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“无废城市”建设下的有机固废新机遇:农村篇

发布日期:2019,06,17 作者:admin 来源:E20水网固废网 已浏览:139

2019年,国务院印发《“无废城市”建设试点工作方案》,提出以大宗工业固体废物、主要农业废弃物、生活垃圾、建筑垃圾、危险废物为重点展开。在“无废城市”试点建设重塑固废综合管理新标杆之际,来自农业和城镇生活源的有机固废处理行业迎来重大利好。2019年开年之际,中央一号文件再次重申“三农”工作,为农村固废行业发展注入了活力(相关阅读:解读:中央1号文件今年关注农村垃圾哪些事?(附全文))。基于上述背景,本文将对农村源有机固废在“无废城市”建设的政策背景下的新机遇进行剖解。


                                                            图 1 垃圾分类下的固体废物来源分布

E20研究院将固体废物按照其来源不同划分为工业源、城市源和农村源三类。与“无废城市”建设的重点区域相匹配,固废综合管理体系的建设对三大来源的固体废物均有相应的指标要求。其中,对城市源有机固废的解读请参考: “无废城市”建设下的有机固废新机遇(城市篇),本文将对农村源有机固废进行梳理。


除上述以城市为主要产生地的有机固废外,农村作为以农林畜牧业为主的地区,也是有机固废的重要产生源。由于农村存在地广人稀、留守人员受教育程度偏低、农业源垃圾产量较大,生产资料与农业废弃物长期存在“自循环”等特点,类似于城市的集约式管理往往可行性较弱。


农村有机固废主要包括农户厨余垃圾、农业生产中的作物废弃物(以秸秆为例)、畜禽粪污及病死畜禽等,其中以后三者(农业源有机废弃物)居多。厨余垃圾的处理与城镇厨余垃圾原理相同,由于农村地区厨余垃圾分布分散,总量小,因此大多自行沤肥或采用分布式小型处理设备处理,其中尤以农村垃圾分类较为突出的浙江金华、湖南长沙县等地区为典型代表,详见(相关阅读:【盘点】农村生活垃圾分类模式探讨)


在农业各细分领域中,种植业、畜牧业为两大主力产业,构成了我国农业发展的主要经济支柱。在上述两大产业中,种植业产生的农作物秸秆和畜牧业产生的畜禽粪污及病死畜禽构成了我国农业面源污染的主要部分,也是我国有机固废处理行业在农村端的主要处理对象。


1. 农作物秸秆

产业链分析


所谓秸秆,是指农作物成熟后收获其籽实所剩余的副产品,包括粮食、油料、棉花、麻类、糖类、烟叶、蔬菜瓜果类、药材等农作物的茎、叶、枝、梢、秆、壳、芯、藤蔓、秧、穗及残渣等剩余物,还包括农田青绿饲料,但不包括麦麸、饼粕等副产物和农作物的根部。秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生的生物资源。


农作物秸秆的处理产业链相对简单,目前以能源化处理为主,政府的统筹把控贯穿整个收转运处理产业链,仅在中末端出现小规模的市场化。


行业现状


根据国家统计局公开数据测算,2017年我国主要农作物的秸秆理论资源量达8.58亿吨左右。结合秸秆可收集利用系数,估算我国2017年秸秆可收集利用量约7.1亿吨。


从区域分布来看,秸秆来源主要分布在粮食生产地,辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、河北、河南、湖北、湖南、山东、江苏、安徽、江西、四川等13个粮食主产省(区)秸秆理论资源量占全国秸秆理论资源量的70%以上。



图 4 我国各省市秸秆资源化可获得水平测算

*注: 1. 颜色越深代表该省秸秆资源化(此图仅指能源化)可获得水平越高,集约化开发价值越高。

          2. 灰色地区数据暂缺。


 商业模式


当前,我国秸秆作物的主要消纳途径为肥料化及饲料化,但其商业化程度一般,大多为农户自用。能源化处理的项目为当前主流的大规模商业运作模式。据公开资料显示,截止到2018年,我国已投入运行的秸秆发电项目超过270个,装机容量已超700万千瓦。总体来看,秸秆发电规模不小,但项目运营状况一般,盈利情况整体不够乐观。


