姜建生,廖 利,畢珠潔
(1.深圳市環(huán)境衛(wèi)生管理處,廣東 深圳 518001;2.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)
深圳市生活垃圾分類成本效益分析初探*
姜建生1,廖 利2,畢珠潔2
(1.深圳市環(huán)境衛(wèi)生管理處,廣東 深圳 518001;2.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)
結(jié)合深圳市及國內(nèi)其他城市的實(shí)踐數(shù)據(jù),分別對深圳市居民生活垃圾和餐廚垃圾的幾種收運(yùn)處理模式進(jìn)行了成本效益分析和比較,得出了從混合收集發(fā)展為分類收集的過程中,整個垃圾管理過程的經(jīng)濟(jì)效益將會出現(xiàn)反復(fù)的結(jié)論,同時提出了餐廚垃圾收運(yùn)和處理補(bǔ)貼捆綁發(fā)包等建議。
深圳市;垃圾分類;分類成本;經(jīng)濟(jì)效益
2010年深圳市垃圾年處理量達(dá)479.3萬t,并仍在持續(xù)增長。在垃圾問題逐漸成為城市可持續(xù)發(fā)展的阻力、并日益引起公眾憂慮和社會矛盾的今天,垃圾分類作為源頭控制的典型措施、減量化的重要手段,被重新提上議程。2011年深圳市以社區(qū)分類試點(diǎn)為突破,開始了新一輪的生活垃圾分類實(shí)踐。反思上一輪垃圾分類的無果而終,新一輪垃圾分類的開展應(yīng)當(dāng)參考更多的定量分析,而成本效益分析就是定量輔助垃圾分類科學(xué)決策的有效手段之一。
1.1 生活垃圾收運(yùn)成本
混合收集運(yùn)輸:根據(jù)深圳市垃圾收運(yùn)相關(guān)資料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查,羅湖區(qū)垃圾收運(yùn)所需的單位成本為垃圾桶費(fèi)+轉(zhuǎn)運(yùn)站費(fèi)+運(yùn)營費(fèi)=73.77元/t??紤]到寶安區(qū)和龍崗區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站布設(shè)密度較低、全市垃圾處理設(shè)施布設(shè)不均,垃圾收運(yùn)平均運(yùn)距較長,以140%作為系數(shù)對運(yùn)營費(fèi)用進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后全市垃圾收運(yùn)的單位成本為98.41元/t。
分類收集運(yùn)輸:與混合收集相比,假定分類收集垃圾桶的布設(shè)密度提高1/2,并以180%作為系數(shù)對運(yùn)營費(fèi)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后全市垃圾收運(yùn)的單位成本為125.49元/t。
1.2 填埋成本
填埋處置的總成本包括建設(shè)成本和運(yùn)營成本。由表1可知,深圳市垃圾填埋的總成本為84.1元/t。
表1 深圳市垃圾填埋處置的平均成本和土地機(jī)會成本
出于對垃圾分類資源效益研究的需要,表1中還計(jì)算了填埋處置的土地機(jī)會成本(土地用于填埋時所放棄的作為他用的利益,計(jì)算過程如公式(1))。其中2006年深圳市基準(zhǔn)地價參考深圳市規(guī)劃和國土資源委員會的公示數(shù)據(jù),取各類型基準(zhǔn)地價的平均值作為填埋場占地的土地機(jī)會成本,得出2006年末老虎坑填埋場的平均基準(zhǔn)地價為680元/m2,下坪填埋場的平均基準(zhǔn)地價為2 401元/m2。根據(jù)近幾年全國地價的平均漲幅,2006—2011年深圳地價漲幅按每季度2%計(jì),得出2011年末深圳市填埋處置的平均土地機(jī)會成本為71.3元/t。
1.3 焚燒成本
