占松林,高 磊,周克斌
(1.中化商務有限公司,北京 100005;2.防災科技學院,河北 三河 065201)
垃圾填埋場作為我國傳統(tǒng)生活垃圾處理方式之一,發(fā)揮著重要作用,但也存在著許多短板和痛點。填埋場按建設標準分為非正規(guī)垃圾填埋場和衛(wèi)生填埋場,2000 年以前非正規(guī)垃圾填埋場較多,2000—2005 年簡易填埋場較多,隨著對填埋場技術要求的提高,才開始達到衛(wèi)生填埋的標準。垃圾填埋場不僅占用較多的土地和空間資源,而且對周邊的空氣、土壤、水體以及居民生活環(huán)境構成長期的潛在風險,多次被環(huán)保督察通報。
據統(tǒng)計,全國范圍內老舊填埋場超過2 000個,2005 年前投入運行的335 座老垃圾填埋場基本上已經或即將停止作業(yè),未來5 年內待修復的填埋場土地約8 000 hm2[1]。“十三五”期間,規(guī)劃實施垃圾填埋場封場治理項目845 個,封場處理能力達1.5×105t/d,占當前處理能力的21%。隨著生活垃圾焚燒處理全覆蓋的推進,各地陸續(xù)制定了生活垃圾填埋場整治計劃(表1),垃圾填埋場整治和利用存在較大的市場空間。
表1 “十四五”部分地區(qū)生活垃圾填埋場整治計劃Table 1 Domestic waste landfill renovation plan of the 14th five year plan in some areas
注:數據來源①北京市“十四五”時期城市管理發(fā)展規(guī)劃(京政發(fā)〔2022〕13 號);②上海市生態(tài)空間建設和市容環(huán)境優(yōu)化“十四五”規(guī)劃(滬府辦發(fā)〔2021〕14 號);③天津市生活垃圾治理規(guī)劃(津城管規(guī)〔2022〕21 號);④重慶市城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設施補短板強弱項實施方案(渝發(fā)改資環(huán)〔2020〕2007 號);⑤廣東省生活垃圾處理“十四五”規(guī)劃(粵建城〔2021〕224 號);⑥河北省農村人居環(huán)境整治提升五年行動實施方案(2021—2025 年);⑦河南省“十四五”城市更新和城鄉(xiāng)人居環(huán)境建設規(guī)劃(豫政〔2021〕43 號);⑧江西省“十四五”生活垃圾分類和處理設施發(fā)展規(guī)劃(贛建管〔2022〕4 號)。
生活垃圾填埋場的整治和再利用實踐起始于20 世紀50 年代,以色列對特拉維夫市生活垃圾填埋場進行開采,在1980 年后,關于垃圾填埋場整治和再利用的相關研究報道逐漸增多[2]。在我國,衛(wèi)生填埋仍是城市生活垃圾處置的主要方式之一,隨著城市的不斷發(fā)展,生活垃圾產生量日益增多,填埋場用地越來越短缺,垃圾填埋場對周邊環(huán)境的影響也越來越大,對垃圾填埋場整治和再利用也逐步由研究走向實踐。北京市2009 年起開展了對1 011 處非正規(guī)垃圾填埋場的治理,處置陳腐垃圾8.0×107t,節(jié) 約 土 地 資 源 約1 333.3 hm2[3-4]。2009 年上海啟動老港固體廢棄物綜合利用基地生態(tài)修復項目,是我國首個面積最大、條件最困難的垃圾填埋場修復示范項目,經多年整治和建設,共建成512.2 hm2公益林,基地綠化面積達到10 km2[5],成功變身為以“環(huán)保再生”為主題的郊野公園。我國生活垃圾填埋場整治與利用案例如表2所示。
表2 生活垃圾填埋場整治與利用案例Table 2 The cases of renovation and utilization of existing domestic waste landfill
垃圾填埋場整治主要有兩種技術路線:①生態(tài)修復,具有技術簡單、成本低的優(yōu)點,主要適用于存在生態(tài)環(huán)境隱患、所占用土地區(qū)位較差、不具備再利用經濟價值的情形;②開采再利用,具有可徹底消除污染源和安全隱患的優(yōu)點,但成本較高,主要適用于周圍環(huán)境較敏感、所占用土地區(qū)位較好、再利用價值較高的情形。
生態(tài)修復是指對填埋場進行原位修復,達到穩(wěn)定化狀態(tài)后,通過綠化實現封場復綠,打造為草地、森林、景觀等,主要內容包括垃圾堆體整形、封場覆蓋與防滲工程、水污染治理工程、填埋氣體導排與處理工程、滲濾液導排與處理工程、降水導排工程、綠化與植被恢復工程等。
生態(tài)修復通常分為前期準備、穩(wěn)定修復、生態(tài)終場、景觀運營4 個階段[10],如圖1 所示。
