劉燕，馬若男，李國(guó)學(xué)，袁京

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院農(nóng)田土壤污染防控與修復(fù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，城鎮(zhèn)污水處理量急劇增加。相關(guān)信息顯示，目前我國(guó)已建成的生活污水處理廠超過(guò)6 263座，日處理規(guī)模達(dá)到8 865萬(wàn)t·d。隨之而來(lái)的城鎮(zhèn)污水處理副產(chǎn)物——污泥的產(chǎn)量也大幅提升。截至2018年6月，全國(guó)城市濕污泥（含水率80%）年產(chǎn)量超過(guò)5 000萬(wàn)t（不含工業(yè)污泥）。污泥成分復(fù)雜，含有多種微生物菌膠團(tuán)以及有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、重金屬等，極易腐敗并產(chǎn)生惡臭，如隨意堆放會(huì)造成新的污染。污泥堆肥技術(shù)是利用污泥中的好氧微生物對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化和減量化的有效途經(jīng)。相關(guān)研究證實(shí)，城鎮(zhèn)污泥經(jīng)過(guò)高溫好氧堆肥基本可以殺死全部病原菌、寄生蟲和雜草種子，同時(shí)還可以降低污泥中重金屬的有效性以及有毒有機(jī)污染物的濃度。腐熟的污泥堆肥產(chǎn)品在合適的施用量下，可以大幅增強(qiáng)沙荒地的保肥能力，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能促進(jìn)園林綠化中苗木和多種草皮的生長(zhǎng)，且在花卉果樹的種植中也起著非常積極的作用。

在工程應(yīng)用中，堆肥工藝可分為條垛式堆肥、靜態(tài)強(qiáng)制通風(fēng)堆肥、發(fā)酵槽（池）式堆肥和容器式堆肥4種。條垛式堆肥和發(fā)酵槽（池）式堆肥設(shè)備簡(jiǎn)單、投資相對(duì)較少且產(chǎn)量大，產(chǎn)品品質(zhì)均勻穩(wěn)定，目前已得到廣泛應(yīng)用。容器式堆肥工藝由于投資及運(yùn)行成本較高、機(jī)械設(shè)備依賴性強(qiáng)、堆肥產(chǎn)品產(chǎn)量少、品質(zhì)較不穩(wěn)定等原因，普及度較低。堆肥過(guò)程中，隨著有機(jī)質(zhì)降解，會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體和溫室氣體，目前普遍采用原位控制方式，通過(guò)添加外源添加劑來(lái)固定和減少污染氣體排放。如堆肥過(guò)程中添加磷石膏可顯著降低CH和NH的排放；磷石膏與雙氰胺聯(lián)用可以同時(shí)起到降低CH、NH和NO產(chǎn)生量的作用。磷石膏作為添加材料還可以提高堆肥發(fā)酵強(qiáng)度，加快堆肥腐熟進(jìn)程，增加最終產(chǎn)品的養(yǎng)分含量。多項(xiàng)研究證實(shí)，堆肥過(guò)程不會(huì)因磷石膏的添加而帶來(lái)重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)磷酸鈣的添加也可以有效降低CH和NH排放，與雙氰胺聯(lián)用還可顯著降低NO的排放。

