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數(shù)據(jù)顯示，杭州一天的垃圾產(chǎn)生量是1.2萬噸，相當于100頭鯨魚的體重，2021年杭州生活垃圾的總量將達到512萬噸，比2016年增長35%。面對如此巨量的生活垃圾，我們該如何找到一個安全有效的處理方法？

不久前，浙江理工大學建筑工程學院教授，博士生導師張振營的項目“城市生活垃圾填埋場穩(wěn)定性分析關鍵土力學參數(shù)測試系統(tǒng)及應用”受邀參加中國科協(xié)新科技成果科普發(fā)布，25萬人觀看了這場“科技填埋，綠色未來”直播。張振營的這項成果為垃圾的科學填埋建立了一套有效的理論模型，大大增強了垃圾填埋場的規(guī)范性和安全性，并能讓現(xiàn)有的垃圾填埋場擴容30%，有效延長了垃圾填埋場的使用壽命。

清除垃圾填埋隱患

在我國，垃圾回收除了回收再利用的和焚燒掉的，每年大約60%的垃圾，是以填埋的方式處理的。垃圾填埋場一般堆填高度可達100多米，相當于30層的房子，這么高的填埋堆，如果防護措施不得當，填埋不規(guī)范，很容易造成填埋場失穩(wěn)坍塌，垃圾滲濾液滲漏和外泄，垃圾降解后生成的填埋氣外逸甚至爆燃，造成嚴重的周邊環(huán)境和地下水土污染。據(jù)文獻記載，迄今世界各地因垃圾填埋不當而造成的各類事故已經(jīng)多達60多起，如2000年菲律賓Payatas垃圾填埋場滑坡，造成330人死亡，2017年埃塞俄比亞垃圾山坍塌，造成113人死亡80余人受傷。

如何有效預防各類因填埋不當造成的事故？張振營團隊通過研究世界范圍內(nèi)62個垃圾填埋場失穩(wěn)破壞的案例，分析得出了填埋場失穩(wěn)破壞的3種模型和5種原因。

“垃圾填埋看起來簡單的很，實際上填多少高，怎么填、怎么覆膜才不會出危險，這些都是需要經(jīng)過實際測算的，這些分析如果做的不到位，很容易發(fā)生事故?！睆堈駹I說。

在力學上，越堆越高的山坡會有一個臨界滑移面，一旦山坡高度或形態(tài)達到臨界值出現(xiàn)了滑移面，就會觸發(fā)塌方、滑坡等失穩(wěn)破壞。張振營的研究，就是要找到這個滑移面。這就需要分析滑移面生活垃圾的抗剪強度參數(shù)和垃圾滲濾液的滲透性參數(shù)，主要包括垃圾的粘聚力、內(nèi)摩擦角、滲透系數(shù)等土力學參數(shù)。

團隊進行了大量的研究，找出了這些參數(shù)的變化規(guī)律，據(jù)此建立了生活垃圾抗剪強度與壓縮應變等相關理論模型和預測理論模型，為生活垃圾填埋場穩(wěn)定性分析提供了準確的土力學參數(shù)，保障了填埋場的安全性。

自主研發(fā)儀器設備

這項研究還有另外一個難點。生活垃圾成分復雜、不均質(zhì)，容易隨時間降解而導致形狀、體積、質(zhì)量等屬性發(fā)生變化。為了有效分析生活垃圾的土力學參數(shù)，張振營團隊克服了傳統(tǒng)土工試驗儀器尺度小等缺陷，研制發(fā)明并制造了大尺度、模擬垃圾降解過程的土工試驗儀器設備，并進行大量的土工試驗研究。

在張振營位于浙江理工大學3號樓的實驗室，每個月都會收到各地的垃圾填埋場里挖到的一桶桶垃圾，它們在張振營眼里都是“寶貝”。

“不同地方的生活垃圾成分不同，得出的參數(shù)也不同，這些從各個地方運過來的垃圾，其實是我們研究的原材料。”目前，張振營團隊已經(jīng)和全國20多個城市建立了合作關系。

在實驗室，記者可以見到各種各樣的儀器設備，大型高壓固廢壓縮試驗儀器、液壓伺服大型水浴壓縮試驗儀器、大型滲透柱試驗裝置……所有的儀器，都是為了盡量精準地模擬垃圾填埋場的真實環(huán)境，從而得到更精準的測量數(shù)據(jù)。比如像大冰柜的垃圾降解試驗箱，可以模擬垃圾降解，有的還能水浴加熱，為的是模擬垃圾填埋場內(nèi)部的溫度。

“這些都是我們團隊的發(fā)明專利，雖然垃圾的成分不同，但是分析的原理和方法是一致的”。團隊研發(fā)的大型生活垃圾強度與壓縮相關試驗儀器、滲透與壓縮相關試驗儀器等成套儀器設備，首次實現(xiàn)強度、滲透與壓縮的聯(lián)合測試，解決了土工參數(shù)與壓縮相關性難題。

如今，張振營團隊正在對生活垃圾進行MBT（機械生化處理）技術研究，經(jīng)過處理垃圾有可能減量90%，這意味著在未來，原本已經(jīng)滿負荷的填埋場有望再次延長使用壽命。

“我和垃圾打了二十年的交道”。張振營表示，城市生活垃圾的處理是一個龐大的系統(tǒng)工程，關系到城市的環(huán)境安全和人民的生命健康，要把源頭分類、中間運輸、后端處理三者緊密銜接起來，實現(xiàn)無縫對接，確保每天產(chǎn)出的生活垃圾能夠及時得到妥善的處理。