上海老港填埋場轉(zhuǎn)型發(fā)展實(shí)踐分析

唐文榮

（上海老港廢棄物處置有限公司，上海 201302）

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及城市化進(jìn)程的不斷加快，各類垃圾的產(chǎn)生量也不斷增多。2019年，全國196個大、中城市生活垃圾產(chǎn)生總量為235 60.2萬t，處 理 量23 487.2萬t，處 理 率 達(dá)99.7%［1］。填埋一直是我國主要的廢棄物處置手段，根據(jù)《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒（2019）》統(tǒng)計(jì)，2006—2018年間，生活垃圾填埋量占清運(yùn)量的57%以上，總量近13億t。隨著焚燒等資源化技術(shù)的飛速發(fā)展，填埋處置量逐漸減少，但衛(wèi)生填埋處理設(shè)施數(shù)量占無害化設(shè)施數(shù)量比例一直維持在70%~80%［2］。因填埋工藝具有簡單、投資少、運(yùn)營成本低等特點(diǎn)，在中小城市、縣城以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)中仍然是主要的生活垃圾處理方式。從露天堆場到半控制非衛(wèi)生填埋場再到衛(wèi)生填埋場，填埋技術(shù)不斷更新發(fā)展，隨著生態(tài)文明建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，填埋技術(shù)必將迎來新一輪的升級轉(zhuǎn)型。因此有必要對其發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié)與分析，對未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。本研究依托老港填埋場的升級轉(zhuǎn)型工程實(shí)踐，從老港填埋場的結(jié)構(gòu)、運(yùn)營和環(huán)境控制三個方面，進(jìn)行了總結(jié)與分析，并提出了零填埋趨勢下填埋場未來的發(fā)展前景。

1 老港填埋場發(fā)展歷程

上海市是全國生活垃圾產(chǎn)量較高的城市之一，為了解決垃圾圍城的問題，1985年，灘涂型老港處置場啟動建設(shè)運(yùn)營，自此成為消納城市垃圾的重要處置場所。在多年的發(fā)展歷程中，老港填埋場經(jīng)歷了從半控制非衛(wèi)生填埋場，到衛(wèi)生填埋場，最后到零填埋的發(fā)展歷程（見圖1）。建設(shè)之初，迫于當(dāng)時技術(shù)的落后與資金的緊缺，非衛(wèi)生填埋場老港處置場即一二三期填埋場開工建設(shè)。為了引進(jìn)國外的先進(jìn)填埋技術(shù)，中法合資的衛(wèi)生填埋場四期填埋場建成運(yùn)行。隨著我國填埋技術(shù)的逐漸成熟，集生活垃圾、飛灰、污泥等為一體的五期綜合填埋場建成運(yùn)行。自1991年起，隨著上海市生活垃圾的逐漸增多，老港填埋場生活垃圾填埋量逐漸增加，2017年達(dá)到最高峰，日均填埋量約12 659 t。隨著上海垃圾分類政策的出臺，以及垃圾焚燒、濕垃圾厭氧發(fā)酵等處置設(shè)施的建設(shè)，自2018年起生活垃圾填埋量逐漸減少，直至實(shí)現(xiàn)原生生活垃圾零填埋（見圖2）。

2 非衛(wèi)生填埋時期-老港處置場

2.1 填埋場結(jié)構(gòu)

老港處置場（即一二三期填埋場）填埋區(qū)總面積是3.07×106m3，其中一號填埋區(qū)面積為1.6×106m3，二號填埋區(qū)面積為1×106m3，三號填埋區(qū)面積為0.82×106m3。老港處置場共分三期工程進(jìn)行建設(shè)，總投資預(yù)算約3.38億元［3］。一期工程建設(shè)完成一、二號填埋場，實(shí)現(xiàn)了上海市城市生活垃圾從分散堆放到集中處置的轉(zhuǎn)折。二期工程對填埋區(qū)進(jìn)行了完善設(shè)計(jì)，包括填埋單元劃分，道路修筑，污水收集和處理系統(tǒng)、沼氣導(dǎo)排等環(huán)保設(shè)施，完善供電供水、設(shè)備維修等保障措施［4］。三期工程建設(shè)完成三號填埋場。老港處置場沒有水平防滲與垂直防滲措施，因此不是嚴(yán)格意義上的衛(wèi)生填埋場，但在2004年增設(shè)了垂直防滲墻，并于2009年完成填埋作業(yè)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)工程。

