近年來，隨著生產(chǎn)垃圾、生活垃圾、商業(yè)垃圾和旅游垃圾等大量固廢的產(chǎn)生，衛(wèi)生填埋場逐漸成為城市垃圾的最終處理方式之一。
衛(wèi)生填埋場就是在鋪設(shè)良好防滲性能襯墊的場地上，將固體廢棄物鋪成一定厚度的薄層，加以機(jī)械壓實(shí)，并分層加土覆蓋消毒，這一過程中，將用到大量的土工合成材料。那么，在衛(wèi)生填埋領(lǐng)域，土工合成材料面臨著巨大發(fā)展空間。
HDPE膜擔(dān)當(dāng)用料主力軍
清華大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院教授白慶中表示，衛(wèi)生填埋應(yīng)根據(jù)填埋場污染控制的“多重屏障學(xué)說”進(jìn)行設(shè)計。也就是要先對填埋的垃圾進(jìn)行預(yù)處理，形成廢棄物屏障，再按巖土設(shè)計的原理與方法進(jìn)行設(shè)計，形成工程屏障，最重要的是，在選址階段時，要注意選擇合適地段，形成天然的地質(zhì)屏障。此外，合格的填埋場必須要有充分的填埋容量和較長的使用期，填埋容量必須達(dá)到設(shè)計量，使用期在六年以上，同時，不受洪水、滑坡等威脅，填埋工程處理垃圾成本低也是重要考慮因素。
白慶中指出，目前國內(nèi)常用的技術(shù)方法有豎向截水板樁、豎向截水地質(zhì)膜、旋噴注漿底部封堵技術(shù)、地下泥漿截面、物探技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測衰減規(guī)律等多種。而衛(wèi)生填埋場中的周邊圍護(hù)，可利用土工膜、土工黏土墊、土工織物、土工網(wǎng)格、土工排水材料等進(jìn)行防滲、隔水、隔離反濾、排水、加筋等方式加固，防止垃圾滲濾液滲出，引導(dǎo)滲濾液排走，回灌，防止垃圾滑動，垃圾覆蓋。
防滲是衛(wèi)生填埋處理技術(shù)的主要標(biāo)志，它能防止垃圾在填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液、填埋氣體對填埋場的水體和土壤污染，減少滲濾液的產(chǎn)生量，并為以后對填埋氣體有序、可控制地收集和利用創(chuàng)造空間。防滲的技術(shù)關(guān)鍵是防滲層的構(gòu)造，其結(jié)構(gòu)形式直接決定了防滲效果和工程建設(shè)投資。
目前國內(nèi)外采用的防滲襯層效果比較好的主要包括高密度聚乙烯土工膜、膨潤土防水毯（GCL）、非織造土工織物、復(fù)合排水網(wǎng)等幾種材料。其中HDPE膜作為一種高分子合成材料，抗拉性好、抗腐蝕性強(qiáng)、抗老化性能高等優(yōu)良的物性、化學(xué)性能，使用壽命50年以上，已經(jīng)成為國內(nèi)衛(wèi)生填埋場的“用料主力軍”。將HDPE膜和其他土工合成材料按照環(huán)境要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配，推出最合理的設(shè)計方案，已經(jīng)成為市場公認(rèn)的最正確做法。
三高一低問題亟待解決
根據(jù)住建部統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，國內(nèi)衛(wèi)生填埋處理市場處于穩(wěn)定發(fā)展時期，“十三五”至“十四五”期間仍將處于上升增長期，對于土工合成材料的需求也會隨之大幅提升。盡管如此，但國內(nèi)衛(wèi)生填埋場的發(fā)展依然存在不少值得關(guān)注的問題。
住建部環(huán)境衛(wèi)生工程技術(shù)研究中心副總工程師劉暢表示，國家鼓勵PPP形式，向資本市場開發(fā)，但填埋場資本市場進(jìn)入程度一直比較低，而帶來的危害則是導(dǎo)致衛(wèi)生設(shè)計門檻和產(chǎn)品門檻降低，大量地方設(shè)計院和公司進(jìn)入行業(yè)，在降低成本的同時也帶來設(shè)計質(zhì)量、土工合成材料質(zhì)量、建設(shè)質(zhì)量等問題。
此外，國內(nèi)的衛(wèi)生填埋場還面臨著“三高一低”技術(shù)問題。所謂三高，是指滲濾液濃度高、滲瀝液水位高、沉淀失效風(fēng)險高，一低是指衛(wèi)生填埋場穩(wěn)定安全系數(shù)低，土工合成材料與衛(wèi)生填埋場的應(yīng)用存在設(shè)計與施工不匹配的現(xiàn)象。
基于此，劉暢表示，在未來的發(fā)展方面，要參考中國衛(wèi)生填埋場的特點(diǎn)，對土工合成材料進(jìn)行開發(fā)、利用，此外，填埋場襯墊漏損檢測等相關(guān)監(jiān)測和質(zhì)量管控技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，衛(wèi)生填埋場標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中針對土工合成材料的優(yōu)化和規(guī)范，同樣刻不容緩。
