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从垃圾分类看餐厨垃圾终端处置市场 或将新增3500亿空间

2019-11-14 16:22来源:同花顺财经关键词:餐厨垃圾终端处置市场餐厨垃圾资源化厨余垃圾收藏点赞

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二、强制分类时代来袭,法律约束保障政策执行

1、产业政策引导:46个试点城市全面建立分类处理系统

产业政策引导是产业发展的前提,近年来,国家对垃圾分类和餐厨垃圾处理予以高度重视,有关部委接连发文发展餐厨垃圾处理行业。

2010年5月4日,国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部四委联合下发了《国家展和改革员会办公厅等部门关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害处理试点工作的通知》发改办环资[2010]1020号,要求在全国范围内选择部分具备开展餐厨废弃物资源化利用和无害化处理条件的城市或直辖区进行试点,探索适合我国国情的餐厨垃圾处理工艺路线、形成餐厨废弃物资源化利用和无害化处理产业链,提高资源化和无害化水平。

2019年6月5日,国务院常务会议通过《中华人民共和国固体废物污染环境防治法(修订草案)》。

固废法修订草案第四十四条提出:地方各级人民政府应当统筹规划建设城乡生活垃圾分类、收集、贮存、运输、处置设施,并保障其正常运行,提高生活垃圾的利用率和无害化处置率,促进生活垃圾收集、处置的产业化发展,逐步建立和完善生活垃圾污染环境防治的社会服务体系。

固废法修订草案第四十九条提出:国家推行生活垃圾分类制度,地方各级人民政府应做好分类投放、分类收集、分类运输、分类处理体系建设,采取符合本地实际的分类方式,配置相应的设施设备,促进可回收物充分利用,实现生活垃圾减量化、资源化和无害化。

2019年6月6日,住建部、发改委、生态环境部等九部门联合印发《住房和城乡建设部等部门关于在全国地级及以上城市全面开展生活垃圾分类工作的通知》,提出自2019年起在全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作;到2020年,46个重点城市基本建成生活垃圾分类处理系统;到2025年,全国地级及以上城市基本建成生活垃圾分类处理系统。

垃圾分类从重视变成了法律约束,11天之内三次亮相顶层设计。分别为习近平主席对于垃圾分类做出重要指示;紧接着国务院通过了固废防治法案,主要内容是让地方各级政府做好垃圾分类,配套相应设备,同时建设处理体系,从而资源化和无害化;紧接着住建部发布了垃圾分类时间表,其中两个重要时间节点,一个是2019年全面启动垃圾分类工作,一个是2020年46个城市建成分类和处理系统。

在国家顶层出台了相关政策后,各地市纷纷跟着出台了法案,发力点主要是两个:一个是强行鼓励民众进行分类,一个是建设资源化垃圾处理站,争取实现零填埋。其中热门的代表城市是上海。上海从7月开始从严执法。实行“四分类”标准:有害垃圾、可回收物、湿垃圾、干垃圾;明确个人混合投放垃圾,今后最高可罚200元;单位混装混运,最高则可罚5万元。同时,上海市正在筹建新增7个餐厨垃圾处理项目,将正式开启垃圾分类处理系统的建设。

从上海的实践来看,仅7月1日当天,城管开出了623张整改单,同时北京市城管委也表示将推动垃圾分类立法,且罚款不会低于上海,具体分类标准有一定差异,分为厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾及可回收物。

近几年,我国政府又陆续出台了一些促进垃圾分类和餐厨垃圾资源化处置的相关政策,为餐厨垃圾处理产业的健康发展奠定了良好的政策基础。

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2、发改委先后公示五批、共100个城市推行餐厨垃圾资源化试点

国家发改委、财政部、住建部等部门曾分别在2011年7月、2012年10月、2013年7月、2014年7月、2015年5月,先后公示了5批、累计100个餐厨垃圾资源化利用和无害化处理试点城市(区),覆盖了32个省级行政区。在五批试点城市项目中,国家发改委补贴了约20多亿,通过餐厨垃圾处理试点城市计划,促成了餐厨垃圾产业布局,也撬动了大约80亿社会资本进入,达到了发改委启动餐厨垃圾处理试点的目的。

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三、餐厨垃圾处理投资或将新增3500亿市场空间

垃圾分类实施后,我国的干、湿垃圾(包括餐饮垃圾、厨余垃圾)将从源头到收运均分开。由于干、湿垃圾的成分差异较大,其处理路线也完全不同。我国过往的垃圾处理终端设施以焚烧、填埋为主,2011年开始我国开始推进餐厨垃圾处理,2011-2015年,国家发改委、财政部、住建部等先后公示了5批、累计100个餐厨垃圾处理试点城市(区),覆盖了32个省级行政区;在最新的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中指出,“到‘十三五’末,力争新增餐厨垃圾处理能力3.44万吨/日,但是,根据我国前瞻性产业研究院的整理,我国餐厨垃圾2017年产生量为9972万吨,相当于27.3万吨/日,可见我国餐厨垃圾处理率还极低。

