一、餐厨垃圾
根据《餐厨垃圾处理技术规范》(CJJ184-2012)中定义,餐厨垃圾是餐饮垃圾和厨余垃圾的总称。餐饮垃圾指餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物,以油脂及固液混合物为主。厨余垃圾指家庭日常生活中丢弃的果蔬及食材的下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾,以固体废弃物为主。
但是在我国餐厨垃圾处理工程中,餐厨垃圾主要代表上文定义中的餐饮垃圾,厨余垃圾代表上文定义中的厨余垃圾。两者的性质和处理工艺均有很大的不同。故餐厨垃圾处理工程中的餐厨垃圾一般是指居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的剩菜剩饭、油脂等,主要来自饮食行业的饭店、餐厅、酒楼及内部运营的企事业单位食堂,物质成分中淀粉类、食物纤维素、蛋白质类、动植物脂肪类占干物质的95%以上。
餐厨垃圾特点可归纳为:
(1)含水率高、可达80%-95%。
(2)盐分含量高、部分地区含辣椒、醋酸高。
(3)有机物含量高、蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等。
(4)富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素。
(5)存在有病原菌、病原微生物。
(6)易腐烂、变质、发臭、滋生蚊。
餐厨垃圾主要包括米和面粉类食物残余、蔬菜、油脂、骨头等(见表1:餐厨垃圾组分),化学组成以淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等为主(见表2:餐厨垃圾成分)。
餐厨垃圾的对环境污染大,主要体现在以下几个方面:
(1)污染环境、影响市容。因餐厨垃圾含有较高的有机质和水分,容易受到微生物的作用而发生腐烂变质现象,且废弃放置时间越久、温度越高,腐败变质现象就越发严重,产生大量的渗滤水以及恶臭气体,滋生蚊虫,对环境卫生造成恶劣影响。
(2)危害人体健康。餐厨垃圾中的肉类蛋白以及动物性的脂肪类物质,主要来自于提供肉类食品的那些牲畜家禽,牲畜在直接吃食未经有效处理的餐厨垃圾后,容易发生“同类相食”的同源性污染,并造成人畜之间疫病的交叉传染,危害人体健康,并可能促进某些致命疾病的传播。
(3)传播疾病。餐厨垃圾的露天存放会招致蚊蝇鼠虫的大量繁殖,其是疾病流传的主要媒介。
(4)餐厨垃圾中堆放时产生的下渗液进入到污水处理系统,会造成有机物含量的增加,从而加重污水处理厂的负担,增加运行成本。
二、市场分析
2.1、市场规模
中国人重视饮食,是世界公认的烹饪大国。随着经济的增长,居民消费水平的提高,人们在餐饮方面的消费也与日俱增。据统计,2014年全国餐饮营业收入达到27860亿元,同比增长9.72%,2015年全国餐饮收入达到32310亿元,同比增长15.97%
备注:数据来源:中国烹饪协会,中国产业信息网整理
在餐饮业高速发展的同时,餐厨垃圾也迅速增长。统计显示,我国餐厨垃圾占城市生活垃圾比重大致范围为37%-62%,中国主要城市每年产生餐厨垃圾量不低于6000万吨。大中城市垃圾产生量惊人,以北京为例,2014年,北京餐厨垃圾产生量达到每日2600多吨,较2008年日产生量1200吨增长了1倍,7年复合增长率达到了14%。就餐厨垃圾成分来看,餐饮业和高校食堂以餐后垃圾为主(饭后的食物残余,俗称潲水),居民家庭餐厨垃圾以餐前垃圾为主(一般指在食品加工过程中产生的食物残余,主要成分为菜叶和果皮)。
中国餐厨垃圾处理设施建设起步较晚,十二五期间才开始大规模的试点建设工作,根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求,“十二五”期间建设餐厨垃圾处理设施242座,力争达到3万吨/日的处理能力,专项工程投资109亿元,最终实现50%的社区城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。但是,据不完全统计,截止到2015年底,全国已投运、在建、筹建(已立项)的餐厨垃圾处理项目(50t/d以上)有118座,总计处理能力约2.15万吨/日:(1)投入运行的餐厨垃圾处理设施为43座,处理能力0.81万吨/日,其中2014年前投运的有24座,2014年至2015年新投运的有19座;(2)在建的餐厨垃圾处理设施为35座,处理能力0.68万吨/日;(3)筹建中(已完成立项批复)的处理设施40座,处理能力0.66万吨/日。
