深圳生活垃圾分类效益研究.DOC

1、 1 深圳市 生活 垃圾分类效益 研究 一、深圳市 生活 垃圾组分 根据近几年对深圳市垃圾组分的 调查， 通过分析和计算， 逆 推出深圳市生活垃圾在源头处的组分 （见表 1） ，并得到源头处垃圾中可回收组分的含量（见表 2）。 表 1 深圳市源头生活垃圾组分 项目 百分含量（ %） 含水率（ %） 干物质含量（ g/100g 湿垃圾） 干基高位热值（ kJ/kg） 厨余 65.54 73.22 17.55 14400 纸类 6.82 11.83 6.01 16600 塑料 12.75 4.00 12.24 32570 纺织 4.16 9.50 3.76 17450 木竹 1.21 10.00

2、1.09 18610 砖石 2.07 10.86 1.84 6980 玻璃 1.86 0.68 1.85 140 金属 0.53 4.00 0.51 700 其它 0.10 0.00 0.10 0 灰土 4.97 15.00 4.22 6980 合计 100 50.83 49.17 6931 表 2 源头处垃圾中 可回收组分含量及其对应的废品价格（ 各组分 百分含量来自表 1） 项目 百分含量（ %） 价格（元 /吨） 纸类 6.82 800 塑料 12.75 500 纺织品 4.16 700 玻璃 1.86 300 钢铁 0.42 2500 铜、铝 0.11 10000 注释： （ 1） 由

3、于金属类物质主要是钢铁和铜、铝，参考 于文良 2009 年论文中 西安市废钢铁与废有色金属收集比例 20： 3 的比例，设深圳市比例为 4:1；（ 2）废品价格参考最近的深圳市废品回收网上报价。 二、深圳市 生活 垃圾 处理方式 成本 和效益 分析 完整的 垃圾处理成本包括 收运成本和处理成本 。 深圳市现有的处理成本又分填埋成本、焚烧成本，及可能 会 有的厨余垃圾处理成本。 （一）垃圾收运 根据深圳市垃圾收运相关资料的基础数据调查，罗湖区收运全过程所需的单位成本为66.47+7.30=73.77 元 /吨 （包括转运站建设费用） 。考虑到龙岗、宝安等地的 垃圾转运站布设密度较低，垃圾收运平均

4、运距较长 ，故 以 120%作为系数进行调整，全市垃圾收运全过程的单位成本为 73.77 120%=88.52 元 /吨。 （ 二 ）垃圾填埋 填埋 处置的 平均 成本 包括建设成本和运营成本。 由表 3 可知， 深圳市垃圾填埋 的 平均 成2 本 为 84.1 元 /吨。 深圳市目前填埋 气发电工程 的日发电量为 83000 度，按电价 0.62 元 /度计算， 总 毛利 5 万多元， 单位利润 与 垃圾填埋处置的平均 成本相比几乎可以忽略不计 ，故填埋场的经济效益可以认为是 -84.1 元 /吨。 另外，出于对垃圾分类 资源 效益研究的需要，表 3 中还计算了 填埋处置的土地机会成本（ 土

5、地用于填埋时 所 放弃的作为他用的利益 ，计算过程如公式 1） 。 其中 2006 年深圳市基准地价参考深圳市规划和国土资源委员会的公示数据 ， 老虎坑填埋场 所在区域的 平均基准地价为 工业用地 270 元 /m2，商业用地 1000 元 /m2，住宅用地 700 元 /m2，办公用地 750 元 /m2；下坪填埋场 所在区域的平均基准地价为 工业用地 755 元 /m2，商业 用地 3800 元 /m2，住宅用地 2250 元 /m2， 办公用地 2800 元 /m2。 计算时对填埋场占地的土地机会成本取各类型基准地价的平均值，即 2006 年老虎坑填埋场的平均基准地价 为 680 元 /

6、m2， 下坪填埋场 场的平均基准地价 为 2401 元 /m2。 根据近几年全国地价的平均涨幅， 2006 2011 年 深圳 地价涨幅按每季度 2%计 ， 得出 2011 年深圳市填埋处置的 平均 土地机会成本为 71.3 元 /吨 生活垃圾 。 2233/ m m/= mm基 准 地 价 （ 元 ） 占 地 面 积 （ ）土 地 机 会 成 本 （ 元 吨 ） 填 埋 设 计 库 容 （ ） 填 埋 密 度 （ 吨 / ）（公式 1） 表 3 深圳市垃圾填埋处置的 平均 成本和土地机会成 本 名称 占地面积（ ha） 2006 年平均基准地价（元 /m2） 设计库容（万 m3） 总投资（万

