老港垃圾填埋場綜合利用的設(shè)想與探討

一老港靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃概況及園區(qū)定位老港填埋場是上海市最大的生活垃圾處置設(shè)施，位于上海市中心東南約60千米的東海之濱，地處市郊南匯區(qū)境內(nèi)，該場已實(shí)施了四期工程，總占地671公頃。一、二、三期工程于1989年開始建設(shè)，全部填埋區(qū)占地約（4000～4200）米×800米，共335公頃，目前已停止堆填垃圾，正進(jìn)行封場工程。四期工程于2005年開始建設(shè)，占地4200米×800米，即336公頃。目前正在實(shí)施填埋的區(qū)域位于場址北部，約1300米×800米，設(shè)計(jì)可填埋庫容2360立方米、填埋堆高約45米、可使用20年；其余部分為填埋預(yù)留區(qū)。為了給上海市城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展提供長期可靠的環(huán)境安全保證，上海環(huán)境正在固廢處理處置、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等方面進(jìn)行有益的探索，擬規(guī)劃建設(shè)老港靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū)，使得上海有機(jī)會(huì)以盡可能少的資源消耗和盡可能小的環(huán)境代價(jià)解決城市固廢處置問題。老港靜脈園區(qū)將依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念、工業(yè)生態(tài)學(xué)原理和清潔生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)閉路循環(huán)、能量多級(jí)利用和廢物產(chǎn)生最小化。規(guī)劃分四個(gè)區(qū)域：生態(tài)修復(fù)區(qū)、填埋區(qū)、產(chǎn)業(yè)區(qū)及遠(yuǎn)期填埋預(yù)留區(qū)（濕地灘涂），將建設(shè)生活垃圾、城市污泥、工業(yè)固廢、危險(xiǎn)廢物處理處置及其他產(chǎn)業(yè)固廢資源化項(xiàng)目。近期重點(diǎn)以生態(tài)恢復(fù)類項(xiàng)目、能源類項(xiàng)目和固廢處理處置類項(xiàng)目為主，優(yōu)先考慮生態(tài)恢復(fù)類項(xiàng)目，還清歷史老賬，恢復(fù)老港生態(tài)環(huán)境。中遠(yuǎn)期將建設(shè)其他產(chǎn)業(yè)固廢項(xiàng)目，包括：廢舊包裝桶再生、餐廚垃圾資源化、廢舊輪胎綜合利用、電子廢棄物處理、廢塑料綜合利用、建筑垃圾綜合處理等資源化項(xiàng)目。屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)靜脈園區(qū)的規(guī)模化、集約化。能源再生利用在靜脈園區(qū)中占有重要地位，在2020年前老港靜脈產(chǎn)業(yè)園將形成“三大基地、三個(gè)中心”，即環(huán)境和諧的固廢處理處置百年托底保障基地；循環(huán)經(jīng)濟(jì)與節(jié)能減排示范基地（可再生能源基地）；固廢處理與資源化科研實(shí)證基地。園區(qū)將在對(duì)生活垃圾、工業(yè)固廢、危險(xiǎn)廢物等多種固體廢棄物處理處置的基礎(chǔ)上，開發(fā)和引進(jìn)資源化項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)資源有序循環(huán)、能量多級(jí)利用。建成我國種類多、規(guī)模高、影響廣的固廢處理處置中心、資源循環(huán)利用中心和能源再生利用中心。二老港靜脈園區(qū)新能源項(xiàng)目基礎(chǔ)條件分析（一）風(fēng)力發(fā)電據(jù)由上海氣候中心主持完成的《上海市風(fēng)能資源評(píng)價(jià)報(bào)告》（2005年3月25日通過專家評(píng)審）數(shù)據(jù)顯示，上海地區(qū)的風(fēng)速由沿江、沿海地區(qū)向市區(qū)逐漸減小，全年以東南偏東風(fēng)為主。風(fēng)速在8級(jí)及以上的年平均大風(fēng)日數(shù)沿江、沿海地區(qū)有10～12天。10米高度年平均風(fēng)功率密度在25～48瓦/平方米之間，長江口近海面則可達(dá)265瓦/平方米。上海年有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)在3560～4904小時(shí)，長江口近海面可達(dá)7564小時(shí)。上海近海地區(qū)風(fēng)能資源豐富，表面粗糙度低，湍流度小，可獲得更高的“能量曲線”。在近海地區(qū)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命較長，可彌補(bǔ)近海風(fēng)力發(fā)電場造價(jià)高的不足。老港填埋場位于東海之濱，具有良好的風(fēng)能利用條件，可以在填埋場封場區(qū)域和基地沿海護(hù)堤上建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場。老港填埋場距上海市風(fēng)力發(fā)電有限公司建設(shè)的南匯森林公園風(fēng)力發(fā)電站（10×1500千瓦機(jī)組）約4～5千米。據(jù)上海市風(fēng)力發(fā)電有限公司的測定，該場址附近的年平均風(fēng)速（50米高處）約為6.7米，（70米高處）年平均風(fēng)速約為7.2米，是一個(gè)較為理想的風(fēng)力發(fā)電站場址。（二）填埋氣發(fā)電上海老港生活垃圾填埋場四期工程，目前每天處理生活垃圾達(dá)8000噸左右，將來可能每天達(dá)到10000噸以上，是目前亞洲在建的最大的生活垃圾衛(wèi)生填埋場之一，對(duì)如此大型的填埋場來說，科學(xué)、有效地管理填埋氣體是非常重要的。