中国污泥处理处置市场调查报告.pdf
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1、 1 中国污泥处理处置市场调查报告中国污泥处理处置市场调查报告 进入“十一五”以来,我国的污水处理产业得到了快速发展,污水处理能力及处理率增长迅速,带来了污泥产量的迅速增加。根据住建部资料显示,截止到2009 年年底,全国城镇污水处理量达到 280 亿立方米,湿污泥(含水率 80%)产生量突破 2000 万吨。根据调研结果显示,我国污水处理厂所产生的污泥,有 80%没有得到妥善处理,污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来,并且引起了社会的关注。社会的关注促使国家不得不对污泥的处理处置重视起来,国家的重视又促使了污泥处理处置市场的形成。2010 年初,住建部副部长仇保兴称,“十五”期
2、间我国主要进行污水处理厂工作,“十一五”期间,重点是进行管网的配套,即将到来的“十二五”,将重点放在污泥处置等方面。应“千方百计地将污泥处置搞上去”,鼓励污泥无害化后进行土地综合利用。由此可见,“十二五”期间,污泥处理处置市场将得到进一步发展,其也将成为继污水处理之后的下一个投资热点。在污泥处理处置市场初步形成之初,已有内、外资环保企业及非环保领域投资人提前嗅得市场机会,开始关注并参与到污泥处理处置市场中来。根据本报告收集资料显示,2007 年,世界五百强企业法国苏伊士环境集团进入重庆污泥处置市场,2009 年初,苏伊士环境集团进军江苏苏州污泥处置市场,就连微软中国终身荣誉总裁唐骏也开始涉足污
3、泥处理处置领域,这均说明污泥处理处置市场的投资机会已来临,且竞争也逐渐激烈起来。对于污泥处理企业来说,谁先进入市场,取得市场先机,谁就将取得未来巨大市场的主动权。2 报告简要目录报告简要目录 1、污泥处理处置的相关概述 1.1 污泥的定义与分类 1.2 污泥的特性 1.3 污泥处理处置的主要方式 2、污泥处理处置行业市场发展现状与趋势 2.1 污水处理市场现状与发展趋势 2.1.1 污水处理市场现状 2.1.2 污水处理市场发展趋势 2.1.3 污水处理的高速发展促生污泥处理处置市场的形成 2.2 污泥处理处置行业现状与发展趋势 2.2.1 污泥处理处置市场现状 2.2.2 污泥处理处置市场发
4、展趋势 3、污泥处理处置行业主要技术及其发展趋势 3.1 污泥处理技术及市场现状与趋势分析 3.1.1 污泥浓缩技术 3.1.2 污泥消化技术 3.1.3 污泥脱水技术 3.1.4 污泥发酵技术 3.1.5 干化技术 3.1.6 污泥焚烧技术 4、中国污泥处理处置市场竞争格局分析 4.1 中国污泥处理处置市场竞争结构分析 4.1.1 中国污泥处理处置市场现有企业的竞争 4.1.2 潜在进入者的威胁 4.1.3 替代品的威胁 4.2 中国污泥处理处置市场竞争中存在的问题 4.3 中国污泥处理处置市场竞争趋势 5 污泥处理处置市场投资、运营、工程公司介绍 3 1.污泥处理处置的相关概述 1.1 污
5、泥的定义与分类 在给水和废水处理中,不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等统称为污泥。污泥的成分、性质主要取决于处理水的成分、性质和处理工艺,其成分很复杂,有多种多样分类方法,并有不同的名称。污泥的分类和特性:按来源分,大致有:给水污泥、生活污泥和工业废水污泥三类。根据污泥从水中分离过程可分为:沉淀污泥(包括物理沉淀污泥、混凝污泥、化学污泥)及生物处理污泥(污水在二级处理过程中产生的污泥,包括生物滤池、生物转盘等方法得到的腐殖污泥及活性污泥法得到的活性污泥)。现代污水处理厂污泥大部分是沉淀污泥和生物处理污泥的混合污泥。按污泥成分及性质可分为:有机污泥和无机污泥。更常用的是按污泥在不同处理阶段分
6、类命名:生物泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰。1.2 污泥的特性 含水率与含固率 “含水率”是污泥中水含量的百分数;“含固率”是污泥中固体或干泥含量的百分数。在含水率高、污泥呈流态时,污泥的体积与含固量基本上呈反比关系:V1/V2=Ps1/Ps2=(100-Pw2)/(100-Pw1 )式中:V1、V2 分别是含水率为 Pw1(含固率为 Ps1)、Pw2(含固率为 Ps2)时的湿污泥的体积。例:污泥的原始含水率为 99.5,求将含水率降低为 98.5和 95时污泥体积降低的百分比。解:设 V1 为含水率为 99.5时的污泥体积,、分别 V2、V3 分别含水率为 98.
