污泥資源利用的盈虧平衡分析
——以×企業(yè)為例

錢忠文，徐 鳳

(新疆大學(xué) 建筑工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830049)

污泥作為一種可以回收再利用的資源，資源化利用后不僅可以改善城市周邊的環(huán)境，還可以為污水處理廠提供一定收入，減少財(cái)政負(fù)擔(dān)[1-2]。文章針對(duì)新疆某污水處理廠開展污泥資源利用的經(jīng)濟(jì)分析，使用盈虧平衡法，建立盈虧模型，通過比較污水處理廠污泥資源利用前后盈虧平衡點(diǎn)的情況，分析污泥資源利用的可行性，同時(shí)也為污泥資源利用項(xiàng)目提供參考依據(jù)。盈虧平衡分析就是計(jì)算項(xiàng)目的盈虧平衡點(diǎn)，分析項(xiàng)目成本與收益的平衡關(guān)系，從而確定項(xiàng)目對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量降低、售價(jià)降低、成本提高等因素變化的承受能力，分析項(xiàng)目所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

1 建立盈虧平衡分析模型

1.1 基本假設(shè)

盈虧平衡分析之前，要對(duì)項(xiàng)目做出基本假設(shè)。

假設(shè)1：同一污水處理廠進(jìn)水量和出水量的轉(zhuǎn)化率是固定不變的。污水在進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理的過程中，流經(jīng)不同水處理構(gòu)筑物時(shí)，污水會(huì)有一定的損耗。同時(shí)，剩余污泥中含有一定的水分。因此，會(huì)出現(xiàn)處理水量大、出水量小的情況。相關(guān)資料表明：對(duì)于日處理水量為5000立方米/天的小型污水處理廠，出水率可達(dá)85%，規(guī)模更大一些的污水處理廠出水量甚至可以達(dá)到90%，具體還要以污水處理廠的實(shí)際出水量計(jì)算。因此，假設(shè)研究污水處理廠進(jìn)水量和出水量的轉(zhuǎn)化率是固定不變的。

假設(shè)2：污水處理廠污泥產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化率是不變的。污水處理廠處理工藝不同，產(chǎn)生的污泥量不同。因此，假設(shè)每立方米污水處理后產(chǎn)生的污泥量是固定不變的。即，污水處理量按設(shè)計(jì)的污水量進(jìn)行計(jì)算，污泥產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化率是不變的。

假設(shè)3：污泥處理的銷售量與生產(chǎn)量相等。即污水處理廠產(chǎn)生的污泥量等于污泥資源化的量，同時(shí)，污泥資源化產(chǎn)品能全部賣出。

1.2 確定基本參數(shù)

Cf=Cf1+Cf2

(1)

(2)變動(dòng)成本(Cv)。①電費(fèi)(Cv1)。電費(fèi)主要為污水污泥處理設(shè)備用電，主要包括格柵、風(fēng)機(jī)、水泵、曝氣轉(zhuǎn)碟等組成，設(shè)備用電主要跟污水的日處理量有關(guān)。

Cv1=S·R·D·Ea

(2)

式中：S為日污水處理量(立方米/天)，R為每處理1立方米污水的耗電量(kW·h)，D為污水處理運(yùn)行天數(shù)(天)，Ea為電費(fèi)單價(jià)(元/kW·h)。

②藥劑費(fèi)(Cv2)。藥劑費(fèi)主要是污水在處理過程中加入的混凝劑、消毒劑和絮凝劑等組成。

Cv2=S·Y·D·Eb

(3)

式中：S為日污水處理量(立方米/天)，Y為單位處理水量的藥劑量(噸)，D為污水處理運(yùn)行天數(shù)(天)，Eb為藥劑費(fèi)平均單價(jià)(噸/元)。

③人工費(fèi)(Cv3)。人工成本主要由員工的薪資、獎(jiǎng)金、福利費(fèi)、保險(xiǎn)等構(gòu)成。

Cv3=K·Ec

(4)

