近年來的宏觀環保政策概括為:(1)國家環保意識不斷提高,以環境資源損害為代表的高速增長不可持續,國家進入高質量發展階段;
(2)環保政策密集出臺,環境保護在我國社會經濟中的地位上升到歷史最高,未來環保督察將實現常態化;
(3)環境經濟政策體系逐步建立,形成了環境污染治理投資、全社會投資、污染防治專項基金、公共財政環保支出齊頭并進的局面;
(4)環境產業技術體系逐步完善,適應中國國情,本土化的“中國式環保技術”將成為今后的主流。
根據國家統計局數據顯示,我國2007年—2017年在我國環境污染治理投資總額保持持續增長,2017年達到9,539億元,占GDP的比重約為1.5%,投資額主要集中在城市環境基礎設施建設和建設項目“三同時”環保投資兩大領域。
根據2016年住建部和環保部發布的《全國城市生態保護與建設(2015-2020年)》,到2020年,環境保護投資占GDP比例不低于3.5%。
因此目前環境污染治理投資占GDP的比重仍存在較大上升空間,以2017年GDP數據測算,當年距離規劃的環境保護投資目標還有2.8萬億元的差距。
污泥處理處置行業概況
(1)全面加強生態環境保護背景下,污泥處理處置市場需求空間較大并穩步增長,行業集中度不高。
良好生態環境是實現中華民族永續發展的內在要求,是增進民生福祉的優先領域,生態文明建設已成為國家統籌推進“五位一體”總體布局和協調推進“四個全面”戰略布局的重要內容。
當前,我國生態文明建設正處于壓力疊加、負重前行的關鍵期,已進入提供更多優質生態產品以滿足人民日益增長的優美生態環境需要的攻堅期,也到了有條件有能力解決生態環境突出問題的窗口期。要推進生態文明建設,全面加強生態環境保護,打好污染防治攻堅戰是重點任務。
2018年5月召開的全國生態環境保護大會指出:“綠色發展是構建高質量現代化經濟體系的必然要求,是解決污染問題的根本之策”、“要把解決突出生態環境問題作為民生優先領域”、“要深入實施水污染防治行動計劃,還給老百姓清水綠岸、魚翔淺底的景象”,為打贏污染防治攻堅戰提供了行動指南。會議還指出:要“加強治污設施建設,提高城鎮污水收集處理能力”、“抓緊攻克關鍵技術和裝備”。
2018年8月召開的國務院會議也提出:“城鎮污水設施建設是城鎮化建設基礎的基礎,其中蘊藏著巨大的投資潛力”、“這不僅是重大的民生工程,也是重大的生態工程和發展工程,可謂一舉數得”。
截至2017年底,全國城鎮累計建成運行污水處理廠4119座,污水處理能力達1.82億立方米/日。近年來,隨著我國污水處理率和排放標準的不斷提高,污泥產量呈現逐年快速增長趨勢。
住建部發布的《中國城鄉建設統計年鑒》表明,2017年全國城市及縣城污水廠產生的污泥量已突破5,980萬噸(以含水率80%計)。
據預測,我國城市及縣城污水廠產生的污泥產量將以每年10%至15%的速度增長。目前,我國污水處理規模已位居世界第一,但相較于污水處理,污泥處理處置的能力和水平嚴重滯后,環境風險凸顯,形勢十分嚴峻。
(2)通過污泥脫水干化實現污泥減量,已成為污泥處理處置的必要環節和重要基礎。污泥是污水、廢水在生化、物化處理過程中產生的一種呈膠狀液態的物質,不僅集聚了污水中30-50%的有機污染負荷,還富含大量不同形態的水分。
其主要特點有(1)有機物含量高;
(2)有機物種類復雜(高分子多糖、蛋白質、核酸、腐殖酸、油脂等);
(3)受污水水質、處理工藝、季節變化影響而導致污泥泥質波動性大;
(4)含有重金屬、難降解有機物、病毒微生物、寄生蟲卵等復合型污染物;
(5)存在水分與多介質的相互結合與相互作用,可壓縮性能差、脫水性能差、二次污染風險高。因此,污泥已成為國內外固液分離領域公認的最難處理的物料之一。污泥的重量和體積會隨著污泥含水率的降低呈指數型下降的趨勢。
以1000kg含水率99%的原始污泥為例,該污泥經過污泥濃縮后,含水率可降至95%,對應重量為200kg;經過常規機械脫水后含水率可降至80%,對應重量為50kg;而經過脫水干化處理后,若含水率可降至30%,對應重量僅剩14.3kg。
因此,脫水干化處理后所得含水率30%的污泥,相對于含水率99%的原始污泥、含水率95%的濃縮污泥、含水率80%的脫水污泥,可分別實現減量98%、92%、70%以上。
為了實現污泥的減容減量,需要分別根據不同含水率對應的污泥特性選擇相應的脫水干化方式和單元處理技術,進而得到不同含水率的污泥產物。常見的單元處理技術主要包括污泥濃縮、污泥預處理(調理調質)、污泥(深度)機械脫水、污泥(熱)干化等。
如果不能通過脫水干化將污泥總量大幅減少,不論采取何種處理處置途徑,均面臨難以存放、運輸和二次污染問題,而且會加大污泥處理處置所需的人工、設備、投資、運行消耗。因此,污泥的脫水干化是污泥處理處置過程中最重要的步驟和“剛需”,已成為污泥處理處置的必要環節和重要基礎。
近年來,全國污泥處理處置領域中的污泥減量化項目占比呈顯著增加趨勢。2018年,針對全國500個污泥處理項目進行了統計分析,結果顯示,污泥的機械脫水、能源干化、干化焚燒等減量化明顯的處理方式是主流,表明污泥減量化壓力巨大。