盡管外源添加材料有很好的減排效果，但在實(shí)際堆肥生產(chǎn)中幾乎很少被采用，主要是因?yàn)橥庠刺砑觿┰黾恿硕逊侍幚沓杀?。根?jù)以往研究，含磷添加劑不僅可以減少污染氣體排放，同時(shí)也會(huì)固定碳和氮，進(jìn)而增加堆肥產(chǎn)量。因此，堆肥產(chǎn)品的銷售效益某種程度上可以補(bǔ)償添加劑的購(gòu)買成本。磷石膏是磷礦生產(chǎn)的一種廢棄物，過(guò)磷酸鈣也是我國(guó)常用的磷肥，這些含磷添加劑用于堆肥過(guò)程有多重效果，可以通過(guò)減少碳和氮損失，增加堆肥質(zhì)量和品質(zhì)，同時(shí)增加有機(jī)肥中磷含量。為了減少溫室氣體NO排放，添加硝化抑制劑還可以實(shí)現(xiàn)污染氣體的聯(lián)合減排。但是，實(shí)際工廠化堆肥過(guò)程中采用添加劑的經(jīng)濟(jì)效益如何，目前尚未有相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比分析。因此，本文將結(jié)合具體實(shí)例，針對(duì)不同堆肥模式與不同添加劑組合方式進(jìn)行系統(tǒng)的成本預(yù)算和經(jīng)濟(jì)效益分析，探討不同的工廠化堆肥模式在實(shí)際運(yùn)行中的可行性，從而為外源添加劑控制堆肥過(guò)程中污染氣體的技術(shù)落地應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 污泥堆肥化處理基本概況

1.1 處理規(guī)模與工藝參數(shù)

以通遼市某污水處理廠為例，設(shè)定堆肥廠的脫水污泥處理量為150 t?d，含水率為80%，即該堆肥廠每年處理脫水污泥54 000 t。將脫水污泥按85∶15（鮮質(zhì)量比）的比例與玉米秸稈混合堆肥，則需要玉米秸稈輔料約9 500 t，混合物料處理量即為63 500 t。此堆肥工藝配比已經(jīng)過(guò)試驗(yàn)論證，可獲得較好的堆肥發(fā)酵溫度和產(chǎn)品腐熟度。混合物料密度為0.6 t?m，折合物料體積為105 840 m。設(shè)定的堆肥相關(guān)工藝參數(shù)如表1所示。每批物料在一個(gè)堆肥周期內(nèi)的總翻堆次數(shù)=35÷7×2=10（次）。

表1 堆肥相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)Table 1 Compost related basic parameters

1.2 堆肥工藝與基礎(chǔ)設(shè)備

本研究采用條垛式和槽式兩種堆肥工藝。以3種常用的堆肥翻堆機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)備，型號(hào)分別為WT28、WT36和LT30。其中，WT28與WT36適用于條垛式堆肥，LT30適用于較大規(guī)模的槽式堆肥。共設(shè)定3種不同的情景模式。情景Ⅰ：采用條垛式自然通風(fēng)堆肥工藝，使用WT28型翻堆機(jī)；情景Ⅱ：采用條垛式自然通風(fēng)堆肥工藝，使用WT36型翻堆機(jī)；情景Ⅲ：采用槽式自然通風(fēng)堆肥工藝，使用LT30型翻堆機(jī)。不同翻堆機(jī)型號(hào)和基本工作參數(shù)見表2。物料進(jìn)場(chǎng)和堆肥成品轉(zhuǎn)移需要配備液壓鏟車，基本參數(shù)為：柴油動(dòng)力，平均工作油耗15 L?h，鏟斗容積1.5 m，處理能力50 m?h。

2 基礎(chǔ)設(shè)施投資

污泥堆肥化處理環(huán)節(jié)中，無(wú)論采用何種堆肥工藝、何種基礎(chǔ)設(shè)備型號(hào)，都需要一定的基礎(chǔ)設(shè)施投資?；A(chǔ)設(shè)施投資又分為構(gòu)筑物投資和設(shè)備投資，主要涉及堆肥設(shè)施所需要的占地面積。

2.1 設(shè)施基本情況

本研究中堆肥作業(yè)區(qū)設(shè)計(jì)主要包括原料場(chǎng)、堆肥車間和產(chǎn)品間，均采用水泥硬化地面、防雨頂棚以及卷簾活動(dòng)墻為主體的側(cè)面墻體。假設(shè)在3個(gè)不同的堆肥情景模式下，堆肥產(chǎn)品的年生產(chǎn)量與使用或銷售量持平，產(chǎn)品間堆肥成品的最長(zhǎng)庫(kù)存時(shí)間為6個(gè)月。

