危險廢棄物處理市場前景分析

楊二輝，劉莎莎

[中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300459]

0 前 言

《國家危險廢物名錄》將危廢定義為具備易燃性、腐蝕性、感染性、毒性或反應(yīng)性等危險特性的固廢和液廢[1-3]。正因其所具備的危險特性，雖然危廢產(chǎn)生量通常少于一般固廢和一般水廢的總量，但其對水體、大氣、土壤乃至人體健康造成的危害卻不容忽視。若將危廢隨意排放至周圍環(huán)境中，經(jīng)地下水和雨水的長期滲透和擴散后，會對水體和土壤造成嚴重污染，并能通過眼睛接觸、吸入、食入、皮膚接觸和吸收等多種方式進入人體，長期接觸下可能導致中毒、致突變、致畸、致癌等，對人體健康造成危害，甚至會引發(fā)火災和爆炸等危險性事故[4-5]。而不同行業(yè)產(chǎn)生的危廢所含成分不盡相同，有害特性也大相徑庭，故適用于不同危廢的處置方法也存在較大差異。因此，如何合理應(yīng)用現(xiàn)有的工藝和技術(shù)妥善地對危廢進行無害化處理及資源化利用對于保護生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。

1 危廢的分類和來源

我國是全球危廢類別最繁多、來源最廣泛、成分最復雜的國家[6]?！秶椅ｋU廢物名錄(2021年版)》中規(guī)定的危廢共計46大類、467小類，危廢的主要類別如圖1所示，根據(jù)來源可將其分為3種：醫(yī)療危廢、工業(yè)危廢和生活危廢[6]。其中，工業(yè)類產(chǎn)廢行業(yè)極多，如制藥、化工、半導體制造、采礦、裝備制造等傳統(tǒng)或新興制造業(yè)以及各種研發(fā)實驗室等，因此，工業(yè)危廢占比最高，約為74%，而醫(yī)療危廢僅占14%左右。工業(yè)危廢中的含重金屬危廢更是占了18大類、148小類，不管是大、小類別還是產(chǎn)生量皆達到了危廢總量的三分之一左右[7]。

圖1 主要危廢類別簡介

危廢的來源行業(yè)和不同類型工業(yè)危廢的占比分別如圖2a和圖2b所示。由圖2可知，在來源行業(yè)中，化學原料與產(chǎn)品制造占比最高，達到了19%，其次是有色金屬冶煉與壓延加工，占比15%，非金屬礦采選占比14%，造紙業(yè)占比13%。2017年，危廢申報登記量共計6 023萬t，十大重點行業(yè)的產(chǎn)危量合計約3 072萬t，占了當年產(chǎn)危量的51%，前十大重點行業(yè)及其對應(yīng)的產(chǎn)危量如圖2c所示。而工業(yè)危廢中，廢酸和廢堿占比最高，兩者之和達到了30%，石棉廢物占比14%，有色金屬冶煉廢物占比10%。

圖2 危廢來源的行業(yè)分布及構(gòu)成比例(a)、工業(yè)危廢的種類及構(gòu)成比例(b)、2017年十大重點行業(yè)的危險廢物產(chǎn)生量(c)

2 危廢的處理方式

現(xiàn)階段，我國對危廢的處置方式主要以無害化處置和資源化利用為主。無害化處置是利用化學法、物理法等來降低或消除危廢對人體和環(huán)境的危害性。而對于可資源化利用價值較高的危廢，在進行無害化處置的同時應(yīng)進一步回收所含的有價物質(zhì)，從而實現(xiàn)危廢的資源化利用。以在鎢礦生產(chǎn)仲鎢酸銨過程中產(chǎn)生的鎢渣為例，鎢渣中含有鎢、鉬、鐵、錳、鈧、鉭等多種金屬元素,因此，其處理重點主要集中于鈧、鎢、鉭、鈮、錳、鐵等有價元素的回收和利用上。鎢渣的含錳量通常在3%～20%，可通過低溫硫酸化焙燒、硫化物沉淀除重金屬、硫酸復鹽法深度凈化、中和水解除鐵、水解沉錳、雙氧水氧化分解、硫酸浸出、煅燒等多種技術(shù)，對鎢渣中所含的錳鐵進行提取。

2.1 危廢無害化處置技術(shù)