7、元） 2011 年基准地价（元 /m2） 单位建设费用 （元 /吨） 平均 成本（元 /吨） 2011 年 土地机会成本（元 /吨 ） 老虎坑填埋一期及扩容 17.8 680 580 13748 1010 29.6 89.6 38.8 老虎坑填埋二期 32 680 1200 30333 1010 31.6 91.6 33.7 下坪填埋场 149 2401 4693 41688 3568 11.1 71.1 141.6 合计 198.8 6473 85769 24.1 84.1 71.3 注释： （ 1） 参照国内其它城市，运营成本取 60 元 /吨 ； （ 2） 填埋场垃圾的平均密度取 0.8

8、t/m3。 （ 三 ）垃圾焚烧 垃圾焚烧的基本成本也包括建设成本和运营成本。 出于对深圳市垃圾处理发展现状的考虑，对 某些厂的使用年限进行了调整， 如平湖焚烧厂 的设计使用年限为 50 年，计算时调整为20 年。 由表 4 可知，深圳市垃圾焚烧的 平均 成本为 158.0 元 /吨 ， 全市垃圾焚烧 的净利润 为 80.2元 /吨 生活垃圾 （不考虑纳税等）。 表 4 深圳市 垃圾焚烧的 成本和效益 计算 垃圾 焚 烧 厂名称 占地面积（ ha） 处理能力（吨 /日） 总投资（万元） 使用年限（调整后） 发电量（ kw） 建设费用（元 /吨） 收益（万元 /年） 平均 成本（元 /吨） 净利润

9、（元 /吨） 市政环卫 厂 3 450 14001 20 3000 47.1 1473.1 147.1 -47.9 南山 厂 5.6 800 36283 25 12000 55.0 5892.5 155.0 68.2 盐田厂 4.4 450 24603 25 6800 66.3 3339.1 166.3 58.6 老虎坑 厂 5.5 1200 56500 25 24000 57.1 11785.0 157.1 140.5 老虎坑（二期） 3000 145547 25 60000 58.8 29462.4 158.8 138.8 平湖 厂 13.7 675 33000 20 11000 74.1

10、 5401.4 174.1 68.4 平湖（二期） 13 1000 32000 20 15000 48.5 7365.6 148.5 74.7 3 龙岗中心城 11.3 300 11300 20 6000 57.1 2946.2 157.1 140.5 合计 56.5 7875 353234 137800 58.0 67665.3 158.0 80.2 注释： （ 1）焚烧厂 运营成本 100 元 /吨 ；（ 2） 焚烧设备年工作日 330 天 ， 电价 0.62 元 /度 。 （四）厨余垃圾处理 根据网上资料显示， 家庭厨余垃圾生化处理机的处理总成本 约 为 166 元 /吨 。 集中处理

11、时处理效率提高 但 处理工艺变复杂， 综合考虑后 设 总 成本 仅 降低 20%，即为 132.8 元 /吨 。 根据北京和广州对厨余垃圾处理的尝试， 每 1kg 厨余垃圾可以产生 0.50.8kg 的肥料。按 1 吨厨余垃圾产 0.6 吨肥料、 肥料售价 400 元 /吨计算， 估算 厨余垃圾生化处理的效益为 107.2 元 /吨。 三、深圳市 生活 垃圾 减量模式 及其 效益 分析 由于厨余垃圾尚无配套设施处理，深圳市目前拟将居民生活垃圾分为可回收物、其它垃圾、有害垃圾三大类。 有害垃圾由于产量小、处理方式特殊，在此暂不考虑。 由于 厨余垃圾在垃圾减量中具有最大潜力、对可回收物的回收程度具

12、有较大影响， 长远看来 厨余垃圾处理设施的建设、厨余垃圾的分类 收运处理 是一种 必然 趋势，所以在减量模式设计中仍然将厨余分类出来。 这种分类 方式 可以通过以下三种 手段 实现： 集中式机械分选 、 小区内 人工分选、居民分类收集 。 表 5 显示了 各种减量模式下厨余垃圾和 各类 可回收物的回收量和回收效益 。 表 5 各模式下资源回收的效率和效益 项目 集中式机械分选 小区内人工分选 居民分类收集 分选效率 回收量（ kg/吨垃圾） 回收效益（元 /吨生活垃圾） 分选效率 回收量（ kg/吨垃圾） 回收效益（元 /吨生活垃圾） 分选效率 回收量（ kg/吨垃圾） 回收效益（元 /吨生活