圖1 生態(tài)修復流程Figure 1 Process of ecological restoration
生態(tài)修復主要技術要求有:
1)開展場地勘探、取樣檢測,判斷穩(wěn)定化狀態(tài),必要時應制定穩(wěn)定化方案。
2)根據勘探確定的甲烷含量、產氣量、技術經濟等因素確定治理工程的填埋氣體導排和處理工藝,防止開挖時甲烷爆炸和臭氣污染。
3)根據滲濾液產生量、水質變化情況、處理后的排放水水質要求,確定滲濾液處理工藝,改造或新建滲濾液導排系統(tǒng),并應符合項目環(huán)境影響評價批復的要求。
4)采用封場覆蓋措施,堆體頂面及邊坡應設置雨水溝,阻止降水向垃圾堆體滲透,并防止垃圾堆體滑坡。
5)在考慮土壤肥力、排水情況、景觀效果等因素的基礎上,選擇合適的植物,實現成活率高且具有美學價值的園林造景。
開采再利用是指對填埋場的存量垃圾進行開采、篩分及處置后,進行土壤修復及再開發(fā)利用,主要內容包括垃圾堆體充排氣、堆體開采、垃圾分選、垃圾處置或資源化利用、除塵除臭、防降水、環(huán)境檢測、液位控制、滲濾液儲存與處理、土壤修復、二次開發(fā)利用等。開采再利用一般需要對填埋場的穩(wěn)定化程度、環(huán)境風險等級和經濟效益進行可行性評估[11]。二次開發(fā)利用的方式有:①建設公益性項目,如公園、運動場、停車場等;②建設經營性項目,如倉儲物流、工業(yè)廠房、游樂場、光伏發(fā)電站等[12]。
開采再利用的實施流程通常分為前期準備、堆體開采、土壤修復、開發(fā)利用4 個階段(圖2)。
圖2 開采再利用流程Figure 2 Process of mining and reuse
開采再利用主要技術要求有:
1)開展填埋場堆體穩(wěn)定化監(jiān)測,在確定是否需要進行快速穩(wěn)定后再進行堆體開采。填埋垃圾堆體快速穩(wěn)定工藝系統(tǒng)包括充氣井、抽氣井、輸氣管網、充氣和排氣風機、控制系統(tǒng)、氧氣和甲烷監(jiān)測設備、除臭設備等。
2)堆體開采應控制作業(yè)面面積,采用分層淺挖工藝,使開采規(guī)模與分選處理設施能力相匹配,并有防揚塵、防臭氣擴散等措施,制定降水、排水措施,開挖深度過大的,要制定加固方案。
3)開采期間對垃圾堆體實施防雨覆蓋,產生的滲濾液可采用移動式滲濾液處理設備進行處理,如城市污水處理廠同意接收,也可送往城市污水處理廠處理。
4)分選工藝考慮將垃圾分為篩下腐殖土、篩上可燃物和可回收物。可回收物進行資源化利用;篩上可燃物采用壓縮車或打包,可轉運至垃圾焚燒廠進行焚燒處理或制成RDF 燃料棒出售;腐殖土經檢測和處理,符合肥力條件的可優(yōu)先就近用于綠化營養(yǎng)土,就近不能完全消納的,可運往其他地方作為綠化營養(yǎng)土。
5)垃圾開采完成后,需對場地環(huán)境質量進行監(jiān)測,當存在重金屬和有機質等污染濃度超標時,應先進行土壤修復,在得到穩(wěn)定化鑒定、土壤利用論證及有關部門論證后方可開發(fā)。
EPC(Engineering Procurement Construction,工程總承包)模式,是指通過招標選擇垃圾填埋場治理工程承包人,由承包人按照合同的約定,承擔項目的設計、采購、施工、試運行服務等工作,并對承包工程的質量、安全、工期、造價、環(huán)保全面負責。EPC 模式是我國目前推行工程總承包模式最主要的一種,已有很長的發(fā)展歷史,適用于政府能夠落實建設資金,且技術含量高、產出量清晰的工程項目,只有承包商有較高的技術水平、豐富的管理經驗以及風險控制能力的條件下,EPC 模式才能取得預期的效果。EPC 模式運作框架如圖3 所示。
圖3 EPC 模式運作框架Figure 3 Operation framework of EPC mode
我國各地陸續(xù)有填埋場整治和利用項目實施,技術較成熟,如能落實政府投資資金,則可采用EPC 模式實施填埋場開采及土壤修復,修復后的土地可建設綠地、運動場、公園等公益項目或由政府根據土地利用規(guī)劃,采取招拍掛的方式供應給相關的投資人進行產業(yè)開發(fā)。對于一些具有運維需求的項目,可以采用EPCO 模式,在EPC 工程竣工后,可以要求承包商運營和維護一段時間,一般為3~5 a。在此期間,承包商需要對業(yè)主的運營團隊進行培訓,以便運營結束后移交給業(yè)主。該模式對業(yè)主的好處是,既彌補了業(yè)主前期運營能力的不足,培養(yǎng)了業(yè)主的運營隊伍,同時又能激勵EPC 承包商保證工程質量。