危廢處理的基本步驟包含分類、預處理和最終處置，如圖3所示。經(jīng)分類后，金屬、油脂、染料、溶劑等具有回收價值的廢物可進行資源化利用。根據(jù)《危險廢物處置工程技術(shù)導則》，危廢無害化處置技術(shù)可分為2類，分別為預處理技術(shù)和最終處置技術(shù)。常見的預處理技術(shù)有物理法、化學法、固化/穩(wěn)定化等，危廢必須經(jīng)預處理后方能進入最終處置裝置中。常見的最終處置技術(shù)包含焚燒、非焚燒和安全填埋等。其中，土地填埋法和焚燒法在最終處置技術(shù)中應(yīng)用最廣[8]。土地填埋法耗能少且處理量大，但其對于建設(shè)的要求極為嚴格，所需資金量大，因處理時占用土地資源，還常需面臨選址難的困境，且該法資源化和減量化的效果較差。相較而言，焚燒法的減量效果好很多，更節(jié)省土地，是我國未來主要的發(fā)展方向，但其投資運營的成本較高，需長期依賴于國家的補貼，且焚燒后產(chǎn)生的爐渣和飛灰仍需要進行填埋處理。

圖3 我國危廢處置的主要途徑

2.2 危廢無害化處置的技術(shù)路線

通常情況下，危廢無害化處置的技術(shù)路線如圖4所示。危廢在處置前需進行分類和計量，將可填埋處理的無機類危廢先送至穩(wěn)定化/固化車間進行預處理，然后，送至危廢安全填埋場進行最終處置。若危廢的物理和化學性質(zhì)明確，可直接將可焚燒類危廢送至焚燒車間處理，并收集焚燒時產(chǎn)生的飛灰和殘渣，然后送至穩(wěn)定化/固化車間進行處理，再運至危廢安全填埋場進行最終處置。當危廢的處理量<接受量時，應(yīng)將剩余部分運至危廢暫存?zhèn)}庫進行暫時存放，待上批次處理完成后再將其轉(zhuǎn)移至相應(yīng)車間進行處理。

圖4 危廢無害化處置的一般技術(shù)路線

2.3 危廢的資源化利用

對危廢進行資源化利用是危廢處置的首選方法，利用合適的工藝和技術(shù)對危廢進行循環(huán)利用是危廢資源化利用的最佳方式，而為危廢循環(huán)利用產(chǎn)品制定相應(yīng)的標準、尋找用途、開發(fā)市場則是危廢資源化利用的必要條件。

對于廢有機溶劑，通常采用活性炭吸附回收法和精(蒸)餾-冷凝回收法等進行回收；針對廢礦物油回收，常用的資源化技術(shù)有蒸餾分離-冷凝回收-精餾提純法和蒸餾分離-冷凝回收-萃取提純法等；貴金屬污泥(如廢催化劑污泥、電鍍污泥等)通常利用吸附法、焙燒浸取法和熔煉法等進行回收；常見的工業(yè)廢渣資源化技術(shù)包括焙燒浸取法和熔煉法等；而對于廢電池的資源化利用，通常采用生物浸出法、火法回收和濕法回收等技術(shù)。

2.4 危廢的綜合利用

綜合利用含鉻廢渣的資源化技術(shù)主要包括制水泥和煉鐵等；常見的廢催化劑綜合利用技術(shù)包括催化裂化制油和催化劑再生法等；對廢酸進行綜合利用的技術(shù)包括廢酸液濃縮和燃燒熱解制酸等；常用的廢堿綜合利用技術(shù)包含二氧化碳中和回收化學品、硫酸中和回收化學品等；綜合利用廢電路板的技術(shù)通常為物化預處理-填料/改性生產(chǎn)再生板材。

3 危廢資源化利用與處置相關(guān)的法律、法規(guī)、政策、標準

危廢產(chǎn)生量的與日俱增與產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管態(tài)勢日趨嚴格，為危廢處理處置行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展奠定了市場和政策基礎(chǔ)。目前，我國危廢管理的法律、法規(guī)、標準體系已經(jīng)初步建立，如表1所示。其中，《固體廢物污染環(huán)境防治法》《國家危險廢物名錄》《關(guān)于提升危險廢物環(huán)境監(jiān)管能力、利用處置能力和環(huán)境風險防范能力的指導意見》，以及《危險廢物填埋污染控制標準》(GB 18598—2019)、《水泥窯協(xié)同應(yīng)急處置新冠肺炎醫(yī)療廢物技術(shù)規(guī)程》、《固體廢物玻璃化處理產(chǎn)物技術(shù)要求》(GB/T 41015—2021)是目前相對較為重要的文件。