13、垃圾） 厨余 0.2 131.1 14.1 0.6 393.2 42.2 0.7 458.8 49.2 纸类 0.3 20.5 7.0 0.4 27.3 21.8 0.5 34.1 27.3 塑料 0.1 12.8 6.4 0.4 51.0 25.5 0.5 63.8 31.9 纺织品 0.0 0.0 0.0 0.6 25.0 17.5 0.7 29.1 20.4 玻璃 0.0 0.0 0.0 0.6 11.2 3.3 0.8 14.9 4.5 钢铁 0.0 0.0 0.0 0.6 2.5 6.4 0.8 3.4 3.4 铜、铝 0.0 0.0 0.0 0.6 0.6 6.4 0.8 0.8

14、0.8 合计 164.3 27.4 510.8 123.0 604.9 150.1 注释： （ 1） 厨余垃圾的回收效益是除去处理费用后的净利润，可回收物的回收效益是 尚未除去 预处理费用的毛利润 ； （ 2）计算过程中认为在既定分选效率下得到的物质不含杂质； （ 3）参考网上关于马家楼分选转运站日处理量 980 吨、塑料分选量 10 余吨的资料，估算塑料的机械分选效率为 10%； （ 4） 参 考 周传斌 2010 年论文 中厨余垃圾人工分选效率 80%和国外垃圾分选的部分资料，取深圳市厨余垃圾人工分选效率 60%。 根据上述取值，还可以算出各模式下需要焚烧的剩余垃圾的 特性（见表 6） 。

15、 计算结果显示 ， 各种减量模式下， 剩余垃圾的湿基低位热值基本上 还算 符合深圳现有焚烧设备的设计要求（ 58808400kJ/kg）。 表 6 各模式下剩余垃圾 的 特性分析 减量模式 剩余垃圾比例（ %） 含水率（ %） 湿基低位热值（ kJ/kg） 焚烧 后 剩余 灰渣 量 （ %） 集中式机械分选 83.6 49.0 7252.8 16.7 人工分选 48.9 43.4 8248.4 9.8 居民分类 39.5 41.2 8594.2 7.9 注释：焚烧 重量 减量率取 80%。 4 根据上文计算 出的各种 费用，可以 估 算出 1 吨 生活 垃圾在 现有 垃圾收运处理 模式和 上述

16、三种 减量模式下 收运处理时 的 减量效果和 经济 效益 （ 见表 7） 。 表 7 各模式下 单位垃圾 各环节 减量化效果和经济效益分析 情景设定 环节设定 重量 减量化率（ %） 费用（元 /吨 生活 垃圾） 现状 混合垃圾压缩运输 6.0 -83.2 混合垃圾焚烧处理 80.0 75.4 灰渣填埋 0.0 -15.8 小计 81.2 -23.6 方案一 混合垃圾压缩运输 6.0 -49.9 集中式机械分选 16.4 -27.2 可回收物回收 33.2 厨余垃圾压缩运输 6.0 -6.2 其它垃圾压缩运输 0.0 -41.7 厨余垃圾 生物 处理 14.1 其它垃圾焚烧处理 80.0 67

17、.0 灰渣填埋 0.0 -13.2 小计 84.3 -24.0 方案二 小区内 人工分拣 51.1 -76.0 可回收物回收 80.9 厨余垃圾压缩运输 12.0 -30.6 其它垃圾压缩运输 0.0 -43.3 厨余垃圾 生物 处理 42.2 其它垃圾焚烧处理 80.0 39.2 灰渣填埋 0.0 -8.2 小计 90.2 4.1 方案三 居民分类收集 60.5 0.0 可回收物回收 89.9 厨余垃圾压缩运输 12.0 -40.6 其它垃圾压缩运输 0.0 -35.0 厨余垃圾 生物 处理 49.2 其他垃圾焚烧处理 80.0 31.7 灰渣填埋 0.0 -6.6 小计 92.1 88.5

18、 注释： （ 1）参考北京马家楼分选转运站投资成本 9.3 万元 /吨、处理成本 12 元 /吨、对厨余的分拣效率 20%，估算集中式机械分选的建设成本和运行成本之和为 29.0 元 /吨； （ 2）加入集中式机械辅助分选 环节时，垃圾前后两阶段的收运费用均以原收运费用的 60%计算； （ 2）参考周传斌论文， 人工分拣的成本取 76 元 /吨 生活 垃圾 ；（ 3） 居民垃圾分类后 ，小区内 人工分选成本取 76 元 /吨可回收物。 由表 7 可知， 各模式的减量化效果排序 均 为 ： 居民分类收集 人工辅助分拣 集中式机械分选 现状 ，而经济效益为居民分类收集 人工辅助分拣 现状 集中式机

