城市生活垃圾無害化處理工程,直接為社會大眾服務(wù),為城市創(chuàng)造良好的環(huán)境,屬社會公益性事業(yè)。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的逐步建立和完善,為促進(jìn)我國城市
垃圾處理設(shè)施建設(shè),2002年6月,國家計委、財政部、建設(shè)部、國家環(huán)保總局聯(lián)合頒發(fā)了《關(guān)于實行城市生活垃圾處理收費制度促進(jìn)垃圾產(chǎn)業(yè)化的通知》(計價格[2002]872號),要求“各地要充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)作用,拓寬投融資渠道,改善投資環(huán)境,鼓勵國內(nèi)外資金,包括私營企業(yè)資金投入垃圾處理設(shè)施的建設(shè)和運行,最終建立符合市場經(jīng)濟(jì)要求的垃圾處理運行機制,解決當(dāng)前垃圾處理能力不足所造成的環(huán)境污染問題”。生活垃圾處理問題越來越受到重視,逐步進(jìn)入經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的視野。
一、提高城市生活垃圾處理效益的必然性
生活垃圾處理的方式很多,縱觀國內(nèi)外主要有填埋、堆肥、焚燒、熱解、生化、填海、堆山造景和綜合利用等,各城市根據(jù)垃圾成分、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、自然條件和傳統(tǒng)習(xí)慣等選擇垃圾處理方式。各城市雖然采取的處理的方式不同,但最終都會向無害化、資源化、減量化方向發(fā)展,并首先以無害化為基本的最終目標(biāo)。垃圾無害化處理需要巨額資金,隨著城市人口和垃圾量的猛增,垃圾處理費用呈幾何數(shù)目增加,其經(jīng)濟(jì)效益問題日益受到重視。
(一)城市生活垃圾總量逐年增多。
根據(jù)發(fā)達(dá)國家和香港等亞洲城市經(jīng)驗,人均垃圾產(chǎn)量在某階段以前逐步上升,到這一階段逐漸穩(wěn)定并稍有下降的趨勢,最大產(chǎn)量可控制在人均每天1.4 公斤以下。據(jù)統(tǒng)計資料顯示,1998年廣州市總?cè)丝?94.3萬,人均日產(chǎn)垃圾0.73公斤,日產(chǎn)生活垃圾4584噸;2008年廣州市總?cè)丝谶^1000 萬(含流動人口),人均日產(chǎn)垃圾0.95公斤,日產(chǎn)生活垃圾達(dá)9776噸。目前廣州市生活垃圾仍處于增長期,有關(guān)資料以2010年為基準(zhǔn)年,預(yù)測2020 年廣州市人均垃圾日產(chǎn)量將遞增至1.40公斤后基本保持不變,日產(chǎn)生活垃圾總量將增加到18280噸。
(二)垃圾處理費用逐年增大。
造成垃圾處理費用大幅度上升主要有以下原因,一是垃圾處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化,由原來的簡單處理提高到無害化處理。近年來,各城市都加強垃圾的管理和處置、處理,城市垃圾無害化處理率逐年提高,垃圾無害化處理無論是衛(wèi)生填埋還是焚燒等方式都耗資巨大。二是隨著生活水平的提高,垃圾產(chǎn)量逐年增大,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)還需要相當(dāng)長的時間,垃圾總產(chǎn)量增加促使垃圾處理費用不斷隨之上升。三是現(xiàn)有的垃圾處理設(shè)施超負(fù)荷運轉(zhuǎn),難以滿足日益增長的垃圾處理需要,日常維護(hù)費用增大。
(三)大型垃圾處理設(shè)施建設(shè)滯后。
由于建立穩(wěn)定的堆肥市場較困難,城市生活垃圾處理主要采取填埋和焚燒兩種方式,建設(shè)垃圾衛(wèi)生填埋場和焚燒發(fā)電廠耗資巨大,垃圾處理設(shè)施建設(shè)基礎(chǔ)薄弱,歷史欠帳多。要滿足城市未來生活垃圾處理的需要,各城市還需要籌措巨額資金,抓緊興建大型垃圾處理設(shè)施項目。通過大型垃圾處理設(shè)施建設(shè),使城市生活垃圾處理事業(yè)走上健康發(fā)展的軌道。