从2011~2015年,国家发改委、住建部实施了多项行动计划,对于餐厨行业起到巨大的推进作用,我国大的餐厨垃圾发展氛围基本上已经形成。很多城市也出台了相关的政策,包括江苏、山东、河南等地的城市,把处理餐厨垃圾内容列入了年终考核。
根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》初稿预测,“十三五”期间餐厨垃圾能达到12万吨,按60%左右处理量来计算,到2020年末要形成每天处理7.5万吨的能力。”按照规划的目标,未来5年时间内,我国餐厨垃圾日处理能力将要增长1.5~3倍。
根据餐厨垃圾处理项目的投资运营成本预测,“十三五”期间,整个餐厨垃圾总体市场空间可达1000-1500亿元。其中餐厨垃圾收运体系建设约需200亿(收运体系其中包括垃圾容器、车辆,包括车辆和垃圾容器之间的衔接)、处理处置工程市场约需500-1000亿、日常运营市场大约是300亿、监管体系建设大约能形成20亿左右的市场规模。
总体而言,餐厨垃圾处理整体市场规模大,增长快,处于将要爆发式增长阶段。
2.2、市场现状
根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求,“十二五”期间,国家发改委、住建部推进了五批餐厨垃圾处理试点城市,其中第一批33个基本上覆盖了全国各个城市不同餐饮特色的地方、区域,第二批16个,第三、四、五批各17个,总共确定了100个试点城市。全国一二线城市都覆盖了,总体布局基本上已经完成。
但是截止到2015年底,全国已投运、在建、筹建(已立项)的餐厨垃圾处理项目(50t/d以上)约有118座,总计处理能力约2.15万吨/日,与“十二五”规划中提出的“力争达到3万吨/日的处理能力”还有0.8万吨/日的差距,并且筹建中的40座处理设施(处理能力0.66万吨/日),大部分仅处于完成立项阶段。建设进度远远慢于“十二五”规划要求,但近两年餐厨垃圾处理设施建设进度明显加快。
目前,我国餐厨垃圾处理行业还处于起步阶段。其主要体现在以下几个方面:
1、餐厨垃圾处理率仍然较低。我国每年产量高达6000多万吨的餐厨垃圾,根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求,到“十二五”末要达到3万吨/日的处理能力。但目前投运的处理能力不到1万吨/日,处理率不到10%,即使按照“十二五”规划来计算,2015年末,我国餐厨垃圾的处理率也只有18%。
2、相关政策不够完善。目前,虽然国家相关部门以及地方政府部门已经先后出台了一些针对餐厨垃圾处理领域的相关政策,但是总体来看,我国在餐厨垃圾处理方面的政策、法规、规范、标准,还比较欠缺,由哪个部门主管还有些混乱,还未能形成完整有效的系统管理,政府部门对于行业的引导作用还有待加强。
3、处理技术工艺要求高。由于我国餐厨垃圾组分复杂,含水率高达80-90%,油脂含量也达到了1.5-3%,黏度大,干扰性固相杂质多,特性和数量难以预见,有机质分离困难,对规模化处理产生了一定的技术困难。预处理技术和工艺系统,在我国餐厨垃圾无害化处理过程中非常重要,也是项目成败的关键。现在厌氧技术一枝独秀,但厌氧技术对公司技术水平要求高,且处理成本较高。
4、运营模式不成熟、有待探索。目前大部分城市还没有形成一个长久的运营机制,尤其是一些北方城市,过去财政没有这部分的预算,一年补贴一两千万,财政负担重。另外餐厨垃圾收不上来,正规处理企业无米下锅,这是我国许多地方在餐厨垃圾处理过程中所面对的难题。另外,由于餐厨垃圾处置多数是民生工程,处理企业的资金从哪里来,如何盈利,也是整个模式中比较关键的问题。如何能够在餐厨垃圾产生单位、政府部门、餐厨垃圾处理企业三者间打造一种有效的运营模式,让整个行业能够良好有序的运转起来,还需要我们继续探索。
