫生填埋场成为保障城市运行安全和改善生态环境质量的重要市政基础设施。近十余年来，由于国家可再生能源政策激励和商业模式相对成熟的优势，生活垃圾焚烧发电呈爆发式增长态势，卫生填埋逐步退居次要位置。自2017年生活垃圾分类制度实施以来，我国城市生活垃圾卫生填埋量开始出现负增长，2019年卫生填埋处理量占比首次被焚烧发电超越。截止到2023年末，我国城市和县城生活垃圾卫生填埋处理量占比下降到13%，日均处理生活垃圾28万吨，仍在运营的卫生填埋设施缩减到1200余座（图1b）。由此，以垃圾焚烧发电为主、生物处理和回收利用为辅、卫生填埋兜底的生活垃圾分类处理技术格局基本形成，填埋场的功能逐步向应急保障、资源储存和碳储存设施转变。同时，以环境风险管控和服务功能提升为根本目标的存量垃圾填埋场整治也成为卫生填埋事业转型发展的重要战略方向。

目前我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。在全国地级以上城市全面推行生活垃圾分类、100余个城市试点开展“无废城市”建设、美丽中国建设系统推进的背景下，我国生活垃圾卫生填埋面临前所未有的严峻挑战，同时也出现新的发展机遇。本文简要回顾了我国生活垃圾卫生填埋的发展历程，分析了我国生活垃圾卫生填埋发展各阶段取得的突出成就与存在的主要问题，并结合生活垃圾管理政策导向和市场需求，对新形势下我国生活垃圾卫生填埋及存量填埋场治理修复产业发展前景进行了展望。

（a）我国生活垃圾卫生填埋处理量的变化情况

（b）我国生活垃圾卫生填埋设施的变化情况

图1 我国生活垃圾卫生填埋的基本情况和趋势

1 我国生活垃圾卫生填埋的起步探索 

我国城市生活垃圾处理起步较晚，上世纪八十年代起许多城市才建立起常态化收运体系，但由于经济社会发展水平所限，即使是北京、上海、广州、杭州等先行城市，也缺乏规范的处理设施，大多仍采取露天堆放、填沟填坑的方法，一定程度上造成了城市周边部分区域垃圾围城、蚊蝇孳生、污染环境的状况。但是整体而言，将分散于居民聚居区、容易发生暴露风险的生活垃圾集中于相对隔离条件较好的区域集中管控，仍大大降低了生活垃圾的健康与环境风险，具有正面的环境效益，其积极贡献需要肯定。面向规范化管理和无害化处理的生活垃圾卫生填埋技术实践探索也由此开始，如中山市开展的小型填埋场规划、建设、作业管理，包头市青山垃圾填埋场采用机械通风好氧填埋工艺，北京和沈阳等城市开展天然及人工合成防渗材料研发及应用等，虽然在成熟性、可靠性、系统性方面仍存在较大差距，但也为我国卫生填埋场建设积累了宝贵经验。1988年原建设部发布了我国第一部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》（CJJ 17-88），标志着我国生活垃圾卫生填埋进入了有章可循、有据可依的起步阶段。以垂直帷幕灌浆为核心防渗结构的杭州天子岭填埋场于1991年建成投运，代表了我国生活垃圾卫生填埋在资金、技术、监管、经验均较为缺乏情况下的中国探索，对国内之后山谷型填埋场的建设起到了示范作用，产生了较大影响。但是，垂直防渗技术立足于建设场地为“独立的水文地质单元”的假设，在科学上存在较大的不确定性，限制了该技术的推广应用。一些地方为节省投资，在缺乏充分可靠的地质勘察证据的情况下，简单认定所选山谷型填埋场场址符合“独立的水位地质单元”要求，采用仅在下游垃圾坝处实施帷幕灌浆以拦截渗滤液泄漏的防渗方式，一方面导致在雨季周边大量地下水进入填埋场成为渗滤液，填埋场渗滤液产生量远大于预测量和设计处理量，同时渗滤液通过填埋场底部、侧面等发生渗漏，造成较为严重的地下水污染。

