它在中國每年“生產”1.5億噸，并且以8%%的速度在增長；它的人均年產量達到440公斤，它的歷年堆存量達到60多億噸，全國有200多座城市陷入它的無情包圍之中，它所“使用”的土地面積達到了5億多平方米！

　　它，就是城市生活垃圾！

　　隨著我國城市化發(fā)展的進程，城市生活垃圾的處理難問題已經嚴峻地擺在了所有人的面前。它對大氣、水和土壤的持續(xù)性污染和對居民健康的威脅已經成為了城市發(fā)展的一大公害。

　　一個哲人曾經說過：“垃圾是放錯了位置的財富。”如今，863計劃“城市生活垃圾生態(tài)填埋成套技術及設備”項目的負責人何品晶教授和他的團隊用尖端的科技架起了這座垃圾的財富之橋，鋪就了一條生態(tài)環(huán)保之路，使得垃圾處理走向了無害化、減量化和資源化。

　　變被動處置為主動調控

　　從歷史上看，對于城市垃圾的處置大致經歷了三個過程，從最初的堆填發(fā)展到后來的簡易填埋，到目前的衛(wèi)生填埋，人們不斷地更新對垃圾的處理思維。但這些傳統(tǒng)的填埋技術都存在著一個通病，那就是缺乏對垃圾中易腐有機組分降解過程的有效控制，使填埋垃圾中易腐組分的自發(fā)性降解成為滲濾液污染源，失去了將其轉化為填埋氣體（LFG）利用的機會，又因其降解緩慢而影響填埋場封場后的土地再利用。衛(wèi)生填埋在實際應用中存在著一個悖論———衛(wèi)生填埋隔離措施越是出色，生物降解速度越是緩慢，對于環(huán)境的潛在危害期也就越長。對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的認識使科研工作者意識到了需要換一個角度去思考問題。

　　2001年，“城市生活垃圾生態(tài)填埋技術”被列入國家863計劃中。

　　何品晶教授介紹說，西方發(fā)達國家經過數十年的發(fā)展對于垃圾的填埋已經有了一套比較成熟的體制和技術，但如果我們完全照搬國外的經驗可能結果會是南轅北轍，如，發(fā)達國家城市生活垃圾含水率低、主要成分為紙張，因此垃圾產生甲烷的速率緩慢，但我們發(fā)展中國家生活垃圾含水率高、以易腐有機物為主要成分，產生甲烷的速率快得多，不作收集工藝的調整，就會錯失良機、不能變廢為寶。

　　“究竟怎樣的生態(tài)填埋方法才適合發(fā)展中國家，承擔國家課題的我們有責任來回答這個問題！”正是憑借著這種強烈的使命感和責任感，何品晶教授和他的課題小組向生態(tài)填埋的核心技術發(fā)起了總攻，提出充分利用垃圾填埋層內和覆蓋層的生態(tài)體系，變被動處置為主動調控，實現(xiàn)填埋技術的跨越式發(fā)展。

　　示范工程一波三折

　　整個項目課題大致分成了三個階段，從實驗室規(guī)模的研究突破到現(xiàn)場研究的驗證，再到目前的示范工程階段。在示范工程階段，何教授坦言其中的過程可謂是一波三折。項目組在克服了SARS停工、征地難、缺電荒之后，2004年8月，12萬m3杭州天子嶺示范工程開始正式投入運行。

　　為了避免垃圾產生的滲濾液污染土地和地下水，建設填埋場的第一個步驟就要進行場地防滲處理。雖然關于防滲的處理不是課題組的研究重點，但它卻關系到整個項目的進程，“當時我們對生態(tài)填埋場如何鋪設人工水平防滲都沒有切身體會。”何教授說，“當我們剛填完幾層垃圾后，地下監(jiān)測系統(tǒng)就發(fā)現(xiàn)5層復合的合成防滲層竟然漏了，后來我們知道需要正確地填埋才能不引起滲漏。”現(xiàn)在，何教授說起水平防滲的門道來已經是一個專家了。

　　然而，不久之后意想不到的事情又發(fā)生了，在填埋了十幾米垃圾后又一次出現(xiàn)了滲漏，大家百思不得其解。“挖！全部挖開來，重新查原因！”何品晶教授說：“科學研究容不得半點馬虎！一定要知根知底。”當十幾米厚的垃圾被重新一一挖開，工作人員仔細擦拭防滲膜后發(fā)現(xiàn)了上面布滿了細若針孔的小洞。原來杭州天子嶺巖石型的基底層對鋪設防滲層需要特殊的要求，因地制宜才能有的放矢。天子嶺的教訓讓何品晶教授和他的團隊用實踐總結出了一條條經驗，被有關設計院定為了防滲體系的“場規(guī)”，實驗室中的關鍵技術得到了堅實的支撐和應用。

　　“863項目不僅建立了一個測試研究的平臺，培養(yǎng)了一支隊伍，對固體廢物的處理做出了很大的貢獻，它還使得我們和行業(yè)、設計、應用、施工單位都組成了良好的合作網絡，為以后產業(yè)化提供了絕好的條件。”示范工程的種種波折曾經讓何品晶教授發(fā)出了“做863項目真難”的感慨，“但這實在是太有趣了，當你認識到這樣的問題，并通過現(xiàn)場的操作，發(fā)現(xiàn)和實驗數據是相似的時候，當你看到原本COD高達5、6萬（mg/L）的滲濾液不到三個月就降至1500時，那個感覺真是———爽啊！”何教授滿足的笑容感染了記者，而這成功的背后是何教授和他的團隊艱辛奮斗的日日夜夜，從實驗室到示范現(xiàn)場的二點一線的生活。

