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3-5万t/d污水处理厂BOT运营可行性分析陈世朋环境科学中国人民大学摘要：本文从政策、技术、成本收益和风险的角度分析了3-5万t/d污水处理厂BOT运行的可行性，对中小规模污水处理厂BOT运行有一定的指导作用。1政策分析1.1概念“BOT（Build-Operate-Transfer）投融资方式”又称为“特许权投融资方式”。其定义是指国家或地方政府部门通过特许权协议，授予签约方私营企业（民营或外资）承担公共性基础设施（基础产业）项目的融资、建造、经营和维护；在协议规定的特许期限内，项目公司拥有投资建造设施的所有权（这个所有权不是完整意义的上的所有权），允许向设施使用者收取适当费用，由此回收项目投融资、经营和维护成本并获得合理的回报；特许期满，项目公司将设施无偿地移交给签约方的政府部门。1.2背景分析2005年我国生活污水排放量为281.4亿吨，城市污水处理率达到48.4%，距达到70%的处理率还有60亿吨的缺口，提高污水处理能力所需资金量巨大，为加快污水处理设施建设，国家积极引导以BOT模式建设污水处理厂。1.3相关政策2000年党的十五届三中全会在《关于促进小城镇健康发展的若干意见》中明确提出：“要充分运用市场机制搞好小城镇建设。各地要制定相应的优惠政策，吸引企业、个人及外商以多种方式参与小城镇基础设施的投资、建设和经营，多渠道投资小城镇教育、文化、卫生等公用事业，走出一条在政府引导下主要依靠社会资金建设小城镇的路子。”2001年国务院在《关于国家环境保护“十五”规划的批复》中要求：“积极推进污染治理的企业化、产业化、市场化。结合扩大内需多渠道筹集资金，鼓励和支持各类社会资金投向环境保护，加大城市污水处理费、垃圾处理费征收力度，使污染治理设施运行达到保本微利的水平，形成政府、企业、社会多元化投人和政府主导、市场推进、公众参与的环境保护机制。”2001年国家计委在制定《国民经济和社会发展第十个五年计划——城镇化发展重点专项规划》时，明确了小城镇污水处理工程的BOT操作方式，规划要求：“深化城镇基础设施投融资体制改草，鼓励各种社会资金投资建设和经营城镇基础设施，探索特许权经营、BOT、BLT等多种方式。”2001年国家经贸委在《环保产业发展“十五”规划》中明确指出：“要积极探索建立与市场经济体制相适应的多元化的环保产业投融资机制，调动全社会投资环境保护和环保产业的积极性。在已建立收费机制的城市可以采取国际通行的BOT项目投融资方式筹集资金，也可以采取股份制的方式，由政府、企业、个人共同出资建设和运行城市环保基础设施。2003年中华人民共和国国务院369号令《排污费征收使用管理条例》指出：“依照水污染防治法的规定，向水体排放污染物的，按照排放污染物的种类、数量缴纳排污费；向水体排放污染物超过国家或者地方规定的排放标准的，按照排放污染物的种类、数量加倍缴纳排污费。”2006年国家环保总局《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中指出：“加强城市污水处理设施建设，全面开征污水处理费，到2010年城市污水处理率不低于70％。”2006年国家环保总局局长周生贤指出：“到今年底，全国所有城镇都要开征污水处理费，并逐步提高收费标准，原则上达到每吨污水收费0.8元,以保证污水处理设施的正常运行。明后年内，所有自备水源用户都要开征污水处理费。”建设部总工程师王铁宏指出：“十一五”期间，我国拟在城市水管理、污水处理、污水再利用、饮用水处理等方面投资3000亿元。与BOT相关者政策和规定还有：国务院国发［2000］36号《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》。建设部、国家环保总局城市建城［2001］223号文关于转发《福建省关于推进城市污水处理产业化发展的暂行规定》的通知。