我國污泥處理起步較晚,過(guò)去十年間,行業(yè)整體發(fā)展緩慢且不順利,“十二五”、“十三五”規劃目標兩次落空,甚至出現過(guò)市場(chǎng)“未盛先衰”的問(wèn)題。展望“十四五”,隨著(zhù)政策、技術(shù)、盈利模式等問(wèn)題逐步解決,辰于認為污泥處理行業(yè)將迎來(lái)三大轉機:
先決條件已經(jīng)具備,政策開(kāi)始向污泥處理行業(yè)傾斜;
30·60雙碳目標之下,污泥處理技術(shù)路線(xiàn)愈發(fā)清晰;
控成本、穩來(lái)源、明去向,領(lǐng)先企業(yè)已找到穩定盈利的方法。
辰于估算,未來(lái)五年我國污泥產(chǎn)量將保持2.3%的復合增長(cháng),到2025年達到1.6萬(wàn)噸(包括生活污泥和工業(yè)污泥),與之對應的是,污泥處理市場(chǎng)將保持10.8%的復合增長(cháng),到2025年達到453億元的規模。
先決條件已經(jīng)具備,政策開(kāi)始向污泥處理行業(yè)傾斜
優(yōu)先度低及財政資金有限,早期政策對污泥處理的支持力度并不足:從治理過(guò)程看,污水處理是污泥處理的先決條件,且水污染具有流動(dòng)性,對飲用水源產(chǎn)生的負面影響更加明顯,污水處理優(yōu)先度自然高于污泥處理;從資金投入看,若增加污泥處理,污水處理項目的總投資需增加30%左右,考慮到污水處理問(wèn)題仍需大量資金投入,且此前的污泥處理設施運行并不好,如果強制增加污泥處理,有可能不僅達不到投資效果,還會(huì )分散污水處理的精力。
在此背景下,各級政府最終選擇先將污泥處理放一放,將有限資金優(yōu)先用于污水處理設施和管網(wǎng)建設,這導致國內“重水輕泥”的傾向明顯,“十二五”和“十三五”規劃中的地級及以上城市污泥無(wú)害化處理率目標兩次落空也就見(jiàn)怪不怪了(見(jiàn)圖1)。
不過(guò)上述問(wèn)題正逐漸得到改善,主要由于以下兩方面原因:
一是污水處理日漸成熟。近年我國城鎮污水處理任務(wù)已基本完成,城市污水處理率已經(jīng)達到95%以上,在“十四五”規劃中的污水處理新增產(chǎn)能也出現明顯下降(見(jiàn)圖2)。在污水處理漸趨飽和的情況下,先前遭到忽視的污泥處理問(wèn)題重新得到關(guān)注。
二是政策東風(fēng)漸至。相較于之前,“十四五”規劃的重心明顯后移,污泥處理走向正軌。在治理規劃層面,目標制定更具針對性,充分體現出完成決心,根據“十四五”規劃,城市污泥無(wú)害化處理率應達到90%以上,長(cháng)江經(jīng)濟帶、黃河流域、京津冀地區建制鎮處置水平明顯提升,明確新增無(wú)害化處置設施規模不少于2萬(wàn)噸濕污泥/日;在建設任務(wù)層面,政策由鼓勵到強制,明確提出新的污水處理設施建設規劃必須包含明確的污泥處理途徑,污泥處理設施應納入本地污水處理設施建設規劃。
30·60雙碳目標之下,污泥處理技術(shù)路線(xiàn)愈發(fā)清晰
過(guò)去污泥處理行業(yè)標準和技術(shù)路線(xiàn)并不明晰,如“十二五”規劃中提到了污泥處理問(wèn)題,但當時(shí)我國污泥處理技術(shù)發(fā)展才剛剛起步,國外成熟的技術(shù)則未必適合中國,業(yè)內對采用何種處理方式并沒(méi)有明確思路。2011年出臺的《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》,則籠統地列入了幾乎所有的污泥處理技術(shù),模糊地提出安全環(huán)保、循環(huán)利用、因地制宜等基本原則,并未指明什么是最佳的污泥處理方案和標準,各級地方政府和企業(yè)缺乏技術(shù)指導。
在這樣的條件下,大部分地區對污泥處理以最便利的填埋為主。以2018年為例,我國污泥去向近半成為應急填埋(見(jiàn)圖3),盡管填埋并非最合適的污泥處理方式:占用土地面積大,場(chǎng)地不宜尋找;往往治標不治本,因污泥含有重金屬及病菌,遇水極易造成二次污染,包括有害成分滲漏造成地下水污染、污泥中的營(yíng)養物質(zhì)使大量病原菌滋生繁衍等。
