2019年中国有机废物资源化利用现状、监管情况、行业发展机遇及行业发展方向分析[图]

    一、城乡有机废弃物资源化利用现状

    城市有机废弃物主要包括城市生活产生的餐厨垃圾、城市污泥和生活垃圾中的有机垃圾等，农村有机废弃物主要包括农村发展和农业生产过程中产生的畜禽粪便、养殖类废弃物、农产品加工废弃物和农作物秸秆等。随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，城乡有机废弃物呈现以下特点：第一，有机废弃物种类多，产生量大；第二，有机废弃物价值低，处理成本高，利用率低；第三，有机废弃物含有大量的致病菌，可以传播疾病，堆积过程中污染物产生高浓度渗漏液，给城乡生态安全带来严重隐患，一些地区出现了水体富营养化、土壤酸化及重金属污染等问题。

    随着人们环保意识的提高，丢弃、堆焚等有机废弃物处置方式正在改变，已经逐渐形成肥料化、饲料化、能源化、基料化、材料化等五种利用模式，“五化”各有发展并有协同发展趋势。近年来发展的生物燃油、蝇蛆养殖、污泥堆肥、人工湿地等技术，也促进了城乡有机废弃物资源化行业整体协同发展

    1.1国外有机废弃物利用现状

    国外在20世纪30、40年代就开始研究有机废弃物利用，目前废弃物综合利用技术已经具有较高的水平。在畜禽粪便处理上，欧美国家注重农牧结合，农场畜牧在长期发展后形成了“饲草、饲料、肥料”循环体系，畜禽粪便均在农场内部处理，产生、运输、处理和使用畜禽粪污时，全过程密闭以控制臭气排放。如美国采用水泡粪工艺，将猪粪尿长期贮存于猪舍下方粪坑直至还田利用；荷兰养殖场普遍将粪尿、清洗水混合形成粪浆，再采取固液分离方式，将固体进行堆肥，液体密闭储存或用于农场。欧洲国家的沼气工程发展早、规模大，已经形成较为完善的产业化体系，其沼气生产装备与配套设备先进，可以将一定区域内的农场畜禽粪便、农作物秸秆集中处理，自动化程度很高，同时具有完善的质量安全体系。

    国外秸秆资源利用时间较长，呈多元化发展形态。肥料化利用方式以残茬覆盖耕作法和秸秆翻压还田技术为主。饲料化利用方式经过几十年的发展，现在已经形成了包括提高秸秆饲料营养成分、提高动物采食量、提高饲料转化率在内的成套技术体系，并实现全程电脑控制，保证连续、稳定生产。而秸秆材料化产品在20世纪80年代已经应用于汽车内饰、地膜、餐饮包装等方面，目前德国、美国、丹麦、日本等国家已经形成了包含农作物秸秆纤维化处理、纸浆模塑品生产、后置处理、包装材料渗透性测试等关键技术的机电一体化技术体系，近年美国、加拿大等国研发了秸秆乙醇，并已逐渐实现产业化。

    国外处理城市垃圾主要采用回收、堆肥、焚烧和填埋等方式。20世纪30年代美国率先使用卫生填埋法处理城市垃圾，而欧洲许多国家，如德国、荷兰、瑞典等，由于土地稀缺，主要以焚烧方式来处理垃圾。亚洲的新加坡实行垃圾全量焚烧、灰渣填埋方式，日本约74%的垃圾被用来焚烧发电。在餐厨垃圾处理上，德国自20世纪60年代就开始使用厌氧技术处理餐厨垃圾，英国建设了全球首个全封闭式餐厨垃圾发电厂，日均处理12万t餐厨垃圾，并可满足数万家庭日常用电[10]。日本餐厨垃圾主要用于制饲料，少部分用于制堆肥，在京都餐厨垃圾也被用于制沼气，并用沼气制氢气；韩国餐厨垃圾的主要处理方式是制作动物饲料和堆肥，这部分占到总回收量的80%以上。国外城市污泥处置主要有回收利用、焚烧、填埋、排海等方式。美国和加拿大等国家用厌氧消化技术，将污泥与其他垃圾共同消化，建设热电联产系统；欧盟国家50%以上的污泥进行了厌氧消化，其余约40%进行填埋和焚烧；日本城市污泥的主要处理方式为焚烧，少部分用于施肥，日本还设立专门的机构来指导污泥的合理施用。

