11.06.02
城市污水处理厂的经济性与费用估算工学博士Dirk Weichgrebe
汉诺威大学水经济和废物处理技术研究所汉诺威大学水经济和废物处理技术研究所
Welfengarten 1,D-30167 Hannover
Tel,0511/ 762-2899
weichgrebe@isah.uni-hannover.de
城市污水处理厂运营管理与运行技术培训班2003.4.1-2003.4.4
中德环境技术中心,湖南省建设厅,长沙,湖南,中国
11.06.02
私有化的?优点“
有私有财政的来源
有效的设计
协同效益的运用
有良好资质的人员和好的技术
灵活的组织形式
扩宽竞争面
11.06.02
私有化的?缺点“
以降低质量为代价来提高利润
难以保证净化效果的长期稳定的安全性
社区仍然最终对污水的净化负责
往后大的费用支出,如污水管网的清洁维护等,还是要城市和社区来承担.
11.06.02
影响污水处理排放的因素管网:
住户的密集程度
地形
建筑材料污水处理厂:
排放量
净化效率
特别的价格要素资产(折旧& 利息):
投资的时间点
使用年限
折旧的模式
利息
补贴与捐助
11.06.02
费用的类型总的费用成本费用
人工
能源
维护,检修保养
净化
运行物质
运转外其他费用污水排放费用
折旧
利息运行费用
11.06.02
总费用的子项目比较
0
10
20
30
40
50
60
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
年费用
[�/(E*a)]
运转费用投资费用
11.06.02
折旧费 27%
废物-及污泥处置费用
4%
排水费
3%
利息
29%
人工费用
13%
材料费
12%
能源花费
12%
污水处理的费用种类
11.06.02
污水处理的费用能源花费
12%
材料费
12%
人工费
13%
利息
29%
排水费
3%
废物及污泥处置费用
4%
折旧费 27%
固定费用部分固定费用部分
75 - 85 %
11.06.02
投资费用子项目比较
0
5
10
15
20
25
30
35
40
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
投资费用
�/(
E*a)]
悬浮物去除混合设施厂房污泥处置
P-的去除生物工段机械工段
11.06.02
运行费用子项目比较
0
5
10
15
20
25
30
35
40
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
运行费用比较
[�/(E*a)]
污泥,废物处置化学物质企业外费用保养,维护,养护能源人工
11.06.02
污水净化费用
0
5
10
15
20
25
30
35
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
不同项目花费
[�/kg]
或
[�/10 m3]
�/m
3
�/kgBOD
�/kgN
�/kgP
11.06.02
污水处理厂净化效率
9,1
31,8
9,1
13,6
13,6
22,7
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
< 60 60 - 70 70 - 80 80 - 90 90 - 100 > 100
净化效率[%]
污水处理厂百分比
[%
]
11.06.02
投资结构的变化
花费的重心转向整体加工.
在间接领域互不相关的费用占80 %,
直接/间接的人工费用比由
10:1降到1:1.
传统的被调查费用分担没有任何导向帮助单体加工费用45%
单体加工费用10%
成型材料费用5%
成型材料费用10%
整体加工费用10%
单体材料费用
30%
单体材料费用
25%
管理与行政费用
15%管理与行政费用
30%
整体加工费用
20%
70年代
90年代
11.06.02
使用年限变量
100
93
112
0
20
40
60
80
100
120
140
土建,20 年机械,10 年土建,30 年机械,15 年土建,50 年机械,20 年年费用的变化
[%]
投资时间点,1996
利率,6,5 %
11.06.02
利息变量
100
108
93
0
20
40
60
80
100
120
140
利率3,5 %
(低利率)
利率5 %利率6,5 %
(普通利率)
年开支变化
[%]
投资时间点,1996
使用年限,土建,30 年机械15 年
11.06.02
污泥处理费用变量
100
117
90
0
20
40
60
80
100
120
140
35 �/t 160 �/t 380 �/t
年开支的变化
[%]
11.06.02
电价变量
100
104
96
0
20
40
60
80
100
120
140
0,07 �/kWh 0,10 �/kWh 0,15 �/kWh
年开支变化
[%
]
11.06.02
人工费用变量
100
103
97
0
20
40
60
80
100
120
140
5人8人11人年开支变化
[%]
11.06.02
不同资料的分析比较
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000
居民值EW
投资费用
[�/EW]
Hoffmann,1976
Bohn,1992
Dohmann 1992
Wagner,1995
费用分析
11.06.02
典型的污水处理工艺计算方法设计方案
(场地,背景,
水利条件,等.)