2.2 運(yùn)營情況

老港處置場自開始投入運(yùn)行至填埋結(jié)束，期間共填埋生活垃圾量約2 809萬t。在平原型填埋場內(nèi)一般采取自下往上、從遠(yuǎn)至近的填埋方式，但是由于老港基地地處軟地基的灘涂上，需要加固地基后運(yùn)輸車輛才能在上面行駛，考慮到經(jīng)濟(jì)性，故老港處置場采取從近至遠(yuǎn)，從上而下的填埋方法［5］。作業(yè)點(diǎn)采用“一隔堤多點(diǎn)作業(yè)法”，每個作業(yè)點(diǎn)配備移動式鋼結(jié)構(gòu)卸料平臺（見圖3），同時配有推土機(jī)和壓實(shí)機(jī)，一個卸點(diǎn)的作業(yè)量為1 000 t/d。填埋過程中，垃圾每層推鋪的厚度為40 cm，推離卸料平臺10 m以外，自上而下向縱深推進(jìn)，推出11度的斜坡，反復(fù)推鋪，直至斜坡長度為0.9~1.2 m，由壓實(shí)機(jī)壓實(shí)，反復(fù)操作。

圖3 移動式鋼結(jié)構(gòu)卸料平臺

2.3 環(huán)境控制

老港處置場污水經(jīng)雨污水收集系統(tǒng)收集后會進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，最初工藝流程如圖4所示，但由于老港一二三期填埋場沒有水平和垂直防滲措施，經(jīng)過多年的環(huán)境監(jiān)測，老港基地在受控填埋時期場地內(nèi)及周邊環(huán)境明顯惡化，包括地表水、地下水、惡臭氣體等［6］?；氐叵滤^與建設(shè)前相比，化學(xué)需氧量、氨氮以及鉛、汞砷等重金屬含量明顯增加，顯示為整個區(qū)域地下水環(huán)境的污染。地表水環(huán)境是惡化最嚴(yán)重的，設(shè)置的11個地表水監(jiān)測點(diǎn)，僅3個監(jiān)測點(diǎn)達(dá)到上海市水功能區(qū)劃規(guī)定的V類水，其余8個點(diǎn)均屬于劣V類水，有的甚至屬于黑臭程度?；貎?nèi)外惡臭氣體控制較好，多數(shù)時間均達(dá)到《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（TJ-79），但感官惡臭氣味明顯，影響范圍較廣，對周圍居民的正常生產(chǎn)生活產(chǎn)生了一定影響。隨著一二三期填埋場實(shí)施封場和生態(tài)修復(fù)工程，通過封場及污染治理、生態(tài)修復(fù)兩方面的措施，逐漸消除了對周邊環(huán)境的不利影響，并為老港固體廢棄物綜合利用基地提供部分建設(shè)用地，恢復(fù)區(qū)域生態(tài)。

圖4 污水處理系統(tǒng)工藝流程圖

3 衛(wèi)生填埋時期-綜合填埋場

3.1 填埋場結(jié)構(gòu)

隨著城市的飛速發(fā)展，上海垃圾總量增加加快，垃圾無害化處理能力缺口增大，老港基地面臨巨大的處置壓力，迫切需要增加垃圾處置設(shè)施。2013年綜合填埋場一期建設(shè)完成投入使用，2018年綜合填埋場二期項(xiàng)目也建設(shè)完成投入使用，自此，老港填埋場進(jìn)入衛(wèi)生填埋時期。

