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渗滤液处理行业投资分析报告

作者:冯锐


1、渗滤液处理行业概述

1.1垃圾渗滤液来源和分类

垃圾渗滤液通常是在垃圾堆放过程中因受到微生物的分解和雨水淋洗及地表水和地下水的长期浸泡的影响产生,是垃圾填埋场和垃圾焚烧厂最为常见的二次污染物。这类渗滤液含有大量有机污染物,并且成分复杂,含有高浓度的有机物、重金属盐、氨氮等。根据GC-MS联用技术 对垃圾渗滤液中的有机污染物成分进行分析,垃圾渗滤液中含有主要有机污染物63种,可信度在60%以上的有34种,其中,已被确认为致癌物1种,促癌物、辅致癌物4种,致癌突变物1种,被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。这类有机污染物不仅污染土壤及地表水源,通常还会对地下水造成污染,是垃圾处理中二次污染的重要因素。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。

一般情况下,堆肥厂渗滤液处理的问题不大,大多可通过好氧堆肥的蒸发、生物吸收等过程消耗掉,但堆肥厂在固废垃圾处理中的占比较低,2012年仅有2%比例的垃圾是通过堆肥厂进行的处理。而占比较大的卫生填埋和焚烧厂产生的垃圾渗滤液则必须通过专业的渗滤液处理设备确保水质达标。

图:2012年城市无害化处理方式占比情况


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资料来源:Wind资讯

填埋和焚烧过程中产生的垃圾渗滤液主要是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵等生物化学降解和在降水及地下水渗流作用下产生的一种高浓度的有机或无机成份的液体。垃圾渗滤液的水质特点主要是COD、氨氮、重金属含量高,其COD浓度一般在6000-10000mg/L,有的甚至50000-60000mg/L,远高于一般的城市污水,在处理上存在一定的难度。

1.2垃圾渗滤液处理方法

我国渗滤液处理办法主要有生物处理(厌氧、好氧)、物化处理(膜法、吸附、过滤等)和化学方法(化学氧化)等。由于新建的生活垃圾处理厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网,需要直接排放,因此处理要求较高。垃圾渗透液中的污染物浓度高,且很多污染物是不可生物分解或难于生物分解的,仅靠生物分解处理很难达到国家排放标准,需要用物化膜法等深度处理工艺将无法生物分解的污染物过滤,也可以直接用物化膜法等深度处理工艺对渗滤液进行处理,具体来说,垃圾渗滤液处理工程包括垃圾渗滤液预处理、生化处理及物化深度处理三个步骤。

2、渗滤液处理行业各工艺流程

垃圾渗滤液主要来源于填埋、焚烧、垃圾中转站和餐厨垃圾,针对不同类别的渗滤液,行业的工艺流程也有所区别。

2.1垃圾填埋场渗滤液处理

2.1.1工艺流程

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2.1.2各工艺段去除率说明

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2.2焚烧厂渗滤液处理

2.2.1工艺流程

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2.2.2各工艺段去除率说明

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2.3中转站渗滤液处理

2.3.1工艺流程

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2.3.2各工艺段去除率说明


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2.4膜浓缩液处理

2.4.1浓缩液来源

《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)的颁布和实施,全面提高了国内填埋场或焚烧厂产生的渗滤液处理要求。为了达到该标准,国内主流的渗滤液处理工艺通常采用“生化处理+膜处理”工艺,即在生物处理之后利用膜分离技术确保出水达标排放,而膜法处理势必会产生大量的浓缩液。

2.4.2浓缩液成分及处理难点

在纳滤和反渗透系统中,由于在进水中添加了阻垢剂[1]而将成垢离子维持在较高的饱和度下而不结垢析出,因此浓缩液中含有大量无机难溶盐离子(Ca2+Ba2+CO32-SO42-HCO3-)。