5、行业目前竞争格局较为分散,单个企业处置规模相对较小。根据最新的统计数据,排名前七的餐厨垃圾处理企业处理能力7090吨/日,共占据约47%的市场份额。排名第一的普拉克市场占比也仅为10%。餐厨垃圾处理市场处理量前7名企业中除嘉博文和山东十方外,其余均为上市企业或外企和国企,资金实力较雄厚,说明我国餐厨垃圾对资金实力要求较强。
6、项目建设进度逐步加快,最近几年部分公司完成技术积累,并且城市餐厨垃圾增长加快,政府环保压力大,大批餐厨垃圾项目上马建设。
2.3、各省餐厨垃圾处理项目建设情况
据统计,目前已建、在建和拟建项目总处理量为21500t/d,各项目平均处理量210t/d左右。由图5得知餐厨垃圾项目总处理量排名前六的省市分别为北京、江苏、浙江、广东、山东和湖北,其项目处理量占全部处理量的41.7%,说明对餐厨项目需求相对较强。除上述6省市外,项目处理量前8位的省市还包括福建和重庆。从区域分布来看,除湖北外,其它7省市均在沿海一带或为直辖市,说明经济发达城市对餐厨垃圾处理的重视程度较高。
在项目平均处理量方面,上述8省市平均处理量前4名的分别为北京、广东、福建和重庆,平均处理量在300t/d以上。如表3所示,北京和重庆为直辖市,人口密度较大,项目平均处理量较大,如重庆江北区黑石子餐厨垃圾处理项目,分4期建设,总处理量为1000t/d。北京高安屯餐厨垃圾处理厂、北京南宫餐厨垃圾处理项目、北京董村餐厨垃圾处理厂等项目处理量均较大。广东目前已建和在建餐厨项目的城市主要有广州、惠州、佛山、增城等,其中李坑厨余垃圾处理量为1000t/d,对项目平均处理量影响较大。福建厦门和福州分别建了日处理500t的餐厨垃圾处理项目,其他仅漳州、莆田等城市有拟建、在建或已建餐厨项目,因此项目平均处理量较高。
三、政策趋势
2008年12月,国家发改委、住建部在浙江宁波共同召开“全国城市餐厨垃圾资源化利用现场交流暨研讨会”,会议明确了我国餐厨垃圾处理行业面临的问题,为各部委下一步工作提供了思路。
2010年5月,国家发改委等四中央部委共同发布《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作通知》,遴选了包括北京、上海、哈尔滨、武汉等33个全国一线城市(区)作为第一批试点城市。并在2012、2013、2014、2015分别公示了4批试点城市,试点城市总量达到100个,覆盖了32个省级行政区。
2010年7月,国务院办公厅下发了《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》,提出规范餐厨废弃物处理、加强餐厨废弃物收运管理、建立餐厨废弃物管理台账制度和严肃查处有关违法违规行为等措施来加强餐厨废弃物的管理。并且力图通过从源头出发,疏堵结合、标本兼治的综合治理措施斩断“地沟油”顽疾的利益链条,有效解决“地沟油”问题。
2011年4月,建设部等十六中央部委下发了《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》,提出到2015年,每个省(区)建成一个以上生活垃圾分类示范城市,50%的设区城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。
2012年4月,国务院发布《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,提出“十二五”期间计划在餐厨垃圾处理设施上投资109亿元,力争2015年国内餐厨垃圾处理设施数量达到242座,处理能力达到3万吨/日。
2012年7月,财政部与发改委印发的《循环经济发展专项资金管理暂行办法》,方案提出试点城市建设餐厨垃圾处理设施由中央财政按补助资金的50%拨付启动资金,5年内城市新增餐厨废弃物处理总量超过设定目标90%以上的,对考核合格的将拨付剩余资金,不合格将收回已拨付资金的80%。
2015年,发改委、财政部、住建部联合印发《餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点中期评估及终期验收管理办法》,加强餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点管理,发挥试点示范的探索和引领作用,提高中央财政资金使用效益。
