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(1)有机固废处理技术分析:
①餐厨垃圾处理技术发展情况:根据《餐厨垃圾处理技术规范》(CJJ184-2012)餐饮垃圾和厨余垃圾统称为餐厨垃圾,二者垃圾性质不完全相同,但较为相近,处理技术为预处理不同,后续工艺相同。
国内餐厨垃圾处理技术种类较多,传统技术主要有焚烧和填埋,核心问题是对环境有较大的二次污染;其次是餐厨垃圾含水率高,焚烧成本高,填埋产生较多渗滤液,环境成本也较高。主流技术主要有厌氧发酵、好氧堆肥、昆虫法等。好氧堆肥,是利用好氧菌对餐厨垃圾进行氧化和分解,最终产出有机复合肥料与土壤改良剂,缺点是占地面积大,臭气难以控制,对环境二次污染严重。昆虫法中主要的一种是利用黑水虻取食餐厨垃圾转化为动物蛋白,缺点是占地面积大、环境卫生条件差。厌氧发酵是最普遍的一种工艺,因为不但能无害化处理餐厨垃圾,还能产生资源化产品沼气,有成熟可靠的技术;此外只要是城市有机固废均可通过厌氧发酵产生沼气,意味着多种有机固废浆料可以同时联合厌氧发酵。目前,国内厌氧发酵技术又以全混式湿式厌氧发酵技术最为成熟稳定,有许多大型的项目案例。以上餐厨垃圾处理技术优势和缺陷对比如下:
②动物固废处理技术发展态势:国内外对动物固废的处理工艺主要有掩埋、焚烧、堆肥、蒸煮、高温灭菌脱水等,相关工艺技术对比情况如下表所示:
由上表可知,目前动物固废最佳处理工艺为高温灭菌脱水,这也是目前动物固废处理的主流技术。
③粪污等有机固废处理技术情况:国内外城市粪污处理的方法很多,较为常见的有生物法,包括厌氧发酵、好氧发酵;化学法,包括混凝沉淀;高压高温法,包括湿式氧化处理;高温堆肥法;粪污污泥自然处理法等。目前,粪污处理主流工艺为厌氧发酵和混凝沉淀。
④有机固废协同处理技术情况:有机固废协同处理技术,是近两年兴起的。目前行业内主流的工艺为:各类有机固废分别预处理+联合厌氧发酵处理,产生的固体废物填埋或焚烧处理。其中联合厌氧发酵又分为干式厌氧和湿式厌氧,干式厌氧大型稳定运营案例较少,湿式厌氧有较多的大型稳定运营案例。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国有机固废处理行业市场供需平衡度研究及投资战略可行性预测报告》
(2)单种有机固废处理产业化状况:有机固废处理产业化主要有以下几种模式:一是传统的单种有机固废处理模式,二是新兴的有机固废协同处理环境园模式。有机固废处理在国内发展时间较短,其产业化情况相比于欧美发达国家较弱。
我国每年餐厨垃圾产生量巨大,但2019年之前重视程度不足,由于前端餐厨垃圾未能从生活垃圾有效分离,后端产能也未严格按照规划完成,年处理率不足。随着2019年开始我国垃圾分类工作从试点到全面推广,餐厨垃圾分出量大幅增长,后端产能配置成为刚需,厨余垃圾处理市场需求才开始释放,导致目前国内厨余垃圾处理项目偏少。相比之下,动物固废项目因政策推行时间早、力度大,已经积累了相当的数量规模,在经济发达的市、县基本都建设有动物固废处理项目。此外,单纯处理粪污、市政污泥等产业化项目也较少。
(3)有机固废协同处理环境园模式发展状况:近年来,随着我国经济发展、城镇化率提升、人民生活水平提高,城镇有机固废的无害化和资源化的处理设施成为城镇发展所需的基础设施中不可或缺的一部分。而在建设有机固废处理项目过程中,“邻避效应”造成选址难。为解决该类问题,近几年兴起了一种新型有机固废处理模式,即有机固废协同处理环境园模式。比较有代表性的如:广州生态环境园协同处理餐饮垃圾、厨余垃圾、粪污和动物固废;泰州市餐厨垃圾处理项目,协同处理餐厨垃圾、厨余垃圾、地沟油、市政污泥、园林垃圾和粪污;闵行区餐厨垃圾资源化利用和无害化处理工程,协同处理餐饮垃圾和厨余垃圾。在有机固废协同处理环境园模式中,出现了深度资源化的新类型,如对餐饮垃圾预处理产生的油脂动物固废处理产生的油脂等进行深度资源化制备生物柴油,以广州生态环境园为典型代表。
(4)有机固废行业发展趋势
