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卫生填埋是处理固体废弃物的一种行之有效的方法。过去人们常常把卫生填埋与废弃物露天堆放和垃圾填坑等简易垃圾堆放场相混淆。近年人们已经认识到卫生填埋应该是一种工程处理工艺，需要精确的实地勘测，详细的规划、设计，精心建设，以及按照卫生填埋作业规范进行填埋作业。其基本方法是将固体废物铺成薄层，进行压实，然后在上面用土覆盖，使环境受到的污染减到最低程度。卫生填埋场主要采用防渗处理技术、渗滤液导排技术、沼气顺利导出技术等，不使填埋的垃圾对地下水、地表水、土地、空气及周围环境造成污染，使垃圾降解产生的气体能够顺利排除，避免甲烷气体含量太高而发生爆炸。卫生填埋可以大大减轻垃圾对环境的污染，这与废弃物露天堆放和垃圾填坑等简易垃圾堆放场的最大区别是后者不但污染水源和空气，而且为昆虫、鸟类、鼠类等提供了食物、栖息和孳生的场所。此外露天垃圾场周围还伴随有臭气、烟雾等令人讨厌的现象，并且会污染附近的河流，破坏附近的土地和住宅。
卫生填埋设施及作业设备简单，一次性投资小，但占地面积大，垃圾运输距离远，对于土地资源相对富余的地方来说，卫生填埋是行之有效的好方法。而对于土地资源相对紧张的地方而言，卫生填埋不宜作为垃圾消纳的主要方法，而只作为垃圾处理残渣的最终处理手段。下面就以银川生活垃圾卫生填埋场为例，讨论填埋场在选址、填埋工艺、防渗系统、导气系统、终场覆盖等环节的设计。
1填埋场的选址
选址是建设填埋场和搞好填埋场长期规划的首要条件。既要考虑降低占地的费用和场地的消纳能力又要尽量地缩短垃圾的运距。运距越短，垃圾的处理成本越低，但缩短运距必然会使填埋场距居民生活区较近，使得土地成本升高。这两者之间的矛盾需要一个严谨周密的宏观规划来解决。
选址应综合考虑地理位置、地形、地貌、水文地质、工程地质等条件对周围环境、工程建设投资、运行成本和运输费用的影响，并符合《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》和GB16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》对场址的要求。还应考虑收运路线的交通设施、道路特点和场址周围的环境及土地特点。
由于卫生填埋工艺要求在填埋垃圾后覆盖大量的土，因此需要详细勘测场区附近的土壤资源和特征以及地质和水文，获得准确数据。还应了解填埋场内的排水问题，便于限制地表水的渗入量和制定防止渗滤液污染的措施。
银川市垃圾卫生填埋场场址确定为银川市东南约18km处的灵武县境内丘岭山谷区，该场址北邻银古一级公路，其行政区划属灵武市临河乡，场区为丘岭地形，冲沟发育，以一条近南北向的二级冲沟纵贯场区，一级冲沟呈扇形汇集，切割较深，最大高差近30m。
该场址地形、地貌较为适宜建填埋场，三面环山，下游出口狭窄，区域汇水面积小，有利于雨水排放和对渗滤液产生量的控制，符合卫生填埋场的技术要求，且为荒置谷地，征地费用相应较少，有利于降低工程造价。同时，紧邻银古公路，交通便利，可节约大量的附属设施的建设费用，远离居民生活区，有利于环境保护目标的实现。
2填埋工艺
垃圾卫生填埋应采用分区、分层、分单元填埋作业方式，并严格按照CJJ17-2001城市生活垃圾卫生填埋技术规范的规定执行。