式中：K為工人數(shù)量(人)，Ec為單人工資福利(元/年)。

④運(yùn)輸費(fèi)(Cv4)。運(yùn)輸費(fèi)主要為污泥在運(yùn)往填埋廠或者污泥處理中心的運(yùn)輸費(fèi)用，污泥的產(chǎn)量主要跟日污水處理量有關(guān)。一般情況下1萬立方米污水產(chǎn)出污泥4～8噸，根據(jù)假設(shè)2，假設(shè)1萬立方米污水產(chǎn)出5噸污泥，即轉(zhuǎn)化率為0.05%。

Cv4=Q·L·D

(5)

式中：Q為污泥日產(chǎn)量(噸)，L為每噸污泥的運(yùn)輸單價(jià)(元)，D為污水處理運(yùn)行天數(shù)(天)。

⑤材料費(fèi)(Cv5)。材料費(fèi)主要是污泥在資源化利用中所加入的材料，所加入的材料和污泥成一定比例。

Cv5=M1·Ed·D

(6)

式中：M1為污泥的產(chǎn)出量(噸/天)，Ed為產(chǎn)品生產(chǎn)成本(噸/元)，D為污水處理運(yùn)行天數(shù)(天)。

(3)年經(jīng)營(yíng)收入(B)。①出水收入(B1)。主要為污水處理廠處理后的污水符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)售出的水費(fèi)和收取居民的排污費(fèi)。根據(jù)處理水量日產(chǎn)情況產(chǎn)出的水量也不同，設(shè)產(chǎn)出的出水系數(shù)為M2，即日處理水量處理后所產(chǎn)生的水量為出水量。

B1=S·M2·P·D

(7)

式中：S為日污水處理量(立方米/天)，M2為污水出水量的轉(zhuǎn)化系數(shù)，P為出水銷售單價(jià)(元/立方米)，D為污水處理運(yùn)行天數(shù)(天)。

②污泥資源化利用收入(B2)。污泥資源化利用形式多種多樣，如將污泥制成肥料、制成建筑材料等。而日污水處理量(S)決定污泥的產(chǎn)出量。

B2=M1×(E1-Ed)×D

(8)

式中：M1為污泥的產(chǎn)出量(噸/天)，E1為產(chǎn)品銷售單價(jià)(元/噸)，Ed為產(chǎn)品生產(chǎn)成本(噸/元)，D為污水處理運(yùn)行天數(shù)(天)。

(4)稅金及附加(H)。根據(jù)國(guó)家稅收政策，污泥資源化項(xiàng)目免征增值稅，城市維護(hù)建設(shè)稅及教育費(fèi)附加相應(yīng)免征。一般污水處理廠項(xiàng)目繳納的銷售稅金包括增值稅、城市維護(hù)建設(shè)稅和教育費(fèi)附加。增值稅稅率為銷售收入的6%，城市維護(hù)建設(shè)稅為增值稅的7%，教育費(fèi)附加為增值稅的3%。繳納的銷售稅金為：

H=B1/1.06×6.6%

(9)

(5)盈虧平衡分析關(guān)系式。生產(chǎn)能力利用率的盈虧平衡點(diǎn)：

BEP=Cf÷(B-Cv-H)×100%

(10)

式中：Cf是固定成本，B是銷售收入，Cv是可變成本，H是稅金。根據(jù)盈虧平衡分析關(guān)系式可以對(duì)污水處理項(xiàng)目整個(gè)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)的財(cái)務(wù)盈虧狀況進(jìn)行計(jì)算，可以根據(jù)此計(jì)算出盈虧平衡點(diǎn)。盈虧平衡點(diǎn)越低，表明投資項(xiàng)目的抗風(fēng)險(xiǎn)能力越強(qiáng)。