2 我国生活垃圾卫生填埋的发展成熟 

上世纪90年代初，在杭州、上海、北京、深圳、广州等城市生活垃圾填埋场建设与运行取得一定经验基础上，《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-1997）于1997年正式颁布实施，对填埋场选址、防渗与覆盖结构及其性能指标、渗滤液收集与处理、恶臭气体控制、环境监测等提出明确要求，卫生填埋场的主要环境服务功能实现了由“环境卫生”向“环境质量”的过渡。同年，我国第一个采用HDPE膜进行全场水平防渗的生活垃圾卫生填埋场——深圳市下坪固体废弃物填埋场一期工程建成并投入使用，成为我国生活垃圾卫生填埋由起步探索走向发展成熟的标志。由于HDPE柔性膜材料本身优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性等特征，弥补了传统粘土防渗衬层铺设厚度大占据库容、脱水干燥情况下易开裂、压实度较难控制等不利因素，但是也存在防渗性能随时间衰减、抗拉伸抗穿刺能力较差、容易发生破损导致小孔出流等缺陷。为克服上述问题，借鉴发达国家先进经验，集粘土等天然防渗材料和HDPE膜等人工合成材料优势于一体的复合防渗衬层成为行业共识，成为我国生活垃圾卫生填埋场防渗系统“标准配置”。根据模型模拟计算，在卫生填埋场典型设计条件下，复合防渗衬层年渗滤液泄漏量和溶质稳态泄漏量仅为粘土衬层的0.4%和1.2％，为单层HDPE膜衬层的0.9%和0.1%，在防止渗滤液和污染物泄漏方面具有突出优势[3]。

自此，我国生活垃圾卫生填埋发展进入快车道，填埋场设计及建设专业单位逐渐兴起，相关土工材料也完成了由进口至国产化的转型。围绕填埋场“气、液、固”等多种管理对象，先后制定并实施了一大批工程设计、运营维护、污染控制、监测管理和应用产品等多方面标准（如表1），并在实施过程不断更新完善，我国生活垃圾卫生填埋标准体系的“四梁八柱”基本形成，技术与管理日趋成熟。

表1 我国生活垃圾填埋相关标准（2000年-2016年）

2008年修订后实施的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）对生活垃圾卫生填埋领域产生了深远影响，主要体现在如下两个方面：一是渗滤液必须经严格处理达到较为苛刻的要求后才允许排放，二是允许生活垃圾飞灰经固化稳定化达到一定标准后入场分区填埋。为达到标准规定渗滤液达标排放要求，填埋场高度依赖膜生物反应器（MBR）+纳滤+反渗透组合处理工艺，运行成本高昂，运行维护要求较高，同时会产生20％～30％的浓缩液，富集了渗滤液中大部分难降解有机物和无机盐类，并含有少量有毒有机物和微量重金属，传统技术难以有效处理，规范的出路多为回灌填埋场，又进一步导致填埋场渗滤液盐分累积、膜处理系统效能降低等问题。由于技术路线单一、处理成本过高，填埋场渗滤液处理不及时、不达标甚至违法偷排等问题时有发生，成为中央环保督察问题高发领域。生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化后进入卫生填埋场分区填埋的成本相对较低，迅速成为生活垃圾焚烧飞灰处理的主流方式，但在实践中也存在固化稳定化效果难以实时监测、药剂稳定化长效性不足、分区填埋执行不严格等问题，对填埋场的安全运行以及远期利用产生一定的不利影响[4]。

应对气候变化的清洁发展机制（CDM）也推动了我国生活垃圾卫生填埋场技术与管理水平的提升。在CDM项目支持下，我国先后总计有62个卫生填埋场实施了填埋气收集与利用工程，其中包括北京安定、深圳下坪、广州兴丰、天津双口、福州红庙岭、南昌麦园等特大型垃圾填埋场，大大提高了填埋气收集效率，降低了CH4、N2O等温室气体与H2S、NH3等恶臭气体排放，也提升了填埋场运行的经济效益。但是，由于我国生活垃圾有机质中极易降解组分占比高，垃圾降解半衰期较发达国家短数倍，填埋气产生速率与衰减速率较快，稳定性较差，收集难度大效率低，大部分CDM项目的填埋气产生与利用效率均低于预期。