填埋单元根据每日垃圾实际进场量确定，一般以每日进场量为一个单元，当日垃圾当日覆土，垃圾填埋采用分层压实方法进行操作，每层厚度0.4～0.6m，每日垃圾经过压实后其压实密度应大于0.8t/m3，累计净厚度2.3～3.7m，再进行单元式覆盖，覆盖土厚度为0.2～0.3m。即平均每单元压实后连覆土层共厚2.5～4.0m，每一个单元垃圾分层碾压，逐步升高的填埋堆体高出填埋坑上坑口部分，应堆成斜坡面，坡度不大于1∶3(高∶水平)。
填埋区是垃圾卫生填埋场的核心部分，银川市垃圾卫生填埋场整个场区在山谷之中，是填埋场理想用地。四周设有4～7m宽的环场道路，以便于填埋区的施工和后期作业运行。填埋区处于整个场区常年主导风向的下风口。垃圾坝布置于填埋坑下游，其功能是阻挡垃圾、增加库容量及防止渗滤液无序排放。
银川市垃圾卫生填埋场占地70hm2，填埋坑占地22hm2，属丘陵地带，地形变化较大，为了取得最大填埋库容，整个填埋坑应充分利用自然地形，在填埋坑下游山谷口修建垃圾坝1座。本工程采用土石坝，坝长约为66m，坝体最大高度4m，垃圾坝建成后与场前区道路相接，形成环路。填埋坑北侧布置的调节池，用于储存填埋作业中产生的渗滤液。覆盖材料堆放场布置在填埋区西面，用于存放填埋作业中所需的覆盖土。填埋垃圾时由垃圾坝内侧开始填埋，最低标高为49.0m。垃圾分层、分单元进行填埋，每层覆土压实，直至填埋到封场标高108m，填埋达到最大库容。垃圾堆体边坡设计坡度为1∶3(高∶水平)，自垃圾坝坝顶标高53m处垃圾每升高10m，留一条2m宽的平台，便于作业机械的运行和边坡维护检查。在平台内布置雨水截洪沟，以减少地面径流的冲刷。
垃圾填埋场影响环境的主要因素之一是垃圾在填埋过程中产生的含有大量污染物的渗滤液，渗滤液的污染控制是填埋场设计、运行和封场的关键问题。
3防渗系统
填埋场的渗滤液主要来源于降雨、地表径流、地下水、覆盖材料中的水分及垃圾中有机物分解生成的水等。填埋的垃圾应尽可能与场外环境隔离开，不让填埋场内垃圾渗滤液自由向场外渗透，也要尽量防止场外的水分进入填埋区而增大垃圾渗滤液量。为此，应通过良好的地质屏障或采取工程措施，将垃圾与场外环境的渗漏通道截断。
防渗系统和渗滤液收集系统是填埋场的重要组成部分，其设计的合理与否关系到卫生填埋场设计成败的关键。
根据GB16889-97《生活垃圾填埋污染控制标准》防渗层的渗透系数K≤10-7cm/s的要求，填埋场的防渗方式可分为天然防渗、人工防渗以及复合防渗，无论采取哪一种方式，均必须符合标准规定的渗透系数值。
经对银川市垃圾卫生填埋场场区的初步踏勘，库底具备天然防渗能力的可能性很小，不能采取天然防渗方式。经过分析比较，银川市垃圾卫生填埋场决定采用高密度聚乙烯膜(HDPE)防渗层，分为坑底防渗和边坡防渗两部分。
3.1坑底防渗
首先进行基坑基础处理，基坑按设计要求进行爆破开挖，需回填土时，要求回填土压实系数不小于0.95。坑底开挖后按设计坡度进行平整、压实，并去除有可能损伤HDPE膜的杂物，如石块、树根、碎玻璃、砖等。坑底要保证黏土层厚度最小为300mm。