    1.2我国城乡有机废弃物利用现状

    我国是世界上最大的有机废弃物生产国。据统计，我国2015年城乡有机废弃物年产生量超过60亿t，其中畜禽粪便产生量约38亿t，秸秆产生量超过10亿t，这是最主要的两大有机废弃物来源。我国2016年城市生活垃圾产生量约2亿（t其中餐厨垃圾约9000万t）、城市污泥产生量约3500万t[16-18]。此外还有较大数量的沼渣、工业废弃物、肉食品加工废弃物、病死畜禽等。据测算这些有机废弃物所含的氮磷钾养分总量达到7000万t以上，高于每年国产化肥养分总量，有机碳相当于10亿t标准煤，约为我国能耗总量的1/4，蛋白质等养分相当于1000万t饲料，占饲料产量的1/10，全产业链潜在产值可达1500亿元以上。面对潜力巨大的废弃物资源，我国整体利用率偏低：城镇生活垃圾绝大部分处于“混合倾倒、混合清运、混合掩埋”状态，且传统的填埋、焚烧等处理方式约占95%；畜禽粪污综合利用率仅为60%；秸秆资源量多、面广，综合利用情况因秸秆种类和种植地区而不同，最高利用率约80%。城乡有机废弃物资源化利用空间大，但已有的资源化利用技术存在减量化利用不彻底、资源化利用不完全的问题。

    二、监管趋严，渗滤液处理走向规范化

    垃圾填埋场和焚烧厂是渗滤液产生的主要来源。垃圾填埋和焚烧发电是我国处置生活垃圾的主要方式，极大地解决了我国“垃圾围城”的困境。但在垃圾填埋和焚烧过程中，容易造成二次污染，包括气味、辐射、粉尘、垃圾渗滤液等，其中垃圾渗滤液是污染最为严重也是处理难度最高的污染物。垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和处置过程中产生的二次污染物，是一种高浓度有机废水，具有浓度高、水质水量变化大、有毒有害污染物种类多、微生物营养比例失调等特点。垃圾填埋场的渗滤液与填埋方式、地理位置、季节等有关。垃圾渗滤液中含有大量有毒有害污染物，国内有关研究者采用GC-M5-D5联用技术检测出垃圾渗滤液中有93种有机化合物，其中22种列入我国及美国EPA缓解有限控制污染物黑名单。由于处置成本较高，且早期监管不严，部分垃圾焚烧发电厂在建设之初并未同步配置餐厨垃圾处置设备，存在偷排渗滤液的现象。溢出的渗滤液排入河流和周围农田，同时雨季大量垃圾渗滤液进入地下，周边水体遭到严重污染。2017年我国渗滤液产量已达7354万吨，渗滤液处理已刻不容缓。

    鉴于渗滤液偷排问题愈发严重，2016年10月，国务院发布《关于进一步加强城市生活处理工作的意见》，明确要求实施精细化运作管理，加强对垃圾焚烧过程中烟气污染物、恶臭、渗滤液的产生和排放情况监管，控制二次污染。同年12月，国务院发布《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，要求渗滤液处理设施与垃圾处理设施同时设计、施工和使用，渗滤液处理设备和运营服务市场迎来高速发展。2018年5月展开“清废行动”，对危险废物和堆存固体废物数量较多的地点进行挂牌督办，同时多次披露垃圾渗滤液无处理设施及偷倒渗滤液的现象。2019年5月，国务院开展生态环境保护统筹强化监管，进一步推动渗滤液处理市场规范化

    垃圾渗滤液相关政策

数据来源：公开资料整理

    相关报告：智研咨询发布的《2019-2025年中国废弃资源综合利用业行业市场专项调研及投资前景预测报告》

    预计2020新增渗滤液处理市场空间约130亿。2017年我国垃圾渗滤液产生量为7354万吨。2012-2017年渗滤液产量复合增速为6.85%。根据“十三五规划”要求，到2020年我国垃圾焚烧日处理量达到59.14万吨/日，垃圾填埋日处理量47.71万吨/日。假设垃圾填埋和焚烧产生的渗滤液比例分别为25%/20%，则到2020年我国渗漏液产量达8671万吨。假设渗滤液处理价格为150元/吨，则2020新增渗滤液处理市场达130亿元。假设2021-2025年渗滤液产生量维持5%的增速，则未来五年每年新增市场空间为137/144/151/159/167亿