另外，由于我国生活垃圾水分及有机质含量高，填埋场渗滤液产生量大，容易在填埋场内发生积累，同时部分填埋场接受建筑垃圾、污水处理厂污泥、垃圾焚烧飞灰、渗滤液膜浓缩液等入场，在填埋场内复杂的物理、化学与生物作用综合影响下，防渗系统容易发生结垢堵塞，导致渗滤液导排不畅[5]，填埋场水位雍高，积水深度通常远远超过30cm的标准限值要求。水位过高使填埋场渗滤液渗漏速率和渗漏量大大增加，加剧了地下水污染[6]。同时，垃圾堆体孔隙完全被水占据导致填埋气运移受阻，造成填埋气收集系统效率低下[7]。更为重要的是，水位之下的垃圾堆体处于饱水状态，抗剪强度降低，堆体滑移失稳的风险升高，形成巨大的安全隐患。

需要指出的是，由于社会经济发展水平所限，我国大部分城市早期建设的第一批填埋场还只能部分达到卫生填埋场要求，防渗结构简化、渗滤液处理系统缺失、覆盖不及时、导气系统简易等问题广泛存在；一批卫生填埋场的选址存在一定的先天不足，建设过程存在较为突出的“重设计、轻施工”的问题，在防渗材料性能保障及防渗结构施工质量控制方面存在一定的薄弱环节，一些中小型填埋场运行过程也存在不按程序、不守规范、简单粗放等问题。上述问题的存在也为我国卫生填埋场后期渗漏问题多发埋下较大隐患。在认识此类问题时，我们需要将投资与运行经费不足、监管能力薄弱导致的问题与卫生填埋固有的缺陷区分开来，不能笼统地归因于卫生填埋技术本身。

在此期间，我国生活垃圾卫生填埋相关科学研究也取得了较为丰硕得成果[8-29]，有力支撑了我国生活垃圾卫生填埋技术进步、管理决策与产业发展。以“填埋”为主题，对中国科学引文索引数据库中相关文献进行检索，共搜索文献3000余篇，热点关键词包括渗滤液、填埋气、地下水、生物反应器、环境岩土、重金属、飞灰、污泥、准好氧填埋、场地循环利用等（如图2），反映了我国生活垃圾卫生填埋科学研究与行业需求之间高度相关，结合紧密。

3 我国生活垃圾卫生填埋的功能转型 

2017年起，随着生活垃圾分类和“无废城市”建设在全国得以积极推行，我国生活垃圾处理迈入焚烧发电为主、生物处理和回收利用为辅、卫生填埋兜底的分类处理新阶段，填埋场的功能从逐步向应急保障、资源储存和碳储存设施转变，但仍是所有城市特别是大型城市不可或缺的市政基础设施。同时，城市功能的不断提升和对优美环境的更高追求也促使存量填埋场的治理修复正式提上日程，成为下一阶段卫生填埋事业发展新的增长点。2020年发布的《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》指出“原则上地级以上城市以及具备焚烧处理能力的县（市、区），不再新建原生生活垃圾填埋场，现有生活垃圾填埋场主要作为垃圾无害化处理的应急保障设施使用”，“对需要进行封场的填埋场，要有序开展规范化封场整治和改造，加强填埋场渗滤液和残渣处置”。2021年发布的《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》首次指出“存量填埋设施成为生态环境新的风险点”。2021年发布的《减污降碳协同增效实施方案》指出要“减少有机垃圾填埋，加强生活垃圾填埋场垃圾渗滤液、恶臭和温室气体协同控制，推动垃圾填埋场填埋气收集和利用设施建设”，从而“推动固体废物污染防治协同控制”。