据不完全统计,截至目前,南宁、三亚、合肥、南昌、大连、唐山、宜昌、丽江、芜湖、广州、铜仁、徐州、烟台、南京、铜陵等多个城市陆续实施了餐厨垃圾管理办法,100个试点城市中已有62个城市专门实施了餐厨垃圾管理办法或条例,10个城市出台了餐厨垃圾管理实施细则或实施方案,3个城市出台了管理意见,8个城市正在编制餐厨垃圾管理草案,已出台、计划出台餐厨垃圾管理相关规定的城市占比83%。
另外,在在国家政策法规方面,《餐厨废弃物管理和资源化处理条例》目前已起草完成并由国家发展改革委提交国务院办公厅。预计“十三五”初期会正式出台,为餐厨垃圾处理奠定良好基调和坚实基础。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》草稿已经完成,会对“十三五”期间餐厨垃圾的处理具有导向作用。
截止目前,我国各地区已出台或正在征求意见的出台了不少的相关管理办法和管理条例,但是国家层面管理的法律法规还没有出台,在“十三五”期间,预计国家层面的相关规范、法律、法规会逐步完善。
四、技术分析
目前我国餐厨垃圾处理技术主要有厌氧消化、好氧处理和饲料化等。其中厌氧消化是主流技术,因技术成熟而推崇者众多,但其对预处理技术和调试要求较高。好氧发酵最大的劣势是存在投资成本过大和产品销售渠道不畅等问题。饲料化目前因同源性等安全问题而发展受阻。
根据对111座已知技术路线的餐厨垃圾处理设施(50t/d以上)的统计:采厌氧发酵技术的有80座,处理能力1.60万吨/日,能力占比76.1%;采用固体堆肥+液体发酵技术有4座,处理能力0.07万吨/日,能力占比3.3%;采用好氧堆肥的有7座,处理能力0.11吨/日,能力占比5.2%;采用快速好氧发酵技术的有9座,处理能力0.19万吨/日,能力占比8.9%;采用制饲料或其它技术有11座,处理能力0.14万吨/日,占比6.4%。
4.1、加工饲料
餐厨垃圾中含有大量的有机营养成分,其饲料化具有相当的优势。但由于餐厨垃圾中各类动物的肉、骨、内脏混合在一起无法准确分选开,存在食物链污染风险及“生物伦理”和“变异”问题。出于安全卫生考虑国家禁止将餐厨垃圾直接作为动物饲料,必须经过处理,消除病毒污染后制成饲料进行利用。
饲料化可分为生物法和物理法。生物法是利用微生物菌体处理餐厨垃圾,利用微生物的生长繁殖和新陈代谢,积累有用的菌体、酶和中间体,经烘干后制成蛋白饲料。通过对有机生活垃圾发酵底物提取蛋白质进行研究,可得到淡黄色氨基酸晶体,提取率达80%以上,产品可作为饲料添加剂使用。物理法是直接将餐厨垃圾脱水后进行干燥消毒,粉碎后制成饲料。脱水方法分为常规高温脱水、发酵脱水、油炸脱水。物理法相对生物法工艺简单,成本低,但存在较大的食物安全隐患。
4.2、好氧堆肥
好氧堆肥技术是指有机物在有氧条件下,在好氧微生物(主要是菌类)的作用下,将高分子有机物降解成为无机物的过程。好氧堆肥的技术比较成熟,在国外的应用比较广泛。该工艺的优点是技术比较简单,好氧处理后的产物可作为农产品使用,实现了垃圾的再利用。但是好氧堆肥技术主要应用于绿色植物垃圾及秸秆等富含组织结构的垃圾处理,对于餐厨垃圾这样不含有组织结构的垃圾处理没有技术上的优势。此外,好氧堆肥对进料纯度要求高,占地面积大;高温好氧堆肥需要大量热能,运行成本高。用餐厨垃圾堆肥,由于肥料的使用期带有季节性,容易因供需失衡造成积压,而且多数好氧堆肥工艺中以堆肥微生物的生命活动释放的能量自行调节堆料温度,一般堆制周期较长,堆肥效果不理想。
4.3、厌氧消化
厌氧工艺是指利用垃圾生产沼气并将其转化为电能与燃气,对厌氧消化罐中产出的残渣进行二次发酵堆肥处理。相对于直接好氧堆肥来说,可减小占地面积,且肥料的数量少,产品多元化。餐厨垃圾经厌氧发酵降解后产生的沼气可通过热电联产发电机组中转化为电能和热能,电能可接入电网供生产生活实用,热能在供应垃圾处理设备自身使用后可补充市政供热设施部份热能需求,实现经济利益与社会效益共赢的局面。发酵后产生的沼液经过脱氮、脱盐处理后可作为液态有机肥料在农业灌溉园林种植等领域广泛使用。沼渣经过好氧堆肥后也可作为肥料使用,从而实现垃圾的减量化,资源化处理。
