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 1.09 18610砖石 2.07 10.8

2、6 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

3、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 73.77120%=88.52 元/吨。（二）垃圾填埋填埋处置的

4、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/m 2，商业用地 100

5、0 元/m 2，住宅用地 700 元/m 2，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/m 2，商业用地 3800 元/m2，住宅用地 2250 元/m 2，办公用地 2800 元/m 2。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/m 2，下坪填埋场场的平均基准地价为 2401 元/m 2。根据近几年全国地价的平均涨幅，20062011 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。（公式 1）2233/m/=基

6、 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 /）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

7、 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 0.8t/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

8、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（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 11785.0 157.1 140.53老虎坑（二期） 3000 1

9、45547 25 60000 58.8 29462.4 158.8 138.8平湖厂 13.7 675 33000 20 11000 74.1 5401.4 174.1 68.4平湖（二期） 13 1000 32000 20 15000 48.5 7365.6 148.5 74.7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

10、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

11、具有最大潜力、对可回收物的回收程度具有较大影响，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集中式机械分选 小区内人工分选 居民分类收集项目 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/吨生活垃圾）厨余 0.2 131.1 14

12、.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 0.8合计 164.3 27.4 510.8 12

13、3.0 604.9 150.1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） 。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

14、求（58808400kJ/kg） 。表 6 各模式下剩余垃圾的特性分析4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%。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/

15、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 67.0 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

16、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 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

17、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 现状集中式机械分选。其中需要5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。四、近阶段深圳市

18、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

19、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

20、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

21、圾有 1%的减量化效果时，可节约土地资源效益 0.71 元。6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。（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

22、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/hm 2。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 852.69 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

23、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，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

24、，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 金额（元）7自然资源节约效益 6.68资源效益土地资源效益（以 2031 年计） 3.32环境效益 26.13合计 36.14五、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

25、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

26、处理机） 序号项目 分项 规格数量 （个/ 座）单价(元）小计（元）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*400*1070 MM 1 988 988四分类垃圾桶 1540*440*1800 MM 2 组 1,680 3,3601 器具垃圾桶贴标识 / / / 8,252垃圾分类服务站 1 36,000 36,000厨余垃圾脱水处理机 1 40,000 40,0002 设施设备垃圾房改造 1 30,000 30,000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 48,0003 运营管理作业人员检查、评价、计量、统计 3 人 12 月2000元/人.月 72,0009等设备运行水电 12,000奖励 12 月 500 元/月 6,000合计 560,000