2.1.1 情景Ⅰ

情景Ⅰ采用條垛式自然通風(fēng)堆肥工藝，使用WT28型翻堆機(jī)。該型號(hào)翻堆機(jī)成垛體積較小，冬季保溫效果較差，每年作業(yè)時(shí)間設(shè)計(jì)為8個(gè)月（11月至次年2月暫停生產(chǎn)堆肥）。該情景下脫水污泥平均日產(chǎn)體積約為180 m?d，則4個(gè)月脫水污泥總產(chǎn)量約為21 600 m。按原料平均堆高1.5 m計(jì)算，則污泥原料場(chǎng)占地面積需14 400 m。玉米秸稈輔料二次污染較小，可場(chǎng)外存放，此處不計(jì)入原料場(chǎng)建設(shè)面積。全年處理堆肥原料總體積105 840 m，堆肥車間內(nèi)處于堆制過(guò)程中的最大物料量可按公式（1）計(jì)算，則堆肥車間作業(yè)區(qū)物料最大總體積為15 182 m。

式中：為全年工作總天數(shù)，本情景中堆肥設(shè)施全年作業(yè)時(shí)間按8個(gè)月計(jì)算，即=244 d；為一個(gè)堆肥周期天數(shù)，本研究中=35 d；為全年處理物料總體積，本研究中=105 840 m。

堆肥車間作業(yè)區(qū)占地面積依照公式（2）計(jì)算，則占地面積為24 457 m，條垛數(shù)為85個(gè)。

式中：為翻堆機(jī)最大工作體積，m?m；為推薦單跺（槽）長(zhǎng)度，本情景中堆肥作業(yè)區(qū)推薦單垛長(zhǎng)度為102 m，即=102 m；為單垛（槽）工作寬度，m；為單程翻堆移位距離，m；為翻堆機(jī)轉(zhuǎn)向所需空間距離，m。、、和取值見表2。

按堆肥過(guò)程體積減量化率為50%計(jì)算，全年共生產(chǎn)堆肥產(chǎn)品總量約52 920 m。按最長(zhǎng)庫(kù)存時(shí)間6個(gè)月，堆放高度3 m計(jì)算，則產(chǎn)品庫(kù)存最大占地面積約8 820 m。

因此，情景Ⅰ中原料場(chǎng)、堆肥車間和產(chǎn)品間合計(jì)最大占地面積為47 677 m。以上3類場(chǎng)區(qū)可建成統(tǒng)一制式的車間，進(jìn)一步節(jié)省占地面積。即情景Ⅰ條件下，堆肥設(shè)施總建筑面積可設(shè)計(jì)為47 500 m。

2.1.2 情景Ⅱ

情景Ⅱ采用條垛式自然通風(fēng)堆肥工藝，使用WT36型翻堆機(jī)。該型號(hào)翻堆機(jī)成垛體積較大，堆肥設(shè)施可實(shí)現(xiàn)全年作業(yè)。該情景下可實(shí)現(xiàn)進(jìn)料直接堆肥，無(wú)原料場(chǎng)。全年處理堆肥原料總體積105 840 m，本情景條件下，作業(yè)時(shí)間為360 d。依照公式（1），可計(jì)算得出堆肥車間內(nèi)處于堆制過(guò)程中的最大物料量為10 290 m。堆肥作業(yè)區(qū)推薦單垛長(zhǎng)度為102 m，根據(jù)公式（2），并結(jié)合表2中翻堆機(jī)的工作參數(shù)，計(jì)算出該堆肥設(shè)施作業(yè)區(qū)占地面積為12 824 m，設(shè)計(jì)條垛數(shù)應(yīng)為35個(gè)。產(chǎn)品間占地面積與情景Ⅰ相同，為8 820 m。

表2 不同情景堆肥翻堆機(jī)基礎(chǔ)參數(shù)Table 2 Basic parameters of compost turning machine in different scenarios

