北京地區(qū)廚余垃圾處理機(jī)全成本分析

衛(wèi)潘明

一、引言

國家發(fā)改委、住建部發(fā)布的《生活垃圾分類制度實(shí)施方案》提出，到2020年底，形成可復(fù)制、可推廣的生活垃圾分類模式，并特別明確指出，廚余垃圾應(yīng)該分類收集。

近5年來，北京地區(qū)對(duì)垃圾成份的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，生活垃圾中的廚余垃圾、餐廚垃圾的含量在50%-60%之間，已占生活垃圾的50%以上。廚余垃圾和餐廚垃圾混入生活垃圾后，衛(wèi)生填埋的滲瀝液產(chǎn)生量大，焚燒熱值偏低，堆肥則又面臨產(chǎn)品雜質(zhì)高的難題，因此廚余垃圾分類是垃圾分類的重點(diǎn)。

首批全國8個(gè)垃圾分類試點(diǎn)城市垃圾分類的經(jīng)驗(yàn)表明，傳統(tǒng)廚余垃圾分類的方式難度較大。以北京市為例，生活垃圾每天產(chǎn)生2.2萬噸，其中的廚余垃圾大約占1.1萬噸，而分類收集合格的廚余垃圾僅有500-1000噸，廚余垃圾的分類率在5%-10%，遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期效果。

北京市垃圾分類試點(diǎn)表明，廚余垃圾分類的投放、收集、運(yùn)輸和處理環(huán)節(jié)均存在很多亟待解決的問題。比如在投放環(huán)節(jié)，家庭需要增加一個(gè)廚余垃圾專用桶，采用不可降解的塑料袋包裝則又增加了后端處理的難度。而原試點(diǎn)使用的小區(qū)廚余垃圾處理設(shè)備存在運(yùn)行成本過高，難以正常運(yùn)行的問題，需要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度，創(chuàng)新廚余垃圾分類的新途徑，為在全國進(jìn)行推廣提供經(jīng)驗(yàn)。

二、廚余垃圾處理機(jī)的原理及使用條件

在美國，廚余垃圾處理機(jī)的使用相當(dāng)普遍，而在我國推廣時(shí)則遇到了缺乏法律依據(jù)、缺乏技術(shù)支持等難題。2012年3月1日起實(shí)施的《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》指出，“本市鼓勵(lì)凈菜上市，提倡有條件的居住區(qū)、家庭安裝符合標(biāo)準(zhǔn)的廚余垃圾處理裝置”，為北京地區(qū)使用廚余垃圾處理機(jī)提供了充分的法律依據(jù)。

2001年10月，建設(shè)部（現(xiàn)住建部）將廚余垃圾處理機(jī)列為住宅裝修的重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目和推薦配套產(chǎn)品；2002年，在建設(shè)部（現(xiàn)住建部）推出的科技住宅示范項(xiàng)目中，將廚余垃圾處理機(jī)作為以“科技讓生態(tài)更持續(xù)”為主題的現(xiàn)代廚房配套推廣方案，在全國進(jìn)行示范推廣。

家用廚余垃圾處理機(jī)也被稱為“廚房垃圾處理機(jī)”，可廣泛用于處理剩菜、剩飯、菜幫、菜葉、菜梗、果皮、魚刺、蛋殼兒、茶渣兒，也就是家庭生活飲食中所需用的來源生料及成品（熟食）或殘留物等廚余垃圾。

廚余垃圾處理機(jī)由防腐研磨腔、全不銹鋼研磨錘、全不銹鋼研磨盤等組成。它利用高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)帶動(dòng)研磨腔中的轉(zhuǎn)盤，食物垃圾在研磨錘的打擊及離心力的作用下相互撞擊， 可在10-30秒內(nèi)將食物垃圾研磨成3毫米以下的顆粒后順?biāo)髋懦龉艿?。廚余垃圾處理機(jī)使用時(shí)處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在離心力的作用下產(chǎn)生壓力，促使水流加快。同時(shí)，由于水流中夾帶的固體顆粒對(duì)管道進(jìn)行清理，可有效清除管壁上附著的大量油脂，避免廚房管道堵塞。廚余垃圾處理機(jī)安裝在水槽下方，高約40厘米，直徑約15厘米，與傳統(tǒng)的垃圾分類方式相比，節(jié)省了垃圾桶的占用空間。