1.处理设备市场空间

和餐厨垃圾相比,我国厨余垃圾的空间和处理需求更大。首先,我们对我国生活垃圾产生量进行估算,方法一:根据中国报告网发布的《2018年中国环卫服务行业展望》报告,我国城市人均垃圾日产生量约为1-1.2kg,考虑到县城及以下人均垃圾产生水平相对城市居民稍低,可假设全国人均垃圾产生量为1kg/d,并以13亿人口基数测算,则可估算我国年垃圾产生量为4.68亿吨。方法二:根据我国《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,到2020年,我国城镇生活垃圾焚烧设施将达59.1万吨/天,占比为54%,可以估算我国城镇生活垃圾年产生量约4亿吨。

根据前瞻研究院发布的《中国生活垃圾处理行业发展前景与投资预测分析报告》,我国生活垃圾中厨余垃圾的占比为40-60%,若保守假设我国生活垃圾产生量为4亿吨/年,同时假设厨余垃圾占生活垃圾比重为50%,则我国厨余垃圾产生量为54.8万吨/天。根据前文分析可知,我国餐饮垃圾产生量约为27.3万吨/天,根据调研数据,厨余垃圾处理吨投资约为40万元,餐饮垃圾处理吨投资约为50万元,则我国餐厨垃圾处理的空间可达3557亿元。当然,也要意识到随着规模化程度的提升,单位投资成本会持续下降。

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2.运营市场空间

此外,根据上文测算,我国厨余垃圾产生量为54.8万吨/天,餐饮垃圾产生量约为27.3万吨/天,根据上市公司调研数据,厨余垃圾处理费用约为170元/吨,餐饮垃圾处理费用约为250元/吨,则仅补贴费用计,餐厨垃圾运营市场的年运营市场空间约为589亿。(由于现阶段试点规模较小,沼气和发电、肥料等都没有形成规模经济,所以没有单独测算)。由于垃圾处置行业有较高的规模效益,我们预计未来运营收入和毛利率会有进一步提高。

附:餐饮垃圾和厨余垃圾处理是两个不同物料来源的市场,餐饮垃圾来自于饭店和酒店,处理过去几年已有初步开展,但前几年仍缓慢,厨余(湿)垃圾来自于居民,是目前新生力量。

四、餐厨垃圾处理技术对比

1、餐厨垃圾主要处理技术:厌氧消化为主,遵循减量化、无害化、资源化三原则

(1)技术应用现状——厌氧资源化为主

目前国内餐厨垃圾处理技术形成了以厌氧资源化为主,肥料化、昆虫生物转化、脱水焚烧、饲料化等为辅的格局。各种技术均有技术公司在不断完善,目前还不能完全否定或肯定某种技术。各种技术在实践中均已经暴露出一些问题,要解决这些问题,需采用生物、粮油、化工、机械、电气等专业技术手段突破。

(2)技术工艺分析——因地制宜,暂时不适合大规模用厨下搅拌机

国内外的餐厨垃圾处理技术很多,但工艺设计目的不外乎三原则:减量化、无害化、资源化。以下将以设计目的划分,以便于清晰了解。

减量化

一是在厨房安装餐厨垃圾破碎机,将各种餐厨垃圾破碎后排入下水道,这种减量方式其实是一种转移,将处理任务转移到污水厂。在美国应用较多,在国内一些城市小区有推广试用。但这种方式不适于餐饮饭馆。特别是国内排水管网设计缺陷,管网堵塞严重,这种方法不适于在国内大面积推广。

二是分布式餐厨垃圾就地消灭型处理机,适合于居住小区的有机垃圾就地消纳,消除臭味,避免蚊蝇的滋生,减少收集运输过程中环境污染问题;其原理是将催化剂掺进垃圾中,搅拌使分解的细菌活性化,垃圾被分解成水和二氧化碳。

三是集中处理方式(厌氧产沼气、肥料化等)在设计时需要按国家相应设计标准。减量均能达到80%以上。

无害化

餐厨垃圾主要的危害是对食品安全的威胁,集中收运后一般会有高温蒸煮提油工序,能起到很好的灭菌功能。目前有争议是餐厨垃圾直接做饲料喂食猪、牛等。欧美很多国家已经明确禁止餐厨垃圾喂养反刍动物(牛、羊等)。我国农业部门对此也持很保守的态度,不再发放任何餐厨垃圾饲料化产品合格证,但可以点对点实验。所以只要能采取正规渠道收集餐厨垃圾,均能完成收集餐厨垃圾无害化的任务。

资源化

餐厨垃圾是各种固废垃圾中资源化潜力最大的物料。所以行业内研究的最多的是如何对餐厨垃圾资源化。餐厨垃圾中含有的油脂经济价值很高,所以一般要将油脂提取出来,提取出来后物料利用有几种技术方向:能源化、肥料化、饲料化等。