(四)垃圾填埋場封場后的維護(hù)成本高。
垃圾填埋場填滿封場后二十年內(nèi),填埋后的垃圾產(chǎn)生的大量污水和沼氣仍不安全并污染環(huán)境,需要收集處理。目前全國有超過5000座非正規(guī)的填埋場和衛(wèi)生填埋場,已有大量的填埋場填滿封場,每個場每年都需要安排大量的人力物力進(jìn)行維護(hù)。
二、填埋和焚燒兩種垃圾處理方式的效益對比分析
根據(jù)近三十年的城市生活垃圾處理經(jīng)驗,通過對生活垃圾焚燒發(fā)電、衛(wèi)生填埋和生化處理等處理方式的反復(fù)論證和比對,基本確定了衛(wèi)生填埋和焚燒發(fā)電兩種主要處理方式,它們各有優(yōu)缺點。
(一)衛(wèi)生填埋處理方式的效益分析。
1、垃圾處理設(shè)施建設(shè)費用。以廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場為例,該場設(shè)計填埋庫容約有2017萬立方米,設(shè)計處理規(guī)模為每天2000噸,設(shè)計服務(wù)年限為22年,總投資為6.8億元。照此計算,平均每噸垃圾衛(wèi)生填埋處理設(shè)施的建設(shè)費用約為42.34元。
2、垃圾處理營運費用。衛(wèi)生填埋場建成后,垃圾進(jìn)入填埋場后需要大量人力物力進(jìn)行處理作業(yè)。以廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場為例,該場占地面積達(dá)45.17萬平方米,日常約需要120人進(jìn)行填埋、污
水處理和各項維護(hù)及管理作業(yè),2007年該場營運經(jīng)費總額約為7200萬元,全年處理垃圾240萬噸,平均每噸垃圾的處理營運費約為30元。
3、填埋場封場后的復(fù)綠建設(shè)和日常維護(hù)費用。垃圾填埋場填滿后,需要進(jìn)行復(fù)綠,埋在地下的垃圾產(chǎn)生的污水和沼氣還需要再收集處理二十年后方才安全。廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場設(shè)計處理規(guī)模為每天2000噸,但從2002年8月投入使用后就超負(fù)荷運轉(zhuǎn),現(xiàn)日接收處理垃圾8000多噸,超出設(shè)計處理規(guī)模3倍,使用壽命從設(shè)計的22年降為8年,2010年底填滿后不斷挖潛擴容。據(jù)測算,該場封場復(fù)綠一次性建設(shè)費用約為9400萬元,封場后第一年處理污水和沼氣等維護(hù)費用需要經(jīng)費700萬元,以后逐年可能會有所減少,二十年總計需要約為1億元,平均每噸垃圾封場后的復(fù)綠和維護(hù)費用約為12元。
4、土地資源成本巨大。填埋場建設(shè)需要大量的土地資源,填滿復(fù)綠后除了用于綠化外,不能用作其他功能,土地再生性在一百年內(nèi)基本上不再具備。填埋場填滿后,建設(shè)新的填埋場需要重新征地。
5、垃圾資源浪費巨大。生活垃圾被稱為是放錯了位置的資源,城市生活垃圾含有大量有機物,據(jù)2003年抽樣調(diào)查,廣州市生活垃圾濕基低位熱值已達(dá)到5500—6000kJ/kg。按照《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》的規(guī)定,已經(jīng)達(dá)到采用焚燒方法進(jìn)行處理的要求。據(jù)統(tǒng)計,去年全國白白填掉垃圾約有12000多萬噸,除沼氣因極具危險性進(jìn)行收集回收發(fā)電外,基本上沒有進(jìn)行回收利用。沼氣發(fā)電設(shè)施需要政府進(jìn)行配套建設(shè),沼氣發(fā)電收入僅夠維持設(shè)備運轉(zhuǎn)和日常維護(hù)。