經(jīng)過廚余垃圾處理機(jī)處理后的廚余垃圾通過廚房排水管道送入化糞池，其中易降解的有機(jī)物會(huì)在化糞池內(nèi)自行分解，并隨著污水進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理，固體殘?jiān)鼊t會(huì)沉入化糞池底部，油脂漂浮在化糞池上層，最終由抽糞車運(yùn)輸?shù)郊S便消納場（站）進(jìn)行處理?；S池水力的停留時(shí)間為24小時(shí)，清掏時(shí)間根據(jù)設(shè)計(jì)通常為90天、180天、360天，即固體停留時(shí)間最小為90天，通過90天的降解可溶部分隨污水進(jìn)入市政管線。實(shí)驗(yàn)證明，使用廚余垃圾處理機(jī)后，從化糞池進(jìn)入市政管線的水可滿足北京市《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ DB11/307-2013）納管標(biāo)準(zhǔn)（表1），因此在配置化糞池的小區(qū)使用廚余垃圾處理機(jī)，出水可完全滿足要求，不會(huì)對(duì)市政管線造成影響。此外，使用廚余垃圾處理機(jī)后有利于提高市政污水處理設(shè)施進(jìn)水BOD/COD的比例，有效改善污水及污泥可生化性，從而提高污水處理及污泥消化效率。

以北京地區(qū)為例， 2015年垃圾產(chǎn)量大數(shù)為790萬噸，其中60%為家庭產(chǎn)生。根據(jù)測(cè)算，如果50%的家庭安裝廚余垃圾處理機(jī)，家庭生活垃圾中的廚余垃圾含量為55%，減少的廚余垃圾可占垃圾總量的16.5%，全年可減少垃圾量大約130萬噸。同時(shí)，生產(chǎn)垃圾的含水率也將從55%下降到40%左右，垃圾熱值會(huì)明顯提高。此外，在運(yùn)輸過程中不會(huì)產(chǎn)生滲瀝液，焚燒廠料坑滲瀝液產(chǎn)生量會(huì)低于5%，由此大大減輕了滲瀝液的處理壓力。

三、廚余垃圾處理機(jī)的全成本分析

以北京地區(qū)為例，2015年垃圾產(chǎn)量790萬噸，總?cè)丝?171萬人，人均垃圾產(chǎn)量1.0kg/天；戶均人口2.7人， 戶均垃圾日產(chǎn)量2.7kg，其中60%為家庭產(chǎn)生。家庭生活垃圾中廚余垃圾含量55%，戶均廚余垃圾產(chǎn)量0.9kg/天，即每臺(tái)廚余垃圾處理機(jī)每天可處理廚余垃圾0.9 kg，全年可處理廚余垃圾330kg，壽命期內(nèi)（8年）可處理廚余垃圾2.6噸。

使用廚余垃圾處理機(jī)的全成本包括：設(shè)備購置費(fèi)，水費(fèi)和電費(fèi)，其中家庭使用廚余垃圾處理機(jī)的時(shí)間和人工成本可忽略不計(jì)。

折舊

廚余垃圾處理設(shè)備購置成本差異較大，從幾百元到上千元不等。按照滿足基本要求的設(shè)備配置，每臺(tái)設(shè)備購置費(fèi)368元（淘寶價(jià)格），使用壽命8-15年。本文按使用壽命最低8年計(jì)算，設(shè)備折舊140元/噸。

水電費(fèi)

按照每天使用廚余垃圾處理機(jī)3次計(jì)算，每次消耗水5升，每天用水15升。每立方米水費(fèi)含污水處理費(fèi)為5元（階梯水費(fèi)第一級(jí)），每天費(fèi)用大約0.075元。每噸廚余垃圾所需水費(fèi)（含污水處理費(fèi)）83元/噸。對(duì)于熟練使用者，可以使用洗碗水和洗菜水來處理廚余垃圾，故水費(fèi)可忽略不計(jì)。對(duì)于北京等嚴(yán)重缺水的城市，建議鼓勵(lì)居民使用洗碗水、洗菜水來處理廚余垃圾。

廚余垃圾處理機(jī)的功率大約400瓦，每天使用3次，每次用時(shí)30秒，每天耗電0.01Kwh。電價(jià)按照0.5元/度（階梯電價(jià)第一級(jí)）計(jì)算，每天的用電成本為0.5元。處理廚余垃圾需電費(fèi)11元/噸。廚余垃圾處理機(jī)使用的全成本大約為234元/噸，如果使用洗碗水沖垃圾，總成本可下降到151元。endprint