此外,经纳滤和反渗透处理后的浓缩液中含有较高的CODBOD,其主要成分为甲苯、NN-二甲基甲酰胺、2266-四甲基-4-4戊酮、三甲基磷酸、24-二甲基-苯甲醛、24-二(11-二甲基乙基)苯酚、三(2-氯乙基)磷酸、邻苯二甲酸环己基甲基丁基醚、邻苯二甲酸二丁酯等。上述有机物很难作为营养源参与微生物代谢,其可生化性较差。因此,不能利用与渗滤液处理工艺相同或相似的生化处理法来处理浓缩液。

目前,将浓缩液回灌至调节池或填埋区是其主要的处理方法之一,但长期运行,将造成系统内部盐分大量积累,渗透压增大,进而降低微生物的生化活性,膜滤出水回收率也会逐渐减少。浓缩液水质变化范围大,有机污染物种类多、浓度高,对其进行处理的难度较大。 

2.4.3浓缩液处理工艺技术路线

目前开发并投入使用的浓缩液处理技术主要有“预处理+MVR蒸发”和“混凝沉淀+臭氧高级氧化”两种技术。

    预处理+MVR蒸发”工艺技术路线

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②“混凝沉淀+臭氧高级氧化”工艺技术路线


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3、渗滤液处理行业分析

3.1 行业的产业扶持政策

行业属于“环境保护与资源节约综合利用”产业中“城镇垃圾及其他固体废弃物减量化、资源化、无害化处理和综合利用工程”,是国家鼓励类产业。我国渗滤液处理行业的主管部门是环保部和住建部。近年来,加强环境保护和对固体废弃物的处理一直是我国十分重视的课题。目前我国生活垃圾处理现状是城镇生活垃圾产生量大,处理能力不足,固废处理行业需要国家政策的扶持。

3.1.1 固废处理行业受产业政策大力扶持

我国把固废处理行业列为鼓励发展的战略性行业,并为固废处理行业发展营造了优良的政策环境。国家以1989年颁布的《中华人民共和国环境保护法》为核心,围绕环境保护和垃圾处理方面先后颁布了多项法律法规,先后出台了《中华人民共和国水污染防治法实施细则》、《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》等,为行业的发展奠定了坚实的法律基础。根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,国家将进一步加大对垃圾处理设施的投入,行业将持续受到国家政策的扶持,未来将获得更多发展机会。

表:行业支持政策汇总表

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资料来源:天风证券

3.1.2国家标准促进行业发展

两次国家标准的出台,对垃圾渗滤液处理行业起重要促进作用。199772日,国家环保局发布《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997),对生活垃圾填埋场产生的渗滤液出水水质的BODCOD、氨氮、悬浮物含量提出了明确要求。200871日,国家发布《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008) 新标准,相对于旧标准而言,新标准不仅进一步提高了渗滤液的处理标准,还强制规定现有和新建的生活垃圾填埋场都应建有完备的渗滤液处理设施,渗滤液处理需 达标才允许排放。我国目前对垃圾渗滤液处理的要求已基本达到国外发达国家的水平,这种高标准将进一步刺激垃圾渗滤液处理行业的发展,对垃圾渗滤液处理行业 的公司有较强的促进作用。

表:新旧《生活垃圾填埋污染控制标准》排放标准对比

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资料来源:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008

表:部分国家垃圾渗滤液污染物排放标准

QQ截图20141226135020.png

资料来源:天风证券



3.2 渗滤液处理行业的上下游特征

垃圾渗滤液处理行业上游主要为设备材料供应商,主要包括生化处理过程中的生物菌类和膜处理过程中的GE纳滤膜、超滤膜、MBR膜片,以及其他的设备材料电缆、管道、水泵等。由于在处理不同的渗滤液处理项目时,需根据渗滤液处理规模、水质及其变化状况、客户对技术方案和工艺路线选择等要求,选择不同规格、型号的材料,因此采购单价往往并不统一。

行业下游主要是能产生垃圾渗滤液的垃圾处理厂,由于我国垃圾处理方式目前仍以填埋和焚烧为主,因此垃圾渗滤液处理的下游主要来自垃圾填埋场和垃圾焚烧场。人们对健康环境的不断要求和渗滤液出水标准的不断提高,持续提升了行业下游的需求。

