大型灘涂型生活垃圾填埋場(chǎng)填埋與運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)研究

1、大型灘涂型生活垃圾填埋場(chǎng)填埋與運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)研究介紹趙由才趙愛(ài)華黃仁華方建民侯惠奇史家墚柴曉利牛冬杰同濟(jì)大學(xué)、上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院、上海市廢棄物老港處置場(chǎng)、上海市政工程設(shè)計(jì)研究院、復(fù)旦大學(xué)、華東師范大學(xué)關(guān)鍵詞:垃圾填埋上海市廢棄物老港處置場(chǎng)至1980年代中期以前,上海市的生活垃圾主要以農(nóng)用和坑、洼堆填。然而,改革開(kāi)放以來(lái),生活垃圾數(shù)量不斷增長(zhǎng),可隨便堆填的空地越來(lái)越少。同時(shí),由于生活垃圾成分也越來(lái)越復(fù)雜,玻璃、橡膠、塑料、磚瓦等不可降解的廢物含量不斷增加,生活垃圾的農(nóng)用非常困難。到了1980年代中期,上海市市區(qū)的生活垃圾出路非常困難,急需解決。為此,1985年,上海市政府決定修建上海市廢

2、棄物老港處置場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱為“老港填埋場(chǎng)”。根據(jù)當(dāng)時(shí)的地質(zhì)勘探,認(rèn)為老港填埋場(chǎng)場(chǎng)底有一定的防滲能力,加上地下水為無(wú)利用價(jià)值的苦咸水,滲濾液對(duì)地下水的污染程度可能較輕。另外,1980年代,國(guó)內(nèi)沒(méi)有如何衛(wèi)生填埋場(chǎng),對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)也不是十分深入,加上當(dāng)時(shí)財(cái)政比較困難,因此,老港填埋場(chǎng)未有人工水平防滲措施,從而不是嚴(yán)格意義上的衛(wèi)生填埋場(chǎng)。老港填埋場(chǎng)是上海市迄今為止規(guī)模最大、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的生活垃圾處理處置設(shè)施。自1989年12月正式投入使用以來(lái),老港填埋場(chǎng)已經(jīng)使用了整整13年。由于老港填埋場(chǎng)不是嚴(yán)格意義上的衛(wèi)生填埋場(chǎng),為了盡可能降低生活垃圾填埋過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境的危害,充分發(fā)揮該填埋場(chǎng)對(duì)生活垃圾的消納

3、和處置功能, 13年來(lái),同濟(jì)大學(xué)、上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院、上海市廢棄物老港處置場(chǎng)、上海市政工程設(shè)計(jì)研究院、復(fù)旦大學(xué)、華東師范大學(xué)等單位在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國(guó)家科技部、國(guó)家教育部、上海市科委、上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局和上海市建設(shè)與管理委員會(huì)的資助下,針對(duì)老港填埋場(chǎng)特殊的地理位置和上海市生活垃圾特點(diǎn),全面系統(tǒng)地開(kāi)展了老港填埋場(chǎng)的填埋工藝、垃圾降解與穩(wěn)定化、礦化垃圾利用、沼氣收集與利用、滲濾液處理、填埋場(chǎng)運(yùn)行管理等研究,解決了一系列有關(guān)生活垃圾填埋場(chǎng)作業(yè)、運(yùn)行與管理的關(guān)鍵理論與技術(shù)問(wèn)題,為老港填埋場(chǎng)的正常運(yùn)行提供了技術(shù)支撐,為上海市十幾年來(lái)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、快速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)做出了一定貢

4、獻(xiàn)。老港填埋場(chǎng)I至III期總投資為3.1億元。至2003年底,已經(jīng)填埋生活垃圾3000萬(wàn)噸,上海市有關(guān)部門支付運(yùn)行費(fèi)3億元,為此造地5000畝。由于老港填埋場(chǎng)地處軟地基的灘涂上,氣候變化大,夏季降雨量強(qiáng),垃圾填埋過(guò)程中需要克服許多困難,解決許多技術(shù)和管理方面的問(wèn)題。老港填埋場(chǎng)是我國(guó)大規(guī)模第一座生活垃圾填埋場(chǎng),運(yùn)行13年來(lái),在技術(shù)和管理各方面取得了突出性進(jìn)展。本報(bào)告全面總結(jié)了13年來(lái)針對(duì)老港填埋場(chǎng)所開(kāi)展的科學(xué)技術(shù)研究成果,特別是填埋場(chǎng)垃圾穩(wěn)定化、填埋工藝、礦化垃圾開(kāi)采與利用、土地利用、滲濾液處理、淺層填埋場(chǎng)沼氣收集與發(fā)電、運(yùn)行管理等。研究成果主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和解決的主要技術(shù)問(wèn)題如下。(1比較系統(tǒng)地研究