垃圾焚燒的基本成本也包括建設(shè)成本和運(yùn)營成本。出于對深圳市垃圾處理發(fā)展現(xiàn)狀的考慮,對某些廠的使用年限進(jìn)行了調(diào)整,如平湖焚燒廠的設(shè)計(jì)使用年限為50 a,計(jì)算時調(diào)整為20 a。由表2可知,深圳市垃圾焚燒的平均成本為178.0元/t,全市垃圾焚燒的凈利潤為60.2元/t。
表2 深圳市垃圾焚燒的成本和效益計(jì)算
1.4 混合壓榨配套厭氧發(fā)酵和焚燒處理成本
該模式對混合生活垃圾進(jìn)行壓榨,壓榨得到的漿液進(jìn)行厭氧消化,剩余的干組分進(jìn)行焚燒處理。根據(jù)某分類分質(zhì)處理資源化項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)分析,該處理模式的總成本為224.8元/t,凈利潤75.8元/t。
1.5 廚余垃圾處理成本
廚余垃圾是指居民家庭生活飲食中所產(chǎn)生的菜葉、果皮、剩菜、剩飯等。目前主要有小型垃圾堆肥器和堆肥廠2種選擇方案。
小型垃圾堆肥器:某小區(qū)采用小型垃圾堆肥器將廚余垃圾生化處理后供居住區(qū)綠化和住戶家庭綠化。估算堆肥器處理廚余垃圾的成本為68.7元/t,凈利潤為-8.7元/t。
集中堆肥廠:估算集中處理時成本為132.8元/t。根據(jù)北京和廣州對廚余垃圾處理的嘗試,每1 kg廚余垃圾可以產(chǎn)生0.5~0.8 kg的肥料。按1 t廚余垃圾產(chǎn)0.6 t肥料、肥料售價300元/t計(jì)算,估算廚余垃圾生化處理的凈利潤為47.2元/t。
1.6 餐廚垃圾處理成本
餐廚垃圾主要是指餐館、食堂等餐飲單位的食品加工廢料及殘羹剩飯。2007年深圳市頒布《深圳市餐廚垃圾管理暫行辦法》,要求餐廚垃圾進(jìn)行單獨(dú)收運(yùn)處理。深圳市餐廚垃圾的擬處理方向主要有3個:厭氧消化、制作動物飼料、煉制生物柴油。據(jù)此對如下模式進(jìn)行了分析,結(jié)果見表3。
表3 不同處理模式下餐廚垃圾成本-利潤分析
模式A:回收餐廚垃圾和泔水油,生產(chǎn)油脂和動物飼料。根據(jù)該公司的經(jīng)濟(jì)分析,餐廚垃圾的單位處理總成本為305元/t,凈利潤為50元/t。
模式B:將餐廚垃圾進(jìn)行高溫發(fā)酵生化處理,生產(chǎn)動物飼料和精制有機(jī)肥。餐廚垃圾的單位處理總成本為822元/t,凈利潤為61元/t。
模式C:利用餐廚垃圾制作動物飼料高營養(yǎng)添加物和生物柴油。餐廚垃圾的單位處理總成本為306元/t,凈利潤為-122元/t。
模式D:對餐廚垃圾進(jìn)行高溫厭氧消化處理。餐廚垃圾的單位處理總成本為684元/t,凈利潤為47 元/t。
筆者主要以居民生活垃圾和從生活垃圾中分流出的餐廚垃圾為對象,對兩者各自的管理模式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。其中,居民生活垃圾主要是指居民家庭生活中產(chǎn)生的垃圾,而餐廚垃圾則是指餐飲業(yè)垃圾。
2.1 居民生活垃圾
根據(jù)實(shí)際調(diào)查并結(jié)合深圳市各區(qū)居民生活垃圾產(chǎn)生量和垃圾特性相似度,可以推算出深圳市居民生活垃圾在源頭分類收集時的各組分含量:廚余部分占65.5%,可回收組分含量見表4,其他部分占8.3%。假設(shè)深圳市近期內(nèi)(2015年)居民生活垃圾分類后可回收組分中的20%被有效回收利用,遠(yuǎn)期(2025年)居民自行分類有效率能夠達(dá)到表4水平,并設(shè)在此基礎(chǔ)上分類后各物質(zhì)的效益回收率為70%,則可得出深圳市可回收物近期的減量化潛力為5.21%,回收效益為34.90元/t,遠(yuǎn)期可回收物的減量化潛力為14.62%,回收效益為70.84元/t。
表4 深圳市居民生活垃圾中可回收組分含量及其經(jīng)濟(jì)效益
