深圳垃圾分类可行性研究

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65.5473.2217.5514400纸类6.8211.836.0116600塑料12.754.0012.2432570纺织4.169.503.7617450木竹1.2110.001.0918610砖石2.0710.861.846980玻璃1.860.681.85140金属0.534.000.51700其它0.100.000.100灰土4.9715.004.226980合计10050.8349.176931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6.82800塑料12.75500纺织品4.16700玻璃1.86300钢铁0.422500铜、铝0.1110000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73.77×120%=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/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/mm/=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17.868058013748101029.689.638.8老虎坑填埋二期32680120030333101031.691.633.7下坪填埋场1492401469341688356811.171.1141.6合计198.864738576924.184.171.3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34501400120300047.11473.1147.1-47.9南山厂5.680036283251200055.05892.5155.068.2盐田厂4.44502460325680066.33339.1166.358.6老虎坑厂5.5120056500252400057.111785.0157.1140.5老虎坑（二期）3000145547256000058.829462.4158.8138.8平湖厂13.767533000201100074.15401.4174.168.4平湖（二期）13100032000201500048.57365.6148.574.73龙岗中心城11.33001130020600057.12946.2157.1140.5合计56.5787535323413780058.067665.3158.080.2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0.5~0.8kg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/吨生活垃圾）厨余0.2131.114.10.6393.242.20.7458.849.2纸类0.320.57.00.427.321.80.534.127.3塑料0.112.86.40.451.025.50.563.831.9纺织品0.00.00.00.625.017.50.729.120.4玻璃0.00.00.00.611.23.30.814.94.5钢铁0.00.00.00.62.56.40.83.43.4铜、铝0.00.00.00.60.66.40.80.80.8合计164.327.4510.8123.0604.9150.1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求（5880~8400kJ/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83.649.07252.816.7人工分选48.943.48248.49.8居民分类39.541.28594.27.9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80.075.4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80.067.0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80.039.2灰渣填埋0.0-8.2小计90.24.1方案三居民分类收集60.50.0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80.031.7灰渣填埋0.0-6.6小计92.188.5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