处理一吨有机垃圾要花多少钱？以餐厨与污泥为例算个账

餐厨垃圾处理也好，污泥处置也罢，如果没有一个合理的垃圾处置价格，那么整个有机垃圾处置的无害化、减量化、资源化的生态闭环就无法形成良性地生态循环。但是想要一个合理的支付价格，就必须知道影响它成本的因素有哪些，然后才能通过技术、政策补贴等手段来制定合理的价格支付制度，保证生态闭环合理地运营。本文以餐厨和污泥处置为例，详细讲解了处理一吨有机垃圾，到底要花多少钱?
　　一、餐厨垃圾处理厂收益情况
　　2021年7月《“十四五”循环经济发展规划》中明确提出，固废处置行业要遵循“减量化、再利用、资源化”原则，着力建设资源循环型产业体系。此外，《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》也指出鼓励有序推进厨余垃圾处理设施建设，鼓励积极探索厨余垃圾多元化可持续运营模式，为餐厨垃圾处理乃至固废处置行业发展指明了方向。
　　早期，餐厨垃圾在国内大多数城市存在着管理无序、任意处置等问题。“潲水猪”和“地沟油”现象屡禁不止，严重威胁着公众的食品安全和身体健康。另外，无序处置的餐厨垃圾会滋生大量细菌、苍蝇、蚊子等害虫，危害人们的生活和环境。
　　鉴于此，国家开始重视餐厨垃圾规范化处理，并将其列入国家重要规划领域。从2011年至2015年，国家发改委分5批共设置了100个“餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市”。根据王子源[1]的研究发现，试点城市中绝大多数餐厨垃圾处理项目采用了厌氧消化工艺。厌氧消化工艺处理餐厨垃圾收益主要来源于三个方面：粗油脂(衍生产品)销售、政府补贴(使用者付费)、沼气(衍生产品)销售。其中，粗油脂(衍生产品)销售和国家补贴(使用者付费)又是厌氧消化工艺处理餐厨垃圾项目的主要收益来源。
　　1.粗油脂(衍生产品)销售
　　厌氧消化过程中会对餐厨垃圾进行高温蒸煮，经三相分离机分离后会制得粗油脂。餐厨垃圾中油脂的含量跟地域有关，不用地域生活人群饮食习惯的不同会造成餐厨垃圾中油脂含量不同，一般来说，我国餐厨垃圾中油脂含量由高及底的地域排布为(1)西北、云贵川地区;(2)华东、华北地区;(3)东南沿海地区。结合研究和实地访谈安徽某一采用厌氧消化工艺处理餐厨垃圾企业发现，我国餐厨垃圾油脂含量为2%-8%，粗油脂销售价格受市场波动影响较大，在2000-5000元/吨区间波动。
　　另外，粗油脂也可以经过一系列的物理化学反应制成生物柴油，性能和石油基柴油类似，具有可获得性和环境友好等特征，可用在空调设备、农林业设施等领域。生物柴油售价受国际原油价格市场影响，一般约为4200元/吨。
　　2.政府补贴(使用者付费)
　　我国的生活垃圾处理会通过不同形式收取一定的处理费用，例如附征于水、电、燃气等公用事业收费或以户/人数为计量依据等方式征收。目前，餐厨垃圾运输处置费用主要由政府财政支持，同时部分城市实行餐厨垃圾处理单独收费补充生活垃圾处理费的不足。使用者付费制度在我国各个城市的收费标准不一，一般由各地结合实际制定收费标准。根据研究发现，目前厦门、苏州和深圳等城市暂未收缴餐厨垃圾处理费。而收缴餐厨垃圾处理费的部分城市，主要采取定额征收、计量征收和按经营面积征收等计量方式。

　　餐厨垃圾处理补贴分为两个部分，一是收运补贴;二是处理补贴。由于各地餐厨垃圾收运处理模式不同：一种是单独收运体系和处理体系，两部分拆分由不同主体建设运营;二是收运处理一体化运营模式，这种模式的责任边界更清晰、管理需求更明确，物料品质和物料接收等环节更容易协调一致，其应用越来越普遍。因此，补贴费用标准也不统一。
　　区分来看，单独收运体系补贴受各地人员工资水平、收运距离、收运模式、运输车辆车型载重影响较大，人员工资水平的高低、收运范围的大小、收运效率、不同载重运输车型所需燃油成本高低都会影响运输成本，因此不同地区的运输补贴需要通过招标或由政府与运输企业协定形式最终确定。根据研究表明运输补贴在100-220元/吨区间波动。
　　处理补贴一般由政府与餐厨垃圾处理企业共同协商确定，根据研究以及与部分餐厨处理企业的实地访谈显示，餐厨垃圾处理费在80-360元/吨区间波动。
　　制定合理的餐厨垃圾收运处理补贴是餐厨垃圾处理市场得到有效、良性发展的保障。一方面补贴价格的制定需在政府可以承担的范围内，另一方面也应考虑企业运营管理成本和收益需求。
　　3.沼气(衍生产品)销售
　　餐厨垃圾经预处理和三相分离后，在厌氧发酵罐内，高温产甲烷菌等微生物的共同作用下，经厌氧消化反应产生一种混合气体，主要成分是甲烷、二氧化碳和硫化氢。