ROT(Retrofit-Operate-Transfer,改建-運營-移交)模式,是政府和社會資本合作的一種運作方式,指政府將存量填埋場移交給社會資本整治改建、專業(yè)運營并確保達標,政府方按照績效考核結果支付運營服務費,在合作期滿后,將全部設施無償移交給政府。ROT 模式以運營管理為核心,強調對填埋場進行改造以達到新的標準和要求,更加關注長久運行效率,滿足了設施持續(xù)改進的需求,合同期限一般為20~30 a。ROT 模式運作框架如圖4 所示。
圖4 ROT 模式運作框架Figure 4 Operation framework of ROT mode
ROT 模式可引進專業(yè)機構先進的技術和管理經驗,解決存量填埋場整治項目建設資金問題,有利于轉移和降低風險,提高項目運作的效率,較適用于垃圾開采后仍用于建設公益用途的項目,如綠地、運動場、公園等。ROT 模式的實施過程中,需要綜合考察社會資本的技術實力、資金實力、運營經驗、管理能力等,也需要政府有效的監(jiān)管,以保證項目實現合理的風險共擔和利益共享。
EOD(Ecology-Oriented Development,生態(tài)導向開發(fā)模式)模式,是以生態(tài)文明思想為引領,以可持續(xù)發(fā)展為目標,以生態(tài)保護和環(huán)境治理為基礎,以特色產業(yè)運營為支撐,以區(qū)域綜合開發(fā)為載體,采取產業(yè)鏈延伸、聯合經營、組合開發(fā)等方式,推動公益性較強、收益性差的生態(tài)環(huán)境治理項目與收益較好的關聯產業(yè)有效融合,統(tǒng)籌推進,一體化實施,將生態(tài)環(huán)境治理帶來的經濟價值內部化,是一種創(chuàng)新性的項目組織實施方式。EOD 模式運作框架如圖5 所示。
圖5 EOD 模式運作框架Figure 5 Operation framework of EOD mode
針對垃圾填埋場的陳腐垃圾開采、土壤修復及再開發(fā),可整體策劃為EOD 項目,由投資人總體負責填埋場陳腐垃圾的開采、篩分、處置及騰退土地修復和產業(yè)開發(fā),并通過產業(yè)收入平衡填埋場治理的投入。
EOD 模式較適用于具備一定資源配套條件、能夠發(fā)揮產業(yè)聯動效應的項目。EOD 模式尚處于探索階段,國家及地方并無嚴格的政策規(guī)定,主要理念是依托產業(yè)運營收益回收環(huán)境治理投資,需要充分研究地方的產業(yè)條件和發(fā)展環(huán)境,研判二次產業(yè)開發(fā)的可行性,因此對產業(yè)策劃、運營的能力要求很高。
綜上所述,垃圾填埋場整治和利用受到環(huán)境、經濟、社會等多方面因素的影響,需要基于穩(wěn)定化狀態(tài)、區(qū)位條件、開發(fā)利用的經濟價值等情況選擇合適的技術路線,并根據可利用的財政資金、開發(fā)利用的性質選擇匹配的商業(yè)模式。實施模式選擇矩陣如圖6 所示。基本原則為:①對于采用生態(tài)修復技術的項目,一般邊界條件清晰,經營屬性較差,宜由財政預算落實資金,可以采用EPC 模式;②對于垃圾開采后進行公益性開發(fā)的項目,如財政資金較為充足,可采用EPC 模式實施,如財政資金有一定的缺口,可采用ROT 模式引進社會資本合作實施;③對于垃圾開采后進行經營性開發(fā)的項目,較適合采用EOD 模式實施,充分發(fā)揮社會資本的產業(yè)策劃和經營能力。
圖6 實施模式選擇矩陣Figure 6 Selection matrix of implementation mode
存量垃圾填埋場是生態(tài)環(huán)境領域的重大風險源之一,為消除其對周邊空氣、土壤、水體污染和公眾健康的威脅,推進垃圾填埋場整治和再利用是必然趨勢。在生活垃圾處理分類、精細化管理趨勢下,各地已紛紛提出了填埋場整治計劃,具有較大的市場空間。伴隨著城市發(fā)展空間的演進,原來處于城市邊緣的垃圾填埋場,逐漸變?yōu)槌鞘幸?guī)劃區(qū),通過整治和再利用,開采和資源化利用填埋堆體中的有用材料,可重新獲得土地資源或填埋空間,有利于推動城市有機更新和高質量發(fā)展。
垃圾填埋場整治與再利用主要有生態(tài)修復和開采再利用兩種技術路線,前者主要適用于存在生態(tài)環(huán)境隱患、所占用土地區(qū)位較差、不具備再利用經濟價值的情形,后者適用于周圍環(huán)境較為敏感、所占用土地區(qū)位較好、再利用價值較高的情形。
依據財政資金強度和開發(fā)利用的性質,具體項目實施時應因地制宜地選擇EPC、ROT 或EOD的實施模式,可以發(fā)揮政府和社會專業(yè)力量各自的優(yōu)勢,高質量地推進項目落地,從而取得最大的綜合效益。