    三、垃圾分类带动餐厨垃圾放量，催生新发展机遇

    餐厨垃圾回收多次尝试，但成效甚微。在餐饮行业，餐厨垃圾回收处理一直是一大难点。早期，国内的大中型城市开始餐厨垃圾资源化的尝试，数千家企业纷纷进入该市场，但是由于监管缺失及餐饮人员和非法回收人员之间的利益关系，餐厨回收处理项目进展缓慢，效果并不理想，正规处理企业面临“吃不饱”的困境。餐饮企业因与非法回收人员之间由于利益往来，不愿将餐厨垃圾免费交给正规回收企业。在非法利益驱动下，餐饮企业将大量餐厨垃圾低价出售给非法回收商贩，不法商贩制成地沟油回流餐桌。正规餐厨回收企业无法实现盈利，投资热情逐渐消退

    餐厨垃圾回收困境

数据来源：公开资料整理

    政策出台，有望打破行业困境。为实现疏堵结合，建立餐厨废弃物处理的长效机制，2010年，国家发改委、财政部、住房城乡建设部会同环境保护部和农业部，启动了餐厨废弃物资源化利用和无害化处理城市试点。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中指出，“到‘十三五’末，力争新增餐厨垃圾处理能力3.44万吨/日，城市基本建立餐厨垃圾回收和再生利用体系”。根据规划“十三五”期间全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设总投资约2518.4亿元，其中，餐厨垃圾专项工程投资183.5亿元。2018年7月国家发改委发布《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》，旨在全面建立覆盖成本并合理盈利的固体废物处理收费机制，加快建立有利于促进垃圾分类和减量化、资源化、无害化处理的激励约束机制。该政策通过激励餐厨垃圾生产者和处理者，打破餐厨企业与非法收购者的不正当利益关系，解决餐厨垃圾处理企业“吃不饱”的问题。

    餐厨垃圾处理相关政策

数据来源：公开资料整理

餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点备选城市名单及验收情

数据来源：公开资料整理

    餐厨垃圾比重不断上升，处置需求旺盛。目前我国生活垃圾中餐厨垃圾占比达到59.3%，接近60%。我国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，年均增速预计达10%以上，而随着民众生活水平的提升以及餐饮结构与数量的丰富化，预计比重还将进一步上升。据统计，餐厨垃圾收运项目平均单价200元/吨，餐厨垃圾处理项目平均价格150元/吨，收运处置一体化均价280元/吨。

    -餐饮收入、餐厨垃圾处理量及增速

数据来源：公开资料整理

    垃圾分类在46个重点城市有望带动374.08亿元餐厨垃圾处置市场空间。相关数据披露，“十三五”建设期间餐厨垃圾处置产能投建加速，截至2019年6月底，预估全国已投运餐厨垃圾处置项目约2.8万吨/日，测算全国餐厨垃圾处置产能约6.26万亿元。根据《餐厨垃圾处理技术规范（CJJ184-2012）》人均餐饮垃圾产生量基数为0.1kg，餐厨垃圾的产生量可以根据人均日产生量进行估算，并且考虑到部分城市餐饮业发达，实际人均餐饮垃圾产生量要高于上述基数，因而在原有估计餐厨垃圾产生量的基础上，给予修正系数，即某区域餐饮垃圾日产生量=某区域常住人口*人均餐饮垃圾产生量基数*餐饮垃圾产生量修正系数。

    根据国家发展改革委、住房城乡建设部发布《生活垃圾分类制度实施方案通知》，提出到2020年底，我国要基本建立垃圾分类相关法律法规和标准体系，形成可复制可推广的生活垃圾分类模式，在46个城市实施生活垃圾强制分类，生活垃圾回收利用率要求达到35％以上。因此，根据这46个重点城市2018年的常住人口数或户籍人口数（在常住人口数官方未公布时）作为测量餐厨垃圾处置市场空间的基数。2018年46个重点城市人口数量达到38659.51万人。另根据各个省市餐饮收入占全国餐饮总收入的比重来确定各个省市的修正系数。而出于对数据可获得性的考量，46个重点城市的餐饮收入无法完整获得，因此采用该重点城市所在省份餐饮收入占全国餐饮总收入的比重来确定各个省市的修正系数。根据《2019中国餐饮业年度报告》，餐饮收入同比增加超过10%的省市，给定的修正系数为1.2，处于5%-10%区间的省市，给定的修正系数为1.15，餐饮收入增长低于5%的省市，给定的修正系数为1.1。因此，以2018年数据为基础，46个重点城市餐厨垃圾日产生量为43235.54吨。假定46个重点城市餐厨垃圾收费标准为每吨250元，可预估出46个重点城市餐厨垃圾建设市场空间约为每年394.52亿元。根据上海环境在手湿垃圾处理项目，预估当前上海市餐厨垃圾处置能力为28000吨/天，而每吨投资为200万元，因此预估当前餐厨垃圾处置市场缺口为每年374.08亿元

