基于模糊数学的生活垃圾处理收费策略分析

刘杨　路文浩　张家豪

摘 要 根据LCA框架以及模糊数学的思想将垃圾处理主要分为三个方面：一是垃圾收集（主要分为源头分类和混合收集），二是垃圾转运，三是垃圾处理（主要包括卫生填埋和焚烧）这三方面都需要巨大的成本。通过计算确定目前我国垃圾所需的总成本，并对比几种不同的垃圾处理方式，以确保找到最实用的、最经济、最环保的垃圾处理方式，最后通过大范围的调查研究，制定出一套完善的收费垃圾处理制度。

关键词 LCA框架 模糊数学 垃圾处理

一、引言

由于城市垃圾处理投资较少，处理水平尚未达到很高的标准，并且相关的设施、资金、人力物力都还达不到一定的要求，我国急需一套完整的环保体系和环保措施、制度来减少来自生活垃圾的产生或者处理不当造成的对环境的严重污染，构建一套更好的收费制度体系下的生活垃圾处理模型显得格外重要。

二、评价指标

第一，资源化指数：焚烧过程中产生的热可以利用起来，而堆肥的目的是变废为宝，其资源化效果也是可以的，至于填埋的处置过程基本不会出现资源再利用。

第二，无害化指数：燃烧过程中有各种污染性物质放出，堆肥过程中有硫化氢等微量有害气体溢出，填埋过程中渗滤液的渗出以及填埋场气体的泄出，所以都会对环境有一定不利影响。

第三，技术含量值：无论是焚烧还是堆肥都需要使用到许多生物、化学、动力学等方面的知识，而填埋在技术层面上，明显差一点。

第四，工艺复杂度：燃烧工艺复杂，设备多种多样，堆肥操作难度较大，而全国各地的填埋场都用差不多的填埋方法，显然简单。

第五，经济性指数：焚烧、堆肥、埋填的处理价格是依次减少的。

第六，适用广度：很多城市生活垃圾可以直接填埋，适用度最广，而堆肥主要是处理有机质，适用度最小，则焚烧适用度居中。

三、模型的建立

基于垃圾管理的LCA框架以及模糊数学方法建立目前我国生活垃圾所需总成本模型。根据中华人民共和国统计局数据显示，在垃圾收集的过程中有93%的垃圾都是混合收集，只有7%的垃圾是以源头分类的方式收集。

以2015年作为底年，依此向上随着递增，即可求出我国以后每一年的垃圾清运量R=1914.9*（1+0.022）*（T-2015），计算垃圾处理社会总成本公式为：系统总成本M=垃圾收集成本M?（M?=0.07*总垃圾量*源头分类成本+0.93*总垃圾量（R）*混合收集垃圾成本）+垃圾转运成本M?+垃圾处理成本M?（0.64*总垃圾量（R）*填埋处理垃圾成本+0.34*总垃圾量（R）*焚烧处理垃圾成本）。

目前垃圾分类收费制度中有定额收费和计量收费两种，但大部分是采用计量收费，我们将垃圾处理费变为处理厂的经营费。垃圾处理厂收费标准由垃圾处理企业生产经营成本J和合理收益U构成，生产经营成本又包括运输J1和收集成本J2，设备运行成本J3，工人工资J4组成填埋总成本B和焚烧总成本C。填埋主要是针对湿垃圾的，焚烧是针对干垃圾的，构建加和模型垃圾处理厂处理成本A=J+U=J1+J2+J3+J4+B+C+U。居民所缴纳垃圾处理费应该是kA（k是一个校正常数，这个常数是和每个省市的居民平均生活水平有关）如果进行垃圾分类收费制度，那么居民每生产一吨垃圾（包括干垃圾和湿垃圾）都需要缴纳垃圾处理费kA，所生产垃圾越多则所缴纳垃圾处理费就越多，那么居民势必会因此而减少生活垃圾的产生，垃圾总量就会有明显的减量化效果。

城市居民生活垃圾在一定周期内供求变化趋于稳定，将垃圾处理费变为处理厂的经营费，生活垃圾收费价格=社会平均生产成本+税费+合理利润并设计出初始的定价模型和调整定价模型。初始定价模型为A=C（1+R）+T+V-S，其中：A为价格主管部门确定的价格；C为平均社会生产成本；R为成本利润率；T为税费；V为政策以及经济发展水平等各种定价的调整因素，S为政府对该行业的单位价格补贴。调整定价模型为A=P+P（ROI-X）+Q，其中：A为调整价格；A为调整前价格，X为城市生产垃圾处理行业劳动生产率提高幅度；ROI为消费物价指数；Q代表不同质量系统的差额。

城市生活垃圾处理是一个循环的过程，即为：垃圾的收集→分类→中转运输→终端处理等环节，根据土地面积合理的建设焚烧厂和卫生填埋场，实现对垃圾的资源化，经济化，同时政府也应大力宣传环保知识，提高市民的环保意识，这是一个长期培养的过程。

四、模型评价

第一，基于垃圾管理的Life Cycle Assessmen（LCA）框架以及模糊数学方法建立了目前我国生活垃圾所需总成本模型。

第二，分别从资源化指数、无害化指数、技术含量值、工艺复杂度、经济性指数、适用广度等六个方面进行了对比，从而对比出效果的实用性和可行性。

第三，因地制宜，针对不同地区的实际情况进行了分析，找到了最适合本地区的垃圾处理方式。

（作者单位为华北理工大学冶金与能源学院）

参考文献

[1] 馮思静.我国城市垃圾分类收集的经济效益分析[J].露天采矿技术，2006（1）：43-45.

[2] 崔小爱.生活垃圾焚烧污染控制标准新旧标准的比较及其实施影响分析[J].环境科技，2015（4）：68-70.

[3] 邓志光.城市生活垃圾处理现状及展望[C]. 2011全国工程设计技术创新大会，2011.