2 盈虧平衡分析實(shí)例應(yīng)用

2.1 未進(jìn)行污泥資源利用的污水處理廠盈虧平衡分析

為驗(yàn)證盈虧平衡模型的可靠性，進(jìn)行新疆某污水處理廠實(shí)例分析驗(yàn)證。污泥處置方式為填埋。該項(xiàng)目總投資估算為3112.15萬元，其中固定資產(chǎn)投資2286.71萬元。包含：建設(shè)工程費(fèi)1056.6萬元，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)1124.21萬元，安裝工程費(fèi)98.1萬元，建設(shè)期1年，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期19年，勞動(dòng)定員10人。

(1)固定成本(Cf)。根據(jù)式(1)計(jì)算，按折舊分類，其中房屋建筑折舊年限30年，殘值率為5%，年折舊額為33.46萬元，設(shè)備折舊年限15年，殘值率為5%，年折舊額為71.2萬元，維修費(fèi)(Cf2)一般按設(shè)備總投資的1.8%計(jì)算，即維修費(fèi)(Cf2)40.16萬元，建設(shè)周期1年。Cf=144.82萬元。

(2)變動(dòng)成本(Cv)。①電費(fèi)(Cv1)根據(jù)式(2)計(jì)算，R取0.9kW·h，根據(jù)《新疆電網(wǎng)一般商業(yè)及其他類用電銷售電價(jià)表》可知，Ea=0.4087元/kW·h，Cv1=134.26萬元。②藥劑費(fèi)(Cv2)根據(jù)式(3)計(jì)算，Y=0.00005噸，Eb藥劑費(fèi)的平均單價(jià)按4000元/噸記取，Cv2=54.75萬。③人工費(fèi)(Cv3)根據(jù)式(4)計(jì)算，該污水處理廠人員定額為10人，人均工資Ec為6萬元/年，Cv3=60萬元。④運(yùn)輸費(fèi)(Cv4)根據(jù)式(5)計(jì)算，污泥日產(chǎn)量(Q)為5噸，每噸污泥的運(yùn)輸單價(jià)為200元。Cv4=36.5萬元。⑤材料費(fèi)(Cv5)。該污水處理廠沒有采用污泥資源化利用，該費(fèi)用不計(jì)。總變動(dòng)成本(Cv)為284.61萬元。

(3)年經(jīng)營(yíng)收入(B)。根據(jù)式(7)計(jì)算，M2為90%，假設(shè)出水單價(jià)P為1.5元。計(jì)算出水收入(B1)為492.75萬元。

(4)稅金。根據(jù)式(9)計(jì)算得出稅金為30.68萬元。

(5)盈虧平衡點(diǎn)確定(BEP)。根據(jù)式(10)計(jì)算盈虧平衡點(diǎn)為81.61%，即項(xiàng)目在達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的正常年份，其生產(chǎn)能力為81.61%時(shí)，實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。

2.2 進(jìn)行污泥資源利用的污水處理廠盈虧平衡分析

該污水處理廠為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，降低污水廠的負(fù)債，在處理規(guī)模、處理工藝不變的情況下，將污泥處置方式由填埋改建為廠內(nèi)堆肥制肥，并將肥料有效售出的經(jīng)營(yíng)模式。隨著污泥的資源利用方式的改變，污水處理廠相應(yīng)的設(shè)備和勞動(dòng)人員，總投資和運(yùn)行成本也產(chǎn)生了相應(yīng)變化。該項(xiàng)目總投資估算為3223.6萬元，其中固定資產(chǎn)投資2514.7萬元。固定資產(chǎn)中，建設(shè)工程費(fèi)1126.5萬元，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)1284.7萬元，安裝工程費(fèi)103.5萬元，建設(shè)期1年，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期19年，勞動(dòng)定員12人。