1)有机固废处理行业是一个新兴行业,随着垃圾分类政策的下沉和“无废城市”试点建设等政策的推行,助推行业持续快速发展。2020年11月,住建部等部门颁布了《关于进一步推进生活垃圾分类工作的若干意见》。意见规定:到2025年底,全国城市生活垃圾回收利用率达到35%以上,垃圾分类基本全民覆盖,垃圾分类内容全方位覆盖城市生活垃圾。2019年全国生活垃圾清运量为24,206.20万吨10,根据机械工业出版社出版的《餐厨垃圾处理关键技术与设备》数据,我国餐厨垃圾占城市生活垃圾比重约为
37%~62%。意味着,2019年餐厨垃圾处理市场需求量达到8,956.30万吨-15,000万吨。2020年,受疫情影响全国生活垃圾清运量略有下降,为23,511.70万吨。
2)项目建设趋向于资源化利用、规模化、园区化协同处理,边界清晰的单元服务叠加战略成为过去,企业需要在系统价值优化中寻找未来。国家政策鼓励城市有机固废处理项目建设规模化、园区化。2016年12月,国家发展改革委和住房城乡建设部印发《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出:鼓励餐厨垃圾与其他有机可降解垃圾联合处理。同时,国家其他相关政策也指出探索建立垃圾协同处置利用基地。2017年3月,国家发改委、住建部联合发布《生活垃圾强制分类制度方案》,提出在条件许可的前提下,应统筹规划建设垃圾终端处理利用设施,积极探索建立集垃圾焚烧、餐厨垃圾资源化利用、再生资源回收利用、垃圾填埋于一体的城市垃圾协同处置利用基地。2021年5月,国家发改委、住建部联合下发《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》,提出加快完善垃圾分类设施体系、有序开展厨余垃圾处理设施建设、鼓励生活垃圾协同处置等。从企业效益、食品安全、环境保护、国家政策趋势等综合角度来看,固体废弃物处理一定是趋向于深度资源化的,即将固体废弃物尽可能地转化为资源化产品。如餐饮垃圾预处理过程产生的油脂,目前大部分企业将其提纯后直接出售,有可能导致地沟油重返餐桌,造成食品安全问题。而将提纯后的油脂制备为生物柴油再出售,杜绝了地沟油返回餐桌的可能性。大规模的园区项目,在园区内直接将油脂制备为生物柴油具备一定的规模效应,还将为企业带来一定经济效益。再比如,厌氧发酵后最终产生的沼渣,目前固体废弃物处理行业通常采用离心脱水,脱水后沼渣含水率约80%11,然后填埋或焚烧处理,这两种处理方式均需要付出一定的环境代价和经济代价。但将沼渣脱水至平均含水率65%及以下,可直接作为有机肥原料,省去填埋或焚烧的费用。从节约投资成本和降本增效的角度来看,城市有机固废处理项目趋向于规模化、园区化。多种有机固废在同一园区协同处理,占地面积减少,有些设备共用、工艺进行协同、能源共用,显著减少投资成本和运营成本。此外,该类项目一般会发电并网,规模化园区化后,所有多余电力都可以上网,增加收入。如单纯的餐饮垃圾处理项目,沼气发电需要进行预处理配置发电机,通过与垃圾焚烧厂建立园区后,沼气可直接通入垃圾焚烧炉进行发电。
从工艺技术角度来看,多种有机固废协同处理,可优势互补,垃圾资源化率更高,城市有机固废处理项目趋向于规模化、园区化。以园区协同处理餐厨垃圾、粪污为例,采用厌氧发酵技术,若单一厌氧消化餐厨垃圾较量,容易出现酸化现象,单一厌氧发酵粪污含固量低使发酵效率低,但是将餐厨垃圾浆料和粪污浆料混合后进行厌氧消化,则优势互补,有效避免上述问题。从邻避效应的角度来看,城市有机固废处理项目趋向于规模化、园区化。由于不信任项目发起人,知识与信息欠缺,对问题、风险和成本的狭隘和局部
的观点等原因,大多居民反对将城市有机固废废弃物处理项目建在居住区域周边,因此这类型的项目选址通常遇到较大的阻力。相比较于在一个城市选址多个有机固废处理地址,选择一个地址建设一个园区化有机固废处理项目更容易。此外,建设为园区化项目后,可以为当地提供一些就业机会,为当地民众带来实实在在的好处,从而消除民众的抵触心理。从投资商的投资意愿角度来看,城市有机固废处理项目趋向于规模化、园区化。对于规模化、园区化的大型项目,处理有机固废的种类、数量多,可以锁定更多的收益,对行业内有经济、技术实力的大型公司更有吸引力。大型公司投资建设园区化项目,对项目本身也更有保障。从政府监管角度来看,为城市规划统一,管理方便,城市有机固废处理项目趋向于规模化、园区化。有机固废处理项目规模化、园区化后,行业将更加规范化,小型的、不正规的企业将逐步被淘汰,市场将会更完善。从另一个角度来说,规模化、园区化之后,政府选择企业会更加谨慎,在有参考案例的基础上政府一般都会选择资金实力雄厚、技术过硬丰富经验的企业。
