目前我國垃圾污染和水污染治理市場需求空間廣闊,行業仍處于成長初期,在此發展階段,新環保企業不斷涌入,導致目前行業市場集中度較低。
行業集中度低制約了污染治理企業的議價能力,導致了一定程度的無序競爭,需要有影響力、規模和技術先進的優勢企業來推動整個行業的有序發展并提高技術水平。
垃圾污染削減及修復
(1)垃圾污染削減
垃圾污染削減,主要是對垃圾滲濾液的處理。垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過程中進行發酵等生物化學反應,同時在降水和地下水滲流作用下產生的一種高濃度有機或無機成份的液體,具有污染物組成復雜、污染物濃度高、重金屬離子含量高等特點,直接排放將會對環境造成極大破壞。
由于我國垃圾處理方式目前以填埋和焚燒為主,因此垃圾滲濾液處理需求主要來自垃圾填埋場和垃圾焚燒廠。
垃圾滲濾液處理是指綜合使用生物處理法、物化處理法、膜處理法、MVR蒸發處理法等技術方法對垃圾滲濾液進行處理,有效降低垃圾滲濾液中有機、無機成分及其他有毒物質,使得垃圾滲濾液水質達到國家排放標準,從而消除垃圾滲濾液排放對周邊環境造成的影響。
截至2018 年末,國內垃圾滲濾液主流采用膜處理技術,采用膜處理方法存在著濃縮液問題,濃縮液含鹽量及 COD 濃度均很高,目前行業常規做法是將濃縮液回灌至垃圾填埋場,這將會導致污染物不斷在填埋場積累,造成污染物持續積累并影響滲濾液處理系統持續穩定運行。
由于不同項目滲濾液原水及膜濃縮液水質特點與處理難度不同,具體技術選擇差異性大,基于滲濾液深度處理核心技術的研發,已在部分項目成功實現滲濾液全量達標處理,在滲濾液原水COD≤20,000mg/L、氨氮≤1,500mg/L、總氮≤2,000mg/L 的條件下,處理后外排水的各項指標均達到國家《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)水污染物排放控制要求。
我國在垃圾分類工作方面的進展較為緩慢,滯后于歐美等發達國家,加之我國特有的飲食文化,中式餐飲的特點導致我國生活垃圾含水量較高,一般在50%以上。
在生活垃圾含水量較高的情況下,生活垃圾每年產生的滲濾液量也較高,部分地區受地域、降水等的影響,垃圾填埋場滲濾液的產量占垃圾填埋量甚至可達到 50%以上;焚燒廠產生的滲濾液則主要來自于新鮮垃圾在垃圾儲坑中發酵熟化時瀝出的水分。
目前我國垃圾填埋場產生的滲濾液一般占垃圾填埋量的40%,焚燒廠產生的滲濾液一般占垃圾焚燒量的30%,其他滲濾液產生量約35%。以此測算,2015年至2017 年,全國城市垃圾滲濾液產生量如下所示:
由上表可知,近年來我國垃圾滲濾液產生量巨大,截至2017年我國滲濾液產生量為9,901.11萬噸,日均產生量超過27萬噸,市場空間巨大。
根據《“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》,到2020年底,直轄市、計劃單列市和省會城市(建成區)生活垃圾無害化處理率達到100%;其他設市城市生活垃圾無害化處理率達到95%以上;縣城(建成區)生活垃圾無害化處理率達到80%以上,建制鎮生活垃圾無害化處理率達到70%以上。
未來,隨著城市垃圾的不斷增多,如何在增強生活垃圾處理能力的同時,有效解決垃圾滲濾液的污染或二次污染問題,不僅是保證國家節能環保、增強可持續發展能力的需要,更加有利于恢復和建設良好的生態環境,垃圾污染削減行業具有廣闊的市場空間和發展前景。
目前常規滲濾液處理采用“生化+膜分離”處理工藝,其中膜處理技術主要有超濾、納濾和反滲透膜,但膜濃縮液處置問題已成為填埋場污染源頭削減的行業難題,膜濃縮液回灌填埋場的做法,將導致填埋場內污染物質不斷累積,加大填埋場污染風險與后續地下水修復難度。
目前國內正積極進行膜濃縮液處理與全量化處理技術研究與實踐。垃圾滲濾液全量化處理技術,能夠實現難降解有機污染物高效、經濟、穩定地達標處理,近年來受到國內外研究人員廣泛關注,國內已有小規模技術應用,其運行穩定性與技術經濟性是制約技術廣泛應用的限制條件,亟待技術突破。
垃圾滲濾液通常的處理過程如下圖所示:
(2)垃圾污染修復
目前我國常規填埋場治理技術僅涉及頂部覆蓋與綠化、滲濾液與雨水倒排等方面,而對于填埋場主要污染途徑(地下污染)的防控修復手段缺失,嚴重威脅地下水飲水安全和人體健康。
