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嘉诺严峥:“分分合合”中,垃圾分类政策与分类处理工艺的博弈与联动

垃圾分类火遍大江南北,这不仅成为老百姓的“新时尚”,也成为固废企业求新求变的一次机遇。

其中,垃圾分类政策的出台影响着垃圾分类处理工艺、针对性方案乃至商业模式等一系列的要素,有着牵一发而动全身的作用。

12月20日,苏州嘉诺设计研究院副院长严峥在“2019(第十三届)固废战略论坛”上,作了题为“‘分分合合’中,垃圾分类政策与分类处理工艺的博弈与联动”的演讲。

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严峥

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“博弈是特定规则下,实现利益最大化和风险成本最小化的过程。”严峥分析,政策规范、商业模式、工艺思路三者之间存在着博弈,政策规范与商业模式之间的博弈以付费机质及补贴模式为代表。商业模式与工艺思路的博弈,更多讲的是投入产出及运行成本。而工艺思路与政策规范的博弈更着重于环境指标及社会影响。任何一种垃圾的处理都是这三者的博弈,焚烧也经历了这样的一个博弈过程,如今实现了联动。

严峥现场分别阐述了与可回收垃圾、厨余垃圾、混合生活垃圾建筑垃圾的博弈。

与可回收垃圾的博弈

在目前推行的垃圾分类政策下,我国的可回收垃圾将向“单一流(single stream)”的方向发展,这类回收方式在美国、加拿大及澳大利亚等国常见,即所有定义范围内的可回收都会集中投放于同一个桶中,大类包含塑料类、纸类、织物类、玻璃、金属类等,收运后再通过分选的方式将各类资源物分开进行单独回收。从技术角度而言,该类可回收物的处理难度在于后端的分选过程,如果靠人工进行,工作量繁重且效率不高,如果纯机械分选进行处理,系统投入及运行成本较人工高,但效率可以得到极大的提升。

严峥介绍,杭州可回收垃圾处理项目是嘉诺在该领域探索的一个很重要的尝试,该项目中的可回收垃圾是基于“点对点”上门回收服务所获得的混合干垃圾,类似于“单一流”的模式,但来料的复杂程度更高,比如复合型可回收物(比如拖把、小型电器等)的高频出现,让分选难度加大。

本项目在运行过程中遇到了效率瓶颈,例如物料收运来之后需要破袋及挑选大件杂物等操作,来满足后续的机械分选的进料要求,虽然机械分选提升了物料粗分类的效率,但资源物的选取仍然由人工分选承担,那么人工分选的效率就直接决定了整线的处理效率,前后系统的效率不一致及过细的资源化要求让整套系统的运行效率无法未达到理想的运行状态。如果后端全部采用机械分选进行资源化,那么系统的投资成本过高,末端可回收物产生的价值无法提供良好的盈利回报。

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嘉诺也从中得到了一些经验:

1、从可回收物的获得方式看来,由于我国的城市人口众多且城市范围相对较大,进行细化的可回收物分类投放并不现实,但可以考虑在特定场合下进行,比如在政府机关、学校、公司、超市等人口密集型环境中,对可回收物按照细分类进行进一步的单独细化分类投放及收集,这样可减少一部分混合可回收物的总量,也便于后端处理系统的粗分类。

2、 从处理技术而言,可回收物有着密度小、体积大的特征,可回收垃圾的处理不仅需要缩短运输距离以降低运行成本,同时处理过程需要做到简短易行,其目的就是让可回收物尽快地回到资源回收的生命周期中以实现其价值。可回收垃圾的处理目前没有成熟的工艺,稳定的可回收垃圾处理工艺对物料有极高的要求,同时可回收垃圾的获得对前端投放者的行为也有较高的要求,因此在垃圾分类好的地区,可回收垃圾的品质也会相对高,适合采用模块化的短流程与高效率的机械分选系统。在垃圾分类相对不理想的区域会趋于干垃圾,可回收垃圾的品质相对较低,采用机械与人工相结合的方式处理更为合理。

3、从商业模式而言,可回收垃圾的整个生命周期最重要的环节在于末端的消纳体系是否健全,可回收物的来料决定可以从中选出哪些物料,末端市场决定需要从中选出什么物料。如果精细化程度要求高,那么需要考虑某种废弃物实现资源化的全成本是否高于资源化后的价值。如果没有最终的消纳及良好的经济回报,那么可回收垃圾的处理的前景依然迷茫。