    2018年46个垃圾分类重点城市常住人口或户籍人口数量（万人）

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    -2018年各省餐饮收入占比

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    2018年按各省市餐饮收入确定46个重点城市修正系数情况

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餐厨垃圾处置市场空间测算

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    政策持续支持沼气发电，利好不断。生物质、沼气发展一直是我国政策重点支持对象。2017年国家发改委发布《全国农村沼气发展“十三五”规划》，提出到2020年全国沼气总产量要达207亿立方米，沼气工程总投资规模将达500亿元。2015-2017年，国家连续三年以投资补贴方式支持规模化生物天然气工程建设，相关支持工程累计63个。2019年3月11日，国家能源局印发《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》，首次将生物天然气纳入国家能源规划。最新意见提出，到2020年生物天然气年产量将超过20亿立方米，并在未来5年内提升至150亿立方米，到2020年超300亿立方米。在多项政策的推动下，生物天然气行业将迎来发展良机

-近年生物天然气、沼气产业重点扶持政策

数据来源：公开资料整理

    4.6亿收购杭能环境，切入沼气发电领域。2014年3月，维尔利出资4.6亿收购杭州能环境100%股权，其中以现金支付1.656亿，并非公开发行1271万股，发行价23.16元/股。在沼气及生物天然气业务方面，杭能环境通过多年的项目实践积累和技术研发攻关，已具备成熟的沼气处理工艺，在沼气工程领域的整体技术上处于国内先进水平，其高浓度高氨氮高效厌氧发酵技术、秸秆仿生水解技术等核心技术在行业内具有突出的竞争优势，处于行业领先地位。公司购杭能之后，杭能的新增订单金额处于稳步上升态势。2014-2018年，杭能的新增沼气工程订单金额分别为1.67/1.99/4.28/1.75/3.28亿。截止到2019年中报，杭能新签沼气工程项目为2亿元。

    2014-2019年杭能的新增沼气工程订单金额

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    我国生物天然气生产能力现状

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    2015-2018年杭能环境营收、净利润（亿元）

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    四、有机废弃物资源化利用的发展方向：蝇蛆生物无害化处理工艺

    随着垃圾处理技术的纵深化发展，处理垃圾的手段也是层出不穷。垃圾焚烧是目前较为流行的垃圾减量处理技术，然而并不是所有的垃圾都适合焚烧。
未来垃圾处理发展：资源化利用

    垃圾焚烧是前几年较为流行的垃圾减量处理技术。但是垃圾焚烧的前提，是焚烧物必须含有高能源物质，不能进行混合燃烧。否则，将有可能产生大量有毒气体二恶英。而我国进入垃圾焚烧厂的垃圾，大多是原生态的混合垃圾。因此，垃圾焚烧的风险一直未得到真正解决，一直存在激烈争论。

    实践表明，垃圾填埋和焚烧，均会造成对土壤、空气、水源的污染，隐藏着严重的社会风险。那么，垃圾处理究竟该沿着何种方向发展？　

    要解决这个问题，必须从根本上改变物质单向流动的传统经济发展模式，走“资源→产品→再生资源→再生产品”的循环经济发展之路。20世纪八九十年代起，发达国家为提高综合经济效益、避免环境污染，提出以生态理念为基础的新型循环经济发展思路，即要把垃圾看成一种放错位置的资源，那么大多数成分均可以加以利用。

    因此，应将垃圾减量化的目光放在综合利用上，首先把垃圾分类，再将不同类别的垃圾作为新资源利用起来，换来经济效益。在当前严峻的环境形势下，用循环经济的思维，实现垃圾资源化，是垃圾处理发展的必然趋势。