综上,国内餐厨废弃物处理工艺主要有厌氧消化制沼气、高温消毒制饲料、复合微生物高温好氧堆肥等工艺方法,根据“无害化、减量化、资源化”原则,对以上几种工艺方法分析如表所示。与其他工艺相比,“预处理+厌氧消化”技术项目应用较多、可靠性较高;符合国家产业政策和发展方向,产品为沼气,可发电,也可制天然气外售;产品能平稳销售,可保证餐厨废弃物的长期持续性处理;国内外成功应用案例较多;适合规模化连续化生产;二次环境污染较小;易于控制;选址比较容易。而且“预处理+厌氧消化”技术体现了节能环保、循环经济等多种理念,能够实现环境、社会和经济效益的协调统一,对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。

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2、“预处理+厌氧消化”工艺路线介绍

以最常用的“预处理+厌氧消化”技术为例,一般餐厨垃圾处理工艺主要包含以下几个系统:

(1)预处理系统

预处理系统主要功能是去除餐厨废弃物中的杂质(塑料袋、酒瓶等物质、金属和砂土)、保证后续设备的安全稳定运行;对餐厨废弃物进行破碎制浆,使餐厨废弃物达到一定的粒径范围,为后续提油和厌氧发酵创造条件。

日处理量50吨和100吨的小体量餐厨项目与垃圾焚烧发电厂协同处理时,可以采用“大物质分选+破碎制浆+除砂除杂”工艺路线。因为小体量餐厨项目固渣进入生活垃圾焚烧发电项目焚烧,仅污水进入厌氧系统,对预处理系统杂物分出率、浆料粒径要求较低。

日处理量200吨餐厨项目与垃圾焚烧发电厂协同处理时,可以采用“大物质分选+精分制浆+除砂除杂”工艺路线。该路线预处理系统杂物分出率、浆料粒径要求较高,提油后固相、液相共同进入厌氧系统,不会对厌氧系统造成危害。

(2)提油系统

本系统的主要功能是将浆液中的油脂、有机固渣以及有机液相分离,对粗油脂进行提纯,使毛油纯度达到97%以上。

(3)厌氧系统

厌氧消化系统的主要功能是为经预处理后的有机物料提供最佳的厌氧环境,对有机质进行充分分解,并产生沼气。

针对200吨/天及以上处理量的餐厨项目采用CSTR全混流厌氧,通过厌氧产生的沼气收集稳压后,输送至发电项目炉膛进行利用。

针对50吨/天和100吨/天的小体量餐厨项目,采用与垃圾焚烧发电厂协同处理时,餐厨垃圾经过预处理脱水、提油后滤渣直接外运进行焚烧处理,滤液处理由CSTR工艺调整为UASB厌氧工艺进行厌氧发酵处理。对比原有的工艺,由于餐厨成分复杂,CSTR厌氧处理对料液杂质含量及浆液粒度要求高,造成预处理投资成本及运行费用高。此外CSTR水力停留时间长,污泥流失率高适用于处理TS(6%~12%)浓度较高的物料。脱水后的滤液TS(2%~4%)含量低适合采用UASB处理。UASB处理水力停留时间短投资低、污泥流失率低运营抗冲击能力强,运营参数要求低控制简单。

(4)沼气储存净化系统

由于厌氧产生的沼气中含有大量硫化氢、水分及其余杂质,不能满足后续各用气单元的进气质量要求,因此需要在本系统对沼气进行脱硫、过滤、除湿及稳压处理。处理过后的沼气存储在气柜内,一旦超过存储压力,多余沼气需要通过沼气火炬燃烧处理。

(5)沼气资源化利用系统

本系统是全厂生物质能源的转化利用系统,负责将沼气转化为热量及电力,实现最终的能源回收利用。

(6)污水处理系统

餐厨废弃物处理项目污水处理系统所接受的污水包括厌氧消化系统排出的沼液,以及车辆、车间地面冲洗水,生活污水及其它污水。污水统一处理至污水综合排放标准(GB8978-1996)三级标准,排入市政污水管网;纳滤浓液需要外运处置。

(7)沼渣脱水系统

本次技术方案在综合考虑投资运行经济性、节能减排效果、餐厨废弃物处理减量化目标、运行能耗等多方面因素之后,推荐采用离心式脱水机将沼渣脱水至含水率80%左右后外运处置。

(8)臭气处理系统

厂区臭气通过风管进行收集处理,达标后排放,保证整个工厂良好的运行环境。臭气处理系统排放标准为《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-2017)。

五、典型项目案例:投资回收期8.5年,毛利率34%

我们以调研中了解到的餐厨废弃物资源化利用和无害化处理PPP项目为例,对典型餐厨垃圾处理项目进行案例分析和相关数据测算。根据测算,一个典型的二线城市200t/d的餐厨垃圾处理项目,项目投资回收期约为8.5年,而餐厨垃圾项目一般设备折旧年限在10年以上,项目收益可观。

原标题:环保行业专题——垃圾分类之餐厨垃圾终端处理
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