表1 危廢資源化利用與處置相關(guān)的法律、法規(guī)、政策、標準

4 危廢處理產(chǎn)業(yè)鏈的主要環(huán)節(jié)

危廢行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈相對簡單，如圖5所示。從業(yè)務(wù)鏈來看，上游通常為危廢轉(zhuǎn)運設(shè)備和處理設(shè)備的生產(chǎn)制造商，中游主要為提供危廢處理服務(wù)的管理運營商，下游為危廢處理需求方，即危廢生產(chǎn)商。從服務(wù)鏈來看，危廢產(chǎn)生后，通常是被危廢處置企業(yè)直接運走，貯存，然后進行處置，這種情況是針對產(chǎn)廢量較大的企業(yè)。而為了解決某些企業(yè)危廢產(chǎn)生量較少的問題，降低處置企業(yè)的成本，目前已出現(xiàn)了專門的收集類企業(yè)，此類企業(yè)先將危廢進行收集，再運輸至危廢處置企業(yè)，然后進行貯存和處置。

圖5 危廢產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)

5 危廢處置企業(yè)的營利模式及毛利率

危廢處置企業(yè)的營利模式分為2種，若企業(yè)進行無害化處置，則由處置企業(yè)向產(chǎn)廢企業(yè)收取危廢處置費；若企業(yè)采用資源化利用的處置方式，則是由危廢資源化企業(yè)從上游產(chǎn)廢企業(yè)收購具有回收價值的廢物，再將其進行提純并轉(zhuǎn)化為資源化產(chǎn)品，該營利模式的收入來源于所銷售的資源化產(chǎn)品，其利潤受上游廢物定價及下游產(chǎn)品定價的影響。不同處置方式及其對應(yīng)的毛利率如表2所示，無害化處置方式毛利率相對較高，其中，焚燒的毛利率可達40%以上，填埋的毛利率可達50%以上。

表2 不同危廢處置方式的情況對比

6 國內(nèi)危廢處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

6.1 危廢產(chǎn)生量

隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程的推進，我國危廢的產(chǎn)生量持續(xù)增長。我國2006—2021年的官方統(tǒng)計產(chǎn)危量及增幅和實際產(chǎn)危量預測如圖6所示，由圖6可知，我國產(chǎn)危統(tǒng)計量經(jīng)歷過三次攀升，第一次在2011年，國家工業(yè)危廢申報下限由10 kg/a調(diào)整為1 kg/a納入統(tǒng)計，導致當年產(chǎn)危量統(tǒng)計數(shù)據(jù)由2010年的1 586萬t激增至3 431萬t，增幅超過了100%；第二次在2013年，國家“兩高”司法解釋出臺，規(guī)定非法排放、傾倒、處置危廢3 t以上即可入刑，導致2014年危廢申報的統(tǒng)計數(shù)據(jù)提升了近500萬t；第三次在2016年，受危廢名錄調(diào)整(新增117種危廢種類)及環(huán)保督察的影響，2016年和2017年我國官方統(tǒng)計產(chǎn)危量連續(xù)2 a維持了30%以上的增速。從2006年的1 084萬t至2020年的7 281.8萬t，我國官方統(tǒng)計產(chǎn)危量的年均復合增長率達到了14.6%。

圖6 2006—2021年產(chǎn)危量及其增幅

此外，官方統(tǒng)計產(chǎn)危量的數(shù)據(jù)來源于企業(yè)自主申報，受統(tǒng)計口徑的影響，要遠小于實際產(chǎn)危量。2016年，環(huán)保部固廢與化學品管理中心何藝博士也曾進行過估算，每年未納入統(tǒng)計的危廢>7 000萬t，產(chǎn)危量存在許多漏報和瞞報的現(xiàn)象。以2007年為例，《第一次全國污染源普查公報》公布的產(chǎn)危量為4 574萬t，為當年《統(tǒng)計年報》所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)1 079萬t的4.24倍。而根據(jù)危廢產(chǎn)生量/一般工業(yè)固廢≈3%的關(guān)系來看，2017年實際產(chǎn)危量約為1億t，但官方披露的產(chǎn)危量僅為6 900萬t。

