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村鎮(zhèn)生活垃圾處理模式、技術(shù)現(xiàn)狀和市場空間

分類:固廢觀察 > 固廢處理    發(fā)布時間:2018年2月18日 9:54    作者:固廢觀察    文章來源:

2017年12月,中國環(huán)聯(lián)發(fā)布了五份最新發(fā)展報告:生活垃圾分類2017年度發(fā)展報告、生活垃圾處理行業(yè)2017年度發(fā)展報告、危廢處理行業(yè)2017年度發(fā)展報告、土壤修復(fù)行業(yè)2017年度發(fā)展報告和建筑垃圾處理行業(yè)2017年度發(fā)展報告。近期,固廢觀察將摘錄這幾份報告中,非常具有價值的一些數(shù)據(jù)和觀點,推出一系列固廢行業(yè)特輯,與大家一起做一次行業(yè)回顧與展望。

                                                                                                                                  來源:中國環(huán)聯(lián)


我國村鎮(zhèn)生活垃圾處理模式主要分為分散式垃圾處理和集中處理。分散式垃圾處理方式是一種小規(guī)模處理方式,主要適用于距離城市較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)郊村或偏遠(yuǎn)農(nóng)村。收集和就地處理直接銜接,處理成本較低,但受到規(guī)模效應(yīng)的局限,通常難以達(dá)到無害化處理標(biāo)準(zhǔn)。例如,很多村鎮(zhèn)通過修建垃圾池、設(shè)置垃圾箱,進(jìn)行垃圾收集及定期清運處理,但大部分地區(qū)尚未采用正規(guī)化方式處理處置垃圾。有調(diào)查顯示,我國東部地區(qū)垃圾不規(guī)范化處理的村鎮(zhèn)占20.83%,西部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊垃圾不規(guī)范化處理比例分別達(dá)到45.24%和50%。東北地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾不規(guī)范化處理的比例高達(dá)87.5%,村莊比例達(dá)75%。

集中處理即推行多年的“村收集、鎮(zhèn)運輸、縣處理”模式,以焚燒或填埋作為終端處理手段。尤其是垃圾填埋技術(shù),因其操作管理簡單,處理量大,適應(yīng)性強,成為廣泛應(yīng)用的處理方式。村鎮(zhèn)垃圾中的可燃成分較多,如秸稈等,用焚燒處理的效率高,減容效果好,也是村鎮(zhèn)垃圾資源化處理的重要方式。但是,集中處理對垃圾收運條件要求較高、處理成本較大,對于距離規(guī)?;幚斫K端設(shè)施較遠(yuǎn)的農(nóng)村或欠發(fā)達(dá)農(nóng)村來說,垃圾集中處理的應(yīng)用具有一定局限性。


村鎮(zhèn)生活垃圾處理技術(shù)

1. 熱解氣化技術(shù)

相較于主流垃圾焚燒項目的趨于大型化,熱解氣化更適用于小型化生活垃圾處理項目。

熱解是指在不向反應(yīng)器內(nèi)通入氧、水蒸氣或加熱的一氧化碳的條件下,通過間接加熱使含碳有機物發(fā)生熱化學(xué)分解,生成燃料(氣體、液體和炭黑)的過程。近十多年來,固體廢物熱解的研究發(fā)展較快。

相對焚燒、熱解氣化具有如下優(yōu)勢:

1)熱解過程將廢物中有機物轉(zhuǎn)化成可利用的能量形式,產(chǎn)生燃?xì)?、焦油等可儲存能源,可根?jù)不同需要加以利用,而焚燒只能利用熱能;

2)熱解可以簡化污染控制,固廢在無氧條件下爐內(nèi)處于還原性氣氛,污染氣體產(chǎn)生量較少,存在形式以HCl、H2S和NH3為主,Cr以三價形式存在毒性較小。

氣化技術(shù)是指將固體廢物轉(zhuǎn)化為氣體燃料的熱化學(xué)過程。即以固體廢物為原料,以空氣、氧氣、水蒸氣等氣體或其混合作為氣化劑,在一定溫度、壓力條件下通過熱化學(xué)反應(yīng)將固體廢物轉(zhuǎn)化成以可燃性氣體為主的合成氣(CO、H2、CH4、CO2和少量其他烴類化合物)、半焦、灰和可凝組分(焦油)。