与厨余垃圾的博弈

从政策规范角度思考,反观世界其他国家,厨余垃圾是我国垃圾分类国策下的特色种类,同时也缺少成熟的商业模式、稳定的处理技术参考及稳定的投资回报。

宁波厨余垃圾处理项目为嘉诺环境承接的国内首个世界银行贷款的固体废弃物处理PPP项目,并在本项目中提供机械预处理系统、干式厌氧系统及干化堆肥系统的EPC总包服务。本项目在设计初期面临着厨余垃圾来料组分不稳定,国内无成熟参考案例等两大难题。宁波市的垃圾分类实践优先于国内其他城市,与餐厨垃圾不同,当地收运的厨余垃圾仍有大量的杂物,与设定的理想厨余垃圾进料仍有较大的差距。因此在讨论与设计处理工艺时,基于混合生活垃圾的筛分经验,以最复杂厨余垃圾来料组分作为设计依据,进行了工艺的调整与优化。最终确认由破袋及机械筛分组成机械预处理单元,将有机质进行最大化的筛分提纯,以满足后续干式厌氧发酵系统的进料要求。

在项目建成初期,由于原生物料波动幅度大,预处理系统出现了不同程度的卡堵现象,同时由于有机质的高黏附性,有机质的过筛率一度成为最大的难题。通过核心筛分设备的调整与更换,筛分系统得到整体性的更新升级,目前预处理系统的单线实际处理能力已为设计处理能力的两倍,并且实现了每天20小时的连续运行。

从本项目的效益产出看来,可燃物需要额外付费焚烧,虽协同技术上可行,但在这一部分的支付额度是浮动不定的,而且完全取决于厨余垃圾的来料纯度,同时由于堆肥的市场瓶颈的加持,目前厨余垃圾无法实现最大资源化工艺带来的最优化收益。

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11月15日,住房和城乡建设部发布了《生活垃圾分类标志》新版标准,生活垃圾的类别也被调整为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾4个大类共计11个小类。针对部分试点地区的差异,例如厨余垃圾、餐厨垃圾或者“湿垃圾”,新标准都统一为厨余垃圾。

曾经的大环卫布局中,有机垃圾主要包含厨余垃圾、餐厨垃圾、果蔬垃圾及园林绿化垃圾等。其中餐厨垃圾、果蔬垃圾和园林绿化垃圾的产生点相对可控,因此这三类垃圾的收运及处置已经具备了固定的模式。随着标识的更改,是否意味着餐厨垃圾与厨余垃圾的处理工艺将进入新的层面,原有餐厨系统的协同能力需要提升,同时随着机械挤压脱水工艺的普及,将烘托出焚烧协同的另一片“蓝海”。从环境及社会影响角度思考,厨余垃圾处理的无害化仍然是第一位,资源化处理的瓶颈仍未突破的情况下,厨余垃圾的博弈才刚刚开始。

与混合垃圾的博弈

混合垃圾在未有垃圾分类政策之前是对所有生活端产生的垃圾的统称,在垃圾分类政策推行之后,则代表的是其他垃圾。

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严峥分析,在国内,随着炉排炉主导地位的进一步巩固,混合垃圾直接焚烧的模式已经固化。从另一方面考虑,厨余垃圾的分类使得混合垃圾的含水率会有一定下降,同时物料热值会提升,原本水泥窑协同处理担心有机质过高或者含水率过高的问题则引刃而解,同时随着水泥窑行业“限煤令”的推进,水泥窑协同混合垃圾的趋势会逐渐明朗,对于垃圾体量较小的城市和地区利用水泥窑协同处理会是成为新的思路。

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在国外,细看可回收垃圾与其他垃圾(混合垃圾)的标识就会发现有很大的相似之处。

在垃圾分类政策体系健全且固废处理系统比较发达的欧洲国家,混合垃圾也是可以资源回收的(例如塑料、金属等),而在垃圾分类政策缺失,固废处理体系建设初期的东南亚国家,资源化也已经是最直接的需求。由此看来,工艺的设计需要跳出固定化的思维模式,资源化与炉排炉焚烧相结合的概念并不冲突,反而以焚烧终端为核心,利用其强大的协同能力处理各类垃圾会是未来的趋势,也是焚烧企业提升行业竞争力的有效途径之一。