　　厌氧消化工艺需要保持罐体在一恒定温度，因此消化反应产生的一部分沼气需供锅炉燃烧供热，使用量约占总产生量的1/3。根据研究并参照厨余垃圾厌氧发酵产沼行业标准，每吨餐厨垃圾可产生75m³沼气。剩余的沼气可根据企业实际情况，有三种不同用途：制得CNG售卖、燃烧热水售卖、焚烧发电。
　　制得CNG售卖：由于沼气中的硫化氢具有腐蚀性，会腐蚀设备，因此其浓度应控制在设备生产商规定值以下。并且国家标准中对CNG中硫化氢的含量有着严格的要求，因此必须进行除杂提纯。根据研究显示沼气价格约为1.38元/m³。

　　燃烧热水售卖：处理能力较低的餐厨垃圾处理企业产沼能力有限，基于建设发电系统或制得CNG设备成本及经济回报率的考虑，此类企业会将产生的沼气燃烧热水售卖或直接火炬燃烧处置。
　　焚烧发电：研究显示每立方米的沼气可以发2度电。根据《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格【2006】7号)(以下简称“办法”)，沼气发电电价=燃煤机组标杆上网电价+可再生能源补贴电价=0.532元/kWh。“办法”第七条指出电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价;运行满15年后，取消补贴电价。自2010年起，每年补贴电价递减2%。且发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，视同常规能源发电项目，执行当地燃煤电厂的标杆电价，不享受补贴电价。
　　综上，例如一个处理能力为200吨/天的厌氧消化餐厨垃圾处理采用收运处理一体化项目，假如每天都能接收200吨餐厨垃圾，且粗油脂产生率按3%，4000元/吨;收运补贴按300元/吨计。前15年的收益为：1、粗油脂销售收入876万元/年;2、收运处理补贴2190万元/年;3、沼气(衍生产品)扣除损耗及厂区自用发电销售收入243万元/年。
　　以上为理论上的分析，实际根据《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》，也提到了餐厨垃圾处理存在餐厨垃圾分类效果不佳、处理后的肥料消纳途径存在障碍、设施运行不稳定、处理成本高等问题，通过访谈也获知存在不少餐厨垃圾处理厂正在亏本运营。
　　这绝不仅仅是政府补贴的问题，还涉及到技术研发以加强餐厨垃圾处理系统的稳定性并降低运行成本，因地制宜科学选择收运处理技术线路，积极推广厨余垃圾资源化利用技术并匹配政策鼓励，增强公众分类意识提高餐厨垃圾纯净度等诸多问题。
　　二、详解污泥处置费
　　2015年的时候，我们曾发布一篇《把一吨污泥处置好 到底应该花多少钱?》，里边详细分析了污泥的吨处置费用，经过几年的发展，E20研究院以此为模板，更新如下：
　　自“ 十五”规划期间开始进行污泥处理到“十四五”开局之年明确提出向污泥资源化、价值化转变，尤其是“30·60”双碳战略，污泥作为污水处理的“最后一公里”被重新纳入污水处理系统，成为污水处理行业节能减耗、践行碳达峰、碳中和的重要抓手，能源资源回收利用成为重要的方向。“重水轻泥”是导致污泥处理处置始终处于困境的根本原因之一，“污染转移”和“成本驱动”的工业文明的逻辑势必在污泥处理处置过程中采取以“头疼医头、脚疼医脚”的方法进行治理，是单个技术创新的过程;迈入生态文明新时代，污泥处理从“规模增长”向“提质增效”转变，更加关注人民群众的切身感受，是打造人与自然生命共同体，实现人与自然和谐共生的过程，是需要进行辨证施治、系统统筹的过程。那么如何解锁污泥困境呢?今天，让我们从污泥处理处置费用角度进行探析。
　　1.污泥吨处理处置项目服务费用在300-500元/吨
　　E20研究院发布的《中国污泥处理处置市场分析报告(2020版)》(以下简称“《报告》”)针对目前国内污泥处理处置项目(以BOT项目为主)进行了多方调研，调研结果显示的成本信息如下：BOT项目中标价格大于300元的项目个数占比达到了56%，中标价格处于200-300元之间的项目个数占比达到了33%。据调研，污泥厌氧消化+沼气利用+土地利用以及好氧发酵+土地利用整体技术路线的处理处置费用在300元左右，干化焚烧相对较高在400-500元左右。
