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，加以機械壓實，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)生填埋領域，土工合成材料面臨著巨大發(fā)展空間。
HDPE膜擔當用料主力軍
清華大學環(huán)境工程學院教授白慶中表示，衛(wèi)生填埋應根據(jù)填埋場污染控制的“多重屏障學說”進行設計。也就是要先對填埋的垃圾進行預處理，形成廢棄物屏障，再按巖土設計的原理與方法進行設計，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，填埋容量必須達到設計量，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、地下泥漿截面、物探技術應用于監(jiān)測衰減規(guī)律等多種。而衛(wèi)生填埋場中的周邊圍護，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)生填埋處理技術的主要標志，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。防滲的技術關鍵是防滲層的構造，其結構形式直接決定了防滲效果和工程建設投資。
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、抗老化性能高等優(yōu)良的物性、化學性能，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)境要求進行適當調(diào)配，推出最合理的設計方案，已經(jīng)成為市場公認的最正確做法。
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注的問題。
住建部環(huán)境衛(wèi)生工程技術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入程度一直比較低，而帶來的危害則是導致衛(wèi)生設計門檻和產(chǎn)品門檻降低，大量地方設計院和公司進入行業(yè)，在降低成本的同時也帶來設計質(zhì)量、土工合成材料質(zhì)量、建設質(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)生填埋場的應用存在設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，對土工合成材料進行開發(fā)、利用，此外，填埋場襯墊漏損檢測等相關監(jiān)測和質(zhì)量管控技術的開發(fā)應用，衛(wèi)生填埋場標準和規(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。
填埋技術哪種強？
高密度聚乙烯（HDPE）膜的防滲功能比最好的壓實粘土高107 倍（壓實粘土的滲透系數(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600%以上，完全滿足垃圾填埋運行過程中由蠕變運動所產(chǎn)生的變形；并且有利于施工、填埋運行。
由清華大學地質(zhì)勘測小組根據(jù)河北某地地質(zhì)勘查情況，以達到既保證安全又經(jīng)濟可行的目的，做出以下三種防滲方案，并進行技術經(jīng)濟比較，以確定最合適的防滲結構體系。
方案一
單層HDPE膜＋粘土復合襯墊
①排列結構：豎向結構
②工程造價：HDPE膜選用進口產(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?shù)厥袌鰞r格，單位工程造價大約為142.5元/平方米。
技術經(jīng)濟對比
方案一是三個方案中較經(jīng)濟的一個方案。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機械操作不當，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膜復合防滲襯墊
①排列結構：豎向結構
②工程造價：HDPE膜選用進口產(chǎn)品，土工網(wǎng)格、土工布選用國內(nèi)產(chǎn)品，其余按當?shù)厥袌鰞r格，單位工程造價大概為173.1元/平方米。
技術經(jīng)濟對比
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＋膨潤土復合防滲襯墊
①排列結構：豎向結構
②工程造價：HDPE膜、含膨潤土交織土工布選用進口產(chǎn)品，土工布選用國內(nèi)產(chǎn)品，其余按當?shù)厥袌鰞r格，單位工程造價大概為166.1元/平方米。
技術經(jīng)濟對比
方案三造價在三個方案中屬于相對經(jīng)濟型。在適用性方面，單層膜＋膨潤土的復合防滲襯墊最為經(jīng)濟實用。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漏點起到補漏的作用。
資料鏈接
國外垃圾填埋場材料應用情況
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械對防滲系統(tǒng)的沖擊起保護作用。底面上采用黑色的非織造布保護材料，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合土，嚴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)生填埋技術標準規(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準》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋封場技術規(guī)范》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場環(huán)境監(jiān)測技術要求》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場污染控制標準》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程項目建設標準》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范（試行）》
《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術處理規(guī)范》