19、械分选 。其中需要注意的是 ：（ 1） 从表 7 看来， 集中式机械分选的效果 并 不是很 好，主要 原因是 机械分选的效率不高。 而 机械分选的效率 究竟 可以 达到什么水平， 这也是如今垃圾分选厂规划和设计中需要 认真 、 反复论证的问题。 （ 2） 不论是人工分选、还是居民自行分类，在可回收物的回收这一 环节总是有利可图的。 5 四、 近阶段 深圳市 生活 垃圾分类 的资源 效益 和环境 效益 分析 上文中 关于第三部分的论述 是 在 假设 各种 减量模式 所需要的设备设施和社会环境 已经实现的基础上 进行 的。 但是 垃圾的减量和分类是一项长期、复杂的工作， 国外许多国家花了十几、二十

20、几年才实现了大范围的和系统性的推广 ， 所以 深圳市 近期内 可能 还不能采用上述模式进行垃圾减量和分类的 效果和 效益评估 。 在深圳市的厨余垃圾处理系统建成之前，可回收物的回收利用 是实现垃圾减量的重要手段之一 ， 南京某项研究表明， 垃圾中 可回收物的减量化潜力为 1%9%。 可以 为深圳市设定这样一个减量化指标：近阶段深圳市每年的生活垃圾减量中，都至少有 1%的减量 是通过对可回收物进行资源回收实现的。 下文中 我们仅 以 1 吨生活垃圾为例， 通过 分析 这 1%的 资源回收量（即 10kg 可回收物 ） ，从资源效益和环境效益两个方面为深圳的垃圾分类做一个定量的分析 。假设各种可回

21、收物都是 根据其在垃圾中的含量及 10kg 的 回收 总量 等比回收的。 （一）资源效益 资源效益主要包括自然资源节约效益和土地资源效益 两部分，可以看作是 资源回收的直接经济价值和潜在经 济价值的 一种 体现。 1. 自然资源节约效益 它 体现了再生资源对自然资源的替代作用 ， 可以 通过 资源回收的直接经济价值 间接 体现 。由表 8 可以看出， 10kg 可回收物的经济价值是 6.68 元，即每吨生活垃圾有 1%的 减量通过 可回收物 的 回收 得到实现 时，其自然资源节约效益为 6.68 元。 表 8 每 10kg 可回收物中各物质 的回收量和 经济价值 项目 回收量（ kg/吨 生活

22、 垃圾 ） 经济价值 （元 /吨 生活 垃圾 ） 纸类 2.61 2.09 塑料 4.88 2.44 纺织品 1.59 1.11 玻璃 0.71 0.21 钢铁 0.16 0.40 铜、铝 0.04 0.42 合计 10.00 6.68 2. 土地资源效益 它 表现为生活垃圾减少对土地资源的占用量，可采用 土地 机会成本 乘以垃圾占地量得出 。近期内深圳市垃圾多采用填埋处理，故以填埋的机会成本为依据 。由表 3 知 2011 年填埋的 土地 机会成本为 71.3 元 /吨 ， 可算出 10kg 垃圾的土地机会成本为 0.71 元， 即 2011 年 每吨生活垃圾有 1%的减量 化效果 时， 可

23、 节约 土地资源效益 0.71 元。 由于土地是长期占用的，还应当考虑 土地增值和 贴现问题。 假设 土地增值和贴现率 共计为 8%， 则 2011 年 填埋 的 10kg 垃圾 在 2016 年 浪费的土地资源效益 为 1.05 元， 2031 年 则 为3.32 元 。 6 （二）环境效益 垃圾分类处理还可以带来显著的环境效益 。 例如 ，厨余垃圾的 分类收运处理能够有效 降低 垃圾收运 过程中的二次污染 、避免 填埋场的臭气扰民 、 控制 垃圾焚烧 过程中 二恶英产量 增加 的风险等 ， 有害垃圾的分类收运更能够避免垃圾填埋场 场 底破损时对土壤和水体造成的污染， 而资源回收 的 再生利