厌氧发酵技术的优点是垃圾的减量化,资源化处理效果好,产生的沼气发电可作为新能源补充现有常规能源。厌氧发酵过程中无臭气逸出,发酵后不会产生二次污染,社会大众的接受程度较高。由于餐厨垃圾的厌氧降解过程主要是在密闭的反应器(发酵罐)中进行的,因此反应器的运行参数会直接影响到厌氧发酵的过程。按照反应器运行的技术参数,厌氧工艺可分为:中温工艺与高温工艺(按照反应器内温度划分);单相工艺与两相工艺(按照厌氧降解阶段划分);序批次工艺与连续式工艺(按照进料方式划分)。
厌氧消化技术原理:
厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物,最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素(如Ni、Co、Mo等)以及有毒物质的允许浓度等。
餐饮垃圾厌氧消化主体工艺流程见下图。餐饮垃圾处理系统主要包括以下几个部分:
Ø进料与预处理单元——固体分离及制浆;
Ø厌氧消化单元——浆液发酵;
Ø残渣脱水单元——固液分离;
Ø废油处理利用单元——油脂提取、制油;
Ø生物气利用单元——沼气利用;
Ø废气处理单元——臭气处理;
Ø渣液及废水处理单元——污水处理。
由于餐厨垃圾含水率高达80-90%,故餐厨垃圾的厌氧消化技术主要包括四部分:(1)预处理筛选;(2)厌氧消化;(3)废油处理;(4)废水处理。其中预处理筛选主要以固废筛选技术为主,但厌氧消化、废油处理及废水处理在整个工程处于核心,利用的是水处理技术,投资比例最大,也是技术最难的部分。
4.4、生物柴油
在目前已建及拟建的餐厨垃圾处理项目中,绝大部分项目均包含餐厨垃圾及餐饮废油两个部分,其中餐饮废油占建设规模的10-20%。目前,国内类似工程项目对餐饮废油的处置方式大致分为两种:
一是通过预处理制取毛油,最终交付下游有资质的企业进一步处置,其优势在于处理工艺简单,初期投资低,多用于中小城市小规模废弃油脂的处理,其缺点在于毛油仍存在流向餐桌的社会风险。
另一处置方式是餐饮废油通过预处理和各类化学处理制取生物柴油或其中间产品。由于餐饮废油经甲酯化反应后,无法再制取食用油,因此可有效的杜绝餐饮废油回流餐桌,但其缺点是毛油提炼装置需进行防爆管理,系统复杂。
五、投资
5.1、投资模式
餐厨垃圾处理属于市政民生工程,目前国内大部分项目采用PPP模式运作。根据已知承建模式的78个试点城市餐厨垃圾处理设施(50t/d以上)中:49座采用BOT模式,17座采用BOO模式,2座采用BT模式,10座为政府投资,BOT、BOO等模式在餐厨垃圾处理项目中被广泛采用。
5.2、单位投资
根据统计到的51座已知建设投资的餐厨垃圾处理设施(50t/d以上):
(1)按工艺技术计算吨投资,其中:厌氧发酵技术的平均投资为58.2万元/吨,固体堆肥+液体厌氧技术的平均吨投资为97.0万元/吨,好氧堆肥技术的平均投资为41.8万元/吨,快速好氧发酵技术的平均投资为29.7万元/吨,制饲料技术的平均投资为34.0万元/吨,其他技术的平均成本为55.7万元/吨。
(2)按设施规模计算吨投资(表5),发现100吨/日以下规模的餐厨垃圾处理设施吨投资普遍偏高,有条件的地区宜考虑建设规模在200吨/日左右的餐厨垃圾处理设施,必要时可考虑跨区域处理。
(3)按投融资模式计算吨投资(表6),相对政府投资而言,BOT、BOO模式建设成本明显更低。且由于很多小规模的处理设施采用政府投资或BOT模式建设,导致这两种模式的平均吨投资大幅高于BOO模式。
5.3、成本及补贴
目前餐厨垃圾处理补贴价格平均约为110元/t,收运补贴价格约为100元/t,收运处理一体的补贴价格约为210元/t。
针对餐厨垃圾BOT项目,我国补贴主要分为3个部分:收运补贴、处理补贴以及国家拨付的专项资金补贴。
其中收运补贴和处理补贴是当地政府为运营企业提供的经济性支持,其价格一般由企业和政府共同商定,考虑因素包括地区、工艺等。专项资金补贴是指国家为促进餐厨垃圾处理行业发展所提供的鼓励性补贴。例如,循环经济发展专项资金需要政府申请并上级审批后才可拨付到账。若经营不善,存在被收回的风险。
餐厨垃圾补贴价格制定主要影响因素主要有以下几个方面:
(1)补贴范围。餐厨垃圾补贴主要分为收运补贴和处理补贴,政府仅支付企业承担部分的资金补贴。例如,2013年北京石景山餐厨垃圾资源化处理项目中,企业只负责处理,处理补贴为185元/t。湖南长沙餐厨垃圾资源化处理项目中,企业只负责收运,相应收运补贴为125元/t。
(2)发展过程。我国早期对餐厨垃圾处理市场认识不足,补贴费用大多偏低。随着近些年餐厨垃圾项目越来越多,补贴价格的制定也日趋合理。如重庆餐厨垃圾处理项目一期处理补贴仅为108元/t,后启动的二、三期处理补贴提高到约130元/t。
(3)地域差异。由于不同地区经济发达程度和餐厨垃圾成分不同,政府对项目给予的补贴价格也会存在一定差异。例如,2013年山东省启动的餐厨垃圾处理项目的处理补贴平均价格约120元/t。按照业内收运补贴费100元/t计,相当于收运处理补贴总价格为220元/t。江苏省近年来对餐厨垃圾项目非常支持,补贴价格位于国内中上水平,如2013年签订的常州餐厨垃圾项目,其收运和处理补贴价格为239.5元/t。
(4)处理量。同一条生产线处理200t和处理20t餐厨垃圾所需开机时间和运行成本相差无几,但产出量悬殊较大。开机次数越多,亏损越多。因此,项目处理量越大其单位补贴成本越低。根据统计分析,目前餐厨垃圾项目处理量平均约200t/d。因此,可以考虑增加低于平均处理量项目的补贴价格。
(5)地沟油产量。地沟油处理是餐厨垃圾项目中的重要赢利点,企业收运地沟油后进行正规处理可加工成生物柴油或更高级的产品,如环氧甲酯等。生物柴油售价约3000元/t,而处理成本不足120元/t。因此,政府若能保证企业收运更多的地沟油,将对企业运营具有积极意义,相应补贴价格也可以适当降低。
表7为目前我国具有代表性餐厨垃圾项目运营补贴价格统计情况。
六、代表企业
国内餐厨垃圾处理市场参与企业众多,但随着建设项目的增多,龙头企业逐步显现。根据统计到的81座已知项目承建单位的餐厨垃圾处理设施(50t/d以上,部分由联合体公司建设),参与餐厨垃圾处理设施建设的单位至少有54家,其中有2座及2座以上餐厨垃圾处理设施承建经验的单位约有15家,参与过46座餐厨垃圾处理设施的建设,占比53.5%。包括:桑德环境承建7座,青海洁神、山东十方、江苏维尔利、普拉克各参建4座,北京驰奈、黑龙江中科瑞合、北京嘉博文各承建3座,郑州蓝德、天津碧海、中联重科、重庆市环卫集团、江苏洁净、锦江集团、宁波开诚等至少各承建2座(如表8所示)。
餐厨垃圾处理市场处理量前7名企业如图9所示。前7名企业中除嘉博文和山东十方外,其余均为上市企业或外企和国企。
普拉克环保系统(北京)有限公司,技术源自瑞典,目前国内项目中处理能力为1500t/d,主要代表项目有重庆(EPC,1000t/d)、昆明(厌氧系统,200t/d)和佛山(业主方为瀚蓝环境,处理量为300t/d餐厨+34t/d地沟油)。
北京嘉博文生物科技有限公司是一家由中方创始人团队控股的中外合资企业,也是前7名中惟一一家工艺为微生物发酵制肥料的企业,主要案例有北京高安屯项目(EPC,400t/d)、成都市中心城区餐厨垃圾无害化处理厂工程(EPC,220t/d)、乌鲁木齐(EPC,500t/d)和南京项目(100t/d)。
桑德集团有限公司是环保行业中著名上市企业,主营业务有固废处理处置工程系统集成和特定地区市政供水、污水处理项目的投资及运营服务,餐厨垃圾处理项目主要包括金华(110t/d)、毕节(150t/d)、淮南(200t/d)、湘潭(200t/d)、咸阳(100t/d)、淮北(100t/d)、鸡西(450t/d)、衡阳(260t/d)等。
江苏维尔利环保科技有限公司以项目处理规模800t/d以上,名列第四,是近年项目增长较快企业,主要项目有常州(BOT-25,200t餐厨垃圾+40t地沟油)、宁德、日照(EPC,100t/d)、杭州(EPC,200t餐厨垃圾+20t地沟油)、三亚(BPC,100t/d)、长春(EPC,200t/d)。
山东十方环保能源股份有限公司目前所有项目工艺均采用厌氧微生物技术治理餐厨垃圾,已确定项目有昆明(200t/d)、青岛(200t/d)、烟台(200t/d)、济南(200t/d)。
青海洁神位列第六,主要参与项目有西宁(BOT,200t/d)、武汉汉口(200t/d)、沈阳(BOT,200t/d)、北京(200t/d)。