(1)固定成本(Cf)。按折舊分類，其中房屋建筑折舊年限30年，殘值率為5%，年折舊額為35.67萬元，設(shè)備折舊年限15年，殘值率為5%，年折舊額為81.36萬元，維修費(fèi)(Cf2)一般按設(shè)備總投資的1.8%計(jì)算，即Cf2=2514.7×1.8%=45.26萬元，建設(shè)周期1年。Cf為162.29萬元。

(2)變動(dòng)成本(Cv)。①電費(fèi)(Cv1)根據(jù)式(2)計(jì)算，R取0.95kw·h，根據(jù)《新疆電網(wǎng)一般商業(yè)及其他類用電銷售電價(jià)表》可知，Ea=0.4087元/kW·h，Cv1為141.72萬元。②藥劑費(fèi)(Cv2)根據(jù)式(3)計(jì)算，Y=0.00005噸，Eb藥劑費(fèi)的平均單價(jià)按4000元/噸記取，Cv2結(jié)果為54.75萬元。③人工費(fèi)(Cv3)根據(jù)式(4)計(jì)算，該污水處理廠人員定額為12人，人均工資Ec為6萬元/年，Cv3=72萬元。④運(yùn)輸費(fèi)(Cv4)污泥采用堆肥的方式，運(yùn)輸費(fèi)不計(jì)。⑤材料費(fèi)(Cv5)根據(jù)式(6)計(jì)算，1萬立方米污水可產(chǎn)出污泥為5噸，成本單價(jià)500元/噸。Cv5得91.26萬元。可變成本Cv為359.73萬元。

(3)年經(jīng)營(yíng)收入(B)。根據(jù)式(7)計(jì)算，M2為90%，假設(shè)出水單價(jià)P為1.5元。計(jì)算B1得492.75萬元。根據(jù)式(8)計(jì)算，假設(shè)銷售單價(jià)為1200元/噸，B2結(jié)果為127.75萬元。年經(jīng)營(yíng)收入(B)為620.5萬元。

(4)盈虧平衡點(diǎn)確定(BEP)。根據(jù)式(10)可以計(jì)算出盈虧平衡點(diǎn)BEP為62.23%，即項(xiàng)目在達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的正常年份，其生產(chǎn)能力為62.23%時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。

3 污泥資源化利用前后的盈虧平衡對(duì)比分析

將污水處理廠污泥資源化利用前后進(jìn)行對(duì)比盈虧平衡分析，如表1所示。

表1 污水處理廠污泥資源利用前后盈虧平衡計(jì)算對(duì)比

污水處理廠沒有進(jìn)行污泥資源化利用，僅進(jìn)行污泥填埋的方式，該廠用生產(chǎn)能力利用率表示的盈虧平衡點(diǎn)為81.61%。采用污泥堆肥利用時(shí)的污水處理廠用生產(chǎn)能力利用率表示的盈虧平衡點(diǎn)為62.23%。由此可以看出，以堆肥方式進(jìn)行污泥資源利用時(shí)污水處理廠的盈虧平衡點(diǎn)遠(yuǎn)低于以填埋的方式?jīng)]有進(jìn)行污泥資源利用時(shí)的盈虧平衡點(diǎn)。所以污水處理廠將污泥資源化利用后，污水處理廠抗風(fēng)險(xiǎn)性明顯增大，污水處理廠虧損可能性變小。

4 結(jié)論

(1)通過實(shí)例驗(yàn)證已經(jīng)建立好的盈虧平衡分析模型，得出的盈虧平衡點(diǎn)符合此類項(xiàng)目的平均值，即可證明此盈虧平衡分析模型可行。

(2)通過盈虧平衡分析得出污水處理廠將污泥資源化利用可以增加污水處理廠抗風(fēng)險(xiǎn)性。同時(shí)，污水處理廠虧損可能性明顯減小。

(3)污泥資源化利用給污水處理廠提供了一種減損的途徑。在污水處理廠內(nèi)建設(shè)污泥資源利用項(xiàng)目，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，有一定的投資價(jià)值。