餐厨与垃圾焚烧发电协同处理的优势
全国的垃圾分类在紧锣密鼓的进行中,2020年8-12月间有嘉兴、山西、苏州、德州、江门、内江、乌鲁木齐、武汉、南宁、岳阳等城市加入到垃圾强制分类行列中来。那么垃圾分类后的厨余垃圾如何处理,产能是否足够呢?之前有很多研报说中国湿垃圾处理缺口非常大,我们来看看数据。
从2020年第一季度上海不同类型垃圾日均处置情况来看,干垃圾日均处置量达11841吨/日,湿垃圾日均分出量达7300吨,可回收物日均回收量为3767吨,有害垃圾日均分出量为1.66吨,湿垃圾占非回收物的38%。由于上海是属于中国最发达的地区,干垃圾占比较高,估计全国平均的话湿垃圾占比会高于50%。目前的垃圾分类水平还没有做到完全的干湿分离。
(20220中国环卫博览会粤丰环境展位)
湿垃圾有没有价值呢?在垃圾分类前,通过MBT处理技术,垃圾焚烧发电可以达到300Kw.h/t。垃圾实现分类后,加权平均产能可以达到517Kw.h/t。如果分类彻底,其中有40%是干垃圾,经过焚烧,发电550Kw.h/t。60%是湿垃圾,可以产气90m3/t,合热值可以达到495Kw.h/t。湿垃圾的发电能力被人忽视,未来湿垃圾增加对于干湿协同处理的企业会带来很大的利益。
我们看一个湿垃圾处理的实例:沈阳大辛餐厨垃圾处理中心。餐厨垃圾处理过程中产生的沼渣,由专用固渣运输车运送至焚烧项目进行入炉焚烧发电,提取的粗油脂外售作为工程原料,提炼加工成生物柴油、工业用油、航空油,以及增塑剂、肥皂等;沼气则储存在沼气包内,经过利用发电并入城市电网。发电效果如何呢?工作人员举出了一组组数据。大辛餐厨垃圾处理厂每天可处理400吨餐厨垃圾,一吨餐厨垃圾可产生120立方米的沼气,可以发电250千瓦时。这些电量除了提供给餐厨垃圾处理厂之外,一大半都输送到了城市电网 。
湿垃圾的价值一直被忽略,那为什么地方政府会选择让垃圾焚烧发电厂来协同处理湿垃圾呢?首先我们看看湿垃圾处理的收入。
餐厨厨余垃圾处理流程
湿垃圾处理的收入包括:
一、收运费用,
一般餐厨项目的收运价格在100-150元/吨左右,厨余垃圾一般由环卫项目来收运。
二、处理费用,
一般餐厨项目的处理价格在120-180元/吨左右,餐余垃圾的处理价在200元/吨左右。
三、油脂出售收入,
每吨价格2300-2600元,100吨餐厨垃圾可以提取2-4吨的油脂。
四、沼气发电收入。
一吨餐厨垃圾可产生120立方米的沼气,可以发电250千瓦时。
收入端基本是死的,就是这些收入,不管你是不是协同,收入是不会增加的。那么协同的好处在哪里呢?我们来看独立处理和协同处理的成本比较。
湿垃圾处理的主要成本包括:一、人工成本,二、设备折旧成本,三、水电成本,四、蒸汽成本,五、沼渣处理成本,六、清液处理成本,七、臭气处理成本。
(2020中国环卫博览会光大环境)
餐厨垃圾协同处理的几大优势:
一、环评优势、节约用地
项目与垃圾焚烧发电项目同一厂区,环评简单快捷。同一厂区可以节约土地,共用设施。这点也是政府为何要选择协同处理的原因,优秀的垃发运营商更能得到当地民众的认同。
二、水电成本
由于垃圾发电吨上网电量超过280度的上网电价只有火电基础电价,目前分类后的垃圾发电吨上网电量基本都超过350度。而湿垃圾处理需要大量用电,同一厂区可以优先使用未上网的电量。相对于独立项目使用市电最少可以节省0.2-0.5元/度。水基本可以使用渗滤液水处理后的中水,节约了水费。
三、蒸汽成本
如果餐厨项目是独立项目,那厂内用的蒸汽加热必须使用建锅炉使用燃料烧,成本非常高。在湿垃圾处理环节中要用到大量高温蒸汽对浆液进行加热,而垃圾焚烧发电可以产生大量蒸汽,这样蒸汽成本节约不少,同时还可能给垃圾发电增收。蒸汽的销售价格在170-180元/吨,一吨垃圾可以烧出2吨以上的高温蒸汽,出售蒸汽比发电更赚钱。
四、清液处理成本
单独餐厨项目要专门建一个污水处理厂来处理沼气清液,成本非常高。而垃圾焚烧发电厂有自建的渗滤液处理厂,由于垃圾分类后垃焚厂产生的渗滤液减少,多余的产能刚好可以给餐厨厨余厂处理污水。三亚项目渗滤液处理服务费拟定以人民币146.98元 /吨,远高于垃圾处理费用。
五、沼渣处理成本
沼渣干化处理,独立的项目需要用燃料加热或买入蒸汽,协同处理的项目可以用垃圾发电的烟气余热或蒸汽来干化。干化后的沼渣热值很高。