因此，情景Ⅱ中原料場(chǎng)、堆肥車間和產(chǎn)品間合計(jì)最大占地面積為21 644 m。考慮到無(wú)原料場(chǎng)，堆肥設(shè)施總建筑面積可設(shè)計(jì)為22 000 m。

2.1.3 情景Ⅲ

情景Ⅲ采用槽式自然通風(fēng)堆肥工藝，使用LT30型翻堆機(jī)，全年作業(yè)。該型號(hào)翻堆機(jī)成本相對(duì)較高，適用于年處理規(guī)模5萬(wàn)t的自動(dòng)化堆肥廠。該情景下可實(shí)現(xiàn)進(jìn)料直接堆肥，無(wú)原料場(chǎng)。最大物料量與情景Ⅱ相同，為10 290 m。堆肥作業(yè)區(qū)推薦單槽長(zhǎng)度為100 m，根據(jù)公式（2），并結(jié)合表2中翻堆機(jī)的工作參數(shù)，可計(jì)算得出該堆肥設(shè)施作業(yè)區(qū)占地面積為7 420 m，設(shè)計(jì)堆槽數(shù)應(yīng)為22個(gè)。產(chǎn)品間占地面積與情景Ⅰ和Ⅱ相同，為8 820 m。

因此，情景Ⅲ中原料場(chǎng)、堆肥車間和產(chǎn)品間合計(jì)最大占地面積為16 240 m，堆肥設(shè)施總占地面積可設(shè)計(jì)為16 000 m。此外，堆肥車間需建設(shè)堆肥槽，22個(gè)堆槽共需側(cè)墻23面，長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為100 m+2 m=102 m，寬度0.3 m，高度2.2 m。則側(cè)墻單面總面積為23×102 m×2.2 m=5 161 m。因此還需建設(shè)堆槽側(cè)墻共5 000 m。

2.2 設(shè)施投資估算

3種不同情景的基礎(chǔ)設(shè)施投資如表3所示（未計(jì)土地使用費(fèi)）。構(gòu)筑物投資包括地面、房頂、活動(dòng)墻面以及情景Ⅲ中的堆槽側(cè)墻投資等。各類構(gòu)筑物單價(jià)均通過(guò)市場(chǎng)詢價(jià)確定。設(shè)備投資包括購(gòu)買翻堆機(jī)、添加劑自動(dòng)加藥裝置及鏟車所需的成本。其中，3種不同情景下所需的翻堆機(jī)數(shù)量由物料體積、翻堆機(jī)處理能力及實(shí)際情況共同決定，添加劑自動(dòng)加藥裝置的數(shù)量根據(jù)翻堆機(jī)數(shù)量而定。3種不同情景均配備6臺(tái)鏟車，供物料進(jìn)場(chǎng)和堆肥成品轉(zhuǎn)移所用。各類設(shè)備單價(jià)均通過(guò)市場(chǎng)詢價(jià)確定。

表3 不同情景堆肥基礎(chǔ)設(shè)施投資費(fèi)用Table 3 Composting infrastructure investment costs in different scenarios

3個(gè)不同情景下的一次性基礎(chǔ)設(shè)施投資分別為1 512.8萬(wàn)元、1 065.2萬(wàn)元和1 088.4萬(wàn)元?；旌铣跏嘉锪硝r質(zhì)量為63 500 t，建筑和構(gòu)筑物折舊年限按10a計(jì)算，則單位處理規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施投資（鮮基）分別為23.8、16.8元?t和17.1元?t。

3 運(yùn)行管理成本

運(yùn)行管理成本主要包括生產(chǎn)能源消耗、員工薪酬、堆肥輔料成本、添加材料成本、維修與維護(hù)費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)、設(shè)施折舊費(fèi)以及利率差等。

3.1 生產(chǎn)能源消耗

堆肥設(shè)施能源消耗主要涉及翻堆機(jī)和鏟車等設(shè)備耗能（表2）。本研究柴油和電力單價(jià)參照2020年市場(chǎng)平均價(jià)，其中柴油價(jià)格為5.6元?L，工商業(yè)用電平均價(jià)格為0.7元?kWh。