24、用可以避免自然资源开发和加工过程中产生的 环境污染。 我们 通过治污 成本 来 间接 反应 各项活动可能造成的 最低 环境污染， 加上部分生态效益 ，即 可以简单 计算 垃圾减量带来的最低环境效益。 1. 废纸 1500 吨废纸 可以免于砍伐 1200 吨纸的树木 。 1 吨纯纸浆相当于 0.041hm2 的森林面积，单位面积森林资源产生的生态效益 2.62 万元 /hm2。那么回收 2.61kg 废纸相当于节约生态效益2.24 元。 2. 塑料 生产 1 吨塑料需要 3.3 吨以上的石油 。 根据中国统计 年鉴 2010 ，得到 2009 年全国石油产量 1.89 亿吨， 天然气 852.6

25、9 亿 m3， 粗略 估算 全年 石油和天然气 的 三废治污 费用 为 3.3亿。那么回收 4.88kg 塑料最少相当于产生 21.27 元的环境效益。 3. 玻璃 1 吨玻璃回收再用可节约近 700 吨石英砂、 1 吨标煤和 400 度电。 根据中国统计年鉴2010 ， 2009年全国标煤产量 29.73亿吨， 粗略 估算三废治污 费用 为 74.46亿元。那么回收 0.71kg玻璃相当于产生 了 超过 1.83 元的 环境效益。 4. 金属 由于我国的铁矿、铝土矿和铜矿多为贫矿 ， 有资料显示 每吨钢铁、 铜 、铝相当于 2.94 吨磁铁矿， 114.94 吨铜矿， 26.32 吨铝土矿

26、， 单位质量矿石的矿山治理费用平均 为 3.56 元 /吨 。根据中国统计年鉴 2010， 2009 年全国黑色金属和有色金属矿采产量 分别为 11.25 和 0.24亿吨 ，而治污费用分别为 61.27 和 88.27 亿元。 那么 回收 0.16kg 钢铁和 0.04kg 铜、铝，相当于 产生超过 0.79 元的环境效益。 仅以上几项，便累计产生了超过 26.13 元的环境效益。 通过以上分析可知，每吨垃圾 减量 1%、即 进行 10kg 的资源回收，可以产生资源和环境效益 超过了 36.14 元 （见表 9） 。 表 9 每 10kg 可回收物的 回收带来的资源效益和环境效益 效益种类

27、金额（元） 资源效益 自然资源节约效益 6.68 土地资源效益（以 2031 年计） 3.32 环境效益 26.13 合计 36.14 7 五、结论 （ 1） 通过对现有垃圾管理模式和集中机械式辅助分选、人工分选、居民分类收集三种减量化模式的比较， 可以看出通过居民分类收集进行垃圾减量是 经济最优、效果最优的 减量化模式 ，其经济效益为 88.5 元 /吨生活垃圾 、 减量效果 92.1%，明显好于现行的混合收运处理模式（ 经济效益 -23.6 元 /吨生活垃圾，减量效果 81.2%）。 （ 2） 若近阶段深圳市每年的生活垃圾减量中都至少有 1%的减量是通过对可回收物进行资源回收实现的，则每吨

28、生活垃圾 仅 通过 10kg 可回收的回收 ， 就 可以 产生自然资源节约效益6.68 元 ，增加土地资源效益 3.32 元（以 2031 年计），并至少带来 26.13 元的环境效益。 8 居民小区 (1000 户 /个 )城市生活垃圾分类经费测算表（不设厨余处理机） 序号 项目 分项 规格 数量 （个 /座） 单价(元） 小计（元） 1 器具 入户垃圾桶 8L 1,000 42 42,000 楼层垃圾桶 40L 500 52 26,000 垃圾转运桶 240L 40 298 11,920 双分类垃圾桶 1020*320*1050 MM 25 组 780 19,500 有害垃圾 桶 810*

29、400*1070 MM 1 988 988 四分类垃圾桶 1540*440*1800 MM 2 组 1,680 3,360 垃圾桶贴标识 / / / 8,252 2 设施设备 垃圾分类服务站 1 36,000 36,000 厨余垃圾脱水处理机 1 40,000 40,000 垃圾房改造 1 30,000 30,000 3 运营管理 入户垃圾袋 260*550MM 365000 0.15 54,750 楼层及外围垃圾袋 700*1000MM 108884 0.69 75,130 现场调查和方案制定 1 5,000 5,000 静态宣传展板制作 1 43,200 43,200 宣传活动 6 3,650 21,900 操作人员培训 2 2,000 4,000 督导员 4 人 12 月 1000元 /人 .月 48,000 作业人员检 3 人 12 月 2000 72,000 9 查、评价、计量、统计等 元 /人 .月 设备运行水电 12,000 奖励 12 月 500 元/月 6,000 合计 560,000