北京京城环保股份有限公司(原北京机电院)以处理量750t/d位列第七名,主要参与项目有呼和浩特(BOT,150t/d)、银川(EPC,200t/d)和北京南宫(EPC,400t/d)[28]。
在项目吨投资方面,主要企业基本维持在平均值60万元/t左右(见图10)。除北京嘉博文外,其余企业所采用工艺均为厌氧发酵。北京嘉博文所采用工艺为微生物快速好氧发酵,平均吨投资为55万元/t,该工艺投资方面优势并不明显。青海洁神早期的西宁项目采用的是蛋白饲料工艺,吨投资较低,极大地的拉低了该公司整体项目吨投资。桑德集团总体吨投资较大,这可能与其工艺链较完善有关。如咸阳项目处理量为100t/d,总投资为1.1亿元,吨投资达到110万元/t,主要是由于该项目增加了沼气纯化和油脂深加工制生物柴油2部分。
七、已建项目情况及代表
1、成都市中心城区餐厨垃圾无害化处理工程项目
成都是全国首批33个餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市之一。该项目位于成都,设计处理规模200吨/天,目前首先解决成都中心城区的省、市区党政机关、事业单位、医院、学校食堂以及大中型宾馆、饭店的餐厨垃圾处理问题。厂区占地面积为20879m2,项目总投资7853.72万元。2013年9月正式投入使用,采用微生物制备腐殖酸处理技术,年可生产4万吨生物腐植酸肥料。
项目通过高温复合微生物和酶转化技术、快速腐殖化集成装备、转化工艺精准控制技术集成,餐厨垃圾在生物腐植酸转化剂的作用下,经过8-10小时的降解、缩合、聚合反应,转化为高活性的生物腐植酸肥料,实现资源的高效利用。成都项目采用的核心技术已获得中国专利金奖及国家技术发明奖,通过色瑞斯国际有机产品认证。同时,嘉博文在四川蒲江国家级有机示范县创新了耕地质量提升“5+1”综合服务模式,即以耕地质量提升为核心,实施土壤有机质提升、机械化施肥、土壤环境大数据平台建立、废弃资源循环利用、生物防控五大工程。
项目建设单位:北京嘉博文生物科技有限公司
项目亮点:核心技术获得中国专利金奖及国家技术发明奖
2、临沂市餐厨废弃物无害化处理和资源化利用项目
该项目是国家发改委批准的餐厨废弃物资源化利用和无害化处理的第五批试点项目,一期建设规模200吨/日,项目采用“预处理分选+油脂分离+中温厌氧+生物脱硫”工艺,由中节能(临沂)公司建设运营,青岛天人环境股份有限公司提供厌氧工艺段EPC建设。该项目于2014年12月建成竣工,于2015年8月验收交付。
天人环境公司在该项目中应用餐厨垃圾两相厌氧、餐厨垃圾和市政污泥联合消化、精确控温、生物脱硫、智能气柜和SCADA控制等多项先进技术。项目采用循环产业园模式,以现有的生活垃圾焚烧发电项目为依托,以“临沂市城乡固体废弃物资源化循环利用产业园”为整体规划,将生活垃圾焚烧发电、餐厨废弃物处理、动物无害化处理、生物柴油生产以及污水处理组合成一个物质内部循环、能量梯级利用的循环产业园,在该模式下,各子项目的投资回收期约可提前2-3年,投资可节省20-30%。项目具有很好的经济效益。截止到2015年10月,该项目累积生产沼气50多万立方米,处理临沂市餐厨垃圾7000多吨,污泥3000多吨。环境效益和社会效益显著。
项目建设单位:青岛天人环境股份有限公司
3、泰安市餐厨废弃物无害化处理和资源化利用项目
该项目是国家发改委批准的餐厨废弃物资源化利用和无害化处理的第二批试点城市项目,位于泰安市岱岳区静脉产业园内,占地20亩,日处理餐厨废弃物和污泥200吨(一期处理量100t/d,其中:餐厨50t/d、污泥50t/d),项目采用“预处理+油水分离+中温厌氧”工艺,日产沼气5850m³,由北京中科洁能环境工程技术有限公司采用PPP模式投资,青岛天人环境股份有限公司以EPC方式总包建设。
该项目于2014年11月建成竣工,2015年10月验收交付,目前运营良好。截止到2015年10月,该项目累积生产沼气50多万立方米,处理泰安市餐厨垃圾6000多吨,污泥4000多吨,环境效益和社会效益显著。
项目建设单位:青岛天人环境股份有限公司
4、青岛市餐厨垃圾处理项目