6、環(huán)境潛在影響大。衛(wèi)生填埋場作為一個大型的污染源,滲瀝液和重金屬等都可能影響環(huán)境,為防范滲瀝液下滲對地表水系造成污染,需要對維護(hù)環(huán)境進(jìn)行投資,消除潛在威脅。廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場建設(shè)時,考慮到其可能對下游的金坑水庫造成污染,金坑水庫為當(dāng)?shù)氐娘嬘盟?,廣州市與當(dāng)?shù)剡_(dá)成協(xié)議,從廣州專門鋪設(shè)一條長達(dá)38公里的自來水管道到當(dāng)?shù)?,工程造價達(dá)1.4億元,并永久為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┣鍧嵶詠硭?br />
(二)焚燒發(fā)電處理方式的效益分析。
1、垃圾處理設(shè)施建設(shè)費用。以廣州市垃圾焚燒發(fā)電一廠為例,該廠設(shè)計處理規(guī)模為每天1000噸,設(shè)計服務(wù)年限為30年,總投資為7.25億元。照此計算,平均每噸垃圾焚燒發(fā)電處理設(shè)施的建設(shè)費用約為66.21元。
2、垃圾處理營運費用。垃圾焚燒發(fā)電營運成本較高,以廣州市垃圾焚燒發(fā)電一廠為例,2007年該廠正式營運第一年費用為4800萬元,年處理垃圾35萬噸,平均每噸垃圾的營運費用為138元。但該廠用垃圾焚燒發(fā)電收入也達(dá)5000萬元,發(fā)電收入與營運費用基本持平。
3、垃圾焚燒發(fā)電廠停止使用后的費用。垃圾焚燒發(fā)電廠一般設(shè)計使用年限為30年,我國垃圾焚燒發(fā)電起步較晚,上世紀(jì)90年代深圳建成我國第一座垃圾焚燒發(fā)電廠,以后上海、北京、廣州、寧波、珠海、佛山等城市紛紛建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。垃圾焚燒發(fā)電廠達(dá)到使用年限停止使用后,環(huán)境污染問題也隨之消失,不會產(chǎn)生新的污染,所以也不會產(chǎn)生后期的維護(hù)費用。設(shè)備設(shè)施進(jìn)行維護(hù)或更新后可重新使用。
4、土地資源成本小。垃圾焚燒發(fā)電廠與衛(wèi)生填埋場相比,占地面積要小得多,以廣州市為例,廣州市垃圾焚燒發(fā)電一廠日處理垃圾3000噸,占地面積僅10.17萬平方米。與占地面積45.17萬平方米的廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場相比較,僅為其面積的22.5%。焚燒發(fā)電廠達(dá)到使用年限后,土地并無損害,可改作其他用途,也可在原址繼續(xù)進(jìn)行垃圾焚燒發(fā)電項目,無需重新征地拆遷,原有設(shè)備設(shè)施可以重復(fù)利用,大大節(jié)約建設(shè)成本。
5、垃圾資源浪費小。當(dāng)城市生活垃圾的有機物含量較高,熱值達(dá)到一定水平時,白白填掉就會浪費資源。垃圾熱值大于3347kJ/kg時便可焚燒,但需添加輔助燃料才可以維持穩(wěn)定燃燒;當(dāng)熱值大于4174kJ/kg時,垃圾就有可能不加輔助燃料,在高溫下燃燒。我國制定的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》規(guī)定,垃圾的熱值大于或等于5000kJ/kg時,才可以采用垃圾焚燒處理。大部分城市生活垃圾熱值已達(dá)到國家制定的標(biāo)準(zhǔn),可以采用焚燒處理。
6、環(huán)境潛在影響逐步減小。垃圾焚燒對環(huán)境的影響主要是垃圾焚燒會產(chǎn)生二惡英類物質(zhì),這類物質(zhì)屬強致癌物,生成了以后在自然條件下極難分解,且能通過土壤、動植物等媒介進(jìn)入人類的食物鏈,危害人類的健康。在上世紀(jì)90年代,世界上許多著名的環(huán)保產(chǎn)業(yè)企業(yè)投入大量的力量開發(fā)焚燒技術(shù)和設(shè)備,對焚燒工藝進(jìn)行研究改進(jìn)、改善焚燒爐和煙氣