坑底防渗层依次从下而上包括基底层、HDPE膜的支持层、HDPE防渗膜、HDPE膜的保护层、渗滤液的导水层。基底层将按设计标高平整、压实，须保证防渗系统下面的稳定；HDPE膜的支持层：根据地质勘测报告可知该场地土质为砂质泥岩，在上面不能直接铺设HDPE膜，因此在坑底基础处理好后，铺设300mm厚的压实黏土，在上面再铺设一层土工布作为膜的支持层。HDPE防渗膜采用一层厚度为2.0mm的高密度聚乙烯光面土工膜。
土工膜必须根据施工质量保证规则进行焊接和测试。HDPE膜的保护层：在HDPE膜上铺设一层土工布，然后铺300mm厚的压实黏土作为保护层。
渗滤液导水层：在保护层上铺设300mm厚的卵石层作为渗滤液的导水层。根据工程实际运行情况，在黏土层与卵石层中间再铺设一层无纺布，避免渗滤液对黏土的冲刷而造成黏土堵塞卵石孔隙，从而影响渗滤液的导流排出。
3.2边坡防渗
边坡也采用HDPE膜作为防渗层。边坡防渗层依次从下而上包括基底层、HDPE膜支持层、HDPE膜、HDPE膜的保护层。基底层将按设计标高、坡度进行平整压实，边坡的设计坡度为1∶2。基底须保证防渗系统下面的稳定。HDPE膜的支持层，根据地质勘测报告可知该场地土质为砂质泥岩，在上面不能直接铺设HDPE膜，因此在边坡处理好后，铺设一层600g/m2的土工布作为膜的支持层。HDPE防渗膜采用一层厚度为2.0mm的高密度聚乙烯光面土工膜。土工膜必须根据施工质量保证规则进行焊接和测试。HDPE膜的保护层：在HDPE膜上铺设一层300g/m2的土工布，作为膜的保护层，然后随着垃圾作业在边坡上铺设一层砂袋起保护膜的作用。
为了使膜稳定，在填埋坑上边界四周做锚固沟，在局部坑底与填埋坑上口高差大于10m的地方也做锚固沟。锚固沟的断面尺寸为：深0.6m、宽0.6m。
渗滤液收集导排系统的工作机理：各垃圾层的渗滤液流入导流层进入支盲沟或主盲沟，最后经主盲沟穿过垃圾坝后排入调节池。
4导气系统
填埋气体(LFG)是垃圾降解的主要产物，其成分与垃圾的降解过程、组成，填埋场所在地区的水文地质和填埋方式等因素有关。在填埋初期，LFG的主要成分是二氧化碳，随后二氧化碳含量逐渐降低，甲烷含量逐渐增大。在垃圾产气稳定阶段，厌氧条件下产生的LFG的成分为50%～60%甲烷和30%～50%二氧化碳，以及少量的氨、硫化氢等气体。在某些情况下，填埋场局部地区存在好氧状态，使LFG中的甲烷浓度有所下降(40%～50%)，氮气浓度升高(10%～20%)。表1列出了城市生活垃圾卫生填埋场中的LFG的成分含量[1]。但是，根据垃圾填埋场的条件、垃圾的特性和温度等的不同，所产生的LFG的各种成分的含量也会随之变化。甲烷是一种无色无味的气体，易燃，在空气中的爆炸临界浓度为5%～15%，高浓度甲烷也可成为窒息剂。二氧化碳由于密度较大，会逐步向填埋场下部迁移，使填埋场地势较低的区域二氧化碳浓度较高，一部分可通过填埋场基础薄弱的地方释放出，另一部分与坑底的渗滤液接触，由于二氧化碳较易溶于水，不仅会使水的pH值降低，而且会使其硬度及矿物质含量增加。
随着对环境要求的提高及垃圾填埋技术的发展，卫生填埋场规模不断扩大，而且密闭性越来越好，LFG大量产生并在场内聚集，其结果将导致填埋区压力升高，从而引起LFG的迁移，这种无控制的迁移，不仅可造成大气污染，而且可能造成重大火灾、爆炸事故。因此，必须控制LFG的自由转移或扩散，通常采取的方法有：阻止LFG向非允许区域的迁移，引导LFG向指定方向排放。在实际施工中控制LFG的方式多采用在LFG主要气体大量产生时，为其提供高渗透性的通道，使气体按设计的方向运动。