鏟車主要用于物料進(jìn)、出堆肥車間，以及堆肥過(guò)程中必要的物料整理，總處理體積設(shè)定為堆肥年進(jìn)料總量的2倍（堆肥減量化率為50%條件下，進(jìn)、出料總量為進(jìn)料量的1.5倍，其余日常少量的物料整理處理量按進(jìn)料量的0.5倍估算）。則3種情景下堆肥設(shè)備能耗如表4所示。計(jì)算出3種情景下的設(shè)備能源年消耗成本分別為59.27萬(wàn)元、47.41萬(wàn)元和54.08萬(wàn)元。

3.2 人力與管理成本

堆肥設(shè)施所需人工按照堆肥設(shè)備操作與管理時(shí)間計(jì)算。以情景Ⅰ為例，由表4可知，翻堆機(jī)工作時(shí)長(zhǎng)為4 233.6 h?a，一年按175個(gè)工作日計(jì)算，平均工作時(shí)間為24.2 h?d；同樣，鏟車平均工作時(shí)間也為24.2 h?d；此外，日常堆肥過(guò)程監(jiān)控需要3 h?d，則平均所需總工作時(shí)長(zhǎng)為52 h?d。工作人員日工作時(shí)長(zhǎng)按8 h?d計(jì)算，則需要7個(gè)工作人員來(lái)滿足情景Ⅰ設(shè)施的日常操作與管理。以此類推，情景Ⅱ與情景Ⅲ一年運(yùn)行12個(gè)月按250個(gè)工作日計(jì)算，則工作時(shí)長(zhǎng)情況如表5所示。北京市人力資源和社會(huì)保障局公布的北京地區(qū)2019年職工月平均工資為8 850元，則3個(gè)不同情景條件下的人力資源成本分別為49.56萬(wàn)元?a、42.48萬(wàn)元?a和42.48萬(wàn)元?a。

表4 不同情景堆肥生產(chǎn)能耗成本Table 4 Energy cost of compost production in different scenarios

表5 不同情景人力與管理成本Table 5 Manpower and management costs in different scenarios

3.3 設(shè)施折舊費(fèi)和利率差

折舊費(fèi)包括設(shè)備折舊、建筑和構(gòu)筑物折舊以及利率差。本研究設(shè)備折舊年限設(shè)為5 a，建筑和構(gòu)筑物折舊年限設(shè)為10 a，年利率按總投資的3.5%計(jì)算。依照表3的基礎(chǔ)設(shè)施投資，3種不同情景的折舊成本計(jì)算結(jié)果見表6。不同情景設(shè)施折舊費(fèi)分別為242.51萬(wàn)元?a、194.32萬(wàn)元?a和204.77萬(wàn)元?a。

表6 不同情景堆肥設(shè)施折舊費(fèi)和利率差（萬(wàn)元?a-1）Table 6 Depreciation fee and interest rate difference of composting facilities in different scenarios（104 yuan?a-1）

3.4 添加材料成本

不使用添加材料或使用不同的添加材料組合，其成本會(huì)大有不同。根據(jù)2020年添加材料市場(chǎng)價(jià)，磷石膏單價(jià)按200元?t、過(guò)磷酸鈣單價(jià)按500元?t、雙氰胺單價(jià)按12元?kg計(jì)算。磷石膏、過(guò)磷酸鈣添加量以初始物料濕質(zhì)量的3%計(jì)，雙氰胺添加量以初始物料干質(zhì)量的0.2%計(jì)，初始物料濕質(zhì)量及干物質(zhì)含量見1.1小節(jié)。3種情景具有相同的堆肥初始物料條件，若僅添加磷石膏，則添加材料成本均為38.10萬(wàn)元?a；若僅添加過(guò)磷酸鈣，則添加材料成本均為95.25萬(wàn)元?a；若同時(shí)添加磷石膏和雙氰胺，則添加材料成本均為84.58萬(wàn)元?a；若同時(shí)添加過(guò)磷酸鈣和雙氰胺，則添加材料成本均為141.73萬(wàn)元?a。