凈化系統(tǒng),焚燒工藝和設(shè)備日益成熟、先進(jìn),主要設(shè)備與附屬設(shè)施已基本定型配套,煙氣中的二惡英的含量大大降低,對環(huán)境的影響也大大降低,在國外垃圾焚燒技術(shù)日益廣泛應(yīng)用。廣州市垃圾焚燒發(fā)電一廠建設(shè)起點高,采用了德國的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,煙氣中的二惡英的含量僅為 0.049Ng,對環(huán)境的影響非常小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際安全標(biāo)準(zhǔn)0.1Ng(歐洲),比我國的1Ng的標(biāo)準(zhǔn)更低。
(三)廣州市生活垃圾兩種處理方式經(jīng)濟(jì)效益比較
通過對廣州市生活垃圾衛(wèi)生填埋和焚燒發(fā)電兩種主要垃圾處理方式的經(jīng)濟(jì)效益比較分析,可以分別計算出每噸垃圾的相對準(zhǔn)確的處理費用。廣州衛(wèi)生填埋法每噸垃圾處理費用包括填埋場建設(shè)費(42.34元)和營運費(30元),共72.34元。而焚燒發(fā)電法每噸垃圾處理費用包括焚燒廠建設(shè)費(66.21 元)和營運費(138元),而每噸
垃圾發(fā)電平均收入(143元),總共每噸垃圾處理費用為61.21元。根據(jù)計算,僅從建設(shè)、營運支出和收入比較來看,其實焚燒發(fā)電比衛(wèi)生填埋每噸節(jié)省11.13元。而且從土地資源和環(huán)境影響等方面來看,焚燒發(fā)電比衛(wèi)生填埋有更大的優(yōu)勢。目前,焚燒發(fā)電法的不足主要是設(shè)施建設(shè)的一次性投入大。
三、兩種垃圾處理方式的比較結(jié)論
根據(jù)對兩種垃圾處理方式幾個主要方面的分析比較,我們基本上可以得出以下結(jié)論。
(一)衛(wèi)生填埋法
建設(shè)資金相對較少,大型垃圾填埋場可采取分區(qū)建設(shè),逐年進(jìn)行投資建設(shè),如廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場,共分四個填埋區(qū)先后建設(shè),營運費用也相對較低。但該法浪費大量的土地資源,垃圾資源回收利用率低,停止使用后需要大量的后續(xù)滲瀝液處理費用,對環(huán)境潛在影響較大。往往需要遠(yuǎn)離城市中心區(qū)和發(fā)展地帶以及人口稠密地區(qū),垃圾運輸成本高。
(二)焚燒發(fā)電法
建設(shè)資金相對較大,需要一次性進(jìn)行投資,完全建成后才可投入使用,營運費用與衛(wèi)生填埋法相比較,相對較高。該法節(jié)約土地資源,基本上對土地不造成影響,垃圾資源回收利用率高,垃圾焚燒發(fā)電收入可觀。該法燃燒過程易造成大氣污染,尤其是二惡英等微量劇毒物,但可通過技術(shù)進(jìn)步逐步減少煙氣對環(huán)境的潛在影響,人們消除對該法的疑慮后,垃圾焚燒發(fā)電廠可建在城市市區(qū),節(jié)約垃圾運輸成本。國外許多垃圾焚燒發(fā)電廠都是建在市區(qū),如新加坡和許多歐洲城市。
根據(jù)對城市生活垃圾處理的經(jīng)濟(jì)效益分析,我們不難得出結(jié)論:選擇垃圾焚燒發(fā)電為主要方式是最為有效地解決城市生活垃圾處理的最佳方案。加快和擴大城市生活垃圾焚燒發(fā)電項目建設(shè)速度和規(guī)模,即可節(jié)約垃圾處理經(jīng)費,又可避免不斷建設(shè)大型垃圾填埋處理設(shè)施的惡性循環(huán),使城市生活垃圾處理走上健康發(fā)展的良性軌道。
作者單位:廣州市城管委(執(zhí)法局)空港經(jīng)濟(jì)區(qū)分局
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