四、傳統(tǒng)方式廚余垃圾處理的全成本分析

傳統(tǒng)垃圾處理系統(tǒng)處理廚余垃圾的成本主要包括家庭投入成本、社區(qū)收集成本、運(yùn)輸成本和處理成本。

家庭成本主要包括：垃圾袋和垃圾桶成本。家庭成本合計(jì)75元/噸。其中：廚余垃圾每天使用1個(gè)垃圾袋，裝0.9kg廚余垃圾，按照0.05元/個(gè)計(jì)算（淘寶價(jià)格），大約55元/噸。家庭廚余垃圾桶每個(gè)20元，使用3年，約合20元/噸。社區(qū)保潔成本主要包括：戶外垃圾桶、運(yùn)輸工具及保潔員工資。

使用容積120L的垃圾桶收集，廚余垃圾比重約為0.6kg/m3。按照平均90%的裝載率計(jì)算，每桶收集廚余垃圾65kg，每200戶配備一個(gè)垃圾桶，日產(chǎn)日清。垃圾桶400元/個(gè)，使用壽命3年，垃圾桶購置費(fèi)用大約6元/噸。

一個(gè)保潔員配備一輛保潔車，平均每天可收集15桶廚余垃圾，每天收集廚余垃圾大約1噸。保潔車購置費(fèi)用約6000元/輛（如果采用純電動(dòng)保潔車高于此費(fèi)用）。按使用壽命8年計(jì)算，保潔車折舊大約2元/噸。保潔員工資按2017年北京市最低工資標(biāo)準(zhǔn)1890元/月計(jì)算，包括職工福利、五險(xiǎn)一金、高溫補(bǔ)貼等費(fèi)用，最低人均費(fèi)用2646元/月，每月可收集垃圾30噸，保潔費(fèi)用合計(jì)88元/噸。

垃圾運(yùn)輸成本指將廚余垃圾從密閉式清潔站運(yùn)輸?shù)嚼幚韽S的成本。北京市垃圾運(yùn)輸成本2.0元/噸/公里，平均運(yùn)輸距離45公里，運(yùn)輸成本90元/噸。

垃圾處理成本：北京市廚余垃圾處理設(shè)施分為好氧堆肥和厭氧發(fā)酵兩類，處理成本差異較大。

好氧堆肥設(shè)施包括南宮堆肥廠處理和阿蘇衛(wèi)綜合處理廠。這兩座設(shè)施最初工藝設(shè)計(jì)為處理篩下物，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中可以添加20%-40%的廚余垃圾和餐廚垃圾，因此這兩座設(shè)施可被視為廚余垃圾處理設(shè)施。目前，在扣除堆肥產(chǎn)品銷售收入的情況下，政府財(cái)政補(bǔ)貼約為120元/噸，廚余垃圾好氧處理成本可按120元計(jì)算。

北京地區(qū)目前僅有一座厭氧處理設(shè)施，即董村綜合處理廠，不包括沼渣和滲瀝液處理的價(jià)格，大約為85元/噸（已考慮了沼氣銷售收入）?？紤]到滲瀝液處理和沼渣的處理成本，目前滲瀝液處理成本為120元/噸，沼渣好氧堆肥成本為120元/噸。在厭氧發(fā)酵工藝中，每噸垃圾可產(chǎn)生沼氣70-100立方米，其余全部轉(zhuǎn)化為滲瀝液和沼渣，因此厭氧處理成本大約為205元。本文依據(jù)成本較低的好氧工藝處理，計(jì)算廚余垃圾處理的社會(huì)成本（表略）。傳統(tǒng)垃圾運(yùn)輸系統(tǒng)處理廚余垃圾的全成本為381元/噸，考慮圾桶占用房產(chǎn)面積時(shí)，全成本為468元/噸。（注：2017年上半年，北京地區(qū)各區(qū)房價(jià)算術(shù)平均值為51000元/平方米，廚余垃圾桶占地0.04平方米，合2000元左右。按照70年計(jì)算，每噸垃圾合計(jì)87元。）

