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一、前言
國家發改委、住建部發布了《生活垃圾分類制度實施方案》，提出到2020年底，形成可復制、可推廣的生活垃圾分類模式，并指出廚余垃圾應該分類收集。根據近5年北京市垃圾成份監測數據，北京市生活垃圾中廚余和餐廚垃圾含量在50-60%之間，占生活垃圾的一半以上，當廚余垃圾和餐廚垃圾混入生活垃圾之后，衛生填埋的滲瀝液產量大、堆肥則面臨產品雜質高的困難、焚燒時熱值偏低，因此廚余垃圾分類是垃圾分類的重點。首批全國8個垃圾分類試點城市垃圾分類經驗表明，傳統廚余垃圾分類的難度很大，以北京市為例北京日前生活垃圾2.2萬噸/天，其中廚余垃圾約1.1萬噸/天，分類收集合格的廚余垃圾約為500-1000噸/天，廚余垃圾分類率僅為5-10%，沒有達到預期效果。北京垃圾分類試點表明，廚余垃圾分類的投放、收集、運輸和處理環節都存在很多急需解決的問題。例如：在投放環節家庭需要增加一個廚余垃圾專用桶、采用不可降解塑料袋包裝增加處理的難度，而原試點使用的小區廚余垃圾處理設備，運行成本過高，難以正常運行，因而需要從技術和經濟的角度探索廚余垃圾分類的新途徑，為在全國進行推廣提供經驗。
二、廚余垃圾處理機原理及使用條件介紹
廚余垃圾處理機在美國運用較廣泛，在國內推廣時遇到缺乏法律依據、缺乏技術支持等困難。2012年3月1日 起實施的《北京市生活垃圾管理條例》指出“本市鼓勵凈菜上市，提倡有條件的居住區、家庭安裝符合標準的廚余垃圾處理裝置”，為北京地區使用廚余垃圾處理機提供了充分的法律依據。2001年10月，建設部將廚余垃圾處理機列為住宅裝修的重點發展項目和推薦配套產品；2002年，建設部推出科技住宅示范項目中，將廚余垃圾處理機作為以“科技讓生態更持續”為主題的現代廚房配套推廣方案，進行示范推廣。
家用廚余垃圾處理機也稱為廚房垃圾處理機，可以廣泛的處理剩菜、剩飯、菜幫、菜葉、菜梗、果皮、魚刺、蛋殼、茶渣，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。它利用高速旋轉的電機帶動研磨腔中的轉盤，食物垃圾在研磨錘的打擊及離心力的作用下相互撞擊，在10-30秒左右的時間內將食物垃圾研磨成3mm以下顆粒順水流排出管道。廚余垃圾處理機使用時處理于高速旋轉狀態，在離心力作用下產生壓力，水的流速加快，同時由于水流中夾帶的固體顆粒對管道進行清理，將管壁上的油脂清理下來，減少了家庭管道的堵塞頻率。家用廚余垃圾處理機安裝在水槽下方，高約40cm，直徑約15cm，與傳統垃圾分類相比，節省了垃圾桶的占地。
經過廚余垃圾處理機處理后的廚余垃圾通過家庭排水管道送入化糞池，易降解的有機物會在化糞池分解，隨著污水進入污水處理廠進行處理，固體殘渣會沉入化糞池底部，油脂會漂浮在化糞池上層，最終由抽糞車運輸到糞便消納站進行處理。化糞池的水力停留時間為24小時，清掏時間根據設計通常為90天、180天、360天，即固體停留時間最小為90天，通過90天的降解可溶部分隨污水進入市政管線，實驗證明使用廚余垃圾處理機后，從化糞池進入市政管線的水滿足北京市《水污染物排放標準》( DB11/307-2013）納管標準（見表1），因此，在有化糞池的小區使用廚余垃圾處理機其出水完全滿足要求，不對市政管線造成影響。使用廚余垃圾處理機后，有利于提高市政污水處理設施進水BOD/COD比例，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。