与建筑垃圾的博弈

建筑垃圾的组分随着时代的发展已经发生了翻天覆地的变化,各类装修材料及包装物的混入使建筑垃圾无法通过传统的工艺得到妥善处理。通过国内上百个城市的建筑垃圾的组分及形态信息分析,以及多年建筑垃圾针对性处理工艺的研发设计与项目实践,嘉诺对建筑垃圾的处理工艺形成了一套独特的系统认知。

建筑垃圾从物料组成的角度可分为:

Ø 高纯建筑垃圾:指矿山平整、新建、拆除过程中挑选出的高纯度砼和砖块,主要成分是建筑或马路主体构件;

Ø 低纯建筑垃圾:指新建、拆除过程中的挑选剩余物,或拆除的建筑附属构件;

Ø 装修垃圾:指首次或二次装修过程中产生的装修垃圾、展会垃圾;

Ø 混合建筑装修垃圾:指建筑装修垃圾填埋场、堆场,同时包含建筑垃圾、装修垃圾、工业垃圾、工程渣土、园林绿化垃圾等。

从工艺思路考虑,高纯建筑垃圾和低纯建筑垃圾的处理工艺相对固定,核心破碎设备技术成熟,主要采取两级破碎及筛分的处理工艺。装修垃圾及混合建筑装修垃圾由于渣土及可燃杂料的占比较高,需要先将渣土及可然杂料进行筛分,经筛分提纯后的纯建筑骨料再进入骨料的破碎筛分系统进行资源化处理,可燃物则需要焚烧进行协同处理。

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严峥分析,从已经投产的建筑垃圾处置项目的商业模式看来,主要为政府定价,产废者付费模式。建筑垃圾与装修垃圾是否分开收运对处置费的定价有着极大的影响,同时收运过程中的物料监管和种类界限难以形成统一的标准,一时难以形成具有可复制性的模式,目前看来混合收运、统一计价会是短时间内的趋势。经营模式看来,由于高纯建筑垃圾的产量不稳定,并不适合做特许经营,而装修垃圾来源稳定且体量大,比较适合做特许经营。

工艺模式看来,高纯建筑垃圾经过处理后可以产出各种再生骨料用作衍生再生产品的原材料,可以实现全量资源化。由于末端市场对轻质可回收物的需求还不明朗,装修垃圾和混合建筑装修垃圾仍然以减量化为主,骨料资源化为辅,同时借助焚烧完成全量化处理,距离全量资源化还有很长的路要走。

另一方面,由于混合建筑装修垃圾大多以堆体的形式出现在很多偏远的地区,体量不多足以支持长期建厂,为降低运输成本,移动式建筑垃圾处理线会逐渐占据小体量市场,这一模式也可能吸引私人投资者的进入。

严峥最后表示,全量焚烧时代的垃圾处理模式是线性的联动,从收集、压缩中转再到焚烧终端,整个处理流程已经有了固定的模式。垃圾分类时代的处理模式是网状的联动,每一种分类后垃圾的处理模式都需要重新摸索与改进,当下是政策规范、商业模式及工艺思路之间的博弈,目的是为了寻求未来各类垃圾处理模式的高效运转联动,构建产业互联,各类处置终端的协同作业及资源化市场的培育迫在眉睫,同时暗含的商机与挑战并存,这是无废城市建设的必经之路。

 

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11月15日,住房和城乡建设部发布了《生活垃圾分类标志》新版标准,生活垃圾的类别也被调整为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾4个大类共计11个小类。针对部分试点地区的差异,例如厨余垃圾、餐厨垃圾或者“湿垃圾”,新标准都统一为厨余垃圾。

曾经的大环卫布局中,有机垃圾主要包含厨余垃圾、餐厨垃圾、果蔬垃圾及园林绿化垃圾等。其中餐厨垃圾、果蔬垃圾和园林绿化垃圾的产生点相对可控,因此这三类垃圾的收运及处置已经具备了固定的模式。随着标识的更改,是否意味着餐厨垃圾与厨余垃圾的处理工艺将进入新的层面,原有餐厨系统的协同能力需要提升,同时随着机械挤压脱水工艺的普及,将烘托出焚烧协同的另一片“蓝海”。从环境及社会影响角度思考,厨余垃圾处理的无害化仍然是第一位,资源化处理的瓶颈仍未突破的情况下,厨余垃圾的博弈才刚刚开始。