案例分析
通過對價格和防滲性能的綜合分析，方案三為最合理選擇。
填埋技術(shù)哪種強(qiáng)？
高密度聚乙烯（HDPE）膜的防滲功能比最好的壓實(shí)粘土高107 倍（壓實(shí)粘土的滲透系數(shù)級數(shù)為10-7 級，而HDPE防膜的滲透系數(shù)級數(shù)為10-14 級）；其斷裂延伸率高達(dá)600%以上，完全滿足垃圾填埋運(yùn)行過程中由蠕變運(yùn)動所產(chǎn)生的變形；并且有利于施工、填埋運(yùn)行。
由清華大學(xué)地質(zhì)勘測小組根據(jù)河北某地地質(zhì)勘查情況，以達(dá)到既保證安全又經(jīng)濟(jì)可行的目的，做出以下三種防滲方案，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定最合適的防滲結(jié)構(gòu)體系。
方案一
單層HDPE膜＋粘土復(fù)合襯墊
①排列結(jié)構(gòu)：豎向結(jié)構(gòu)
②工程造價：HDPE膜選用進(jìn)口產(chǎn)品，土工網(wǎng)格、土工布選用國內(nèi)產(chǎn)品，其余產(chǎn)品按當(dāng)?shù)厥袌鰞r格，單位工程造價大約為142.5元/平方米。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比
方案一是三個方案中較經(jīng)濟(jì)的一個方案。但是在填埋作業(yè)時，第一層所填垃圾若有尖銳物，或在填埋過程中壓實(shí)機(jī)械操作不當(dāng)，使單層膜被刺穿，則防滲系統(tǒng)基本失效，造成水體污染。故本方案對填埋作業(yè)是的技術(shù)要求較高，且發(fā)生膜刺穿時造成的危害較大。
方案二
雙層HDPE膜復(fù)合防滲襯墊
①排列結(jié)構(gòu)：豎向結(jié)構(gòu)
②工程造價：HDPE膜選用進(jìn)口產(chǎn)品，土工網(wǎng)格、土工布選用國內(nèi)產(chǎn)品，其余按當(dāng)?shù)厥袌鰞r格，單位工程造價大概為173.1元/平方米。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比
方案二造價較貴，并且對監(jiān)管水平要求比較高。從適用性方面來說，雙層膜具有雙保險的作用。若第一層被刺穿，還有下層膜及土工布可阻擋滲濾液進(jìn)一步向下滲透，因此可將經(jīng)過上層膜孔洞的滲漏量減至最少，從而可大大減少通過防滲襯墊的滲漏量。
方案三
單層HDPE＋膨潤土復(fù)合防滲襯墊
①排列結(jié)構(gòu)：豎向結(jié)構(gòu)
②工程造價：HDPE膜、含膨潤土交織土工布選用進(jìn)口產(chǎn)品，土工布選用國內(nèi)產(chǎn)品，其余按當(dāng)?shù)厥袌鰞r格，單位工程造價大概為166.1元/平方米。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比
方案三造價在三個方案中屬于相對經(jīng)濟(jì)型。在適用性方面，單層膜＋膨潤土的復(fù)合防滲襯墊最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。既可解決單層膜的穿刺問題，又可減少造價，不僅防滲效果良好，可靠性、耐久性也好，且施工方便，膨潤土能夠?qū)植繚B漏點(diǎn)起到補(bǔ)漏的作用。
資料鏈接
國外垃圾填埋場材料應(yīng)用情況
韓國
位于首爾郊區(qū)的號稱世界上最大垃圾填埋場之一的漢城垃圾填埋場，是在平地上往上填埋，邊坡上堆放了大量的廢舊輪胎，這主要是為了緩沖填埋機(jī)械對防滲系統(tǒng)的沖擊起保護(hù)作用。底面上采用黑色的非織造布保護(hù)材料，下面是HDPE土工膜，整個垃圾填埋場采用的是一道防滲材料。
日本
位于日本東京青梅的日出垃圾填埋場代表了日本垃圾場建設(shè)的科技水平。其防滲系統(tǒng)采用了2層TPO土工膜，1層GCL，最下面是1層50cm厚的摻有膨潤土的復(fù)合土，嚴(yán)格意義上來說等于是3道抗?jié)B。在最上面一層TPO破損造成滲漏的情況下，中間層GCL中的膨潤土遇到滲濾水立即膨脹止水，可以阻止?jié)B濾液滲入地下水系統(tǒng)。
我國現(xiàn)行衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》
《生活垃圾填埋場無害化評價標(biāo)準(zhǔn)》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋封場技術(shù)規(guī)范》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（試行）》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)處理規(guī)范》