氣化過程只供給熱化學(xué)反應(yīng)所需的那部分氧氣,而盡可能將能量保留在反應(yīng)后得到的可燃?xì)怏w中,可燃?xì)饨?jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理可制得化學(xué)產(chǎn)品、液體燃料或氫氣。若將產(chǎn)生的氣化氣進(jìn)行直接燃燒,則與燃燒無本質(zhì)區(qū)別,只是把整個氧化過程分成了兩步,即兩步法燃燒,目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的氣化工藝多屬于此類。

固廢氣化處理相對熱解更有利于高效的能源利用和嚴(yán)格的污染控制。固廢熱解可制取熱解氣、焦油和焦炭等產(chǎn)物,大都需要進(jìn)一步加工才能再利用。

由于固廢的成分波動較大,對后續(xù)的加工工藝的適應(yīng)性較高,所以從完整的工藝上來看,熱解工藝流程復(fù)雜,設(shè)備投資較大,對規(guī)模有所限定,進(jìn)行較大規(guī)模生產(chǎn)才比較經(jīng)濟。

氣化法的產(chǎn)品相對單一,后處理系統(tǒng)相對簡單,投資較低,既能保證良好的環(huán)保效果,又將廢物中有機成分轉(zhuǎn)化為燃?xì)?,產(chǎn)生的燃?xì)饨?jīng)凈化后可用于提純制甲烷、氫氣和CO等工業(yè)氣體,也作為化工原料用于合成甲醇等化工產(chǎn)品。

對固廢的適應(yīng)性而言,熱解法在高熱值廢物制取清潔液體燃料方面比較合適,而對成分復(fù)雜的生活垃圾而言,氣化法適用性更高。

2. 有機垃圾處理技術(shù)

農(nóng)村垃圾中有機垃圾的成分比重高,在進(jìn)行垃圾分類后,有機垃圾進(jìn)行堆肥處理后的堆肥產(chǎn)物也有可進(jìn)行還田處理。

堆肥法處理生活垃圾是指憑借微生物的生化作用,在人工控制條件下,將生活垃圾中有機質(zhì)分解、腐熟、轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的類似腐殖質(zhì)土的方法。

堆肥處理的原理大致可分為厭氧性發(fā)酵和好氧性發(fā)酵兩種。

厭氧性發(fā)酵是使垃圾減少或者完全隔絕與空氣接觸,利用厭氧菌分解有機質(zhì),產(chǎn)生二氧化碳、水、甲烷和腐殖質(zhì)土的過程。好氧性發(fā)酵是用翻堆、強制送抽風(fēng),以好氧菌分解有機質(zhì)使其穩(wěn)定的方法,產(chǎn)物為二氧化碳、水和腐殖質(zhì)土等。

好氧堆肥技術(shù)可以分為靜態(tài)、半靜態(tài)和動態(tài)堆肥三種。靜態(tài)堆肥設(shè)施投資成本很低,但供氧不均勻,物料結(jié)塊比較嚴(yán)重,容易產(chǎn)生厭氧微環(huán)境,微生物難以迅速均勻地繁衍,發(fā)酵周期長,堆肥質(zhì)量差。與靜態(tài)堆肥比,半靜態(tài)和動態(tài)堆肥的效果要好得多。動態(tài)堆肥把物料充分翻拌和粉碎,使氧氣可以充分均勻地分布,微生物繁殖速度加快,垃圾降解速度和效果明顯優(yōu)于靜態(tài)堆肥。

目前,國內(nèi)采用的有機垃圾生化處理機以好氧動態(tài)發(fā)酵為主,部分生化處理機也采用干式厭氧發(fā)酵法進(jìn)行有機垃圾處理,金華的陽光堆肥房則為半靜態(tài)堆肥;農(nóng)村垃圾沼氣化原理則為厭氧發(fā)酵。

村鎮(zhèn)生活垃圾處理總體市場空間

根據(jù)規(guī)劃目標(biāo),至2020年,全國90%村莊的生活垃圾得到處理、基本扭轉(zhuǎn)農(nóng)村環(huán)境臟亂差的局面、形成農(nóng)村生活垃圾治理的長效機制。至2016年底,全國農(nóng)村生活垃圾處理率為60%,則十三五期間仍有30%的農(nóng)村垃圾需要得到解決。

