深圳市城市生活垃圾处理社会总成本分析-数学建模论文

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1、深圳市城市生活垃圾处理社会总成本分析摘要随着各大城市的不断发展，城市居民生活垃圾产生量也随之增长，计算处理生活垃圾的社会总成本对指导垃圾处理具有重要意义。本文针对深圳市垃圾处理现状，建立并改进深圳市城市垃圾处理社会总成本分析模型，给出深圳市垃圾处理的建议。针对问题一，要求建立深圳市城市垃圾处理社会总成本分析模型，结合《北京市城市生活垃圾焚烧社会成本评估报告20170321》和《深圳市生活垃圾处理工作志愿者调研笔记》的调研方法和数据，建立生命周期评价（LCA）模型。通过查阅《深圳市统计年鉴》与《深圳市基准地价》，得到深圳市的地价与人均可支配收入等条件，确立深圳市城市垃圾处理社会总成本。模型包括土

2、地成本、收运成本、分类处理成本、处理设施成本、健康成本和电价补贴，将各类成本加和得到深圳市城市垃圾处理社会总成本。针对问题二，要求完善问题一的模型并计算当前及未来十年的社会总成本及各成本的变化趋势，结合上述文件中的调研方法和数据对问题一中的模型进行完善，将四种模式各三个时期下的各个成本进行详细的求解，得到具体的深圳市生活垃圾处理诸模式的直接成本估算方法。利用MATLAB进行求解，分析结果发现：未来十年的社会总成本呈现升高趋势；各个社会成本的比例有所变化，健康成本占得比例最高；近期各模式社会总成本基本相同，中远期模式三的社会总成本最低，模式二的社会总成本最高。各模式的当期社会总成本以及未来十年的

3、总成本数量见表3、4、5和6，诸模式下各分项成本比例的变化趋势见图1、2、3和4。本文建立深圳市城市垃圾处理社会总成本模型并较好的分析了各个处理模式的社会总成本，并且对模型的优缺点进行了合理的评价，对深圳市城市垃圾的处理方式具有参考价值。关键词：垃圾处理；成本分析；生命周期评价；健康成本；MATLAB11.问题重述2017年3月18日，国务院向全国发布了《生活垃圾分类制度实施方案》，这标志着中国垃圾分类制度建设开始了一个全新阶段，垃圾分类已成为推进社会经济绿色发展、提升城市管理和服务水平、优化人居环境的重要举措。为了保证这一目标能够顺利实现，必须对城市生活垃圾分类处理（包括但不限于分类投放、分

4、类收集、分类运输、分类处理）的全过程总成本，进行科学计算及动态监测。请收集相关资料、参考附件材料，完成下述工作：1、建立深圳市城市垃圾处理社会总成本分析模型；2、基于问题一的模型，完善附件1中提及的深圳市生活垃圾处理诸模式的直接成本估算方法，并估算各模式的当期社会总成本以及未来十年的总成本数量、及诸模式下各分项成本比例的变化趋势。2.模型假设1)由于难以获取填埋场的内部数据，假设内部成本为0；2)假设焚烧灰渣的体积为10~15%的中间值，即为12.5%；3)假设焚烧补贴逐渐减少；4)假设近期所有模式按照现状模式运行。3.通用符号说明序号符号符号说明1第i种方法处理的垃圾质量2第i种方法处理垃圾

5、的价格3第i种成本4未来第n年深圳市人口总量5未来第n年深圳市人均可支配收入234.深圳市城市垃圾处理社会总成本分析模型的建立4.1问题分析本文要求建立深圳市城市垃圾处理社会总成本分析模型，拟建立生命周期评价（LCA）模型。首先对附件1进行了详细的分析，结合附件2得到社会总成本包括：固定成本、可变成本和健康成本。其中固定成本分为土地成本和建设成本，可变成本分为垃圾处理费、电价补贴、渗沥液补贴、底灰处理补贴和飞灰处理补贴，查阅有关深圳市的文件等，得到关于深圳市的各个价格，将各类成本相加，得到最终的深圳市城市垃圾处理社会总成本分析模型。4.2模型建立通过对问题的分析，建立生命周期评价模型，建模如下

6、：（1）土地成本：查阅深圳基准地价得到2013年各地区地价，估算各垃圾填埋场的平均地价为，估算深圳四年郊区地价涨幅为。设2017年为未来第0年，每年地价涨幅为8.75%，则未来第n年的土地成本为（4-1）其中A为每年填埋垃圾需要占的地方。（2）收运成本根据附件1中城管部门的统计数据，深圳市生活垃圾目前的基本收运成本大约为60元/吨（10公里以内），10公里以外的增量收运成本为1元/吨公里，20公里以外的增量收运成本为1.5元/吨公里。得到公式（4-2）其中为一年的生活垃圾数目；为垃圾填埋场距离市区的平均运距。（3）分类处理成本根据附件1得到各种处理方法的成本：①焚烧为：近期，中期，远期；②填埋

7、为；③发酵为；④单独处理的厨余垃圾为；⑤源头分类收集为。总处理成本为：23（4-3）其中为第i个处理方法的均价；为各种方法处理的垃圾质量。（4）处理设施成本目前垃圾焚烧厂多采用BOT方式建设，政府在此过程中基本不需要进行投资。因此，政府的投资成本可视为0，相应的全过程成本可全部计入处理成本。（4-4）（5）电价补贴假设用于焚烧发电的生活垃圾数目为吨，上网电量为限额量280kW·h。根据附件2得到三