五、垃圾分類試點(diǎn)推廣廚余垃圾處理機(jī)的經(jīng)濟(jì)分析

根據(jù)《垃圾分類制度實(shí)施方案》，生活垃圾分為四類，即易腐垃圾（廚余、餐廚垃圾），可回收垃圾，有害垃圾，其它垃圾。目前，國內(nèi)可回收垃圾的渠道比較暢通，對(duì)于北京等一線城市而言，當(dāng)前的任務(wù)是規(guī)范廢品交易行為，興建正規(guī)的交易市場和分揀、打包中心，防止可回收物向垃圾回流。有害垃圾產(chǎn)量較少，從回收渠道上可以與可回收垃圾一并回收。廚余、餐廚垃圾是垃圾分類的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為推進(jìn)垃圾分類工作，北京市試點(diǎn)了垃圾分類指導(dǎo)員、廚余垃圾兌換積分、發(fā)放垃圾袋及戶用垃圾桶等政策，投入了大量的人力物力。

以下，按照2015年北京市總?cè)丝?171萬人、戶均人口2.7人測(cè)算，大約800萬戶，其中50%的家庭納入分類試點(diǎn)，開展廚余垃圾分類（年分類廚余垃圾130萬噸），對(duì)上述幾種模式進(jìn)行分析（表2）。

垃圾分類指導(dǎo)員配備標(biāo)準(zhǔn)為每200戶配備一名指導(dǎo)員，需要配備垃圾分類指導(dǎo)員2萬余名，按照最低工資標(biāo)準(zhǔn)1890元/月（不含五險(xiǎn)一金）測(cè)算，年投入大約4.5億元，每噸廚余垃圾分類的垃圾分類指導(dǎo)員投入約350元/噸。按照垃圾分類推廣期10年計(jì)算，總計(jì)需要投入45億元。市級(jí)財(cái)政對(duì)部分垃圾分類試點(diǎn)的家庭發(fā)放垃圾桶、垃圾袋，以及配套的戶外垃圾桶、廚余垃圾收集車輛等及運(yùn)輸設(shè)備的補(bǔ)助為600元/戶，總計(jì)投入大約24億元。

在廚余垃圾積分試點(diǎn)中，每次投放廚余垃圾積1分，積分價(jià)格各試點(diǎn)不同，一般每個(gè)積分可兌換0.15-0.5元的生活用品。按照每個(gè)家庭每天投放一次廚余垃圾積1分，并按照每個(gè)積分0.15元計(jì)算，每年支付積分費(fèi)用大約2.2億元，折合每噸垃圾170元。安裝廚余垃圾處理機(jī)后，總投入大約15億元，日處理廚余垃圾3600噸，進(jìn)入終端處理設(shè)施的垃圾年減量130萬噸。

北京市50%的家庭安裝廚余垃圾處理機(jī)的總成本為15億元，使用壽命8-10年，對(duì)比補(bǔ)助家用垃圾桶、垃圾袋以及社區(qū)配置的廚余垃圾桶，大約需要24億元，且這些設(shè)施的使用壽命僅為3年。同時(shí)，使用廚余垃圾處理機(jī)每年可節(jié)省垃圾分類指導(dǎo)員費(fèi)用4.5億元，對(duì)比廚余垃圾積分制度，每年可節(jié)約積分兌換費(fèi)用2.2億元，因此從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度分析，采用廚余垃圾處理機(jī)是最為有效的廚余垃圾分類模式。

六、廚余垃圾處理機(jī)與傳統(tǒng)的垃圾處理系統(tǒng)處理廚余垃圾之比對(duì)

使用廚余垃圾處理機(jī)的優(yōu)勢(shì)：

第一，使用方便，并且可以極大地改善家庭及社區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境。家用垃圾桶不再灑湯漏水，電梯間、樓道更加干凈，不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)輸車輛遺灑問題。第二，減少運(yùn)輸交通量，特別是對(duì)北京這樣的超大型城市而言，有助緩解交通擁堵。第三，利用現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)廚余垃圾處理，減少垃圾處理設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用。第四，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活推廣，管理比較方便。第五，全過程處理成本低，政府財(cái)政投入低（北京市垃圾分類補(bǔ)貼為每戶600元，安裝一臺(tái)廚余垃圾處理機(jī)僅需要368元）。第六，助力垃圾分類。一是投入到廚余垃圾處理機(jī)的一定是廚余垃圾，否則會(huì)損壞設(shè)備；二是部分居民不使用廚余垃圾處理機(jī)可確定為不按要求投放，不會(huì)出現(xiàn)居民認(rèn)為自己分類投放了，收集單位混合運(yùn)輸?shù)膯栴}。endprint