7、5和 95时的体积,将各值代入上式,得 V1/V2=Ps1/Ps2=(100-98.5)/(100-99.5)=3 V1/V3=Ps1/Ps2=(100-95)/(100-99.5)=10 从上例可以看出,当污泥的含水率自 99.5降低至 98.5时,污泥的体积 4 减缩成原污泥的三分之一左右,再降低至 95(含固率为 5)时,污泥的体积减缩成原污泥的十分之一左右。挥发性固体 挥发性固体,是指污泥中在 600时的燃烧炉中能被燃烧,并以气体逸出的那部分固体,能反映污泥的稳定化程度。污泥中的有毒有害物质 城市污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮、磷和钾,有一定肥效,可用于改善土壤。但其中也含有病菌、
8、病毒和寄生虫卵等,在施用前应采取必要的处理措施。污泥中的重金属是主要的有害物质,重金属含量超过规定的污泥不能用作农肥。污泥的脱水性能 用过滤法分离污泥的水分时,常用指数比抗阻值或毛细吸水时间来评价污泥脱水性能。污泥比重 是指污泥的重量与同体积水重量的比值。污泥的比重主要取决于含水率和固体的比重。生活污泥及类似的工业污泥的比重一般大于 1。1.3 污泥处理处置的主要方式 污泥处理就是对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。国内外现有的处理处置手段主要包括卫生填埋、水体消纳
9、、焚烧、堆肥处理、土地利用等。针对我国现有的技术来看,我国主要的污泥处置方式是填埋。最适合我国的处置方式是土地利用。随着科技进步,我国必将推出更加有效、合理的处理处置方式,最终实现城市污泥处理处置的减量化、无害化、稳定化和资源化。污泥的卫生填埋 这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。5 污泥的直接土地利用 污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分
10、等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥的焚烧 湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用
11、高。2、污泥处理处置行业市场发展现状与趋势 2.1 污水处理市场现状与发展趋势 2.1.1 污水处理市场现状 水是人类赖以生存和发展的珍贵资源,二十一世纪被称为“水的世纪”。中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。水问题的严重性和重要性已日益成为社会各界的共识,中央和地方各级政府部门都把水问题提到重要位置,在这样的背景下,污水处理行业将成为中国未来发展最快新兴产业之一。由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高,中国污水处理行业正在快速增长,污水处理总量逐年增加,城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。一
12、方面,中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张,管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面,中国的污水处理率与发达国家相比,还存在着明显的差距,且处理设施的负荷率低。因此中国应完善污水处理的政策法规,建立监管体制,创建合理的污水处理收费体系,扶植国内环保产业发展,推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理 6 行业是一个朝阳产业,发展前景十分广阔。中国将投资巨资以推进城市污水处理和利用,中国污水处理行业由此迎来高速发展期,2010 年,我国污水处理发展取得了明显的成绩,城镇污水处理事业进入了发展快车道,2010 年全国设市城市、县及部分重点建制镇累计建成城镇污水处理厂 1993 座
13、,总处理能力超过 1亿立方米/日;正在建设的城镇污水处理项目 2360 个,可新增污水处理能力约6400 万立方米/日,在建和已建项目处理能力总和预计可达 1.6 亿立方米。2010年以来,我国城市水务投融资结构环境发生有利变化,IPO 重启使一批传统水务集团选择了自己改制上市谋求发展之路,国内企业已开始充分意识到中国污水处理市场的巨大潜力和行业本身的低风险和稳定性的特点,积极参与竞争并取得了一定的成绩,尤其是上市公司、民营企业在近年继续大举进入自来水厂与污水处理厂的建设与经营等领域。2.1.2 污水处理市场发展趋势 为应对水资源环境的重大挑战,中国将继续加大城市基础设施的投入力度。随着政府日