與此同時,由于我國污泥泥質的特殊性,傳統的污泥脫水干化技術存在流程長、成本高、污染大等一系列技術困難,在很大程度上制約了污泥處理處置整體技術路線和解決方案的形成與完善,影響了國家和地方污泥處理處置規劃目標的完成進度。
(3)污水廠內脫水干化,實現污泥的深度減量,是污泥處理處置的基本要求和污水廠提質增效的重要任務。
我國是一個幅員遼闊的大國,存在經濟社會發展水平不平衡、地方條件差異大等客觀現狀,污水處理廠污泥處理處置技術路線的選擇與各地實際密切相關。住建部、國家發改委2011年聯合發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南(試行)》,要求各地按照無害化、資源化與低碳節能相結合的原則,因地制宜地科學選擇污泥處理處置的技術路線和建設方案。
一方面,相對于發達國家,我國人口眾多,聚集度高,大部分城市采用了集中式大型污水處理廠的總體布局,導致單個城鎮污水處理廠污泥產量相對較高,如果污泥在污水廠內簡單脫水后外運處置,普遍存在污泥運輸量大、距離遠、環境風險高等問題,對污泥在廠內進行脫水干化、實現深度減容減量提出了基本要求。
另一方面,隨著我國城市發展從“規模增長”到“質量增長”轉變,城鎮污水處理設施也將逐漸從增量到存量進行轉變,為此,住建部、生態環境部、國家發改委于2019年4月聯合發布了《城鎮污水處理提質增效三年行動方案(2019-2021年)》,其中明確要求加快補齊污水管網設施短板,實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理,并要求推進污泥處理處置及污水再生利用設施建設。
在污水廠提質增效政策的推動下,我國城鎮污水的收集率和污水廠進水污染物濃度都將顯著提升,一方面將顯著提升污水廠的污泥產量,另一方面將顯著提升污泥中有機物的比重,這都將對污泥在污水廠內源頭深度減量設施的處理能力和技術水平提出更高的要求。
因此,通過在城鎮污水廠內對污泥進行脫水干化,實現污泥的深度減量,不僅是污泥處理處置的基本要求,更是污水廠提質增效的重要任務。
(4)污泥處理處置費用標準的逐年提升,已成為行業發展的重大利好。
我國污泥處理處置事業總體上仍處于起步和發展階段,過去長期“重水輕泥”的現象嚴重制約了污泥處理處置總體水平的提高,而發達國家經過多年發展,污泥處理處置費用已普遍達到或超過污水廠總運行費用的50%。
隨著近年來各地對污泥環境風險和危害認識的不斷清晰,國家和地方各類政策、法規、規劃的陸續出臺,“泥水并重”的態勢正逐步形成,污泥處理處置費用的標準也呈現逐年提升的趨勢,已成為污泥行業發展的重大利好。
為了完善污水處理費征收標準,國家財政部、國家發改委、住建部于2015年1月發布了《污水處理費征收使用管理辦法》,明確了“污水處理費的征收標準,按照覆蓋污水處理設施正常運營和污泥處理處置成本并合理盈利的原則制定”。
2017年國家發改委、住建部發布的《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》明確提出,城鎮污水處理收費標準要補償污水處理和污泥無害化處置的成本并合理盈利;
2018年,國家發改委發布的《關于創新和完善促進綠色發展價格機制的意見》也明確提出,要按照補償污水處理和污泥處置設施運營成本并合理盈利的原則,加快制定污水處理費標準,并依據定期評估結果動態調整;
2019年,住建部、生態環境部、國家發改委聯合發布的《城鎮污水處理提質增效三年行動方案(2019—2021年)》再次要求,要盡快將污水處理費收費標準調整到位,原則上應當補償污水處理和污泥處理處置設施正常運營成本并合理盈利。
(5)近年來國家、地方相繼出臺的環保政策與規劃,為污泥脫水干化減量釋放了巨大市場空間。
首先,國家政策層面,2015年國務院印發的《水污染防治行動計劃》要求我國地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90%以上;2017年國家發改委和住建部聯合印發的《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》要求城鎮污水處理設施建設應由“重水輕泥”向“泥水并重” 轉變,現有不達標的污泥處理處置設施應加快完成達標改造,優先解決污泥產生量大、存在二次污染隱患地區的污泥處理處置問題,為污泥的規范處理處置提出了明確要求。
同時,自2016年開展中央環保督察以來,隨著督察力度的不斷提升,諸多違法違規處理處置污泥的案件受到查處和整改,各地開展市政與工業污泥規范處理處置的力度不斷加大,環保要求不斷提升。
其次,在地方政策層面,近三年以來,包括處于全國城鎮污水處理能力前列的廣東、江蘇、上海等重點地區都相繼密集出臺了地方性的污泥處理處置的規劃或規范,對國家污泥處理處置任務目標的完成和污泥處理處置技術的進步和未來發展方向均起到了良好的引導作用。