与混合垃圾的博弈

混合垃圾在未有垃圾分类政策之前是对所有生活端产生的垃圾的统称,在垃圾分类政策推行之后,则代表的是其他垃圾。

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严峥分析,在国内,随着炉排炉主导地位的进一步巩固,混合垃圾直接焚烧的模式已经固化。从另一方面考虑,厨余垃圾的分类使得混合垃圾的含水率会有一定下降,同时物料热值会提升,原本水泥窑协同处理担心有机质过高或者含水率过高的问题则引刃而解,同时随着水泥窑行业“限煤令”的推进,水泥窑协同混合垃圾的趋势会逐渐明朗,对于垃圾体量较小的城市和地区利用水泥窑协同处理会是成为新的思路。

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在国外,细看可回收垃圾与其他垃圾(混合垃圾)的标识就会发现有很大的相似之处。

在垃圾分类政策体系健全且固废处理系统比较发达的欧洲国家,混合垃圾也是可以资源回收的(例如塑料、金属等),而在垃圾分类政策缺失,固废处理体系建设初期的东南亚国家,资源化也已经是最直接的需求。由此看来,工艺的设计需要跳出固定化的思维模式,资源化与炉排炉焚烧相结合的概念并不冲突,反而以焚烧终端为核心,利用其强大的协同能力处理各类垃圾会是未来的趋势,也是焚烧企业提升行业竞争力的有效途径之一。

与建筑垃圾的博弈

建筑垃圾的组分随着时代的发展已经发生了翻天覆地的变化,各类装修材料及包装物的混入使建筑垃圾无法通过传统的工艺得到妥善处理。通过国内上百个城市的建筑垃圾的组分及形态信息分析,以及多年建筑垃圾针对性处理工艺的研发设计与项目实践,嘉诺对建筑垃圾的处理工艺形成了一套独特的系统认知。

建筑垃圾从物料组成的角度可分为:

Ø 高纯建筑垃圾:指矿山平整、新建、拆除过程中挑选出的高纯度砼和砖块,主要成分是建筑或马路主体构件;

Ø 低纯建筑垃圾:指新建、拆除过程中的挑选剩余物,或拆除的建筑附属构件;

Ø 装修垃圾:指首次或二次装修过程中产生的装修垃圾、展会垃圾;

Ø 混合建筑装修垃圾:指建筑装修垃圾填埋场、堆场,同时包含建筑垃圾、装修垃圾、工业垃圾、工程渣土、园林绿化垃圾等。

从工艺思路考虑,高纯建筑垃圾和低纯建筑垃圾的处理工艺相对固定,核心破碎设备技术成熟,主要采取两级破碎及筛分的处理工艺。装修垃圾及混合建筑装修垃圾由于渣土及可燃杂料的占比较高,需要先将渣土及可然杂料进行筛分,经筛分提纯后的纯建筑骨料再进入骨料的破碎筛分系统进行资源化处理,可燃物则需要焚烧进行协同处理。

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严峥分析,从已经投产的建筑垃圾处置项目的商业模式看来,主要为政府定价,产废者付费模式。建筑垃圾与装修垃圾是否分开收运对处置费的定价有着极大的影响,同时收运过程中的物料监管和种类界限难以形成统一的标准,一时难以形成具有可复制性的模式,目前看来混合收运、统一计价会是短时间内的趋势。经营模式看来,由于高纯建筑垃圾的产量不稳定,并不适合做特许经营,而装修垃圾来源稳定且体量大,比较适合做特许经营。

工艺模式看来,高纯建筑垃圾经过处理后可以产出各种再生骨料用作衍生再生产品的原材料,可以实现全量资源化。由于末端市场对轻质可回收物的需求还不明朗,装修垃圾和混合建筑装修垃圾仍然以减量化为主,骨料资源化为辅,同时借助焚烧完成全量化处理,距离全量资源化还有很长的路要走。

另一方面,由于混合建筑装修垃圾大多以堆体的形式出现在很多偏远的地区,体量不多足以支持长期建厂,为降低运输成本,移动式建筑垃圾处理线会逐渐占据小体量市场,这一模式也可能吸引私人投资者的进入。

严峥最后表示,全量焚烧时代的垃圾处理模式是线性的联动,从收集、压缩中转再到焚烧终端,整个处理流程已经有了固定的模式。垃圾分类时代的处理模式是网状的联动,每一种分类后垃圾的处理模式都需要重新摸索与改进,当下是政策规范、商业模式及工艺思路之间的博弈,目的是为了寻求未来各类垃圾处理模式的高效运转联动,构建产业互联,各类处置终端的协同作业及资源化市场的培育迫在眉睫,同时暗含的商机与挑战并存,这是无废城市建设的必经之路。

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