基于模糊數學的生活垃圾處理收費策略分析

劉楊　路文浩　張家豪

摘 要 根據LCA框架以及模糊數學的思想將垃圾處理主要分為三個方面：一是垃圾收集（主要分為源頭分類和混合收集），二是垃圾轉運，三是垃圾處理（主要包括衛生填埋和焚燒）這三方面都需要巨大的成本。通過計算確定目前我國垃圾所需的總成本，并對比幾種不同的垃圾處理方式，以確保找到最實用的、最經濟、最環保的垃圾處理方式，最后通過大范圍的調查研究，制定出一套完善的收費垃圾處理制度。

關鍵詞 LCA框架 模糊數學 垃圾處理

一、引言

由于城市垃圾處理投資較少，處理水平尚未達到很高的標準，并且相關的設施、資金、人力物力都還達不到一定的要求，我國急需一套完整的環保體系和環保措施、制度來減少來自生活垃圾的產生或者處理不當造成的對環境的嚴重污染，構建一套更好的收費制度體系下的生活垃圾處理模型顯得格外重要。

二、評價指標

第一，資源化指數：焚燒過程中產生的熱可以利用起來，而堆肥的目的是變廢為寶，其資源化效果也是可以的，至于填埋的處置過程基本不會出現資源再利用。

第二，無害化指數：燃燒過程中有各種污染性物質放出，堆肥過程中有硫化氫等微量有害氣體溢出，填埋過程中滲濾液的滲出以及填埋場氣體的泄出，所以都會對環境有一定不利影響。

第三，技術含量值：無論是焚燒還是堆肥都需要使用到許多生物、化學、動力學等方面的知識，而填埋在技術層面上，明顯差一點。

第四，工藝復雜度：燃燒工藝復雜，設備多種多樣，堆肥操作難度較大，而全國各地的填埋場都用差不多的填埋方法，顯然簡單。

第五，經濟性指數：焚燒、堆肥、埋填的處理價格是依次減少的。

第六，適用廣度：很多城市生活垃圾可以直接填埋，適用度最廣，而堆肥主要是處理有機質，適用度最小，則焚燒適用度居中。

三、模型的建立

基于垃圾管理的LCA框架以及模糊數學方法建立目前我國生活垃圾所需總成本模型。根據中華人民共和國統計局數據顯示，在垃圾收集的過程中有93%的垃圾都是混合收集，只有7%的垃圾是以源頭分類的方式收集。

以2015年作為底年，依此向上隨著遞增，即可求出我國以后每一年的垃圾清運量R=1914.9*（1+0.022）*（T-2015），計算垃圾處理社會總成本公式為：系統總成本M=垃圾收集成本M?（M?=0.07*總垃圾量*源頭分類成本+0.93*總垃圾量（R）*混合收集垃圾成本）+垃圾轉運成本M?+垃圾處理成本M?（0.64*總垃圾量（R）*填埋處理垃圾成本+0.34*總垃圾量（R）*焚燒處理垃圾成本）。

目前垃圾分類收費制度中有定額收費和計量收費兩種，但大部分是采用計量收費，我們將垃圾處理費變為處理廠的經營費。垃圾處理廠收費標準由垃圾處理企業生產經營成本J和合理收益U構成，生產經營成本又包括運輸J1和收集成本J2，設備運行成本J3，工人工資J4組成填埋總成本B和焚燒總成本C。填埋主要是針對濕垃圾的，焚燒是針對干垃圾的，構建加和模型垃圾處理廠處理成本A=J+U=J1+J2+J3+J4+B+C+U。居民所繳納垃圾處理費應該是kA（k是一個校正常數，這個常數是和每個省市的居民平均生活水平有關）如果進行垃圾分類收費制度，那么居民每生產一噸垃圾（包括干垃圾和濕垃圾）都需要繳納垃圾處理費kA，所生產垃圾越多則所繳納垃圾處理費就越多，那么居民勢必會因此而減少生活垃圾的產生，垃圾總量就會有明顯的減量化效果。

城市居民生活垃圾在一定周期內供求變化趨于穩定，將垃圾處理費變為處理廠的經營費，生活垃圾收費價格=社會平均生產成本+稅費+合理利潤并設計出初始的定價模型和調整定價模型。初始定價模型為A=C（1+R）+T+V-S，其中：A為價格主管部門確定的價格；C為平均社會生產成本；R為成本利潤率；T為稅費；V為政策以及經濟發展水平等各種定價的調整因素，S為政府對該行業的單位價格補貼。調整定價模型為A=P+P（ROI-X）+Q，其中：A為調整價格；A為調整前價格，X為城市生產垃圾處理行業勞動生產率提高幅度；ROI為消費物價指數；Q代表不同質量系統的差額。

城市生活垃圾處理是一個循環的過程，即為：垃圾的收集→分類→中轉運輸→終端處理等環節，根據土地面積合理的建設焚燒廠和衛生填埋場，實現對垃圾的資源化，經濟化，同時政府也應大力宣傳環保知識，提高市民的環保意識，這是一個長期培養的過程。

四、模型評價

第一，基于垃圾管理的Life Cycle Assessmen（LCA）框架以及模糊數學方法建立了目前我國生活垃圾所需總成本模型。

第二，分別從資源化指數、無害化指數、技術含量值、工藝復雜度、經濟性指數、適用廣度等六個方面進行了對比，從而對比出效果的實用性和可行性。

第三，因地制宜，針對不同地區的實際情況進行了分析，找到了最適合本地區的垃圾處理方式。

（作者單位為華北理工大學冶金與能源學院）

參考文獻

[1] 馮思靜.我國城市垃圾分類收集的經濟效益分析[J].露天采礦技術，2006（1）：43-45.

[2] 崔小愛.生活垃圾焚燒污染控制標準新舊標準的比較及其實施影響分析[J].環境科技，2015（4）：68-70.

[3] 鄧志光.城市生活垃圾處理現狀及展望[C]. 2011全國工程設計技術創新大會，2011.