　　从报告调研结果来看，由于统计口径、地区物价不同等各方面原因，不同处置路线成本差异较大，从BOT项目角度来看，报告显示近90%污泥处理处置项目服务费用区间在200-500元/吨，折合到污水处理费中约合0.15-0.35元/吨。特别值得注意的是，“十二五”时期，污泥干化(深度脱水)后进入填埋场是主要路线其服务费用相对较低，在100-200元左右，但后续也带来了资源浪费和填埋场安全隐患的风险，进入“十三五”时期，环保问题越来越体现系统性特征，固废和水的政策之间体现了越来越强烈的相关性，发改委、住建部、生态环境部发布的生活垃圾补短板实施方案对城市新建填埋场做了广泛的限制，填埋场成为了稀缺的资源，也由此进一步关闭了污泥简单干化填埋处置的路线。
　　据《报告》显示，目前新建项目中70%左右的项目采取了干化焚烧路线，且以掺烧居多，处理处置费用在400-500元/吨之间，上海环境院总工程师杨新海曾对E20研究院研究人员表示：按照我个人的经验，如果是包括了折旧以及最终处置的成本，全成本一般超过500元/吨，折合成水费为0.35元/吨。协同处理的成本往往会稍低些，比如说垃圾焚烧厂协同，一般包括利润的全成本在400元/吨左右。
　　与此同时，随着行业对污泥无害化、资源化的重视，政府对于污泥处理处置的支付意愿已从“十一五“、”十二五“时期的100-150元/吨，提高至300-500元/吨，且已有部分省份提出污泥干化焚烧作为其主要处理处置路线，其服务费用也给到500元/吨，甚至更高，处理处置价格的提高有利于污泥的无害化、资源化的妥善处置的落地。

　　注：上图根据不同规模城市的相关项目中标价格不完全统计得出　　如图所示，新一城市，400-600元/吨;二线城市，350-500元/吨;三线城市300-450元/吨;四五线城市200-300元/吨。即便如此，与国外相比较，我国的污泥处理处置成本相对并不是很高。根据对国际污泥处理处置成本的调研显示，在污泥焚烧比例达到70%以上的日本，干化焚烧运营成本在500-600元/吨，污泥的熔化技术甚至达到了1000元/吨以上。当然，由于国情、国民生活习惯、排水体制、物价等等方面的不同，在污泥的重金属含量、含水率等方面存在很大的不同，因此，国外的污泥处理处理方式不见得适应中国，其成本数据也仅供国内参考。
　　2.系统化解决污泥处理处置问题成为关键核心
　　2004年，由清华大学环境系和中国水网联合主办的第一届水业高级技术沙龙即以“污泥处理处置技术路线”为主题。十七年过去了，我国的污泥处理处置技术路线逐渐成熟，技术方向逐渐明晰，然而污泥处置存在的问题却越来越严峻。E20研究院根据污水处理量测算，当前污泥(含水率80%)年产生量超过5000万吨，无害化处理率在70%左右，但资源化利用率相对较低，不完全统计其仅在40%左右。一组简单的数据，说明了污泥的处理处置问题归根结底不是技术的问题，是技术路线没有走通，产业没有融通，政策缺乏贯通。
　　在生态文明新时代，伴随着生态文明进入我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期，污泥的减量化、无害化已经成为地方政府解决污泥问题的底线和红线。但是大部分减量化技术处理成本较高，例如干化焚烧其处理处置费用在500元/吨左右，其或成为地方政府实施减量化路线的主要制约点，未来企业的技术创新是重点，协同处置也会迎来市场空间。
　　然而，在生态文明建设、“30·60”战略、绿色低碳循环经济体系等一系列指向高质量发展阶段未来的国家战略推动之下，污泥处理处置作为生态环境保护的重要一环，融入到整个生态系统中，融入到城市的绿色发展之中成为必由之路和必然选择。污泥将成为生态循环链中的价值奇点，将跳出现有的市政体系，突破传统的“无害化、减量化”的思路，回收污泥中有价值的资源能源，使得污泥处理处置工厂不再是污染物处理处置工厂，而变成城市的资源能源中心，成为产业链条上价值增值的“枢纽站”，站在全生命周期、全产业链条的更高价值尺度上整体性、系统性、协同性、融合性解决污泥问题，支撑我国绿色低碳循环经济和可持续发展目标的实现。
　　为此，聚焦行业高度关注的污泥资源能源回收技术路线，特别是对于污泥厌氧消化的沼气利用以及焚烧的热能利用等方面的探讨，以及污泥处理处置过程中碳排放的研究。
　　文章看到这，也许有人会问了：钱到位了，就一定能解决好污泥的问题吗?对，有钱不一定能解决污泥的问题，但钱不到位一定解决不了。除了钱的到位，改变发展思路更为重要，用两山思维看待污泥，将污泥处理处置当作循环起点和价值奇点，这是解决污泥问题的根本出路。
　　污泥的处理处置本身就是一个系统解决方法，而“系统性”不再简单的体现在技术的好坏，而是技术能不能更好的链接和融合，是政策、技术、产业、金融等形成合力驱动，更好的与城市的需求匹配，正所谓只有“美美与共”，才能“各美其美”。
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