各省市及不同區(qū)域的危廢產(chǎn)生情況見圖7，由圖7可知，2020年，我國危廢的產(chǎn)生區(qū)域主要集中分布于以山東、江蘇和浙江為主的華東地區(qū)，以內(nèi)蒙古為主的華北地區(qū)，以及以四川、青海和新疆為主的西南和西北地區(qū)。其中，山東作為工業(yè)大省，2020年的產(chǎn)危量居于國內(nèi)首位，高達933.35萬t。而在196個大、中城市中，2019年排名前10的城市總產(chǎn)危量為1 409.6萬t，占全部信息發(fā)布城市總產(chǎn)危量的31.3%，其中，山東省煙臺市、四川省攀枝花市和江蘇省蘇州市名列前三。

圖7 2020年各省市危廢產(chǎn)生情況(a)、2020年不同區(qū)域危廢產(chǎn)生情況(b)、2019年產(chǎn)危量排名前10的城市(c)

6.2 危廢綜合利用和處置能力

近年來，我國危廢的綜合利用和處置能力快速提升，具體數(shù)據(jù)如圖8所示。由圖8可知，我國危廢綜合利用處理量從2006年的855萬t增長至2020年的8 074萬t，年均復合增長率達到了17.4%。到2021年，我國危廢綜合利用處置量約為8 189萬t，若以官方統(tǒng)計的產(chǎn)危量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，則危廢利用處置率達到了100%，我國基本實現(xiàn)了危廢無害化處理，但以預測的實際產(chǎn)危量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，危廢實際利用處置率僅有70%左右，由此說明我國危廢綜合利用和處置后續(xù)提升空間較大。

圖8 2006—2021年危廢綜合利用和處置量及其增幅

2020年不同區(qū)域危廢綜合利用和處置情況見圖9。由圖9a可知，2020年綜合利用和處置量最高的為華東地區(qū)，占全國的34.1%，其次是西南地區(qū)，占全國的19.4%，華北地區(qū)占14.6%。圖9b反映了2020年中國不同區(qū)域工業(yè)危廢貯存情況，工業(yè)危廢貯存集中分布在西北地區(qū)，占到了全國儲存量的85%以上。而排名第二的東北地區(qū)危廢貯存量僅占全國總量的7.1%。圖9c反映了2006—2017年全國工業(yè)危廢的利用處置情況，由圖可知，在統(tǒng)計年限內(nèi)，工業(yè)危廢綜合利用量在利用處置總量中占比最高，由此可見，資源化利用是我國目前處理危廢的主要方式。

圖9 2020年不同區(qū)域綜合利用及處置危廢占比情況(a)、2020年不同區(qū)域貯存危廢占比情況(b)、2006—2017年全國工業(yè)危廢利用處置情況(c)

截至2021年，我國危廢處理行業(yè)企業(yè)超過了10萬家，企業(yè)分布熱力圖如圖10a所示，其中，以江蘇和廣東注冊的企業(yè)數(shù)量最多，分別達到了24 705家和23 598家。2020年我國危廢處理行業(yè)市場份額如圖10b所示，其中，光大環(huán)境占比最高，為11.17%，格林美、東方園林、金圓股份、啟迪環(huán)境等多家企業(yè)份額位居二線，均在2%以上。其余多數(shù)為中小型企業(yè)，市場份額占比較小，不足1%。整體而言，我國危廢處理行業(yè)企業(yè)市場份額較為分散，行業(yè)集中度較低，競爭格局較為激烈。

圖10 中國危廢處理行業(yè)企業(yè)區(qū)域分布熱力圖(a)、2020年我國危廢處理行業(yè)市場份額(b)