5、了老港填埋場(chǎng)中垃圾降解與穩(wěn)定化過(guò)程,預(yù)測(cè)了填埋場(chǎng)滲濾液、垃圾組成、垃圾表面沉降與填埋時(shí)間的定量關(guān)系,為填埋場(chǎng)運(yùn)行管理、土地與垃圾利用提供科學(xué)依據(jù);(2通過(guò)對(duì)老港填埋場(chǎng)氣候和自然環(huán)境的深入分析,創(chuàng)造性地編制了老港填埋場(chǎng)災(zāi)害性天氣填埋技術(shù),包括雨雪天氣、暴雨天氣、迷霧天氣、嚴(yán)寒天氣的情況下生活垃圾填埋作業(yè)技術(shù)和工藝;(3研究和應(yīng)用了土工格柵作為填埋場(chǎng)臨時(shí)道路的新技術(shù)。該技術(shù)尤其適應(yīng)于南方多雨地區(qū),對(duì)車輛安全性、穩(wěn)定性效果優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼鈑路基箱;(4利用HDPE膜作為垃圾表面的覆蓋材料,解決了鋪設(shè)中的快速高效搭結(jié)技術(shù),經(jīng)濟(jì)、有效地代替了泥土進(jìn)行日覆蓋、中間覆蓋,同時(shí)又起到了輔助藥物滅蠅的作用,以及有效

6、控制了雨污水分流,減少了垃圾滲濾液的產(chǎn)生量。在老港填埋場(chǎng)3萬(wàn)平方米裸露面進(jìn)行應(yīng)用,結(jié)果表明推行HDPE膜日覆蓋和中間覆蓋工藝是可行的,綜合效益明顯,并能解決建場(chǎng)以來(lái)一直未落實(shí)的覆蓋工藝環(huán)節(jié)。膜覆蓋后,其觀瞻、雨污分流、滅蠅、控制臭氣皆較理想。(5初步解決了淺層填埋場(chǎng)收集與發(fā)電技術(shù),完善了垃圾填埋場(chǎng)沼氣收集系統(tǒng)沼氣發(fā)電系統(tǒng)供電系統(tǒng);使用模塊化機(jī)組,保持較高熱電轉(zhuǎn)換效率,大幅度提高了對(duì)不穩(wěn)定垃圾填埋氣體的適應(yīng)性,可因地制宜地與垃圾填埋場(chǎng)規(guī)模、產(chǎn)氣量相匹配,靈活增減系統(tǒng)容量。(6解決了老港填埋場(chǎng)垃圾卸料、推鋪、壓實(shí)、日覆蓋、終場(chǎng)覆蓋等一系列填埋工藝技術(shù)難題,為保證老港填埋場(chǎng)的正常運(yùn)行提供技術(shù)支撐。(

7、7選用夾竹桃、女貞、小葉女貞、海桐、黃楊作為苗木,進(jìn)行了老港填埋場(chǎng)封場(chǎng)填埋單元土地種植實(shí)驗(yàn)研究,為老港填埋場(chǎng)的綠化和生態(tài)修復(fù)提供技術(shù)依據(jù)。同時(shí),對(duì)現(xiàn)有植被進(jìn)行了比較全面系統(tǒng)的調(diào)查,包括海灘、圍堤上及圍堤內(nèi)未利用單元、封場(chǎng)單元、人工植被等做了全面調(diào)查,獲得了大量數(shù)據(jù)。(8在國(guó)內(nèi)外首次提出礦化垃圾的定義和概念,并對(duì)礦化垃圾的定量化描述、表征和應(yīng)用進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。在礦化垃圾生物反應(yīng)床處理污水方面,做出了開(kāi)創(chuàng)性研究工作。(9對(duì)老港填埋場(chǎng)滲濾液處理流程不斷地進(jìn)行改進(jìn),提高了滲濾液處理的自動(dòng)化水平,降低尾水濃度。同時(shí),根據(jù)填埋場(chǎng)穩(wěn)定化研究結(jié)果,在封場(chǎng)8年以上的填埋單元進(jìn)行滲濾液尾水回灌,有效地降低了

8、滲濾液外排量。同時(shí),通過(guò)研究生化處理后滲濾液本身的特性,各類化學(xué)藥劑各自的作用功效和機(jī)理,以及不同種類藥劑之間的相互影響關(guān)系,提出垃圾滲濾液尾水深度處理的有效措施;并建立一系列原則,為藥劑的篩選和應(yīng)用提供指導(dǎo)。(10在填埋場(chǎng)組織機(jī)構(gòu)和安全運(yùn)營(yíng)技術(shù)與管理方面,作了許多有益和成功的探索,特別在市場(chǎng)運(yùn)作下填埋場(chǎng)的運(yùn)行與人事、分配管理、資產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)運(yùn)行機(jī)制、填埋場(chǎng)內(nèi)部考核、填埋場(chǎng)污染控制專業(yè)化、企業(yè)化管理,以及填埋場(chǎng)環(huán)衛(wèi)設(shè)備租賃制度和填埋場(chǎng)運(yùn)行質(zhì)量控制體系方面,作了開(kāi)創(chuàng)性工作。根據(jù)研究結(jié)果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),編寫(xiě)了一部專著,為老港填埋場(chǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了科學(xué)管理依據(jù)。10多年來(lái),老港填埋場(chǎng)每年處置了上海市50-70%以上的生活垃圾,填埋垃圾3000萬(wàn)噸,為上海市社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。通過(guò)灘涂填埋,在海灘上制造了5000畝土地,創(chuàng)造了巨大的土地效益。作為我國(guó)最大的生活垃圾填埋場(chǎng),本項(xiàng)目所創(chuàng)立的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)為全國(guó)其它填埋場(chǎng)提供了科學(xué)典范;同時(shí)也為全國(guó)各地