    垃圾资源化的关键：政府政策的支持

    都知道垃圾可以分为四大类：厨余垃圾：厨房产生的食物类垃圾以及果皮等。可回收垃圾：再生利用价值较高，能进入废品回收渠道的垃圾。有害垃圾：含有有毒有害化学物质的垃圾。其他垃圾：除去可回收垃圾、有害垃圾、厨房垃圾之外的所有垃圾的总称。除了可回收垃圾意外，厨余垃圾成为垃圾资源化利用的首要目标。

    从国外来看，资源回收利用已成为21世纪日本的支柱产业。在德国，垃圾管理已成为环境保护和经济发展的重要环节，每年创造500亿营业额和20万个就业机会。目前，我国垃圾资源化之路尚有一定难度，政府应当继续采取有效措施，积极支持推广垃圾处理资源化利用新技术，早日实现全国垃圾资源化。

    加大科研服务力度

    重点支持生活垃圾、污水、污泥等固体废物处理技术研发，结合我国生活垃圾特点，提高生活垃圾处理技术的适用性和技术水平。加快先进技术推广应用，对垃圾处理资源化利用取得成效的项目，予以财政支持和政策倾斜，帮助并解决其运行过程中的实际困难。

    从源头入手控制和减少垃圾生产量

    比如，减少一次性用品使用和延长生活用品使用寿命；限制包装材料过度使用，探索建立包装物强制回收制度；农贸市场和超市严格执行“限塑令”等。
加强垃圾分类宣传和后端管理

    垃圾分类处理是个复杂的系统工程，需要投放、运输、处理、利用等诸环节系统化设置的“组合拳”，且分清主次、先后并均衡发力。既包括前端的垃圾分类储存和垃圾分类投放，也包括中端的垃圾分类运输和后端的垃圾分类处理，每个环节都是至关重要的。因此，必须做好制度设计，明确垃圾分类、运输、后端处理的责任主体，避免分类垃圾又被混收混运的现象。

    有机废弃物资源化利用：生物处理法

    虽然垃圾处理不断更新工艺和技术，但在当今依然广泛应用的垃圾处理方法是卫生填埋、高温焚烧和堆肥。垃圾处理的目的是无害化、资源化和减量化。

    堆肥法是利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进废弃物中可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质进行生化转化的一种固体废物生物处理技术。堆肥法是目前最适合解决城市生活垃圾的生物处理技术之一。使用堆肥法处理固体有机垃圾，能够得到较为高效的肥料。

    另一方面，固体废物还可以进行发酵法处理。发酵法是需要隔绝空气的，因此一般会为此建立密封的发酵池，然后将有机固体废物如生活垃圾、人畜粪便、植物秸秆、污水处理厂剩余的淤泥倒入发酵池中进行发酵。一方面发酵产生的甲烷可以作为燃料使用，另一方面，发酵剩余的残渣同样是优质的有机肥，能够应用到农业生产中，实现固体有机废物的高效处理。

    但不管是堆肥法还是发酵法，都属于生物处理技术的范畴。但是这两种工艺都存在着投资大、处理周期厂、产品附加值低的缺陷。

    在当今时代，垃圾资源化利用不仅仅局限于使用微生物处理，还可以使用蝇蛆、黄粉虫、黑水虻等处理，直接使用昆虫将有机废弃物“吃掉”，将垃圾转变为高蛋白的昆虫资源。而这其中，最具市场前景好和最“能吃”垃圾的昆虫是蝇蛆。

    蝇蛆与其他几种昆虫相比，具有适应性强、不挑食、食量大、繁殖快、生长周期短、蛋白质含量高等优势。

    2016年，上海元始环境科技发展有限公司通过杂交培育了一个蝇蛆新品种：红头蝇。红头蝇比一般苍蝇个体更大、食量更高、生长周期更短、产卵量更大。

    苍蝇幼虫在自然界以餐厨垃圾、动物粪便、动植物尸体等腐烂的有机物为食，可以将食物高效地转化为自身营养物质，是自然界碎屑食物链中的重要一环。蝇蛆在幼虫阶段食量惊人且24小时一刻不停的进食，处理有机废弃物的效率也非常的高，从禽畜粪便、病死动物、餐厨垃圾到食品工业废料等有机废弃物都能轻易处理。

    目前元始环境以蝇蛆为主的生物无害化处理工艺处理有机废弃物，已经在全国各地徐徐开展。由于政策支持，企业每处理一吨城市餐厨垃圾，可获得政府补贴150元以上