国家发展计划委员会、建设部、国家环保总局计投资［2002］1591号《关于印发推进城市污水、垃圾处理产业化发展意见的通知》。中华人民共和国建设部建城［2002］272号关于印发《关于加快市政公用行业市场化进程的意见》的通知。1.4结论结论：国家在政策上鼓励、支持污水处理厂的BOT运营，保证运营者获得保本微利的收益，在地地、银行、财政方面给与一定的优惠。2技术分析2.1技术要求3-5万t/d的处理量属于中小规模，规模经济效应不显著，因此应选则“高效低耗”的污水处理技术和工艺，作为工艺选择的两个重要技术经济指标为：.吨水投资：1200元（不包括征地和特殊的地基处理费用）.吨水直接运行费：0.35元（主要包括工艺能耗、药剂费和人工费）污水处理厂的投资费用主要包括土建费用和设备费用，因此选用水力停留时间短、流程短、设备简单的工艺。可以减少用地、省略初沉池、二沉池和选用简单的设备等来降低投资费用。污水处理厂的运行费用主要包括能耗、污泥处理处置费用和工人的工资福利，能耗费用占总运行费用的40%-50%，污泥的处理处置费用约占总运行费用的30%，工人的工资福利占总运行费用的20%。10%-20%的能耗用于污水和污泥提升，50%的能耗用于曝气供氧，10%-25%的能耗用于污泥处理。降低污水处理的运行费用主要是降低曝气能耗和减少污泥产量。2.2工艺选择2.2.1氧化沟工艺氧化沟通常采用表曝方式，较少采用鼓风曝气，最为常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟。氧化沟属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力；一般不设初沉池，工艺简化，节省占地；一般采用低负荷延时曝气方式运行，处理效果好，污泥好氧稳定，同时可减少污泥产量（如果污泥出路可靠，也可适当提高负荷）。中小规模的氧化沟的吨水投资费用在1200元左右。2.2.2SBR工艺SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CAST工艺、UNITANK工艺等不同方法，间歇进水和间歇曝气，脱氮除磷能力强，适用于小规模的污水处理厂。SBR工艺省去初城池、二沉池和回流污泥泵房，使布置更加紧凑，池深也不受限制，必要时可适当加深，所以占地少。SBR工艺对设备和操作的要求较高，因此重点是尽可能降低基建和运行费用，简化操作过程，提高系统的可靠性和灵活性。中小规模的SBR的吨水投资费用在1200元左右。2.2.3曝气生物滤池工艺曝气生物滤池占地面积小，填料便宜，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀的占地和投资。出水水质好，由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超过10mg/L；氧的利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低，曝气生物滤池中，氧的利用效率可达20%-30%，曝气量明显低于一般生物处理法；抗冲击负荷能力强，耐低温，曝气生物滤池可在正常负荷2-3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小；易挂膜，启动快，在水温10-15℃时，2-3周即可完成挂膜过程。此外，曝气生物滤池采用模块化结构，便于后期改、扩建。中小规模的曝气生物滤池的吨水投资费用在1000元左右。缺点是容易堵塞，维护不方便。2.2.4二级处理的一级处理强化技术一级处理投资少，动力消耗低，不但可去除一部分有机物，而且对后续二级生物处理影响较大，采用强化一级处理技术，可以降低城市二级污水处理厂的投资。二级处理的一级处理工艺对TP、SS、BOD和重金属等的处理效果较好，耐冲击负荷的能力也较强。系统的基建投资、占地面积小于活性污泥法（包括A/O、A2/O等工艺），而且运行管理灵活简便、处理过程稳定可靠、近期投资环境效益好。