兴丰生活垃圾卫生填埋场降水除险及库容挖潜工程案例

广州市城市管理技术研究中心，广州环保投资集团有限公司，天津市市政工程设计研究总院有限公司

作者：张俊文，苏兴国，李湛江，周卫东，宋树祥，赵晓飞，邮箱：zhangjunwen1988@163.com

【基本情况】

兴丰生活垃圾卫生填埋场作为广州市中心城区“兜底”的垃圾处理设施，填埋规模约7 000～11 000 t/d，承担着中心城区80%以上的生活垃圾处理任务。由于长期大体量的填埋作业，导致堆体多次出现局部滑移，存在失稳滑移的安全隐患。此外，在不采取工程措施的前提下，兴丰生活垃圾卫生填埋场的安全填埋库容仅能使用至2017 年底，广州市的新旧生活垃圾处理设施衔接存在空档期，空档期内广州中心城区生活垃圾处理的缺口约为3.18×106t，“垃圾围城”问题形势严峻。

2016 年12 月至2018 年3 月，广州市城市管理技术研究中心、广州环保投资集团有限公司、天津市市政工程设计研究总院有限公司联合实施了住房和城乡建设部市政公用科技示范工程——广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场降水除险及库容挖潜工程（住房和城乡建设部2017 年科技计划项目，项目编号：2017-S3-025)。通过采用打井降水、布设水平导排盲沟、边坡加筋修坡、污泥原位固化等工程措施，消除了兴丰生活垃圾卫生填埋场的堆体滑移安全隐患，挖潜了3.60×106m3的安全填埋库容，顺利衔接了广州市生活垃圾处理工作，该填埋场效果图见图1。

图1 兴丰生活垃圾卫生填埋场Figure 1 Xingfeng domestic waste sanitary landfill site

该工程项目荣获“2021 年度华夏建设科学技术奖”三等奖。

【技术/案例原理及技术路线】

技术路线（图2）主要由3 部分组成，即液气阻滞诱发填埋场失稳灾害的机理研究、基于稳定控制的垃圾堆体液气高效导排技术、库容挖潜及大规模低扰动高位填埋技术。

图2 技术路线示意Figure 2 Schematic of technical route

（1）通过钻探、物探等多种方式对广州兴丰填埋场多次滑移的区域进行了系统的现场勘察，基于勘察数据定量地探讨了液气阻滞条件下填埋场失稳灾害的发生机理。

（2）研发了包括竖向和水平降水的渗滤液高效导排技术和包括源头密闭、高效集输气管网和填埋气综合利用的填埋气高效收集技术，有效地降低了堆体内部的孔压，显著提高了堆体稳定性，并在一定程度上降低渗滤液渗漏和填埋气无序扩散引发污染灾害的风险。

（3）研发了高效垃圾卸载、高位低扰动填埋、堆体整形和加筋等精细化技术，有效地提高填埋作业效率，降低填埋过程中灾害发生的风险，从而解决了我国大型填埋场存在的作业方式粗犷、缺乏精细化管理等问题。

【技术/案例特点】

（1）我国首创超大填埋场应急降水除险与扩容工程案例，消除了填埋场堆体滑移的安全风险问题，为城市生活垃圾应急处理探索出一条新路。

（2）创新性采用盲沟导排降水技术，在填埋场的堆体内分层辅设碎石盲沟导排渗滤液，降水效果明显，可作为填埋场边坡或局部欠稳堆体的排水预设措施。

（3）采用小口径井降低边坡水位和气压。小口径降水井相比普通口径井具有施工速度快、降水效果好、造价低的优点，可采用顶管机直接在边坡打入侧深3～5 m、口径100 mm 的水平导排管，管端连接至渗滤液导排主管，应急导排边坡滞水层。同时，可预留气体收集接头，兼作排气井。

（4）探索出边坡逐层加筋、反压增稳工艺技术。借鉴岩土工程的边坡加筋反压工法，在填埋堆体的边坡分层铺设单向土工格栅锚固和袋装碎石反压，实现堆体边坡快速修整、增稳目标，其构造如图3 所示。

图3 边坡加筋反压Figure 3 Slope reinforced back pressure

（5）提出高位低扰动填埋技术。在合理填埋规划的基础上进一步优化填埋参数，精细化填埋作业，加强排水导气和雨污分流，并做好跟踪监测和稳定评估，实现高位低扰动填埋作业。

（6）创新在填埋场面上实施调节池污泥原位固化工艺。调节池的污泥原位固化，避免了出现污泥处理无出路的风险，也降低了污泥外运处理的环境污染风险，可节省污泥外运处理投资和工程实施时间。

（7）采用了臭气治理综合措施，是我国首个利用无人机技术进行臭气治理的案例。

（8）应急降水措施的作用以稳定堆体消除风险为主，为后续填埋场纵向扩容奠定基础，释放约2.60×106m3库容；边坡修整与加固措施增加了边坡的稳定性，并在纵向释放约1.00×106m3库容。

【长效运行模式与机制】

通过应急和长期性降水除险、永久性边坡加筋反压、纵向库容挖潜等工程措施和作业模式，消除了堆体滑移安全隐患使堆体长期保持在安全状态，并提供了可持续使用的填埋库容，确保了该填埋场持续的安全运行以及停止填埋作业后堆体的长期稳定。

【经济、环境及社会效益】

（1）经济效益：可累计获得沼气发电直接经济收益3 457 万元，为财政间接节省了征地投资、设施投资、处理费用共58 195 万元。

（2）环境效益：消除了兴丰生活垃圾卫生填埋场堆体的失稳风险隐患，稳定系数由原来的0.98 提高到1.30 以上，挖潜了填埋库容3.60×106m3，消纳了超过3.0×106t 的生活垃圾。避免了新建填埋场的“邻避”社会问题，为应急解决城市生活垃圾处理另辟出新路。

（3）社会效益：衔接了广州市生活垃圾处理工作，成功化解“垃圾围城”困局，维护社会和谐、生态环境可持续发展。可对同类垃圾填埋场的堆体稳定、运营安全、挖潜可利用库容提供具体工程案例参考和相关经验。