采用竖向导气石笼及导气管做为填埋气体的导出通道。导气石笼由铁丝网围成直径为Á1000mm左右的圆形，在导气石笼内填充级配滤料，中间导气管为Á200mmHDPE的穿孔管。导气石笼按50m左右间距设置。部分导气石笼底部与渗滤液收集盲沟相连，导气管除导气外，还兼有导流渗滤液的作用。导气石笼的铺设随着填埋作业面逐步升高而逐段加高。LFG经导气石笼收集后，通过导气管输导，最终排放到大气中。
目前工程方案设计多采用LFG的分散排放，即在每个竖向石笼顶部(接近最终覆盖层处)设置一根Á200mm左右的气体排放管，排放口高于最终覆盖层1m，分散排放具有排气通畅、易于扩散的优点。银川市垃圾卫生填埋场导气系统也采用了上述的导气方式。
对于填埋气体的可回收量、热值很难精确计算，填埋初期LFG产气量较少，银川市垃圾卫生填埋场考虑待产气量达到一定浓度(浓度达5%左右)时，再将LFG收集，供焚烧车间用。
5终场覆盖
封场是卫生填埋场建设中的一个重要环节。封场质量的高低对于填埋场能否处于良好的封闭状态、封场后的日常管理与维护能否安全地进行有至关重要的影响。
按“分区——单元式”填埋作业方式依次重复操作至设计填埋高度时，需进行终期覆盖封场，其目的在于土地的综合利用，减少雨水的渗入。终期覆土由下至上由4部分组成：①最下层为排气层，覆盖粗粒的沙质土，压实厚度为0.3m；②其上为黏土层，覆土为黏土(渗透系数≤10-7cm/s)，黏土层压实厚度为0.3m；③然后为排水层，覆盖自然土，压实厚度为0.3m；④最上层为耕作层覆盖耕植土，压实厚度0.2m，以种植草皮或浅根植物，封场后顶面坡度应≥2%，以利于降雨的自然排出。垃圾填埋过程中所需要的覆盖土包括：单元覆盖贫瘠土、终期覆盖黏土、终期覆盖贫瘠土和终期覆盖营养土。
填埋场终场覆盖的设计应考虑的因素包括：能够经受气候的极端变化；车辆进出道路和人行道路的建设；地表水的排水系统；渗滤液的收排系统；气体的抽排系统和收集管道；具有抗塌陷、抗断裂和边坡失稳、抗滑动、抗蠕动的动力；抵抗由于地震而引起变形的能力；地表植被根系以及动物的破坏等。
在银川市垃圾卫生填埋场规划用地范围内有多个荒置土丘，可以保证填埋覆盖用土的来源。垃圾填埋场满容后进行终场覆盖，覆盖层包括营养层、防渗层，其做法为：在垃圾单元覆土之上覆盖一层厚0.3m、渗透系数不大于10-7cm/s的黏土；其上再覆盖0.5m厚的自然土，并均匀压实；在自然土上再覆盖0.2m厚的营养土，种植浅根系植物。考虑到雨水的径流和堆体的不均匀沉降等因素，封场坡度不小于5%。
此篇文章得到了垃圾处理专家高级工程师齐长青老师的悉心指导，特在此表示感谢。
参考文献
1赵由才.《实用环境工程手册》固体废物污染控制与资源化卷[M].北京：化学工业出版社，2002
2李国建，陈世和，邵立明.城市垃圾处理与处置[M].北京：中国环境科学出版社，1992
3中华人民共和国建设部.城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准[M].北京：中国计划出版社，2001
4沈阳市环境卫生工程设计研究院.CJJ17-2001城市生活垃圾卫生填埋技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001