工艺选择,
必需的污泥泥龄验证污泥指数基本条件的调查确定在德国，由水处理专业委员会(ATV-DVWK)负责编写，定期更新，并公开发表污水处理各种工艺计算程序，各种工艺运作及设备的采用的技术规范及指南。
11.06.02
计算程序
0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 1 2 3 4 5
100
90
80
70
60
50
BOD
5
–
降解
(%)
污泥负荷(g BOD
5
/d*g干物质)
0,54 0,75 0,83 0,95 1,10 1,40 1,45 1,50
剩余污泥(g干物质/g BOD
5
–降解)
100 40 20 7,5 4,3 2,3 1,2 0,5 0,3 0,2
污泥泥龄(天数)
有机碳的继续氧化高效的活性生物法硝化污泥固化
11.06.02
典型的污水处理工艺计算方法设计方案
(场地,背景,
水利条件,等.)
工艺选择,
必需的污泥泥龄验证污泥指数二沉池的计算活性污泥池的计算基本条件的调查确定是否为优化的活性污泥池/二沉池改变活性污泥干物质浓度不不总的改进方案是计算完成是
11.06.02
与BOD
5
/N相关的需氧量
1513
11
9753
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000
需氧量
[kg/d]
OV –运行值
O2 –需求量
O
2
-碳降解所需氧
O
2
-反硝化所得到的氧
O
2
-硝化所需氧
OV –运行值
BOD/N [-]
BOD
5
[kg/d]
11.06.02
与BOD
5
/N相关的氮物质含量
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000
BOD
5
[kg/d]
氮物质
[kg/d]
Bn –含量
Bn –入水值
B
N
-硝化/反硝化
B
N
-进入剩余污泥
B
N
-出水( 11 mg/l)
BOD/N [-]
1513
11
9753
11.06.02
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
4,25
2,50
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3
不同的费用
[�/kg N
eli
]
200
80
TSB
N
+ HSB
DN
SHARON
Nitri
HSB
N+DN
TSB
N+DN(sim.)
(反-)硝化甲醇费用[�/t]
100
污泥处理费用[�/t]
300100 500
100120
150
相关要素比较根据Bohn的计算的变量
(nach Beier,2002)
11.06.02
P-降解与BOD
5
/N的关系
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000 17.000
BOD
5
[kg/d]
磷含量
[kg/d]
P –入水
P –含量
P沉降
P生物P
P含量
P降解
P沉降
BOD/N [-]
73,965,256,547,830,421,7
13
39,1
11.06.02
与P-降解所影响的剩余污泥含量
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000 17.000
BOD
0
[kg/d]
P
降解所影响的剩余污泥量
[kg/d]
有Bio-P
无Bio-P
üS
F?ll
üS
Bio-P
üS
F?ll
BOD/N [-]
73,965,256,547,830,421,7
13
39,1
剩余污泥产生剩余污泥产生
11.06.02
总结考虑各种因素对费用体系评价是相当重要的(特别考虑净化效率)
投资费用:
a私营业主模式倾向于投资要经济节省
a资产计算方式在一定程度上影响到年度开支运行费用:
a各种因素对运行费用的影响不大,因为他主要与周边条件有关
a节约开支的根本在于节约人员开支费用的高低是污水处理厂的运营机制决定的,而不是污水处理厂的融资模式来决定的.