单独餐厨项目的沼渣处理是可以选择当肥料出售或拉到垃焚厂焚烧,目前多数项目的沼渣干化后还是要焚烧,而焚烧是需要向垃焚厂交费,费用标准按照污泥处理标准,200-300元/吨,而且还要支付运输费用。而同一厂区的餐厨项目可以直接用运输带运进垃焚厂的垃圾池,节约了大量的费用。
六、臭气处理成本
单独的餐厨垃圾处理项目需要安装独立的臭气处理系统,成本很高。如果和垃焚厂协同, 只需把臭气抽到焚烧炉就可以解决。可以节约设备成本。
七、沼气处理成本
一般的餐厨垃圾项目产生的沼气有两种处理方式:一是焚烧发电,向电网收电费;二是净化后上燃气管网,收取燃气费。第一种方式要建锅炉和汽轮机,成本很高。第二种方式净化沼气成本很高,利润一般。但协同处理可以直接让沼气进垃焚厂的焚烧炉,提高炉温同时可以产生热量发电创造利润。这种方式的好处是基本不需要增加设备。
八、人工成本
行政管理和安保人员可以共用。
(2020中国环卫博览会康恒环境)
垃圾焚烧发电厂的横向发展
一、湿垃圾,由于垃圾分类后垃圾热值大幅提高,加上可以引入沼气提高炉温,垃焚厂除了可以处理一般生活干垃圾外,还可以同时混合处理陈腐垃圾、餐厨厨余残渣、干化污泥、干化粪便、一般工业垃圾、农林垃圾等。这就是炉温高的好处,目前有很多项目的平均炉温达到1100度以上,少数能保持在1200度左右。协同处理这些非常规垃圾可以增加项目的产能利用率,同时增收。污泥粪便等垃圾处理简单,处理费用高。
二、一般工业垃圾和农林垃圾热值高,发电效率更高。目前绿色动力的海宁二期项目、光大国际的吴江二期项目有专门的一般工业垃圾生产线处理。
三、医疗垃圾,目前还有很多垃焚厂协同处理医废,这种项目的利润非常好。流程是先运医废进蒸汽消毒室,接入垃焚厂的高温蒸汽进行杀菌。之后把固液分离,固体进入垃圾坑,液体进入渗滤液处理厂。目前光大国际的益阳、三亚、屯昌、汝州等项目有在建医废协同处理,未来会有更多的垃焚厂建类似项目,这种项目的好处是投资少,处理快捷无害。
四、填埋场,由于多数垃焚厂建在垃圾填埋场周边,所以很多县市会把填埋场的运营管理权交给垃焚厂管理。填埋场业务包括:应急垃圾填埋、飞灰填埋、垃圾渗滤液处理、陈腐垃圾挖掘,这四项业务都和垃焚厂关联,垃焚厂协同处理这四项业务可以增收同时还能节约建造成本。目前光大国际已拿下多个填埋场的经营建设权。
(2020中国环卫博览会深能环保)
垃圾焚烧发电厂的纵向发展
垃圾处理的上下游业务也是垃圾发电商的重点发展方向。
一、前端垃圾分类业务,目前多个环卫公司在竞争,光大国际、中国天楹、启迪环境等已经在布局。垃圾资源化在美国是非常赚钱的行业,由于部分垃圾发电厂的bot协议中有优先处理服务区域内的生活垃圾这项,所以未来获得该项业务也会有优先权。
二、垃圾收运和转运业务,瀚蓝环境、上海环境、伟明环保等公司早几年就在做垃圾发电项目的配套业务。
三、飞灰处理和灰渣再利用,之前很多灰渣再利用都是承包或出售给其他公司的。最近两年建材价格上涨很多,未来环保砖的价格也是在上涨的。未来有可能垃焚厂自已来生产环保砖。由于全产业链的环保公司有处理危废的能力,所以飞灰的处理未来肯定会有垃焚企业自已建厂,目前光大国际和中国环保都有建离子化处理飞灰的生产线。
垃圾处理行业目前看还是很有发展前景的,垃圾焚烧发电不是唯一的垃圾处理方式,但目前已建的垃焚厂就有先入为主的地域优势,垃焚企业经营的好,进可攻退可守。目前很多地方企业进入该行业,形成区域性霸主,如城发环境、皖能环保、中原环保、广州环投等等,这些企业目前看只在自已省市内发展,属于退可守类型。如中国光大环境、康恒环境、深能环保、绿色动力、粤丰环保、伟明环保、瀚蓝环境等公司就是全国出击,激进扩张,同时横向纵向进军行业上下游。
此次环卫行业盛会,云集康恒环境、光大环境、深能环保、北京环卫集团、朝京环境、绿色动力、盈峰环境、伟明环保、中兰环保、蓝德环保、上海环境、天津泰达、朗坤环境、维尔利、日本三华、宁波开诚、百沃星联、利星行机械、洁绿环境、法国科能亚太、合能环境、江苏科选、盈和瑞、零到一生态等致力于垃圾焚烧与餐厨垃圾处置的企业参展。参观单位包含相关政府单位、地方环保集团、循环产业园、垃圾焚烧企业、餐厨处置中心等。
同期将举办相关活动,详细如下
1.“中国环卫”主题论坛”
—— “双碳”背景下环卫行业发展机遇
—— “十四五”时期环卫行业发展趋势及展望
—— 环卫行业各领域融合发展
2.专题论坛
—— 垃圾处理工程项目建设新发展论坛
—— 国际固废市场与一带一路发展机会论坛