对已有标准规范的集中升级也是这一阶段填埋技术发展的一大特点（表2）。从2017年的封场标准（GB 51220-2017）到近年修编完成的《生活垃圾渗沥液处理技术标准》（CJJ/T 150-2023）、《生活垃圾卫生填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术标准》（CJJ/T133-2024）和《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889-2024），对生活垃圾卫生填埋场的运营提出了更高要求。特别是《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889-2024）增加了渗滤液进入城镇污水处理厂合并处理路径，并从排放方式、处理效果、间接排放限值、监控监测、合同约定等方面提出了明确的技术要求，在呼应环卫行业和填埋企业迫切需求的同时，有效防范生活垃圾填埋场渗滤液间接排放可能带来的次生环境风险。除此之外，本次修订还增加了卫生填埋场接收生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣的独立填埋分区防渗、填埋场环境风险定期评估和污染应急措施等要求。《生活垃圾卫生填埋处理岩土国内工程技术标准》已完成修编，其中新增“填埋场污染阻隔”章节，将为填埋场原位封场治理提供重要技术支撑。《生活垃圾卫生填埋技术规范》（GB 50869-2013）和《生活垃圾填埋场稳定化场地利用技术要求》（GB/T 25179-2010）也在修订当中。《生活垃圾填埋场生态修复技术标准》也已经进入到报批阶段，即将为规范化的生活垃圾填埋场生态修复工程设计、施工、运行和验收提供了标准依据；《存量生活垃圾治理工程项目建设标准》已完成征求意见阶段，有利于推进存量生活垃圾治理工程项目的决策、建设和管理的水平。

表2 我国生活垃圾填埋相关标准（2017年-今）

 “十四五”期间，随着我国固废处理产业结构的调整，在“双碳”和“原生垃圾零填埋”目标驱动下，卫生填埋已由促增量进入到去存量的新阶段，在强调“开展库容已满填埋设施封场治理”的同时，“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”，更加强调由“邻避”向“邻利”或土地资源释放的转变。西安江村沟、北京安定、广州兴丰等一批服役期满的超大型卫生填埋场启动封场治理。系统融合了生态封场、好氧稳定化、垂直防渗、垃圾开采等技术的大型存量填埋场多元化综合治理工程正逐步释放，如武汉北洋桥、海口颜春岭、合肥龙泉山、北京六里屯、深圳玉龙坑等项目（表3），也为后续同类项目的开展提供了示范案例。

表3 我国大型生活垃圾填埋场综合治理典型案例

但是，在这个阶段，行业内和社会上也出现了片面否定卫生填埋的论调，认为卫生填埋是落后的、过时的技术，需要淘汰出局。一些地方将卫生填埋场视为“负资产”，盲目提出“零填埋”、“全开挖”的目标，给城市安全运行带来一定风险。事实上，从科学角度和国际经验来看，无论分类处理技术如何先进，总会有一部分废物和残渣无法以经济合理、技术可行、风险可控的方式得到利用，需要进行填埋处置。同时在气候变化导致极端天气或其他自然灾害频发情况下，填埋场也可为特殊情况下产生的大量垃圾提供应急处置。同时，在未来城市固废处理基础设施选址越来越难的情况下，业已存在的填埋场将成为宝贵的土地资源，在此基础上规划建设循环经济产业园，将在为城市解决燃眉之急的同时，形成城市新的经济增长点。另外，一些地方在存量填埋场治理修复技术路线选择时，盲目选择全量开挖腾退填埋场库容的方案，既不能消除已经发生的污染，又不能实现土地价值显著提升，还带来开挖废物“反复”处理问题，造成多年来已经形成“平衡”的污染物跨介质转移释放，同时也可能造成堆体结构失稳等安全问题，需要在科学论证、综合比选的基础上慎重决策。