以北京地區為例， 2015年北京北京垃圾產量790萬噸，其中60%為家庭產生，在單位及其它地區約40%。假定北京50%的家庭安裝廚余垃圾處理機，家庭生活垃圾中廚余垃圾含量55%，減少的廚余垃圾占垃圾總量的16.5%，全年可減少垃圾量約130萬噸。剩余垃圾的含水率將會從55%下降到40%左右，垃圾熱值將提高。垃圾運輸過程中將不會產生滲瀝液，而焚燒廠料坑滲瀝液產量也會低于5%，滲瀝液處理壓力大大減少。若能同時采取措施規范餐飲單位餐廚垃圾收集和運輸，杜絕餐廚垃圾混入生活垃圾，則生活垃圾分類收集、分類運輸和分類處理的格局基本形成。垃圾收集、運輸和處理過程中的滲瀝液、氣味等難題得以解決。
三、廚余垃圾處理機全成本分析
以北京地區為例， 2015年北京北京垃圾產量790萬噸，總人口2171萬人，人均垃圾產量1.0kg每人每天，戶均人口2.7人， 戶均垃圾日產量2.7kg，其中60%為家庭產生，在單位及其它地區約40%。家庭生活垃圾中廚余垃圾含量55%，戶均廚余垃圾產量0.9kg/戶?天，即每臺廚余垃圾處理機每天處理廚余垃圾0.9 kg，年處理廚余垃圾330kg，壽命期（8年）內處理2.6噸。
使用廚余垃圾處理機的全成本包括設備的購置費用，水費和電費，其中，家庭使用廚余垃圾處理機的時間和人力成本可忽略不計。
折舊
廚余垃圾處理設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備來配備，每臺設備購置費368元（淘寶價格），使用壽命8-15年，本文按照8年計算，設備折舊140元/噸。
水費
按照每天使用廚余垃圾處理機3次計算，每次消耗水5升，每天用水15升。每立方米水費含污水處理費為5元（階梯水費第一級），每天費用約7.5分錢。每噸廚余垃圾所需水費為（含污水處理費）83元/噸。對于熟練使用者可以使用洗碗水和洗菜水來處理廚余垃圾，水費可忽略不計。對于北京等嚴重缺水的城市，應當鼓勵用戶使用洗碗水、洗菜水來處理廚余垃圾。
電費
廚余垃圾處理機功率約400瓦，每天3次每次30秒，每天耗電0.01Kwh。電價按照0.5元/度（階梯電價第一級）計算，每天用電成本0.5分錢。處理理每噸廚余垃圾需要電費11元/噸。
廚余垃圾處理機使用的全成本約為234元/噸，若使用洗碗水沖垃圾，總成本下降到151元。
四、傳統方式廚余垃圾處理全成本分析
傳統垃圾處理系統處理廚余垃圾成本主要包括家庭投入成本、社區收集成本、運輸成本和處理成本。
（一）家庭成本主要包括：家用垃圾袋和垃圾桶的成本。家庭成本合計75元/噸，其中：
廚余垃圾每天使用1個垃圾袋，裝0.9kg廚余垃圾，按照0.05元/個計算（淘寶價格），約合55元/噸。
家庭廚余垃圾桶每個20元，使用3年，約合20元/噸。
（二）社區保潔成本主要包括：戶外垃圾桶、運輸工具和保潔員工資。
使用容積120L的垃圾桶收集，廚余垃圾比重約0.6kg/m3。平均按照90%的裝載率計算，每桶收集廚余垃圾65kg，每200戶配備一個垃圾桶，按照日產日清。垃圾桶價格400元/個，使用壽命3年。垃圾桶購置費用合6元/噸。
一個保潔員配備一輛保潔車，平均每天可收集15桶廚余垃圾，每天收集廚余垃圾約1噸。
保潔車購置費用約6000元/輛（采用純電動保潔車費用高于此費用），使用壽命8年計算，保潔車折舊合2元/噸。
保潔工資按照2017北京市最低工資標準1890元/月計算，包括職工福利、五限一金、高溫補貼等費用，最低人均費用2646元/月，每月可收集垃圾30噸，保潔費用合88元/噸。