2016年中國城鎮(zhèn)常住人口79298萬人,比上年末增加2182萬人,鄉(xiāng)村常住人口58973萬人,減少1373萬人,城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎兀ǔ擎?zhèn)化率)為57.35%。我國仍有近6億人口居住在鄉(xiāng)村地區(qū),則根據(jù)中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部總經(jīng)濟師趙暉所言,以55元為一個農(nóng)民一年生活垃圾處理費,則農(nóng)村生活垃圾處理費則近330億元。

根據(jù)中環(huán)協(xié)發(fā)布的《中國生活垃圾處理行業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù),表明“十三五”期間,中國農(nóng)村垃圾投資增速和投資額預(yù)計將超過城市,2016 年農(nóng)村(建制鎮(zhèn)和村莊)環(huán)境衛(wèi)生建設(shè)投入401.6 億元,垃圾處理建設(shè)投入188.6 億元,2016 年城市環(huán)境衛(wèi)生建設(shè)投入445.2億元,垃圾處理投入118.1 億元,農(nóng)村垃圾處理投入超過了城市。

未來幾年年均農(nóng)村垃圾處理建設(shè)投入應(yīng)不低于180億元/年,則整個十三五期間,農(nóng)村生活垃圾處理建設(shè)投入在900億元左右。

根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于創(chuàng)新農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施投融資體制機制的指導(dǎo)意見》第七條:建立政府和社會資本合作機制。支持各地通過政府和社會資本合作模式,引導(dǎo)社會資本投向農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。鼓勵按照“公益性項目、市場化運作”理念,大力推進(jìn)政府購買服務(wù),創(chuàng)新農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運營模式。支持地方政府將農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施項目整體打包,提高收益能力,并建立運營補償機制,保障社會資本獲得合理投資回報。對農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施項目在用電、用地等方面優(yōu)先保障,未來,在農(nóng)村垃圾處理方面,PPP 模式將成為農(nóng)村垃圾處理及管理水平快速提升的重要手段。

1.  熱解氣化設(shè)施建設(shè)市場空間

根據(jù)中國環(huán)聯(lián)研究院不完全統(tǒng)計,2016年至2017年11月,我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)級熱解氣化相關(guān)項目共計62個,其中,2016年有27個項目,2017年有35個項目鄉(xiāng)鎮(zhèn)級小型項目(未統(tǒng)計規(guī)模在300噸/日處理量以上的熱解氣化項目)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾熱解氣化市場有望在十三五期間呈現(xiàn)有爆發(fā)性增長。

根據(jù)中國環(huán)聯(lián)研究院統(tǒng)計,一般用于農(nóng)村生活垃圾處理的小型熱解氣化設(shè)施日處理量在5-10噸/日之間,每臺10噸/日處理量的設(shè)施根據(jù)廠方不同,其報價通常在110-200萬之間。根據(jù)2015年城鄉(xiāng)統(tǒng)計年鑒顯示 ,我國共有1000人以上行政村274234個,若十三五期間,其中有10%的鄉(xiāng)村采用熱解氣化設(shè)施,以150萬為每臺熱解處理設(shè)備均價,則僅設(shè)備費411.35億元的市場空間。

2. 村鎮(zhèn)有機垃圾處理市場空間

2016年12月,住建部向全國推廣浙江金華農(nóng)村生活垃圾分類經(jīng)驗,在此基礎(chǔ)上,2017年6月首批百個農(nóng)村生活垃圾分類示范縣工程啟動。面對日漸嚴(yán)峻的“垃圾圍村”現(xiàn)象,越來越多的村莊開始了垃圾分類、減量、資源化的路徑探索。隨著農(nóng)村垃圾分類工作的推行,農(nóng)村有機垃圾處理減量市場也在逐漸打開。

根據(jù)中國環(huán)聯(lián)研究院不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù),僅2017年1月-2017年11月,農(nóng)村有機垃圾設(shè)備政府購買成交金額便達(dá)到6369.82萬元,整體項目53個。其中未涉及工程建設(shè)及有機垃圾收運處理服務(wù)項目。

全國34省市中,截止至2017年11月,涉及村鎮(zhèn)有機垃圾設(shè)備購買的省市有9個省市,主要集中在東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū),其中廣西地區(qū)所采用的技術(shù)為有機垃圾沼氣池,其余地區(qū)則為有機垃圾生化一體機處理設(shè)施。村鎮(zhèn)有機垃圾處理市場前景廣闊。


來源:固廢觀察

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