14、益提高的节能环保要求、市政公用的继续开放、环境产业政策的推进以及投融资环境的日趋完善,我国污水处理与再生利用事业将迎来历史发展机遇,预测 2013 年我国污水处理行业销售收入将接近 300 亿元,到 2015 年污水处理行业销售规模将达到 450 亿元。城镇污水是造成我国区域性水污染的主要原因之一。目前,全国有设市城市640 多个,建制镇 1.6 万多个,人口约 2.7 亿人,2000 年污水排放量约为 480亿立方米年,大多数都没有得到处理,对水资源构成严重威胁。我国有 9 亿人口居住在农村,随着全面建设小康社会,小城镇建设将得到很快发展。据预测,到 2010 年,全国设市城市将达到 120
15、0 个左右,建制镇达到 2.53 万个,全国村镇自来水普及率达到 65。显然,我国小城镇污水集中处理设施建设将呈现高速增长的态势。在管理体制方面,基于市场机制和政府宏观调控相结合的水工业管理与法律保障体系正在建立和逐步完善;政府、企业的职能和作用正在重新定位,机构正在重组;近几年还颁布了城市供水价格改革管理办法、关于加大污水处理费征收力度的通知等一系列法规政策。在运营机制方面,供水与排水开始走向一体化,逐步建立适应社会主义市场 7 经济的投资、建设、运营机制。在投资方面,采取多渠道、多层次、多元化的资金筹措体制。除中央及地方财政和收取的污水处理费外,鼓励吸纳国际金融机构、外国政府、国际民间、国
16、内民间等外部资金,可采取如 BOT 等方式投资建设城市污水处理厂。2.1.3 污水处理的高速发展促生污泥处理处置市场的形成按照一般预测,中国人口要在 2020 年至 2025 年间达到顶峰,污水量也将在 2020 年左右达到最高峰。截止到 2009 年年底,全国城镇污水处理量达到 280 亿立方米,湿污泥(含水率80%)产生量突破 2000 万吨。根据调研结果显示,我国污水处理厂所产生的污泥,有 80%没有得到妥善处理,污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来,并且引起了社会的关注。社会的关注促使国家不得不对污泥的处理处置重视起来,国家的重视又促使了污泥处理处置市场的形成,2009
17、年 2 月 18 日由住房和城乡建设部、环境保护部、科学技术部联合发布的城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)(以下简称技术政策),将对污泥处理处置的讨论推向了高潮,这一技术政策的出台将有力保障并促进污泥处理处置事业的发展。2010 年初,住建部副部长仇保兴称,“十五”期间我国主要进行污水处理厂工作,“十一五”期间,重点是进行管网的配套,即将到来的“十二五”,将重点放在污泥处置等方面。应“千方百计地将污泥处置搞上去”,鼓励污泥无害化后进行土地综合利用。由此可见,“十二五”期间,污泥处理处置市场将得到进一步发展,其也将成为继污水处理之后的下一个投资热点。2.2 污泥处理处置行业现状
18、与发展趋势 2.2.1 污泥处理处置市场现状 污水处理能力以及污水处理率的不断提高,污水处理厂的污泥产量也随之增长;然而,在我国的污水处理发展历程中,尽管污泥是污水处理流程中的重要环节之一,但是由于长期的认识不足以及忽视,我国城市污水处理厂的污泥处置问题被长期搁置,污泥处置的发展相当滞后,一方面,我国污泥处理处置的技术路线尚不清楚;另一方面,我国也未建立起污泥处理处置的政策体系,历史遗留问题使得污泥困境越来越严重,在水污染日益严重、水环境日趋恶化的今天,缺少污泥安全处置考虑的污水处理系统是不完整的,也无法满足环境目标要求,污泥造成的二次污染问题日显突出,污泥的问题已到了不容忽视的地步,我们迫切
19、需 8 要解决污泥的安全处置问题。缺少技术、收费等政策的支持,缺少污泥的基础研究以及技术路线的科学分析,缺少持续的投融资机制,我国的污泥处置发展尚有很长的路要走。目前,大量的水业工程和固废工程公司已经关注到这个问题,并开始寻找进入污泥处理处置市场的契机。然而从目前我国的污泥处理市场来看,目前还没有规模化的专业污泥处理公司,随着我国污泥处理市场的进一步形成与发展,必将需要一大批有技术、有良好的运营能力的污泥专业化建设与运营公司。在此背景下,在可以预见的未来,污泥处理市场将进入一个没有天花板的空间,而这个市场目前正处在萌芽阶段,对于污泥处理企业来说,谁先进入市场,取得市场先机,谁就将取得未来巨大市