（三）垃圾運輸成本是指將廚余垃圾從密閉式清潔站運輸到垃圾處理廠的成本。
北京市垃圾運輸成本2.0元/噸/公里,平均運輸距離45公里，運輸成本90元/噸。
（四）垃圾處理成本。
北京市廚余垃圾處理設施有好氧堆肥和厭氧發酵兩類，其處理成本差異較大。
本市好氧堆肥設施包括南宮堆肥廠處理和阿蘇衛綜合處理廠，盡管這兩座設施最初工藝設計為處理篩下物，但在實際生產過程中可以添加20-40%的廚余的餐廚垃圾，因而這兩座設施可視為廚余垃圾處理設施。目前在扣除堆肥產品銷售收入的情況下，財政補貼約為120元/噸。廚余垃圾好氧處理成本可按120元計算。
本市目前僅有一座厭氧處理設施即董村綜合處理廠，不包括沼渣和滲瀝液處理的價格約為85元/噸（已考慮了沼氣銷售收入），考慮滲瀝液處理和沼渣處理成本，目前滲瀝液處理成本120元/噸，沼渣好氧堆肥成本120元/噸，而厭氧發酵工藝中每噸垃圾可產生沼氣70-100立方米，其余全部轉化成滲瀝液與沼渣，因此，厭氧處理成本約為205元/噸。
本文按照成本較低的好氧處理來計算廚余垃圾處理的社會成本。
注：2017年上半年北京地區各區房價算術平均值為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年計算，合每噸垃圾87元。此時，社會總成本為468元/噸。
日常消費0.05元/天（一個垃圾袋）。
傳統垃圾運輸系統處理廚余垃圾的全成本為381元/噸，考慮圾桶占用房產面積時全成本為468元/噸。
五、推廣廚余垃圾處理機的經濟分析
根據《垃圾分類制度實施方案》生活垃圾分類四類，即易腐垃圾（廚余、餐廚垃圾）、可回收垃圾、有害垃圾、其它垃圾。其中，我國可回收垃圾渠道暢通，對于北京等一線城市而言，當前任務是規范廢品交易行為，建設正規交易市場及分揀打包中心，防止可回收物向垃圾回流。有害垃圾產量較少，從回收渠道上可以與可回收垃圾一同回收。而廚余、餐廚垃圾成為了垃圾分類的重點和難點。為推進垃圾分類工作，北京市試點了垃圾分類指導員、廚余垃圾換積分、發放垃圾袋及戶用垃圾桶等政策，投入了大量的人力物力，到目前為止效果尚未顯現。
下面按照2015年北京總人口2171萬人，戶均人口2.7人， 約800萬戶，其中一半家庭納入分類試點，開展廚余垃圾分類（年分類廚余垃圾130萬噸）的情況，對上述幾種模式進行分析。
垃圾分類指導員配備標準為每200戶配備一名指導員，需要配備垃圾分類指導員2萬余人，按照最低工資1890元/月（按照不含5險1金）計算，年投入4.5億元，每噸廚余垃圾分類的垃圾分類指導員投入約350元/噸。按照垃圾分類推廣期按照10年計算，總計需要45億元。
市級財政對部分垃圾分類試點的家庭垃圾桶、垃圾袋、戶外垃圾桶、廚余垃圾收集車輛等和運輸設備等的補助為600元/戶，總投入約24億元。
廚余垃圾積分試點中，每次投放廚余垃圾積一分，積分的價格各試點不同，一般每個積分可兌換0.15-0.5元的商品，按照家庭每天投放一次廚余垃圾積1分，并按照每個積分0.15元計算，每年支付積分費用約2.2億元，折合每噸垃圾170元。
安裝廚余垃圾處理機，總投入約15億元，日處理廚余垃圾3600噸，進入終端處理設施的垃圾減量130萬噸每年。
北京市一半家庭安裝廚余垃圾處理機總成本為15億元，使用壽命為8-10年，對比補助家用垃圾桶袋、社區廚余垃圾桶需要24億元，且這些設施的使用壽命僅為3年。同時，使用廚余垃圾處理機每年可節省垃圾分類指導員費用4.5億元。對比廚余垃圾積分制度，每年可節約積分兌換費用2.2億元。因此，從經濟的角度來分析，采用廚余垃圾處理機是最為有效的廚余垃圾分類模式。