目前國內外在含水層介質和污染物空間刻畫、污染物遷移阻斷、低滲透層污染物釋放、修復材料與裝備等方面已經積累了一定的研究成果。與國際先進水平相比,雖然通用技術原理不存在差異,但我國在污染場地修復技術原理涉及到的具體核心技術、材料裝備和管理決策等方面還處于明顯滯后狀態。
在核心技術方面,國外先進的鉆探技術突破了對砂土層的原位、無擾動取樣技術,提高了刻畫含水層結構及異質性精度;在材料裝備方面,國外已具備系列化緩釋修復材料的應用與系列化快檢儀器設備;在管理決策方面,國外已有健全的前端垃圾分類制度機制及豐富的全生命周期管控經驗。
在前期研究基礎上,開展研究符合我國國情的地下水修復技術體系,研制多級強化地下水原位修復模塊化技術裝備,構建地下水在線監控預警平臺,克服地下水污染羽拖尾和反彈問題,并實現地下水水質監控預警與裝備自動化控制,完成了“識別-源控-阻斷-凈化-監測”全鏈條污染防控技術集成,獲國家科學技術進步二等獎(聯合申報,其中公司的創新推廣貢獻為填埋場地下水污染系統防控關鍵技術),同時正在主編住建部“填埋場生態修復技術導則”(建標工(2017)87號),促進行業技術發展。
2017年,住房和城鄉建設部對填埋場進行排查顯示,全國正規城市生活衛生填埋場共計654座,非正規堆放點27,276個。對此,國家《“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》要求到2020年底,具備條件的直轄市、計劃單列市和省會城市(建成區)實現原生垃圾“零填埋”,建制鎮實現生活垃圾無害化處理能力全覆蓋。
對非正規垃圾堆放點、不達標生活垃圾處理設施及庫容飽和填埋場進行整治,有序的開展治理和修復?!度珖叵滤廴痉乐我巹潱?011-2020年)》也明確將填埋場列為七大地下水污染源重點防控對象之一,是“水十條”、“土十條”中提出的亟待解決的國家重大任務。
隨著“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃的進一步推行,現有生活垃圾填埋場將大面積進入封場階段,未來垃圾污染修復市場將迎來龐大的市場空間。
垃圾污染修復是對垃圾填埋場的生態修復,填埋場生態修復是指針對國內數量眾多的垃圾填埋場,基于不同填埋場綜合治理要求與土地再利用需求,利用“滲濾液精準導排協同全量處理、垃圾原位穩定化、土壤地下水修復與監控預警、垃圾分選與資源化處置”等技術,實現填埋場污染的源頭削減、立體阻控、污染修復與土地再利用。
垃圾污染修復是一項復雜的系統,通常涉及垃圾、滲濾液、土壤、地下水、 氣體污染等綜合治理,治理目標多樣且復雜。
通常治理過程如下圖所示:
市場競爭與不同工藝技術
我國環保行業發展起步較晚,仍處于快速發展階段。環保行業的子行業和細分市場較多,與之相關的服務商眾多。垃圾污染治理和水污染治理行業大部分企業規 模較小,受制于研發能力和資金實力等因素,部分規模較小的企業主要從事技術含 量相對較低的業務,整個市場較為分散,企業數量較多,行業集中度相對較低。
現階段行業內企業分類格局明顯,大致可以分為兩個梯隊,其中第一梯隊內企 業表現為:研發能力強、技術工藝領先、資金實力強、服務質量高,該類企業發展 較好、盈利能力較強;
第二梯隊內企業表現為:缺乏技術研發能力、資金規模小、 服務質量差,該類企業在研發、工藝、產品、服務等方面與第一梯隊內企業存在較大差距。
隨著我國環保意識的不斷深入,國家環保監管力度不斷加大,垃圾污染和水污 染治理行業將持續得以發展,市場規模將在相當長的時期內不斷擴大,行業內將呈現資源不斷整合、跨區域發展不斷深入的趨勢。
在規模效應和品牌效應的推動下,具有較強資金實力、研發能力、產品質量以及服務優質的第一梯隊企業將持續發展,未來行業的集中度將有所提高。
在細分領域中,行業龍頭企業如維爾利環??萍技瘓F股份有限公司、北京天地人環??萍加邢薰?、武漢天源環保股份有限公司、北京高能時代環境技術股份 有限公司、廣西博世科環??萍脊煞萦邢薰?、倍杰特集團股份有限公司、上海東 碩環??萍脊煞萦邢薰镜?,均是中國固廢行業“滲濾液處理領域領跑企業”、中國固廢行業“滲濾液處理領域年度 標桿企業”、中國固廢行業“填埋場修復領域領先企業”等領軍者。(具體情況如下):
(某上市公司核心技術描述及特點)