该项目属于特许经营BOT项目,特许经营期25年。该项目是山东省首个建成投产的餐厨废弃物处理项目;作为全国餐厨垃圾处理首批试点城市之一。项目一期处理能力200吨/日,由青岛十方生物能源有限公司负责建设、运营。
青岛市餐厨垃圾处理项目采用“预处理-厌氧消化工艺”,对青岛市主城区产生的餐厨垃圾进行无害化处理的同时,还生产粗油脂、沼气等副产品,其中年生产天然气约165万立方米。依据《GB/T13610-2003》标准检测,该项目生产的天然气组分指标合格,目前主要由车载外运用于工业生产。
项目建设单位:山东十方环保能源股份有限公司
5、重庆餐厨垃圾处理项目
该项目总计处理能力达1000吨/天。普拉克公司负责该项目的工艺设计、设备供货、安装和调试运行服务。整个项目是生物质能转化绿色能源的典型案例。项目一期合同于2009年6月签订并开始建造,处理规模167吨/天,项目二三期在2011年7月签订并开始建造,处理规模333吨/天,四期工程于2012年4月签订合同,处理规模500吨/天。
2014年9月再次签约重庆项目配套的480吨/天餐厨垃圾全浆液连续除油项目,此项目采用普拉克专有连续式油回收工艺,预计日回收99%纯度毛油15吨左右,经济和社会效益明显。项目主体工艺全部采用普拉克的ANAMET®高温厌氧消化技术,沼气产量大,沼气纯度高,尤其适应于高脂肪类餐厨垃圾;产生的沼气经后续的生物脱硫等净化工艺后用来发电或提纯或作为车用燃料。目前该项目除处理餐厨垃圾外,每天还加入80吨污泥一并处理,增加产气量的同时,还实现污泥与餐厨垃圾协同处理。
项目推荐单位:普拉克环保系统(北京)有限公司
项目亮点:实现污泥与餐厨垃圾协同处理
6、唐山市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理项目
项目含餐厨垃圾处理量240t/d+地沟油40t/d。本项目处理核心工艺采用艾尔旺AAe预处理系统+AAe厌氧消化系统+AAe阳光智能干化系统工艺。餐厨废弃物中有机质经厌氧消化转化为清洁能源沼气作已建垃圾发电厂助燃剂发电利用;餐厨垃圾分离出的粗油脂作为工业油脂回收利用;经厌氧消化及阳光智能干化后的沼渣,作生物有机肥或绿化基肥出售;厌氧消化系统产生的滤液,车间冲洗废水和生活污水等各环节产生的污水,排入厂内沼液处理系统进行处理,达标后排放。项目于2015年8月建设完成并一次启动成功。
项目建设单位:安阳艾尔旺新能源环境有限公司
项目亮点:全封闭运行,系统实现全自动化运行
7、南海固废处理环保产业园餐厨垃圾处理项目
南海固废处理环保产业园包含南海垃圾焚烧发电项目、南海区城乡一体化生活垃圾转运工程及集中控制系统项目、污泥处理项目、餐厨垃圾处理项目、飞灰处理项目、垃圾渗滤液处理系统,形成了由源头到终端完整的生活固体废物处理产业链,实现了南海全区生活垃圾100%无害化处理。其中,餐厨垃圾处理项目采用厌氧消化、沼气发电、残渣焚烧工艺,同时利用地沟油提炼生物柴油。
目前,南海固废处理环保产业园从源头到终端的固体废弃物系统化处理的产业链模式已被业内誉为破解垃圾围城问题的“瀚蓝模式”。“瀚蓝模式”站在社会长远可持续发展角度,跳出企业局限,从整个社会需求出发,遵循“循环”理念,通过系统化的总体设计,使固体废弃物处置之间形成良好协同、废弃物与资源之间形成往复循环,有效的解决了整个城市固体废弃物无害化和资源化问题,实现固废处理的社会成本最小化、社会效益最大化,并由此反哺和推动企业竞争力不断提升,使得社会效益和企业效益循环相扣、相辅相成,为城市环境的不断改善和固废处理企业的生存、发展壮大铺平道路。
项目投资单位:瀚蓝环境股份有限公司
项目亮点:遵循“循环”理念,利用地沟油提炼生物柴油
8、呼和浩特市循环经济环保科技示范园餐厨垃圾处理项目
呼和浩特市循环经济环保科技示范园项目京城环保通过项目一次征地选址、园区统一规划布局且设施共享,为城市固体废物(生活垃圾、市政污泥、餐厨垃圾、粪便、电子垃圾等)提供了一揽子全面解决方案,运行中由政府和企业联合计量、监管,实现城市废物稳妥安全处置,实现了循环经济理念。
其中,餐厨垃圾处理厂处理能力为150t/d,远期规划为300t/d。餐厨垃圾处理采用灭菌+发酵相结合的工艺,解决了餐厨垃圾饲料添加剂中盐分和动物油脂高的问题,有效提高了油脂回收率。
项目建设单位:北京京城环保股份有限公司
项目亮点::有效提高油脂回收率