使用廚余垃圾處理機(jī)的劣勢(shì)：

第一，僅適用于具有化糞池的建筑物或社區(qū)。

第二，現(xiàn)階段，居民對(duì)廚余垃圾處理機(jī)還不是很了解，需要加以宣傳引導(dǎo)。常見的問題包括以下幾方面：對(duì)使用廚余垃圾處理機(jī)處理后會(huì)堵塞廚房下水管有所擔(dān)憂。實(shí)際上，由于使用了廚余垃圾處理機(jī)，常以固體清理管道，會(huì)使管壁上的油脂被清理，反而有利于管道清潔。對(duì)油脂堵塞市政管線的擔(dān)憂。實(shí)際上，通過化糞池后，油脂含量可滿足市政管線的要求。

使用傳統(tǒng)廚余垃圾處理系統(tǒng)具備的優(yōu)點(diǎn)：

第一，居民比較熟悉這種方式。

第二，適用性強(qiáng)，可用于任何地區(qū)。

使用傳統(tǒng)廚余垃圾處理系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)：

第一，家庭需要增加一個(gè)垃圾桶，占用空間面積，使用不方便。特別是夏季，垃圾袋會(huì)產(chǎn)生異味，容易破損，造成滲瀝液污染樓道和電梯間，社區(qū)垃圾桶周邊氣味嚴(yán)重，影響衛(wèi)生環(huán)境。

第二，由于可降解塑料成本高，現(xiàn)階段廚余垃圾需要用普通塑料袋來裝，由此增加了處理難度，同時(shí)也浪費(fèi)了塑料資源。

第三，增加交通流量，運(yùn)輸過程中會(huì)有遺灑現(xiàn)象發(fā)生。

第四，推進(jìn)垃圾分類時(shí)存在責(zé)任不明確、交叉影響、混裝混運(yùn)等問題。家庭分類通常將廚房垃圾當(dāng)成廚余垃圾，造成實(shí)際上并沒有分類。此外還有一個(gè)普遍存在的問題，即一部分居民分類投放，而另一部居民沒有分類投放（這種現(xiàn)象將長期存在），此時(shí)收集人員認(rèn)為都是混合垃圾故而一起運(yùn)走，混裝混運(yùn)由此成了輿論關(guān)注焦點(diǎn)，造成垃圾分類推進(jìn)難。

第五，全過程處理成本高于廚余垃圾處理機(jī)。

七、結(jié)論

本文通過分析廚余垃圾處理機(jī)的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)比廚余垃圾處理機(jī)使用成本與傳統(tǒng)垃圾分類的成本，對(duì)比使用廚余垃圾處理機(jī)作為垃圾分類模式與其他分類模式推廣的成本，得出以下結(jié)論：

第一，廚余垃圾處理機(jī)適用于具有化糞池的建筑或社區(qū)。使用廚余垃圾處理機(jī)可明顯改善家庭的衛(wèi)生條件，減少戶內(nèi)管道堵塞，減少廚余垃圾運(yùn)輸過程中的遺灑，減少社會(huì)交通量。

第二，使用廚余垃圾處理機(jī)的成本明顯低于傳統(tǒng)廚余垃圾集中處理模式，可降低社會(huì)總成本。

第三，使用廚余垃圾處理機(jī)可降低垃圾分類的推廣難度，既方便廣大居民使用又能降低垃圾分類的推廣成本，具體表現(xiàn)在家庭分類時(shí)不用增加廚余垃圾桶，減少垃圾分類指導(dǎo)員的成本等方面。

第四，使用廚余垃圾處理機(jī)可減少垃圾產(chǎn)量（集中處理量），起到垃圾減量的作用。

第五，使用廚余垃圾處理機(jī)可避免混裝混運(yùn)，提高垃圾熱值，提高焚燒廠的發(fā)電量。

《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》中已將廚余垃圾處理機(jī)作為鼓勵(lì)使用的技術(shù)。實(shí)踐表明，廚余垃圾處理機(jī)完全可以作為垃圾分類的重要方式加以推廣。

（責(zé)任編輯：李靜敏）endprint