6.3 危廢經(jīng)營許可數(shù)量及產(chǎn)能

2006—2021年全國頒發(fā)的危廢(含醫(yī)療廢物)經(jīng)營許可證數(shù)變化趨勢如圖11a所示。截至2020年底，全國共頒發(fā)危廢經(jīng)營許可證4 560份，相較于2006年的881份，年均復合增長率達到了12.46%。從2017—2019年，危廢經(jīng)營許可證數(shù)猛增，由2016年的2 195份迅速增長至4 195份，2017、2018和2019年對應(yīng)的增長率分別為24%、18.3%、30.3%。2019年各省(區(qū)、市)頒發(fā)的危廢經(jīng)營許可證數(shù)如圖11b所示，由圖11b可知，江蘇省頒發(fā)的許可證數(shù)量最多，共計549份。圖11c反映了2006—2021年危廢持證單位核準收集和利用處置能力與實際收集和利用處置量的變化趨勢。由圖11c可知，2021年的危廢持證單位核準收集和利用處置能力、危廢實際收集和利用處置量分別為17 766.17萬t和5 270.72萬t，相較于2006年分別增長了23.91倍和16.74倍，整體處于增長趨勢。但由于大部分企業(yè)處理規(guī)模較小，未形成有效處理產(chǎn)能，因此危廢實際收集和利用處置量一般都達不到同年的危廢持證單位核準收集和利用處置能力的一半，市場整體產(chǎn)能利用率不高。而2019年全國危廢許可證持證單位實際收集和利用處置量為3 558萬t，其中，利用危廢2 468萬t，占比70%；通過填埋處置危廢213萬t，占比6%；通過焚燒處置危廢247萬t，占比7%；采用水泥窯協(xié)同方式處置危廢179萬t，占比5%，具體如圖11d所示。

圖11 不同年份全國頒發(fā)的危廢(含醫(yī)療廢物)經(jīng)營許可證數(shù)及其增長率(a)、2019年各省(區(qū)、市)頒發(fā)的危廢經(jīng)營許可證數(shù)(b)、2006—2021年危廢持證單位核準收集和利用處置能力與實際收集和利用處置量的變化(c)、2019年全國危廢經(jīng)營單位實際利用處置方式及占比(d)

7 中國危廢處理行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預測

7.1 發(fā)展前景預測

結(jié)合我國危廢的產(chǎn)量、利用處置量及危廢處理行業(yè)企業(yè)的發(fā)展情況，預計未來我國可實現(xiàn)危廢的全面無害化處理，使其綜合利用處理率達到100%，對應(yīng)的2022—2027年我國危廢處理的市場規(guī)模將穩(wěn)步增長，如圖12所示，2024年預計規(guī)?？蛇_到3 940億元，到2027年，市場規(guī)模有望突破4 600億元。

圖12 2022—2027年中國危廢處理行業(yè)市場規(guī)模預測

7.2 發(fā)展趨勢預測

目前，危廢處理領(lǐng)域確實存在市場供給不足的問題，據(jù)分析，當前我國產(chǎn)危量每年都在1億t以上，但直到2021年我國具備危廢處理資質(zhì)的企業(yè)實際總產(chǎn)能也僅達到5 270.72萬t/a，其間存在巨大的缺口。

但危廢處理行業(yè)鮮有投資者入局，主要是因為危廢本身的復雜性和高危性，使得危廢處理行業(yè)在技術(shù)、資質(zhì)、運營管理和資金等方面存在較高的進入壁壘，這也導致了危廢處理行業(yè)的市場集中度較低(前十大危廢處理企業(yè)的市占率合計不超過32%)。而這種局面也使危廢處理行業(yè)具有極大的發(fā)展空間，將來不論是在行業(yè)的規(guī)范化和規(guī)?；\作還是技術(shù)水平的提升、鄰避效應(yīng)的減弱上，都存在無限可能。

此外，從政策層面而言，目前，我國環(huán)保執(zhí)法力度加大，危廢處理市場存在的缺口有望得到快速彌補，預計未來行業(yè)將進入整合階段。因此，那些在異地開拓業(yè)務(wù)領(lǐng)域經(jīng)驗豐富、綜合運營能力較為突出的企業(yè)，有望在多重因素的推動下，快速擴張市場份額。

8 結(jié) 論

近年來，我國頒布了一系列與危廢資源化利用和處置相關(guān)的政策和標準，來嚴格管控并規(guī)范危廢處理的產(chǎn)業(yè)鏈，以確保危廢處理行業(yè)的良性發(fā)展。在環(huán)?？己酥笜酥鸩胶驼冃煦^后，政府對于危廢處理行業(yè)的監(jiān)管和執(zhí)行力度必將繼續(xù)加強。而危廢處理的無害化、減量化和資源化的3個原則勢必推動危廢處理產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，促進其實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈運作以提高效益并控制成本，因此今后規(guī)模化的一條龍服務(wù)勢必成為危廢處理行業(yè)的大趨勢。目前，危廢處理行業(yè)仍存在市場供給不足的問題，且市場集中度較低，發(fā)展空間巨大，對于危廢處理產(chǎn)業(yè)而言，確立自身在技術(shù)、資質(zhì)、運營管理和資金等方面優(yōu)勢，對于搶占先機，快速擴張市場份額至關(guān)重要。