4 新形势下我国卫生填埋

高质量发展前景展望

目前，绿色、低碳、循环的发展方式已成为全球共识，是当今时代科技革命和产业变革的方向，也是我国当前调整经济结构、实现可持续发展的必然选择。生活垃圾卫生填埋作为居民生活过程排放废物的末端“汇”，也必须作出变革，实现性能提升、功能转换和价值重塑，以适应新发展方式的要求。在生活垃圾分类深入推进、“无废城市”建设纵深发展、美丽中国建设有序开展的各项政策和制度驱动下，我国生活垃圾卫生填埋既面临严峻挑战，也迎来新的高质量发展机遇。

目前我国在全国层面上卫生填埋数量和能力出现双降局面是不争事实，也是必然趋势，但是作为“韧性城市”不可或缺的基础设施，卫生填埋场不必要也不可能“归零”。根据统计，我国还有327个城市没有建设生活垃圾卫生填埋场，从保障城市安全运行角度出发，仍需统筹规划新建一批卫生填埋场；同时西部及东北地区干旱少雨、交通不便的村镇，卫生填埋仍是环境和健康风险最小、建设投资和运行成本最低的处理设施；一些城市建成的卫生填埋场均已服务期满，存在新建卫生填埋场或在已有填埋场基础上进行改扩建的实际需求。同时，依托现状填埋场在场址选择、配套设施、物质能量循环等方面的独特优势建设区域内多种废物协同处理、多种设施生态链接的循环经济产业园区，国内已有很多成功案例，是城市固废园区化、集约化处理的现实选择。由此来看，卫生填埋在我国仍有一定的新增建设发展空间。

仍在运行中的卫生填埋场则需要“精打细算”，将剩余库容作为稀缺资源加以高效利用，接纳符合国家相关标准要求的垃圾焚烧飞灰、医疗废物等入场填埋，尽可能延长填埋场使用寿命，为城市发展做出新的贡献。即将填满封场的填埋场需要开展恶臭气体、温室气体、积存渗滤液等二次污染和堆体结构失稳等安全风险的综合评估和有效治理，将封场工程与景观提升和场地开发利用紧密结合起来，提升填埋场的生态服务功能价值。

已经封场的填埋场需要在系统全面的体检诊断基础上进行分级分类，综合考虑经济成本、产出效益、技术难度、产物出路、环境风险、安全风险等个多个因素，同时充分发挥卫生填埋场中稳定的生物源碳移除与化石源碳中性的“碳捕集封存”效应，选择科学的、适宜的治理修复技术路线。土地资源稀缺的超大特大城市可结合国土空间规划，在科学论证、严格监管的基础上对填埋垃圾进行开挖筛分与焚烧处理，腾退出的土地空间用于支持区域产业发展。为缓解填埋场治理修复中政府的财政压力，可以积极探索引入生态环境导向的开发模式（EOD），用填埋场治理修复带来的土地溢价、土地出让收入、地产开发、产业介入、生态旅游等经济价值回馈治理修复工程的巨大投资。

作为“生态环境新的风险点”，大型生活垃圾填埋场的综合治理急需工艺、技术、装备的迭代升级。目前，填埋场综合治理项目正逐步完成由传统的“土木工程”向生态化“环境工程”的转型，治理方案的选择在考虑经济性的同时，更趋向于实现场地的资源化价值和生态化目标。而大型存量垃圾填埋场往往存在堆体超填超容、渗滤液水位雍高、周边敏感单位集中等共性问题，涉及环卫、环境、岩土、地质、监测等多个专业领域，需要对垃圾堆体的环境、资源、岩土特性和场地水文地质与工程地质条件进行重点调查、评估和动态预测，相关技术与装备如高效除臭药剂、新型开采装备、专用成套设备、激光传感器、功能性机器人等均需创新突破。另外，在人工智能快速发展背景下，我国未来生活垃圾卫生填埋也将走向信息化、智能化，如在垃圾填埋场的运营和治理项目中采用空—天—地一体化立体监测、智能感知、精准识别、科学分析和快速响应技术、人工智能与数字孪生技术等，提高填埋场运行与固废—土壤—地下水一体化治理修复的安全性、精准性、可靠性与经济性。

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