3.5 其他費(fèi)用

其他費(fèi)用包括堆肥輔料成本、維修與維護(hù)費(fèi)和保險(xiǎn)費(fèi)等。本研究中堆肥輔料秸稈成本（含運(yùn)費(fèi)）按200元?t計(jì)算；每年維修維護(hù)費(fèi)按設(shè)備費(fèi)的10%計(jì)算；每年保險(xiǎn)費(fèi)為基礎(chǔ)設(shè)施總投資的1%。以上幾項(xiàng)其他費(fèi)用計(jì)算結(jié)果見表7。3種不同情景下的其他費(fèi)用分別為243.41萬(wàn)元?a、251.17萬(wàn)元?a和258.72萬(wàn)元?a。

表7 不同情景堆肥其他成本（萬(wàn)元?a-1）Table 7 Composting of other costs in different scenarios（104 yuan?a-1）

3.6 運(yùn)行管理總成本及單位生產(chǎn)成本

綜合以上運(yùn)行與管理成本，3種堆肥情景分別使用不同添加材料時(shí)的運(yùn)行管理總成本及單位生產(chǎn)成本如表8所示。在使用相同添加材料條件下，3種堆肥情景運(yùn)行與管理總成本由高到低排序?yàn)椋呵榫阿?情景Ⅲ>情景Ⅱ。

表8 使用不同添加材料條件下的運(yùn)行管理總成本及單位生產(chǎn)成本Table 8 The total cost of operation management and unit production cost under the condition of using different added materials

初始混合物料總量為63 500 t?a，干物質(zhì)含量為30.5%。堆肥后總干物質(zhì)質(zhì)量（磷石膏或過(guò)磷酸鈣等添加劑除外）損失率為40%，產(chǎn)品含水率為30%，添加劑基本無(wú)質(zhì)量損失。則使用添加劑時(shí)堆肥產(chǎn)品年產(chǎn)量為18 500 t?a，不使用添加劑時(shí)堆肥產(chǎn)品年產(chǎn)量為17 000 t?a。

與不使用添加材料相比，僅使用磷石膏作為添加材料時(shí)堆肥產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低6元?t左右。如前言所述，這主要是由于磷石膏本身就是磷礦生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，成本較低，并且在堆肥過(guò)程中基本沒(méi)有質(zhì)量損失，從而增加了堆肥產(chǎn)品總產(chǎn)量。此外，磷石膏較低的pH值還會(huì)在不影響堆肥品質(zhì)的情況下，抑制堆肥有機(jī)質(zhì)的降解，增加堆肥產(chǎn)品的產(chǎn)量，同時(shí)仍可以獲得較好的腐熟度和養(yǎng)分含量，這也會(huì)降低生產(chǎn)成本。磷石膏與雙氰胺混合添加時(shí)生產(chǎn)成本升高5.0%~6.4%；僅使用過(guò)磷酸鈣時(shí)生產(chǎn)成本升高6.6%~8.2%；過(guò)磷酸鈣與雙氰胺混合添加時(shí)生產(chǎn)成本升高13.8%~16.2%。

總體來(lái)看，本研究中堆肥產(chǎn)品生產(chǎn)成本為309.99~398.10元?t，以采用條垛式堆肥、使用WT36翻堆機(jī)以及僅磷石膏作為添加劑條件下的生產(chǎn)成本最低。實(shí)際生產(chǎn)中還可以通過(guò)加強(qiáng)設(shè)施維護(hù)來(lái)延長(zhǎng)折舊時(shí)間，降低折舊成本，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降低堆肥生產(chǎn)成本的目的。