綜合填埋場是集污泥、生活垃圾、飛灰（見圖5）為一體的綜合型衛(wèi)生填埋場。綜合一期填埋庫區(qū)根據(jù)物料性質(zhì)分為三個區(qū)域：污泥填埋區(qū)（A區(qū)）、生活垃圾與其他垃圾填埋區(qū)（B區(qū)）、飛灰填埋區(qū)（C區(qū)）。一期填埋庫區(qū)總?cè)莘e1 647.9萬m3。其中，污泥填埋區(qū)容積為287.4萬m3，生活垃圾填埋區(qū)容積為1 272.0萬m3，飛灰填埋區(qū)容積為88.5萬m3。每個區(qū)域分別設(shè)置填埋單元，每個單元均有獨(dú)立的地下水控制系統(tǒng)、滲瀝液導(dǎo)排系統(tǒng)和氣體導(dǎo)排系統(tǒng)。綜合填埋場二期填埋庫區(qū)根據(jù)物料性質(zhì)分為三個區(qū)域：應(yīng)急填埋區(qū)（應(yīng)急Ⅰ區(qū)、應(yīng)急Ⅱ區(qū)）和飛灰填埋區(qū)。綜合填埋場二期工程應(yīng)急填埋庫區(qū)庫容約1 897.48萬m3，有效庫容約17 45.68萬m3，（有效系數(shù)取0.92）。飛灰填埋庫區(qū)總庫容約56.04萬m3，有效庫容約51.56萬m3（有效系數(shù)取0.92）。

圖5 綜合填埋場填埋庫區(qū)示意圖

綜合填埋場一期和二期生活垃圾與污泥填埋區(qū)水平防滲系統(tǒng)推薦采用復(fù)合襯層系統(tǒng)作為填埋場的水平防滲系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如下：

底部：1）基底2）支撐層3）地下水導(dǎo)流層4）下墊層5）下層土工膜6）復(fù)合防滲層7）上層土工膜8）保護(hù)層9）滲瀝液導(dǎo)流層10）反濾層；坡面：1）基底2）支撐層3）地下水導(dǎo)流層4）下墊層5）下層土工膜6）復(fù)合防滲層7）上層土工膜8）保護(hù)層9）滲瀝液導(dǎo)流層。

飛灰填埋區(qū)防滲系統(tǒng)采用雙層襯層系統(tǒng)作為填埋場的水平防滲系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如下：

底部：1）基底2）支撐層3）地下水導(dǎo)流層4）下墊層5）下層土工膜6）滲漏檢測層7）上層土工膜8）保護(hù)層9）滲瀝液導(dǎo)流層10）反濾層。

坡面：1）基底2）支撐層3）地下水導(dǎo)流層4）下墊層5）下層土工膜6）滲漏檢測層7）上層土工膜8）保護(hù)層9）滲瀝液導(dǎo)流層10）反濾層；一期垂直防滲帷幕采用三軸水泥膨潤土混合料攪拌樁，直徑為650 mm，樁頂標(biāo)高為4.0 m，底平均標(biāo)高-11.0 m，樁長平均15.0 m。二期工程采用“三軸水泥（膨潤土）攪拌樁”的工藝作為垂直防滲措施。垂直防滲帷幕頂高程3.0 m；垂直防滲帷幕底高程-11.0 m。