六、廚余垃圾處理機和傳統垃圾處理系統處理廚余垃圾的對比
使用廚余垃圾處理機有以下幾個優點：
1.使用方便，并且可以極大地改善家庭及外部環境的衛生狀態，家用垃圾桶不再灑湯漏水，電梯室、樓道更加干凈，不會出現運輸車輛遺灑問題。
2.減少運輸交通量，對特大型城市來說，對緩解交通擁堵有利。
3.利用現有污水處理系統即可實現廚垃圾的處理，減少垃圾處理設施建設費用。
4.可以根據實際情況靈活推廣，管理比較方便。
5.全過程處理成本低，政府投入低（北京市垃圾分類補貼為每戶600元，安裝一臺廚余垃圾處理機僅需要368元）。
6.垃圾分類容易推行，一是投入到廚余垃圾投入處理機的一定是廚余垃圾，否則會損壞設備；二是部分人不使用處理機時可確定為不按要求投放，不會出現群眾認為自己分類投放了，收集單位混合運輸的現象。
廚余垃圾處理機的劣勢是：
1.僅適用于具有化糞池的建筑。
2.群眾對廚余垃圾處理機不很了解，需要加以引導。常見的問題包括以下幾個面：對使用廚余垃圾處理后會堵塞家庭下水管的有所擔憂，實際上由于使用廚余垃圾處理機后，常以固體清理管道，使管道壁上的油脂被清理，反而有利于管道的清潔；對油脂堵塞市政管線的擔憂，實際上通過化糞池后，油脂含量滿足市政管線的要求。
使用傳統廚余垃圾處理系統具有以下優點：
1.居民比較熟悉這種方式。
2.適用性強，可用到任何地區。
使用傳統廚余垃圾處理系統的缺點：
1.家庭需要增加一個垃圾桶，占用房產面積，使用不方便。夏季垃圾袋有異味，容易破損，造成垃圾滲瀝液污染電梯，社區垃圾桶周邊氣味嚴重。
2.由于可降解塑料成本高，現階段廚余垃圾需要用普通塑料袋來裝，增加了處理難度，也浪費了塑料資源。
3.增加交通流量，且會有遺灑現象發生。
4.推進垃圾分類時存在責任不明確、交叉影響、混裝混運現象時有發生。群眾分類通常將廚房垃圾當成廚余垃圾，造成實際上沒有分類，還有一部分人分類投放另一部分人不類投放（這種現象將長期存在），此時收集人員認為都是混合垃圾一起運走，混裝混運便成了輿論的焦點。造成垃圾分類推進難。
5.全過程處理成本高于廚余垃圾處理機。
結論
本文通過分析廚余垃圾處理機的工作原理及優缺點、對比廚余垃圾處理機使用成本與傳統垃圾分類的成本，對比使用廚余垃圾處理機作為垃圾分類模式與其它分類模式推廣的成本，得出以下結論：
一是廚余垃圾處理機適用于具有化糞池的區域。使用廚余垃圾碎機可顯著改善家庭衛生條件，減少戶內管道堵塞，減少廚余垃圾運輸過程中的遺灑，減少社會交通量。
二是使用廚余垃圾處理機的成本低于傳統廚余垃圾集中處理模式，可降低社會總成本。
三是使用廚余垃圾處理機可降低垃圾分類的推廣難度，即方便群眾使用，又能降低垃圾分類推廣成本。表現在家庭分類時不用增加廚余垃圾桶，可以減少垃圾分類指導員成本等方面。
四是使用廚余垃圾處理機可減少垃圾產量（集中處理量），起到垃圾減量的作用。
五是使用廚余垃圾處理機避免混裝混運，提高垃圾熱值，提高焚燒廠發電量。
綜上所述，廚余垃圾處理機可作為垃圾分類的重要方式加以推廣。
作者簡介：衛潘明，工程碩士，高級工程師。曾任北京市垃圾渣土管理處副主任，北京市市政市容委固廢處副處長、調研員，北京市環境衛生設計科學研究所所長。現為北京環衛集團總經理助理、副總工程師、技術管理部部長，北京環境有限公司副總經理。
本文發表于《城市管理技術》2017年第6期，經作者授權發布，略有刪減。