4 經(jīng)濟(jì)效益

不同情景及添加材料條件下，項(xiàng)目運(yùn)行壽命期內(nèi)的靜態(tài)投資總額、投入產(chǎn)出比及投資回收期如表9所示。堆肥建筑和構(gòu)筑物折舊年限為10 a，因此項(xiàng)目全部運(yùn)行壽命期按10 a（自項(xiàng)目投產(chǎn)年開始算起）計(jì)算。假設(shè)堆肥產(chǎn)品的年銷售量與年生產(chǎn)量持平，市場(chǎng)銷售價(jià)格按1 000元·t計(jì)算，則不使用及使用添加材料條件下，項(xiàng)目10 a運(yùn)行壽命期內(nèi)的堆肥產(chǎn)品總收益分別為17 000萬(wàn)元和18 500萬(wàn)元。

項(xiàng)目的投入產(chǎn)出比（通常用1/表示）可按公式（3）計(jì)算。單位投資所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，值越大，則項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性越好。

式中：為靜態(tài)投資總額；為項(xiàng)目壽命期內(nèi)堆肥產(chǎn)品的總收益。

可以看出，堆肥產(chǎn)品銷售可以補(bǔ)償污泥堆肥化處理成本，使污泥堆肥達(dá)到微利水平。不同堆肥情景及添加材料條件下的值差別較?。ū?），即投入1元成本最高可獲得3.22元的經(jīng)濟(jì)效益，最低可獲得2.52元的經(jīng)濟(jì)效益，以情景Ⅱ僅添加磷石膏模式下的經(jīng)濟(jì)效益最高。

由于項(xiàng)目建成投產(chǎn)后每年的產(chǎn)品收益均相同，則靜態(tài)投資回收期（自項(xiàng)目投產(chǎn)年開始算起）可按公式（4）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表9。

表9 不同情景及添加材料條件下項(xiàng)目運(yùn)行壽命期內(nèi)的靜態(tài)投資總額、投入產(chǎn)出比及投資回收期Table 9 The total static investment，input-output ratio，and investment payback period during the operating life of the project under different scenarios and added materials

式中：為靜態(tài)投資總額；為每年的產(chǎn)品收益。

可以看出，污泥堆肥化處理最快可在3年2個(gè)月后收回項(xiàng)目靜態(tài)投資總額，最慢也可在4年后收回項(xiàng)目靜態(tài)投資總額。其中，情景Ⅱ條件下無(wú)添加劑模式與僅添加磷石膏模式均能較快收回靜態(tài)投資總額。

5 結(jié)論

（1）年處理脫水污泥量為54 000 t的堆肥廠在3種堆肥情景下的一次性基礎(chǔ)設(shè)施投資費(fèi)分別為1 512.8萬(wàn)元、1 065.2萬(wàn)元和1 088.4萬(wàn)元，年運(yùn)行與管理總成本介于535.38萬(wàn)元?a~736.48萬(wàn)元?a。其中，情景Ⅱ采用條垛式自然通風(fēng)堆肥工藝以及處理量較大的WT36型翻堆機(jī)，具有相對(duì)較低的基礎(chǔ)設(shè)施投資費(fèi)用和運(yùn)行管理成本。

（2）不同堆肥工藝未添加外源材料的堆肥產(chǎn)品生產(chǎn)成本為314.93~349.85元?t。僅添加磷石膏可使堆肥產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低約6元?t。磷石膏與雙氰胺混合添加使生產(chǎn)成本升高5.0%~6.4%，僅使用過(guò)磷酸鈣使生產(chǎn)成本升高6.6%~8.2%，過(guò)磷酸鈣與雙氰胺混合添加使生產(chǎn)成本升高13.8%~16.2%。

（3）堆肥產(chǎn)品銷售可以補(bǔ)償污泥堆肥化處理成本，使污泥堆肥達(dá)到微利水平。其中，采用大規(guī)模的條垛式自然通風(fēng)且添加磷石膏的堆肥工藝經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)，投資回收期最短（3年2個(gè)月），產(chǎn)投比最高（3.22）。