城市污水处理厂的经济性与费用估算工学博士Dirk Weichgrebe
汉诺威大学水经济和废物处理技术研究所汉诺威大学水经济和废物处理技术研究所
Welfengarten 1,D-30167 Hannover
Tel,0511/ 762-2899
weichgrebe@isah.uni-hannover.de
城市污水处理厂运营管理与运行技术培训班2003.4.1-2003.4.4
中德环境技术中心,湖南省建设厅,长沙,湖南,中国
11.06.02
私有化的?优点“
有私有财政的来源
有效的设计
协同效益的运用
有良好资质的人员和好的技术
灵活的组织形式
扩宽竞争面
11.06.02
私有化的?缺点“
以降低质量为代价来提高利润
难以保证净化效果的长期稳定的安全性
社区仍然最终对污水的净化负责
往后大的费用支出,如污水管网的清洁维护等,还是要城市和社区来承担.
11.06.02
影响污水处理排放的因素管网:
住户的密集程度
地形
建筑材料污水处理厂:
排放量
净化效率
特别的价格要素资产(折旧& 利息):
投资的时间点
使用年限
折旧的模式
利息
补贴与捐助
11.06.02
费用的类型总的费用成本费用
人工
能源
维护,检修保养
净化
运行物质
运转外其他费用污水排放费用
折旧
利息运行费用
11.06.02
总费用的子项目比较
0
10
20
30
40
50
60
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
年费用
[�/(E*a)]
运转费用投资费用
11.06.02
折旧费 27%
废物-及污泥处置费用
4%
排水费
3%
利息
29%
人工费用
13%
材料费
12%
能源花费
12%
污水处理的费用种类
11.06.02
污水处理的费用能源花费
12%
材料费
12%
人工费
13%
利息
29%
排水费
3%
废物及污泥处置费用
4%
折旧费 27%
固定费用部分固定费用部分
75 - 85 %
11.06.02
投资费用子项目比较
0
5
10
15
20
25
30
35
40
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
投资费用
�/(
E*a)]
悬浮物去除混合设施厂房污泥处置
P-的去除生物工段机械工段
11.06.02
运行费用子项目比较
0
5
10
15
20
25
30
35
40
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
运行费用比较
[�/(E*a)]
污泥,废物处置化学物质企业外费用保养,维护,养护能源人工
11.06.02
污水净化费用
0
5
10
15
20
25
30
35
污水处理厂A污水处理厂B污水处理厂C污水处理厂D污水处理厂E污水处理厂F
不同项目花费
[�/kg]
或
[�/10 m3]
�/m
3
�/kgBOD
�/kgN
�/kgP
11.06.02
污水处理厂净化效率
9,1
31,8
9,1
13,6
13,6
22,7
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
< 60 60 - 70 70 - 80 80 - 90 90 - 100 > 100
净化效率[%]
污水处理厂百分比
[%
]
11.06.02
投资结构的变化
花费的重心转向整体加工.
在间接领域互不相关的费用占80 %,
直接/间接的人工费用比由
10:1降到1:1.
传统的被调查费用分担没有任何导向帮助单体加工费用45%
单体加工费用10%
成型材料费用5%
成型材料费用10%
整体加工费用10%
单体材料费用
30%
单体材料费用
25%
管理与行政费用
15%管理与行政费用
30%
整体加工费用
20%
70年代
90年代
11.06.02
使用年限变量
100
93
112
0
20
40
60
80
100
120
140
土建,20 年机械,10 年土建,30 年机械,15 年土建,50 年机械,20 年年费用的变化
[%]
投资时间点,1996
利率,6,5 %
11.06.02
利息变量
100
108
93
0
20
40
60
80
100
120
140
利率3,5 %
(低利率)
利率5 %利率6,5 %
(普通利率)
年开支变化
[%]
投资时间点,1996
使用年限,土建,30 年机械15 年
11.06.02
污泥处理费用变量
100
117
90
0
20
40
60
80
100
120
140
35 �/t 160 �/t 380 �/t
年开支的变化
[%]
11.06.02
电价变量
100
104
96
0
20
40
60
80
100
120
140
0,07 �/kWh 0,10 �/kWh 0,15 �/kWh
年开支变化
[%
]
11.06.02
人工费用变量
100
103
97
0
20
40
60
80
100
120
140
5人8人11人年开支变化
[%]
11.06.02
不同资料的分析比较
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000
居民值EW
投资费用
[�/EW]
Hoffmann,1976
Bohn,1992
Dohmann 1992
Wagner,1995
费用分析
11.06.02
典型的污水处理工艺计算方法设计方案
(场地,背景,
水利条件,等.)