目前收集到的填埋氣體中甲烷含量較高，約60%，具有很好的能源利用價(jià)值。老港四期填埋場填埋氣產(chǎn)生量和收集量預(yù)測數(shù)據(jù)見表1。表1填埋氣產(chǎn)生量和收集量預(yù)測（三）太陽能發(fā)電從全國范圍太陽能資源分布情況來看，上海市屬于三類地區(qū)，太陽能年輻射量近年來平均值為4461兆焦每平方米，具有開發(fā)利用太陽能的資源條件，為可利用太陽能資源的地區(qū)。就單位面積的日照時(shí)間而言，上海的太陽能資源比較豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年上海市區(qū)日照時(shí)數(shù)達(dá)1617小時(shí)。南匯地區(qū)是全市日照時(shí)間最長的幾個(gè)地區(qū)之一，達(dá)到2100多小時(shí)，具有利用太陽能的有效條件。（四）并網(wǎng)條件分析目前正在建設(shè)的可再生能源項(xiàng)目有風(fēng)力發(fā)電一期和填埋氣發(fā)電。近期風(fēng)力發(fā)電新建一座110千伏升壓站，并通過一回截面為240平方毫米的110千伏架空線路并網(wǎng)接入220千伏南匯變電站的110千伏母線。填埋氣發(fā)電亦新建一座110千伏升壓站，并通過一回截面為240平方毫米的110千伏架空線路并網(wǎng)接入220千伏南匯變電站的110千伏母線，即利用老港風(fēng)電場并網(wǎng)接入系統(tǒng)工程中開斷的惠南至南匯的一回110千伏互饋線的剩余線路，并延長至填埋場氣體發(fā)電廠。從提高上海市固體化廢物無害化處理率的角度出發(fā)，規(guī)劃將老港廢棄物處置場發(fā)展成為生活垃圾、工業(yè)固廢、危險(xiǎn)廢物處理“三位一體”的全能型、綜合性固體處置基地，在發(fā)揮多種組合技術(shù)處理城市產(chǎn)生的多種廢物的同時(shí)，積極開展對(duì)廢物中所包括的物質(zhì)、能量的循環(huán)利用，使老港基地成為一個(gè)以處理與利用廢物為主要特征的生態(tài)工業(yè)園，包括風(fēng)力發(fā)電（一期19.5兆瓦、二期80兆瓦）、填埋氣發(fā)電（15兆瓦）、生活垃圾綜合處理發(fā)電（12兆瓦）、危險(xiǎn)廢物焚燒發(fā)電（1兆瓦）等項(xiàng)目，根據(jù)初步估計(jì)，至2020年，老港靜脈園區(qū)總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到150兆瓦。遠(yuǎn)期考慮靜脈園區(qū)規(guī)劃的發(fā)電項(xiàng)目的接入，擬在老港處置場內(nèi)建設(shè)110千伏開關(guān)站，老港靜脈園區(qū)內(nèi)各發(fā)電項(xiàng)目接入該開關(guān)站。110千伏開關(guān)站采用單母線分段接線，利用現(xiàn)有惠南至南匯110千伏聯(lián)絡(luò)線開斷環(huán)入，作為與系統(tǒng)連接線路，線路輸送容量滿足老港靜脈園區(qū)遠(yuǎn)期最大送出電力的要求。三老港靜脈園區(qū)能源再生利用體系構(gòu)建設(shè)想目前園區(qū)正在建設(shè)風(fēng)力發(fā)電一期項(xiàng)目和填埋氣回收發(fā)電項(xiàng)目。風(fēng)力發(fā)電一期將安裝1.5兆瓦發(fā)電機(jī)組13臺(tái)，總裝機(jī)容量19.5兆瓦，年平均上網(wǎng)電量約3.8萬兆瓦時(shí)。二期規(guī)劃為40臺(tái)2兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘考s為100兆瓦。填埋氣發(fā)電項(xiàng)目本期建設(shè)規(guī)模為總裝機(jī)容量15兆瓦。目前收集、凈化、發(fā)電系統(tǒng)已初步建成，并已有2臺(tái)發(fā)電機(jī)組投入了孤網(wǎng)運(yùn)行。本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)電、熱、冷三聯(lián)供。采用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電，同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)組的缸套冷卻，對(duì)尾氣排放的余熱進(jìn)行回收。余熱冬天用于污水處理廠加熱和管理區(qū)間的采暖，夏天用于管理區(qū)間的制冷，以及全天候提供填埋場、污水處理廠和發(fā)電廠100人次的洗澡用熱水。老港一、二、三期垃圾填埋場已進(jìn)入封場和生態(tài)修復(fù)階段。若利用垃圾填埋場土地資源建設(shè)太陽能并網(wǎng)電站，可提高土地等資源的循環(huán)利用水平，同時(shí)，也可減少溫室氣體排放，減少環(huán)境污染，為上海提供綠色電力。在封場后的垃圾填埋場上開發(fā)太陽能發(fā)電不僅突破了城市發(fā)展大規(guī)模太陽能并網(wǎng)發(fā)電土地資源不足的瓶頸，同時(shí)對(duì)填埋場封場后土地再利用提供了一種新模式。隨著風(fēng)力發(fā)電和填埋氣發(fā)電的建設(shè)，老港靜脈園區(qū)能源再生利用體系正在逐步完善，若繼續(xù)推進(jìn)垃圾場上的大型太陽能并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目，將形成“地下：填埋氣回收發(fā)電、地表：太陽能發(fā)電、空中：風(fēng)力發(fā)電”的立體式、多模式可再生能源開發(fā)利用的格局。屆時(shí)，老港靜脈園區(qū)可再生能源開發(fā)利用將實(shí)現(xiàn)新的突破，園區(qū)也將成為全國的可再生能源示范基地和封場后土地再利用示范基地，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)保事業(yè)有重要意義。四結(jié)論垃圾填埋場封場后土地再利用一直是學(xué)界探索的重要