　　生態(tài)填埋的兩個體系

　　面對目前“生態(tài)類”詞匯的泛濫，何教授強調說：“生態(tài)填埋不只是一個概念，它是有著非常實際的生態(tài)意義，而且還需要在一定的條件才能實現(xiàn)。”

　　整個垃圾填埋場是一個由物理的物流隔離措施形成的由填埋層內的微生物和填埋場覆蓋層土壤植被組成的相對獨立的體系。在處理城市生活垃圾的生態(tài)填埋過程中就包含了兩個生態(tài)體系。

　　第一個生態(tài)體系存在于填埋層中。項目組研究發(fā)現(xiàn)，通過調控易腐有機物富集的生活垃圾在填埋層內厭氧代謝不平衡狀態(tài)，可以促進其進入甲烷化代謝階段進程、增加LFG的利用潛力，同時滲濾液的污染負荷將大幅削減，以我國目前每年填埋處置7200萬噸垃圾為基準，通過填埋層內處理可削減3/4的滲濾液負荷，達8.1萬噸COD/a，同時可相應地增加約5700萬m3的LFG，如果LFG的收集發(fā)電利用率為50%，則可發(fā)電約5000萬Kwh。這一轉化的過程實際上就是完成了一個完整的碳循環(huán)。填埋層的堿性和還原性條件，還使其成為垃圾中重金屬的穩(wěn)定貯存空間，使得填埋場空間成為受控的污染物降解與轉化利用的生態(tài)反應器，降低垃圾填埋的環(huán)境負荷。根據研究結果，填埋場封場后的穩(wěn)定期可控制于5—8年內，與傳統(tǒng)填埋的30年以上相比，再利用前的管理期可縮短約70%。

　　第二個生態(tài)體系存在于覆蓋層中。項目組利用填埋場最終覆蓋層植被/土壤的生態(tài)轉化能力，處理與資源化利用滲濾液層內循環(huán)后的出水。在杭州天子嶺示范工程現(xiàn)場，我們看到覆蓋層上生長著郁郁蔥蔥的植被，這些植被怎么能如此茂盛地生長在覆蓋層上？“其實這些植被就是用滲濾液循環(huán)出水來澆灌的。我們以抗脅迫能力為指標篩選了一系列可耐受滲濾液污染（COD、NH4+和Cl-均大于1g/L）脅迫的填埋覆蓋植被物種，使得填埋場生態(tài)轉化能力得到更為全面的利用，也使填埋場滲濾液零排放成為可能。”垃圾的最終歸宿將是沒有垃圾，這就是何教授和他的課題組要追求的目標。

　　目前，杭州天子嶺已經進入了穩(wěn)定的運營中。未來一年對它的監(jiān)測期又將可能給何教授帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。科研的車輪是不會停歇的，對城市生活垃圾的生態(tài)填埋的遠大應用前景以及國際間的相互交流讓何教授又有了更進一步的構想。

　　■數字863

　　城市生活垃圾生態(tài)填埋成套化技術有著優(yōu)越的應用特性，適合我國現(xiàn)階段急迫的應用需要，同時也具有重要的科學意義，現(xiàn)已在研究規(guī)模和深度及應用推廣方面形成了影響。

　　2001年12月31日，“城市生活垃圾生態(tài)填埋成套化技術及設備”課題立項，鑒于課題已有的進展和對其前景的認可，863計劃對該課題作了滾動資助。

　　2002年10月，填埋首臺階甲烷化加速技術取得突破。

　　2003年4月，滲濾液填埋層內循環(huán)有機碳、氮同時去除關鍵技術獲得成功，發(fā)展了利用填埋層內代謝過程同時控制滲濾液有機碳和氨氮污染的技術。

　　2003年5月，關鍵技術之一的滲濾液土壤/植被層灌溉凈化減量處理技術得到突破，使得填埋場生態(tài)轉化能力得到全面的利用。

　　2003年10月，發(fā)展了填埋場污染物流成套化控制技術路線。

　　2003年12月，成功研發(fā)了生態(tài)填埋成套化集成技術。

　　城市生活垃圾生態(tài)填埋成套化技術研究累計已獲得的國家級研究資助包括“十五”863計劃課題2項，國家自然科學基金課題2項（2006年開始），國際合作課題1項，合同總金額600多萬元。“十五”863計劃課題：城市生活垃圾生態(tài)填埋成套化技術及設備（2001AA644010）已于2004年2月通過科技部組織的驗收，驗收專家組對課題成果作了充分肯定。

　　其成果申請并已獲授權發(fā)明專利1項，申請并已公開發(fā)明專利5項。發(fā)表學術刊物論文50余篇，其中被SCI、EI收錄10篇，國內學術會議特邀報告3篇。出版相關專著（教材）2部。培養(yǎng)博士后3人；博士生10人，已畢業(yè)6人；碩士生30余人，已畢業(yè)20人。