工艺选择,
必需的污泥泥龄验证污泥指数基本条件的调查确定在德国，由水处理专业委员会(ATV-DVWK)负责编写，定期更新，并公开发表污水处理各种工艺计算程序，各种工艺运作及设备的采用的技术规范及指南。
11.06.02
计算程序
0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 1 2 3 4 5
100
90
80
70
60
50
BOD
5
–
降解
(%)
污泥负荷(g BOD
5
/d*g干物质)
0,54 0,75 0,83 0,95 1,10 1,40 1,45 1,50
剩余污泥(g干物质/g BOD
5
–降解)
100 40 20 7,5 4,3 2,3 1,2 0,5 0,3 0,2
污泥泥龄(天数)
有机碳的继续氧化高效的活性生物法硝化污泥固化
11.06.02
典型的污水处理工艺计算方法设计方案
(场地,背景,
水利条件,等.)
工艺选择,
必需的污泥泥龄验证污泥指数二沉池的计算活性污泥池的计算基本条件的调查确定是否为优化的活性污泥池/二沉池改变活性污泥干物质浓度不不总的改进方案是计算完成是
11.06.02
与BOD
5
/N相关的需氧量
1513
11
9753
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000
需氧量
[kg/d]
OV –运行值
O2 –需求量
O
2
-碳降解所需氧
O
2
-反硝化所得到的氧
O
2
-硝化所需氧
OV –运行值
BOD/N [-]
BOD
5
[kg/d]
11.06.02
与BOD
5
/N相关的氮物质含量
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000
BOD
5
[kg/d]
氮物质
[kg/d]
Bn –含量
Bn –入水值
B
N
-硝化/反硝化
B
N
-进入剩余污泥
B
N
-出水( 11 mg/l)
BOD/N [-]
1513
11
9753
11.06.02
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
4,25
2,50
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3
不同的费用
[�/kg N
eli
]
200
80
TSB
N
+ HSB
DN
SHARON
Nitri
HSB
N+DN
TSB
N+DN(sim.)
(反-)硝化甲醇费用[�/t]
100
污泥处理费用[�/t]
300100 500
100120
150
相关要素比较根据Bohn的计算的变量
(nach Beier,2002)
11.06.02
P-降解与BOD
5
/N的关系
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000 17.000
BOD
5
[kg/d]
磷含量
[kg/d]
P –入水
P –含量
P沉降
P生物P
P含量
P降解
P沉降
BOD/N [-]
73,965,256,547,830,421,7
13
39,1
11.06.02
与P-降解所影响的剩余污泥含量
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
3.000 5.000 7.000 9.000 11.000 13.000 15.000 17.000
BOD
0
[kg/d]
P
降解所影响的剩余污泥量
[kg/d]
有Bio-P
无Bio-P
üS
F?ll
üS
Bio-P
üS
F?ll
BOD/N [-]
73,965,256,547,830,421,7
13
39,1
剩余污泥产生剩余污泥产生
11.06.02
总结考虑各种因素对费用体系评价是相当重要的(特别考虑净化效率)
投资费用:
a私营业主模式倾向于投资要经济节省
a资产计算方式在一定程度上影响到年度开支运行费用:
a各种因素对运行费用的影响不大,因为他主要与周边条件有关
a节约开支的根本在于节约人员开支费用的高低是污水处理厂的运营机制决定的,而不是污水处理厂的融资模式来决定的.