20、场的主动权。2.2.2 污泥处理处置市场发展趋势 在 2010 年 4 月于秦皇岛举行的“2010 年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会”上,专家表示:“2009 年,全国投运城镇污水处理厂 1992 座,处理污水量 280 亿立方米,产生含水率 80%左右的污泥 2005 万吨。随着在建的 2000多座污水处理厂陆续投入运行,全国年污泥总产生量将很快突破 3000 万吨。污水处理行将结束,污泥处理处置才刚起步。”3.污泥处理处置行业主要技术及其发展趋势 3.1污泥处理技术及市场现状与趋势分析 据环保部预测,至 2010 年底,全国污泥产生量将达到 3000 万吨(含水率80%),从而成
21、为我国城镇环境污染威胁源。目前我国大部分污泥多为无序堆存或简单填埋,主要处置方式是脱水后直接与生活垃圾混合填埋(31%)或农业利用(44.8%)。环保部的技术管理文件城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行)中提出了四条污泥处理的最佳可行技术:第一条是污泥消化技术,第二是污泥堆肥技术,第三是污泥土地利用技术,第四是污泥干化焚烧技术。美国关于污泥处理处置技术比例的最新数据是 2004 年度的,数据来源于联邦、各州、各县政府和一些污水处理厂。2004 年,美国产生了 18 万吨污泥,大约 55%为土地利用,用于农艺、造林和土地改良。没有土地利用的污泥中,约 9 28%的污泥垃圾填埋
22、场中处置,15%的污泥采用焚烧方法处理,剩下的 2%被放置在污泥储存塘或脱水池中自然干化。在美国污泥土地利用已经代替填埋成为最主要的污泥处置方式。未来填埋处置的比例还将逐渐下降。日本污泥处理处置的主要途径是减量后堆肥农用或焚烧、熔融成炉渣,制成建材,其余部分委托给民间团体处理处置。欧盟欧盟及其成员国目前均拥有较完善的污泥法规体系,法规起到了促进技术发展、规范处理处置行为、提高“废弃物”产品循环利用水平、保证处置安全的重要作用。欧盟强调以污泥的利用为主导,除以避免“废弃物”产生为目标以外,更力求使之成为“产品”再循环。英国 1998 年前 42的污泥最终处置出路是农用,另有 30的污泥排海,但目
23、前欧盟己禁止污泥排海。德国目前污泥处置以脱水污泥填埋为主,部分农用,将来的趋势是污泥干化或焚烧后再利用或填埋。在政策法规方面国内 2000 年,建设部、环保总局、科技部发布了城市污水处理及污染防治技术政策,明确提出来要采用厌氧和好氧、堆肥的方式处理污泥,同时规模在 10 万吨以上的要采用氧化沟、SBR(序批式活性污泥法)工艺,以减少污泥产量。2009 年,住建部、环保部及科技部发布了城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行),鼓励符合标准的污泥进行土地利用,提出在污泥浓缩、调理和脱水等实现污泥减量化的常规处理工艺基础上,根据污泥土地利用要求和相应的泥质标准,分别选择厌氧消化、高温好氧
24、发酵的污泥处理技术路线。鼓励采用干化焚烧的联用方式,提高污泥的热能利用效率;鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建。欧洲在污泥处置方面的路线没有明确的标准。污泥的安全处置依赖于当地的政策法规,目前,在欧洲污泥的处置方式被严格限制:年 限 污泥政策 1998-2000 年 禁止向大海倾倒污泥 2005 年后 禁止有机物含量大于 5%的污泥填埋;设定了严格的污泥农用规定(病原体、重金属、有机耕作),拒绝用污泥施肥的农作物进入超市连锁店。10 欧盟在污泥泥质符合公众健康和环境保护要求的前提下,鼓励对污泥进行土地利用。大部分欧盟国家的污泥允许最大用量约为 5 吨干污泥/(公顷年),通常用于农田的污泥不超过 2
25、-3 吨/(公顷年)。英国、丹麦、鼓励污泥农用,以保护磷及其他矿物资源在自然界的存在。同时污泥中的污染物如重金属、有机物和药物沉积物等被严格立法加以限制。瑞士、荷兰、比利时 规定污泥必须进行热处理(发电、制水泥、干化焚烧);由于污泥含有污染物如重金属、有机物和药物沉积物等,禁止污泥在自然中循环利用。3.1.1 污泥浓缩技术 污泥浓缩后含水率可降为 95%-97%,近似糊状。浓缩可以达到污泥的减量化。重力浓缩法用于污泥处理是广泛采用的一种方法,已有 50 多年历史。机械浓缩方法出现在 20 世纪 30 年代的美国,此方法占地面积小,造价低,但运行费用与机械维修费用较高,气浮浓缩于 1957 年出
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