3)科技创新助力行业提升运营及管理的网络化、智慧化、精细化水平为更好的对固体废弃物进行有效监管,确保其得到正确及时的收运、处理,避免被非法利用。以优化服务、创新管理、提升效率为目的,利用互联网、信息流整合、数据分析等技术,从废弃物产生源头开始,经过专门的运输途径,到处置末端进行资源化利用,形成完整的废弃物闭环监管体系,对全流程进行精细化管理。不但可以降低废弃物处理成本,还可以提高收运、处理效率,增加整个环节的可控度。网络化、智慧化、精细化管理主要体现在收运系统的互联网化和处理厂的全程监控化,不仅便于企业管理,也有利于政府进行有效监管。
4)市场化程度加深,社会资本参与加强
近年来,随着政府和公众对环境保护的要求持续提高,有机固废处理行业和生活垃圾处理行业逐步走向市场化和专业化。有机固废处理行业为公共基础设施行业,自2014年开始,不断有政策出台鼓励民间资本进入公共基础设施行业。
社会资本进入有机固废处理行业和生活垃圾处理行业,有效缓解了地方政府的融资压力,也为民营经济发展拓宽了空间。引入社会资本方同时可提高市政基础设施运营效率,提升企业管理和服务水平。
在国家政策的强力推动下,行业市场化程度将逐步加深。以餐厨垃圾处理市场为例,我国政府已自2011年起在100个城市设立餐厨垃圾处理试点项目,并就废弃物收集及处理向餐厨垃圾处理解决方案提供商授权行政许可。未来,随着社会资本的逐步加强,有机固废处理行业体制、机制将逐步完善,与环境污染治理相关的PPP模式项目占比将逐步提高,有机固废处理市场竞争将日趋良性化,推动行业的健康发展。同时,市场对环境污染治理相关企业的项目运作能力和资金筹集能力提出了更高的要求。
5)项目建设手续简化,监管日趋严格:有机固废处理行业项目大多数采用特许经营模式,由社会资本方投资、建设、运营与维护项目。为激活民间资本的活跃度、加快项目建设进度、保障服务质量,在国家政策大力支持下,简化了该类项目建设、验收相关手续的办理,但后端持续的政府监管日趋严格。
2015年4月,财政部发布了《基础设施和公用事业特许经营管理办法》,办法强调:特许经营者根据特许经营协议,需要依法办理规划选址、用地和项目核准或审批等手续的,有关部门在进行审核时,应当简化审核内容,优化办理流程,缩短办理时限,对于本部门根据本办法第十三条出具书面审查意见已经明确的事项,不再作重复审查。
根据2017年修订的《建设项目环境保护管理条例》以及新出台的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国大气污染防治法》,该类型新建项目环保验收由建设单位自行组织,不再需要环保部门进行(行政许可)验收之后才能投入生产。
建设项目的部分手续逐渐简化,但建设完成后,政府对后续的运营管理、环保监管日趋严格。如广州生态环境园,政府主管部门发布了详细的监管办法。
6)废弃物处理将进入收费制:2018年7月,国家发改委公布《关于创新和完善促进绿色发展价格机制意见》,提出到2020年底前,全国城市及建制镇全面建立生活垃圾处理收费制度。意见要求全面建立覆盖成本并合理盈利的固体废物处理收费机制,加快建立有利于促进垃圾分类和减量化、资源化、无害化处理的激励约束机制。在其后的其他各类文件中,也陆续提到了研究制定收费制度的目标,这意味着,在鼓励、试点、强制等手段之后,未来垃圾分类或将进入收费时代。
7)项目建设标准趋向于“相融共生,和而不同”:近年来,由于人民生活水平的提高,对环境的要求也越来越高,同时为避免邻避效应,对于有机固废处理项目、生活垃圾处理项目的建设标准越来越高,趋向于花园式、园林式、主题式,总体而言,要与周围环境相融共生,与其他类似项目和而不同。