目前深圳市的生活垃圾管理模式為自發(fā)撿拾+混合收運(yùn)+填埋或焚燒。其中填埋處理的垃圾量占60%,焚燒處理的量占40%。假設(shè)近期(到2015年)深圳市的生活垃圾管理模式為居民自發(fā)分類收集或機(jī)械壓榨+分類收運(yùn)+分類處理。“十二五”期間深圳市垃圾分類收集的目標(biāo)之一是常駐居民參與率不低于80%,故可設(shè)居民自發(fā)分類收集率為80%,機(jī)械壓縮處理率為20%,機(jī)械壓縮后分離出來的干組分進(jìn)行焚燒,濕組分進(jìn)行厭氧消化。分類后的可回收物在源頭處被回收利用,其他垃圾進(jìn)行焚燒處理。廚余垃圾的分揀效率為70%,采用小型堆肥器處理。同時,假設(shè)遠(yuǎn)期(到2025年)深圳市的生活垃圾管理模式為居民自發(fā)收集+分類運(yùn)輸+分類處理(焚燒、生化處理或填埋)。即居民自發(fā)分類收集率為100%,同時餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)100%的單獨(dú)收運(yùn)和資源化處理。分類后的可回收物在源頭被回收利用,其他垃圾進(jìn)行焚燒處理。廚余垃圾的分揀效率為70%,進(jìn)行集中堆肥處理。
依據(jù)前面的分析和假設(shè),可以計(jì)算出深圳市家庭生活垃圾按照混合收運(yùn)處理(現(xiàn)階段)-混合收運(yùn)壓榨配套厭氧消化和焚燒處理/分類收集配套小型廚余垃圾堆肥器處理(近期)-分類收集配套廚余垃圾集中處理(遠(yuǎn)期)的管理模式進(jìn)行發(fā)展時,各階段的減量化效果和經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果見表5。
2.2 餐廚垃圾
表3中的餐廚垃圾處理模式其實(shí)各有千秋,有些是在餐廚垃圾源頭預(yù)處理后再資源化,如模式C,這類模式單臺機(jī)組處理規(guī)模小,在源頭處采用時可有效減少收運(yùn)費(fèi)用;有些是餐廚垃圾集中收集后再資源化,如模式A、B、D,這類模式規(guī)模效應(yīng)強(qiáng),集中處理能夠更好地節(jié)省空間。設(shè)餐廚垃圾收運(yùn)費(fèi)用是生活垃圾混合收運(yùn)費(fèi)用的1.4倍,則可得出各模式餐廚垃圾單獨(dú)收運(yùn)處理的經(jīng)濟(jì)分析,見表6。
表5 各模式下單位垃圾各環(huán)節(jié)減量化效果和利潤分析
表6 餐廚垃圾單獨(dú)收運(yùn)處理經(jīng)濟(jì)分析
目前深圳市餐廚垃圾收運(yùn)補(bǔ)貼為60元/t、處理補(bǔ)貼為110元/t。由表6可知,若政府采取餐廚垃圾的收運(yùn)和處理一起發(fā)包的方式,即將餐廚垃圾的收運(yùn)處理補(bǔ)貼合定為160元/t,則以上幾種模式都有可能成為可以正常運(yùn)營的選擇。
3.1 土地資源效益
土地資源效益表現(xiàn)為生活垃圾對土地資源的占用量,可采用土地機(jī)會成本乘以垃圾占地量得出。相對其他處理方式,填埋處理耗費(fèi)的土地機(jī)會成本最多。由表1可知2011年填埋的土地機(jī)會成本為71.3元/t,也就是說2011年每多填埋1 t垃圾,則迫使其他經(jīng)濟(jì)活動放棄了71.3元的利益。另外,由于土地是長期占用的,還應(yīng)當(dāng)考慮土地增值和貼現(xiàn)問題。假設(shè)土地增值和貼現(xiàn)率共計(jì)為8%,則2011年填埋的1 t垃圾在2015年浪費(fèi)的土地資源效益為97.0元,2025年則為209.4元。
3.2 社會環(huán)境效益
垃圾分類處理可以帶來顯著的環(huán)境效益。例如,廚余垃圾的分類收運(yùn)處理能夠有效降低垃圾收運(yùn)過程中的二次污染、避免填埋場的臭氣擾民、控制垃圾焚燒過程中二惡英產(chǎn)生量增加的風(fēng)險等,有害垃圾的分類收運(yùn)更能夠避免垃圾填埋場場底破損時對土壤和水體造成的污染,而資源回收的再生利用可以避免自然資源開發(fā)和加工過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染。
垃圾分類能夠帶來的社會效益也是巨大的。一方面垃圾分類加大了環(huán)衛(wèi)工作量,提供了更多的環(huán)衛(wèi)崗位;另一方面提高了居民的垃圾減量意識,形成物質(zhì)循環(huán)利用的社會氛圍。