3.2 運(yùn)營現(xiàn)狀

綜合填埋場的日常作業(yè)包括垃圾進(jìn)場、作業(yè)道路修建、垃圾車卸料、攤鋪、壓實(shí)、灑藥、覆蓋以及封場等（見圖6）。

圖6 垃圾填埋作業(yè)工藝中流程圖

生活垃圾、應(yīng)急污泥等通過轉(zhuǎn)運(yùn)車輛送至日填埋作業(yè)面卸料，采用推土機(jī)將垃圾攤鋪成厚度大約為0.6 m的層，采用壓實(shí)機(jī)把松散生活垃圾逐層壓實(shí)，垃圾壓實(shí)密度大于等于1.0 t/m3。卸車作業(yè)監(jiān)督員使用無線電聯(lián)系組織卸車作業(yè)，推土機(jī)、壓實(shí)機(jī)操作員和工人協(xié)助現(xiàn)場經(jīng)理指引車輛進(jìn)行卸車作業(yè)。攤鋪過程中應(yīng)保證推土機(jī)始終處于生活垃圾之上，避免垃圾成堆或散落。壓實(shí)作業(yè)參數(shù)應(yīng)經(jīng)過實(shí)際操作獲得，一般至少壓實(shí)3個來回。在攤鋪后一層垃圾以前，前一層生活垃圾必須壓實(shí)完成。填埋作業(yè)有堆高法和填坑法兩種方法可供選擇。堆高法使用推土機(jī)壓實(shí)可取得更好的壓實(shí)效果，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)更易控制，可有效避免生活垃圾散落現(xiàn)象，缺點(diǎn)是所有垃圾須自下向上堆起，推土機(jī)作業(yè)負(fù)荷高；填坑法則是自上而下進(jìn)行，推土機(jī)作業(yè)負(fù)荷較低，但攤鋪?zhàn)鳂I(yè)控制不好，易造成垃圾散落。在填埋作業(yè)過程中，可根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇填埋作業(yè)方式。

堆體填埋壓實(shí)后，為保護(hù)環(huán)境，減少雨水進(jìn)入廢物堆體，降低填埋滲瀝液的產(chǎn)生量，應(yīng)對作業(yè)面進(jìn)行及時覆蓋。對需要繼續(xù)進(jìn)行填埋的作業(yè)面，每日填埋作業(yè)結(jié)束后，在填埋堆體上采用1.0 mm的高密度聚乙烯膜（HDPE）進(jìn)行日覆蓋，在下一工序作業(yè)時再揭開部分覆蓋膜進(jìn)行填埋作業(yè)。對達(dá)到填埋層標(biāo)高，暫不進(jìn)行填埋作業(yè)的區(qū)域進(jìn)行中間覆蓋，為強(qiáng)化雨污分流效果，采用1.0 mm HDPE膜進(jìn)行覆蓋。

3.3 環(huán)境控制

綜合填埋場對水、氣、異味等具有嚴(yán)格的控制措施，滲瀝液收集系統(tǒng)包括庫底收集系統(tǒng)和邊坡收集系統(tǒng)。庫底滲瀝液收集系統(tǒng)由鋪設(shè)于庫底的600 mm厚的碎石導(dǎo)排層、主次盲溝以及盲溝中的HDPE穿孔滲瀝液收集管組成。邊坡滲瀝液收集系統(tǒng)為鋪設(shè)于邊坡的600 mm厚的碎石導(dǎo)排層。滲瀝液送入老港滲瀝液處理廠處置。為防止?jié)B入庫區(qū)范圍內(nèi)的地下水在庫底防滲層下部集聚，地下水導(dǎo)排系統(tǒng)在庫底鋪設(shè)300 mm厚的碎石導(dǎo)排層。主盲溝底寬2.3 m，高0.5 m，坡比1∶1，溝內(nèi)填充碎石，鋪設(shè)De250穿孔管；兩區(qū)支管沿干管夾角60度方向每隔20~30 m設(shè)置，內(nèi)設(shè)De110HDPE穿孔管。同時沿庫底周邊設(shè)置收集邊溝，邊溝尺寸：底寬0.5 m，高0.5 m，坡比1∶1，溝內(nèi)填充碎石，鋪設(shè)De110穿孔管。所有地下水經(jīng)收集后導(dǎo)排至地下水收集主盲溝末端的地下水收集坑，經(jīng)地下水提升泵提升后輸送至周邊排水溝，進(jìn)入地表水系統(tǒng)排出場外。為了便于地表水導(dǎo)排，堤頂排水溝沿著庫區(qū)堤頂?shù)缆穬?nèi)側(cè)布置，庫內(nèi)排水溝可結(jié)合水平防滲系統(tǒng)錨固溝走向布設(shè)，根據(jù)運(yùn)營管理的需要動態(tài)調(diào)整。