同时采用高效絮凝剂技术，具有投资低廉（为生化法的1/5—1/10），运行费用低的优点。2.2.5污水生态工程处理技术生态工程处理技术包括氧化塘处理技术、土地处理技术和人工湿地处理技术。生态处理技术的主要优点是基建费用低；不需要曝气，运行维护费用低廉、运行可靠、简易。基建费单价仅为常规二级处理厂基建单位的1/5-1/3，运行维护费为常规二级处理的1/10。生态工程处理技术的缺点是占地面积大。2.3结论结论：能够满足规模为3-5wt/d污水处理厂“高效低耗”要求的工艺有氧化沟工艺、SBR工艺、曝气生物滤池工艺、用于二级处理的一级处理强化技术和生态工程处理技术，BOT模式建设和运营污水处理厂在技术上是可行的。3成本收益分析3.1成本分析造价：1000-1500元/t特许经营期：20-30年，一般25年建设期：1-1.5年运营期：运营期=特许经营期-建设期直接运营成本：0.25-0.40元/t（污水处理成本）完全运营成本：0.40-0.60元/t（污水处理成本、设备折旧、贷款利息）3.2收益分析价格：根据不同的来源分类，目前居民生活污水约0.8元/t、工业企业基建污水约1.2元/t、经营服务业污水约2.0元/t、特殊行业（如洗浴）污水约2.5元/t。水量：处理水量按自来水使用量的一定比例计算而定。单独取水的企业污水排放量根据估算而定。一般政府还会承诺保底水量，当水量低于最低水量时，以最低水量计。收费方式：污水处理费包含在自来水费中。如果工厂排放的污水超过市政污水的标准时需在另外交纳排污费。对于贫困军民给与一定优惠。3.3个案分析假设污水处理厂规模为5wt/d，吨水造价为1200元，完全运营成本为0.5元/t，收取污水处理费为0.8元/t，特许经营期25年，建设期1.5年，年利率以4.14%计。则基建投资成本=24,000,000元年运行成本=3,650,000元年收益=7,300,000元年净收益=年收益-年运行费用=5,840,000元考虑到利率基建投资成本=66,168,391元总收益为=87,854,698元投资净收益=21,686,307元投资回报率=32.78%4风险分析4.1技术风险分析污水处理技术、工艺的选择直接关系到污水处理厂的运营成本，因此工艺的选择和未来20多年内技术的发展和替代技术的产生会对投资产生重大影响。技术发展和新技术产生具有较大的不确定性，有污水处理工艺的发展历程来看，在未来二十年内出现远远优于于目前处理效果、投资和运行成本水平技术的可能性很小，所以工艺的选择、提高污水处理厂的运行效率是技术方面最大的影响因素。4.2政策风险分析在长达20年甚至更长的运营期中可能出现的政策，经济及自然不可抗拒诸方面的重大变化会对项目执行产生重大影响，对于自然不可抗拒的风险可以由保险公司来承担，因此政策的影响关系到项目的成败。近年我国经济持续快速发展，政策稳健，政府给与了污水处理行业不少优惠政策，并承诺保证污水处理设施的保本微利运行，因此应对BOT投资保持信心。4.3财务风险分析银行利率、电价、污水处理费的波动和通货膨涨会对投资成本和收益产生较大影响。当利率上升时，投资收益率相应增加，而污水处理厂的收益率仍维持在微利水平，意味着投资的收益下降；当利率下降时，投资收益率相应减小，意味着投资的收益上升。通货膨胀会影响利率，发生通货膨胀时利率上升，发生通货紧缩时利率下跌，通货膨胀一直控制在合理的范围内，对投资的影响与利率相似。我国一直采取稳健的货币政策，保持低息水平，因此利率将不会有较大变化。污水处理费用通过价格听证会的形式制定，是市场机制形成的价格，污水处理费随市场情况的变化而变化，因此不会取得较高的利润。但污水处理作为一种垄断性的行业，市场竞争不是太激烈，因此污水处理费的价格会比较稳定。4.4结论国家对污水处理厂BOT运营模式的政策支持不会发生太大变化。污水处理工艺的选择直接关系到污水处理厂的投资和运行成本，因此污水处理工艺的选择是风险控制的关键。利率、通货膨胀的影响是宏观性的，不会对投资造成巨大影响。污水处理行业属于自然垄断行业，污水处理费会的价格比较稳定。