1)由表5可知,單純就經(jīng)濟(jì)效益而言,垃圾分類將會經(jīng)歷一個反復(fù)的過程,即由目前(混合收運(yùn)處理時期) 的虧損(-51.73元/t)-近期(過渡時期) 更大額度的虧損(-60.60元/t)-遠(yuǎn)期(分類收運(yùn)處理時期)的小額度虧損甚至略有收益(2.48元/t)。過渡時期虧損最多的原因,是垃圾分類的配套處理設(shè)施建設(shè)的滯后性,導(dǎo)致垃圾分類收運(yùn)與最優(yōu)處理技術(shù)一時無法銜接。在此期間,小型堆肥器的使用雖然不經(jīng)濟(jì)(-68.7元/t),但是為了促使居民養(yǎng)成垃圾分類的習(xí)慣,這個過程可能是必須的。另一方面,一些過渡措施(如混合壓榨處理技術(shù)-27.54元/t)一定程度上可以起到調(diào)和作用,緩解垃圾管理事業(yè)經(jīng)濟(jì)虧損的壓力。
2)由表6可知,政府對餐廚垃圾收運(yùn)和處理項(xiàng)目的補(bǔ)貼若采用兩者捆綁發(fā)包的方式,則深圳市將會有更多的方案可供選擇。尤其是在目前深圳市餐廚垃圾60元/t的收運(yùn)補(bǔ)貼過低、試點(diǎn)企業(yè)虧本經(jīng)營、餐廚垃圾收集效率不高、餐廚垃圾處理廠“吃不飽”的情況下,捆綁發(fā)包可以給運(yùn)營企業(yè)更多自行調(diào)整的空間,有利于餐廚垃圾減量化和資源化的推廣和堅(jiān)持。
3) 由土地資源效益的計(jì)算可知,在人口密集、寸土寸金的深圳,填埋處理方式最大的弊端之一是浪費(fèi)了大量的土地機(jī)會成本。
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Cost-benefit Analysis of Domestic Waste Classification in Shenzhen City
Jiang Jiansheng1,Liao Li2,Bi Zhujie2
(1.Environmental Sanitation Management Office of Shenzhen,Shenzhen Guangdong 518001;2.School of Environmental Science&Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan Hubei 430074)
Based on the practical data in Shenzhen and other cities,the cost-benefit analysis of several collection&transportation modes for both household domestic waste and food waste in Shenzhen was carried out and compared.It is concluded that the economic benefit of waste management will probably rise and fall during the development process from mixed collection to waste sorting collection.And the suggestion of tie-in contract of subsidy for food waste collection,transportation and treatment was put forward.
Shenzhen city;waste classification;classification cost;economic benefit
X705;X224.5
B
1005-8206(2012) 01-0020-04
深圳市城市管理科研項(xiàng)目(深城管科研2011[18] 號)
2011-11-24
姜建生(1972—),碩士,高級工程師,主要研究方向?yàn)榄h(huán)境衛(wèi)生技術(shù)。
(責(zé)任編輯:張藝)