綜合填埋場在垃圾堆體內(nèi)設(shè)置豎向填埋氣收集井，經(jīng)填埋氣收集主管送至現(xiàn)狀發(fā)電設(shè)施進(jìn)行利用。為了減低填埋過程中的異味產(chǎn)生，采用植物液噴灑除臭的方式對填埋庫區(qū)進(jìn)行除臭。在填埋場作業(yè)區(qū)域及四周邊溝采用噴灑設(shè)備，均勻地將稀釋后的微生物營養(yǎng)液噴灑在臭源表面，噴灑量以全面、均勻地覆蓋整個臭源區(qū)表面。

4 原生生活垃圾零填埋時期

自2019年《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》頒布以來，原生生活垃圾零填埋趨勢成為必然。根據(jù)上海市綠化市容局的數(shù)據(jù)顯示，2020年上海市生活垃圾日均產(chǎn)量約為3萬t。結(jié)合《上海市生態(tài)空間建設(shè)和市容環(huán)境優(yōu)化“十四五”規(guī)劃》內(nèi)容，2021年底建成浦東海濱、寶山、奉賢二期、金山二期生活垃圾焚燒設(shè)施和老港二期、寶山、楊浦濕垃圾設(shè)施等項(xiàng)目，督促推進(jìn)奉賢、閔行、崇明等區(qū)濕垃圾設(shè)施建設(shè)。全市生活垃圾焚燒能力穩(wěn)定在2.9萬t/d、濕垃圾處理能力達(dá)到1.1萬t/d（其中集中處理能力達(dá)到0.8萬t/d），應(yīng)急填埋能力0.5萬t/d，全面實(shí)現(xiàn)原生生活垃圾零填埋。2019年9月起，老港填埋場開始階段性零填埋試運(yùn)行，至2021年11月底，老港綜合填埋場實(shí)現(xiàn)原生生活垃圾零填埋，自此，老港填埋場結(jié)束原生生活垃圾填埋業(yè)務(wù)，進(jìn)入到零填埋階段的運(yùn)營管理。目前，隨著原生生活垃圾零填埋的持續(xù)推進(jìn)，老港填埋場除了生活垃圾，污泥、飛灰、分揀殘?jiān)栽谶M(jìn)行填埋作業(yè)。

5 結(jié)語

①衛(wèi)生填埋場在未來10年將進(jìn)入一個大量關(guān)閉的狀態(tài)，因此填埋場的生態(tài)修復(fù)將成為生活垃圾填埋處理的重要增長點(diǎn)。

②現(xiàn)有衛(wèi)生填埋場深度無害化與資源化將成為未來發(fā)展的一大熱點(diǎn)，尤其對滲瀝液的處理、填埋氣的利用、異味氣體的控制等方面。

③我國目前仍存在大量非正規(guī)垃圾填埋場，在我國《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中亦提出“對因歷史原因形成的非正規(guī)生活垃圾堆放點(diǎn)、不達(dá)標(biāo)生活垃圾處理設(shè)施以及庫容飽和的填埋場進(jìn)行治理，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求”。目前已經(jīng)完成部分非正規(guī)垃圾填埋場改造，改造工程還將持續(xù)一段時間。

④將來填埋可以看作一種被動的、暫時的、拖底保障的處置技術(shù)，對于低值固廢和二次廢物如焚燒飛灰、焚燒爐渣等，在還沒發(fā)展出最適宜的資源化技術(shù)時，可以先采用填埋的方式，填埋場也將更多地作為應(yīng)急保障的處置方式。