 

 

垃圾渗滤液行业产业链


资料来源:天风证券

 

3.3 渗滤液处理行业的发展现状及趋势

3.3.1行业下游需求旺盛,现有市场容量巨大

国内垃圾填埋场产生的渗滤液一般占垃圾填埋量的35.00%-50.00%,部分地区受地域、降水等影响,垃圾填埋场渗滤液的产量占垃圾填埋量的重量甚至超过50.00%。此外,我国垃圾焚烧厂产生的渗滤液一般占垃圾焚烧量的25.00%-35.00%,部分地区超过35%2012年我国这填埋场厂及焚烧厂产生的垃圾渗滤液达4784万吨,约合13.1万吨/日。

图:2003-2012年国内填埋厂、焚烧场产生的垃圾渗滤液容量

                                          


资料来源:天风证券

3.3.2“十二五”规划新增投资将进一步带动垃圾渗滤液市场繁荣

根据国家统计局的数据,截止2012年,我国城市生活垃圾无害化处理厂共有701座,其中填埋场540座,焚烧场140座,堆肥厂21座。而《十二五全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确要求,到2015年生活垃圾无害化处理设施将增至1882座,较2012年增长683座。按相同比例进行估算,2015年全国城市垃圾处理厂数量应在1100座左右。

图:全国无害化处理厂保持稳定增长


                                   


资料来源:WIND资讯、国家十二五规划

按照 “十二五期间规划的新增垃圾无害化处理设施能力58万吨/日来测算,垃圾处理场由于所处地理位置、垃圾处理量和采用的技术路线不同,投资有所差异,通过收集维尔利2012-2013年项目投资公告,公司承接项目的平均垃圾渗滤液产生量为垃圾处理量的37.5%,以保守的平均30%比例衡量渗滤液产生量,则到2015年,城镇对垃圾渗滤液处理能力需要新增17.4万吨/日,合计为2012年处理规模的2.3倍,行业发展前景广阔。

4、渗滤液处理市场规模分析

我国垃圾处理方式目前仍以填埋和焚烧为主,垃圾渗滤液主要产生于垃圾填埋场和垃圾焚烧场。根据国家统计局的数据,截至2012年,我国城市生活垃圾无害化处理厂共有701座,其中填埋场540座,焚烧场140座,堆肥厂21座。而《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确要求,到2015年生活垃圾无害化处理设施将增至1882座,较2012年增长683座。假设在扩张阶段,无害化处理设施与无害化处理厂的建设比例相同,到2015年全国城市垃圾处理厂数量将增至1100座左右。

国内垃圾填埋场产生的渗滤液一般占垃圾填埋量的35.00%-50.00%,部分地区受地域、降水等影响,垃圾填埋场渗滤液的产量占垃圾填埋量的重量甚至超过50.00%。此外,我国垃圾焚烧厂产生的渗滤液一般占垃圾焚烧量的25.00%-35.00%,部分地区超过35.00%。我们选用较为保守的比例进行测算,假设国内填埋厂依照填埋量产生的渗滤液比例为35.00%,焚烧厂依照焚烧量产生的渗滤液比例为30.00%2012年我国这两类处理厂产生的垃圾渗滤液合计达4784.00万吨,国内的日均渗滤液处理量需达到13.10万吨,市场容量较大。

图:2003-2012年填埋、焚烧、堆肥三类处理厂数量

                                                     单位:万吨

资料来源:WIND资讯、天风证券

图:2003-2012年国内垃圾渗滤液产出量

单位:万吨

资料来源:WIND资讯

5、投资建议

5.1投资思路

5.1.1 行业政策和国家标准支持产业发展

随着城镇化进程加快以及人民生活水平提高,我国生活垃圾产生量不断增长,环保行业的发展已经成为影响民生健康的重要因素,正因如此,行业一直受到国家重点支持,行业的政策扶持力度明显。

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