在现有电价政策下,大部分生物质发电项目维持微盈利水平或在盈亏平衡线上下浮动,而且从近期看,生物质发电成本不具备大幅下降空间。传统的农林秸秆发电大多以纯发电为主,能源转换效率不足30%,产品单一、项目经济效益较差,限制了我国生物质发电规模的进一步扩大。从国外的生物质利用经验看,生物质热电联产方式的能源转化效率将达到60%-80%,比单纯发电的效率提高一倍以上。未来生物质发电将逐步转型升级为热电联产。


与风电、光伏重在前期成本投入不同,农林生物质发电主要开销在运行成本,要先垫钱支付燃料费用。同时,当前的商业模式中主要营收依赖于电价补贴,而国家补贴周期长、存在拖欠的问题导致对能源化企业的承受能力要求较高,中小规模企业面临着被大型能源企业整合的趋势。


2、畜禽粪污

 产业链分析


我国每年产生的畜禽粪污总量近30-40亿吨,是工业固体废弃物的1.29 倍,主要污染物排放化学需氧量、总氮、总磷、铜、锌分别占农业污染源排放量的95.78%、37.89%、56.34%、94.03%和97.83%,已经成为我国农业面源污染的重要来源之一。


当前,我国畜禽粪污处理的主要手段是能源化和肥料化利用。



行业现状


2017年农业农村部财政部筛选了51个畜牧大县安排中央财政资金支持开展畜禽粪污资源化利用工作。2018年中央财政继续通过以奖代补方式,对畜牧大县畜禽粪污资源化利用工作予以支持,农业农村部、财政部根据全国畜牧大县分布等因素,分省确定2018年奖补的项目县控制数量指标(120个项目县),并结合各省现有工作基础,确定整省、整市推进的地区。2019年4月24日,农业农村部、财政部发布了2019年畜禽粪污资源化利用项目新建控制县数量指标,四川、河南、湖南三省新建项目县数量领跑全国。


图 6 2019年我国畜禽粪污资源化项目县控制数量(含2018续建项目县数量)


市场空间


目前,我国畜禽粪污的市场空间主要包括项目运营收入、工程及设备投资以及资源化产品销售。根据主要资源化产品的不同,按照好氧堆肥和厌氧制沼将其市场划分为两大类。其中,堆肥工艺的主要市场空间来自有机肥产品销售收入,而厌氧工艺则以设备投资市场空间占优。


图 7 2021年畜禽粪污资源化处理市场空间测算

3. 病死畜禽

产业链分析


随着养殖规模不断扩大,畜禽养殖废弃物的产生量也迅速增加,各种污染事件高发多发,特别是病死畜禽问题已经成为我国农业污染的重要来源。据统计,我国存在畜禽传染病约200余种,其中猪蓝耳病、猪瘟、仔猪大肠杆菌病、牛羊布鲁氏杆菌病、小反刍兽疫、禽流感、新城疫及腺病毒病等较为流行,每年因各类疾病引起的猪死亡率在8%-12%,家禽死亡率在12%-20%。病死畜禽数量的增多,给无害化处理增加了难度,部分地区病死畜禽的无害化处理率不足20%。不严格按照国家相关规定和标准对病死畜禽进行科学、规范、彻底的无害化处理,将会导致病原扩散,对畜禽养殖造成更为严重的影响。


为探索建立病死畜禽无害化处理长效机制,2013年9月,农业部在全国19个省份的208个县针对病死猪无害化处理开展了试点工作。在随后的2014年中央一号文件中,又提出“促进生态友好型农业发展,支持开展病死畜禽无害化处理”。经过5年的工作推进,目前,我国病死猪的无害化处理设施建设和运营已经脱离试点阶段,在全国铺开,近几年市场发展较快。处理方式也正在从单纯的“无害化”,向“无害化”、“资源化”并重的方向转变。而其他畜禽的病死尸体无害化处理市场尚未形成,在政府政策不明朗、补贴不到位的情况下,短时间内难以得到大规模改善。





行业现状


截至2018年7月,全国30个省(直辖市、自治区)结合各自特点,按照“政府主导、市场运作、头筹规划、因地制宜、财政补助”的原则,已建成或在建病死畜禽专业无害化处理场800余个,建成或在建收集(暂存)点接近1万个。


从区域分布来看,山东、河南湖北等生猪养殖大省病死畜禽无害化处理场已经基本布局完成,湖南、四川、云南等几个养殖大省病死畜禽无害化处理场建设较为缓慢。


图 9 我国各省市病死畜禽无害化处理设施数量分布