隨著(zhù)“十四五”規劃和30·60雙碳目標的提出,污泥處理的技術(shù)路線(xiàn)正逐步清晰化:
其一,“十四五”規劃在技術(shù)要求中明確提出限制污泥填埋,穩步推進(jìn)資源化,要求新建污水處理廠(chǎng)必須有明確的污泥處理途徑,鼓勵采用熱水解、厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化等方式進(jìn)行無(wú)害化處理,在實(shí)現污泥穩定化、無(wú)害化處理前提下,可推進(jìn)土地改良、荒地造林、苗木撫育、園林綠化和農業(yè)利用等資源化,鼓勵污泥能量資源回收利用。
其二,30·60雙碳目標提出后,未來(lái)污泥處理處置將以節能降耗及能源資源回收為目標,這對污泥處理提出了更為清晰的技術(shù)路徑方向。例如在能源回收上,厭氧消化是優(yōu)選途徑,如丹麥污水廠(chǎng)BIOFOS通過(guò)污泥消化產(chǎn)能實(shí)現能量盈余(見(jiàn)圖4)。
而在資源回收上,相比好氧堆肥,干化焚燒及熱水解則是更好的資源化方式,值得重點(diǎn)關(guān)注。干化焚燒的技術(shù)路線(xiàn)如圖5所示,作為最快捷、最徹底實(shí)現污泥減量化、穩定化、無(wú)害化的最終處置技術(shù),干化焚燒后的資源化利用產(chǎn)品也更易走通;熱水解的技術(shù)路線(xiàn)如圖6所示,其生產(chǎn)過(guò)程清潔化,生成的污泥炭資源多樣化。
控成本、穩來(lái)源、明去向,領(lǐng)先企業(yè)已找到穩定盈利的方法
長(cháng)期以來(lái),政府征收的污水處理費無(wú)法滿(mǎn)足污水廠(chǎng)正常運行的成本,如果再加上污泥處理費納入,要么增加政府的財政壓力,要么增加被征收者的經(jīng)濟負擔。由于處置費用定價(jià)機制沒(méi)有理順,污泥處理過(guò)去一直依賴(lài)補貼,故而在政府投入不足時(shí),企業(yè)很容易出現虧損,這也導致相關(guān)企業(yè)參與污泥產(chǎn)業(yè)更為謹慎,不敢盲目擴張產(chǎn)能。整個(gè)行業(yè)呈現市場(chǎng)集中度低的特征,競爭格局也相對不穩定。
即便如此,我們也看到了部分盈利表現優(yōu)良的企業(yè),如中電環(huán)保和鵬鷂環(huán)保,兩者的污泥處理營(yíng)收和毛利率在近年來(lái)均呈現不同程度的增長(cháng)(見(jiàn)圖7)。
經(jīng)辰于分析發(fā)現,能獲得良好收益的企業(yè)通常具有以下三大特征:
一是投運成本較低。中電環(huán)保依靠電力+市政的資源優(yōu)勢、“高效節能污泥干化設備”等核心技術(shù),拓展燃煤耦合污泥發(fā)電模式,具備一定成本優(yōu)勢;鵬鷂環(huán)保則是引進(jìn)日本YM菌超高溫好氧發(fā)酵技術(shù),發(fā)酵不需添加輔料,運營(yíng)成本較低,加之處理系統簡(jiǎn)單,還可以節省投資成本。
二是污泥來(lái)源充分。中電環(huán)保和河北、浙江、河南、廣東等多地政府、企業(yè)達成合作意向,規劃、建設污泥耦合發(fā)電基地,當地政府、企業(yè)承諾為污泥來(lái)源提供相應支持;鵬鷂環(huán)保則與地方國企巨頭如陜西環(huán)保集團展開(kāi)合作,合作推進(jìn)陜西省污泥處理,在該區域域內污泥來(lái)源有相當保障。
三是污泥去向明確。中電環(huán)保與華潤電力下屬的深圳潤電簽署戰略合作協(xié)議,實(shí)現了技術(shù)、資金及市場(chǎng)捆綁發(fā)展的新模式,污泥在干化后協(xié)同焚(摻)燒發(fā)電,拓展固廢耦合發(fā)電產(chǎn)業(yè);鵬鷂環(huán)保則打造了“長(cháng)春模式”,利用污泥發(fā)酵堆肥,回田入肥,在吉林、福建、新疆等示范項目及與北京環(huán)衛集團合作的南宮堆肥廠(chǎng)均取得了良好成效。