大型灘涂型生活垃圾填埋場填埋與運營關鍵技術研究

1、大型灘涂型生活垃圾填埋場填埋與運營關鍵技術研究介紹趙由才趙愛華黃仁華方建民侯惠奇史家墚柴曉利牛冬杰同濟大學、上海市環(huán)境工程設計科學研究院、上海市廢棄物老港處置場、上海市政工程設計研究院、復旦大學、華東師范大學關鍵詞:垃圾填埋上海市廢棄物老港處置場至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,改革開放以來,生活垃圾數(shù)量不斷增長,可隨便堆填的空地越來越少。同時,由于生活垃圾成分也越來越復雜,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(以下簡稱為“老港填埋場”。根據(jù)當時的地質勘探,認為老港填埋場場底有一定的防滲能力,加上地下水為無利用價值的苦咸水,滲濾液對地下水的污染程度可能較輕。另外,1980年代,國內沒有如何衛(wèi)生填埋場,對環(huán)境保護的認識也不是十分深入,加上當時財政比較困難,因此,老港填埋場未有人工水平防滲措施,從而不是嚴格意義上的衛(wèi)生填埋場。老港填埋場是上海市迄今為止規(guī)模最大、連續(xù)運行時間最長的生活垃圾處理處置設施。自1989年12月正式投入使用以來,老港填埋場已經(jīng)使用了整整13年。由于老港填埋場不是嚴格意義上的衛(wèi)生填埋場,為了盡可能降低生活垃圾填埋過程中對周圍環(huán)境的危害,充分發(fā)揮該填埋場對生活垃圾的消納

3、和處置功能, 13年來,同濟大學、上海市環(huán)境工程設計科學研究院、上海市廢棄物老港處置場、上海市政工程設計研究院、復旦大學、華東師范大學等單位在國家自然科學基金委員會、國家科技部、國家教育部、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與管理委員會的資助下,針對老港填埋場特殊的地理位置和上海市生活垃圾特點,全面系統(tǒng)地開展了老港填埋場的填埋工藝、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、填埋場運行管理等研究,解決了一系列有關生活垃圾填埋場作業(yè)、運行與管理的關鍵理論與技術問題,為老港填埋場的正常運行提供了技術支撐,為上海市十幾年來社會、經(jīng)濟的穩(wěn)定、快速發(fā)展和環(huán)境保護做出了一定貢

4、獻。老港填埋場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3000萬噸,上海市有關部門支付運行費3億元,為此造地5000畝。由于老港填埋場地處軟地基的灘涂上,氣候變化大,夏季降雨量強,垃圾填埋過程中需要克服許多困難,解決許多技術和管理方面的問題。老港填埋場是我國大規(guī)模第一座生活垃圾填埋場,運行13年來,在技術和管理各方面取得了突出性進展。本報告全面總結了13年來針對老港填埋場所開展的科學技術研究成果,特別是填埋場垃圾穩(wěn)定化、填埋工藝、礦化垃圾開采與利用、土地利用、滲濾液處理、淺層填埋場沼氣收集與發(fā)電、運行管理等。研究成果主要創(chuàng)新點和解決的主要技術問題如下。(1比較系統(tǒng)地研究

5、了老港填埋場中垃圾降解與穩(wěn)定化過程,預測了填埋場滲濾液、垃圾組成、垃圾表面沉降與填埋時間的定量關系,為填埋場運行管理、土地與垃圾利用提供科學依據(jù);(2通過對老港填埋場氣候和自然環(huán)境的深入分析,創(chuàng)造性地編制了老港填埋場災害性天氣填埋技術,包括雨雪天氣、暴雨天氣、迷霧天氣、嚴寒天氣的情況下生活垃圾填埋作業(yè)技術和工藝;(3研究和應用了土工格柵作為填埋場臨時道路的新技術。該技術尤其適應于南方多雨地區(qū),對車輛安全性、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,解決了鋪設中的快速高效搭結技術,經(jīng)濟、有效地代替了泥土進行日覆蓋、中間覆蓋,同時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3萬平方米裸露面進行應用,結果表明推行HDPE膜日覆蓋和中間覆蓋工藝是可行的,綜合效益明顯,并能解決建場以來一直未落實的覆蓋工藝環(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收集與發(fā)電技術,完善了垃圾填埋場沼氣收集系統(tǒng)沼氣發(fā)電系統(tǒng)供電系統(tǒng);使用模塊化機組,保持較高熱電轉換效率,大幅度提高了對不穩(wěn)定垃圾填埋氣體的適應性,可因地制宜地與垃圾填埋場規(guī)模、產(chǎn)氣量相匹配,靈活增減系統(tǒng)容量。(6解決了老港填埋場垃圾卸料、推鋪、壓實、日覆蓋、終場覆蓋等一系列填埋工藝技術難題,為保證老港填埋場的正常運行提供技術支撐。(

7、7選用夾竹桃、女貞、小葉女貞、海桐、黃楊作為苗木,進行了老港填埋場封場填埋單元土地種植實驗研究,為老港填埋場的綠化和生態(tài)修復提供技術依據(jù)。同時,對現(xiàn)有植被進行了比較全面系統(tǒng)的調查,包括海灘、圍堤上及圍堤內未利用單元、封場單元、人工植被等做了全面調查,獲得了大量數(shù)據(jù)。(8在國內外首次提出礦化垃圾的定義和概念,并對礦化垃圾的定量化描述、表征和應用進行了比較系統(tǒng)的研究。在礦化垃圾生物反應床處理污水方面,做出了開創(chuàng)性研究工作。(9對老港填埋場滲濾液處理流程不斷地進行改進,提高了滲濾液處理的自動化水平,降低尾水濃度。同時,根據(jù)填埋場穩(wěn)定化研究結果,在封場8年以上的填埋單元進行滲濾液尾水回灌,有效地降低了

8、滲濾液外排量。同時,通過研究生化處理后滲濾液本身的特性,各類化學藥劑各自的作用功效和機理,以及不同種類藥劑之間的相互影響關系,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,為藥劑的篩選和應用提供指導。(10在填埋場組織機構和安全運營技術與管理方面,作了許多有益和成功的探索,特別在市場運作下填埋場的運行與人事、分配管理、資產(chǎn)管理、設備維護保養(yǎng)運行機制、填埋場內部考核、填埋場污染控制專業(yè)化、企業(yè)化管理,以及填埋場環(huán)衛(wèi)設備租賃制度和填埋場運行質量控制體系方面,作了開創(chuàng)性工作。根據(jù)研究結果和實踐經(jīng)驗,編寫了一部專著,為老港填埋場的長期穩(wěn)定運行提供了科學管理依據(jù)。10多年來,老港填埋場每年處置了上海市50-70%以上的生活垃圾,填埋垃圾3000萬噸,為上海市社會和經(jīng)濟的發(fā)展作出了重要貢獻。通過灘涂填埋,在海灘上制造了5000畝土地,創(chuàng)造了巨大的土地效益。作為我國最大的生活垃圾填埋場,本項目所創(chuàng)立的建設與運營技術為全國其它填埋場提供了科學典范;同時也為全國各地