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从项目视角看两只黑天鹅背后的餐厨垃圾发展史
从2008到2020,从新加坡到中国,从金融危机到新冠疫情,黑天鹅从来都是不可预见与不可抗力。十余年间,两国餐厨垃圾发展起伏跌宕,却又殊途同归。本文从典型项目出发,以更鲜活的方式分析两只黑天鹅背后,两国餐厨垃圾的发展历程。
 
新加坡餐厨垃圾发展史
 
一直以来,业界盛传“世界厌氧看欧洲”,但欧洲厌氧派主攻园林垃圾及能源作物,即使餐厨垃圾,也因餐饮习惯差异大,参考价值低,因而中西文化交汇、同时拥有高环境标准的新加坡可能是一个很好的研究样本。
 
但凑近来看,餐厨垃圾却一直是新加坡的短板。即使到2018年,新加坡餐厨垃圾产量达到76.31万吨(2090t/d),但绝大多数仍是焚烧处理,仅有17%的回收率,这其中还包括食品厂豆渣做饲料的贡献,真正的餐厨垃圾回收可以说少的可怜,可怜背后的推手即是08年的那只黑天鹅。
 
1)出师未捷:金融危机下的黑天鹅
 
时光退回到2006年,彼时的新加坡可谓雄心勃勃,从奥地利IUT公司引进厌氧消化工艺,启动餐厨垃圾处理大型集中处理厂,项目总规模为800吨/日,总投资6000万新加坡元(约3亿人民币),其中一期300吨/日,配置3.5MW发电机组,2008年建成并投入使用。
 
项目由新加坡IUT公司(IUT Global Pte. Ltd)建设运营,该项目还获得2008年National Energy Globe Award。彼时,投资者乐观地认为,凭借其先进的工艺和现成的客户,工厂将产生稳定的收入来源。
 
但该处理厂不但没能够完成二期, 2011年却倒闭了,尽管政府出台了降低收运费、提供绿色能源、政府绿色认证等鼓励政策,但其核心的餐厨垃圾收集问题却没能得到解决。
 
一方面,收集数量少,即使到2011年初,每天也仅收集到120-130t,仅约预期的40%(国内经验至少得到设计产能的70%),IUT由此无法实现其生产目标,尽管彼时新加坡只有不到10%的餐厨垃圾被回收。
 
另一方面,收集质量差。新加坡并无法律强制开展分类,IUT所收集的杂质含量高于预期,超过40%的餐厨垃圾含有各类杂质,这意味着更高的预处理除杂要求,杂质还需进一步送焚烧厂,从而导致投资及运营成本上升。
 
坦率讲,项目启动之时,IUT不可能没考虑到分类问题,但随着2008年-09年遭遇全球金融危机,政府在餐厨垃圾立法方面行动缓慢,远低于投资者预期,由此,客户也就失去了分类原动力。按时任IUT CEO Edwin 的话就是,“新加坡人习惯于法律和罚款,没有法律强制分类,客户即认为不重要且没必要,因而难以有效进行分类。”
 
随之而来的经营成本翻倍,IUT面临着要么追加资金,压缩运营成本,死撑等到政府立法。就这样在连续三年亏损之后,IUT2011年进入自愿清算阶段,两个月后,IUT停止收集餐厨垃圾,5月底,IUT Tuas 场所及部分设备(占地2.8ha)以1580万美元出售给回收公司Enrio-Hub。自此,新加坡第一家大规模餐厨垃圾能源化设施正式关闭。
 
此外, IUT厌氧项目经验较少,或许一定程度也对项目有影响。2006年IUT启动新加坡厌氧项目,但此时其自身积累项目较少,而餐厨垃圾项目传统的臭味、预处理、持续稳定运营、沼气发电波动性等问题均要求项目公司具备丰富经验,尤其是面对与西方餐饮习惯差别较大的新加坡,其经验要求更高。
 
值得一提的是,2013年IUT还曾与宇通重工合作,负责设计郑州300t/d餐厨垃圾项目(即郑州市绿源餐厨垃圾处理公司,2016年启迪桑德3430万收购绿源49%股权),采用其ADOS半干式发酵处理系统(含固15%),但截至2019年6月项目仍未开始投入使用。2018年IUT被德普新源收购。
 
受此次黑天鹅事件影响,新加坡餐厨垃圾处理一关就是5年。
 
2)重新起航:挤压协同中试+立法
 
2016年底,由新加坡公共事业局PUB与加拿大Anaergia公司合作,搭建起一座全新的污泥-餐厨垃圾中试项目,重新开展了探索。
 
(注:Anaergia公司创始人即是大名鼎鼎的环保创业先锋Benedek,其早先创建的Zenon低压膜技术在新加坡水厂广泛应用,并获得08年首届李光耀水源奖,可谓与新加坡渊源颇深)。
 
PUB希望由此重新评估收餐厨垃圾集中收运处理的可行性,以及污泥-餐厨垃圾协同处理增加沼气的潜力。此次试点,新加坡作了如下调整:
 
1) 考虑餐厨垃圾含杂率较高,改用高压挤压厌氧工艺。选用Anaergia公司BioREX™有机压榨机系统作为关键预处理技术,通过液压驱动的高压挤压工艺,将有机物通过压榨挤压室中的孔眼挤压出来,其余杂质从压榨机排出,实现高效分离杂质,保障后端厌氧段运行平稳并降低维护成本。(挤压除杂可谓毁誉参半,参见后续专题文章)
 
 
2) 餐厨污泥协同处理,提高产沼效果,提升项目规模。挤压后分离出来的有机物湿部分被泵送至储槽进行部分水解和缓冲储存,然后被送入两个厌氧消化池,与市政污泥共同消化(污泥协同处理推测也是避免高压挤压导致的酸抑制问题)。两个消化池可以使工厂能够在不同比例的餐厨垃圾和污泥共消化下运行,以确定最佳运行条件。
 
3) 开展2年中试,积累实战经验。项目从23家场所(学校、批发市场等)收集餐厨垃圾,规模从最初的3吨/天到当前的14吨/天,市政污泥最高约40t/d,通过2年中试,2019年1月新加坡公共事业局PUB及国家环境局NEA宣告(注:水环保项目由PUB主管,固废项目由NEA主管):协同处理可稳定运行,比分别单独处理沼气产量提高40%,减小占地面积。
 
鉴于此,项目将扩大规模至400t/d,预计2025年投运,新的协同处理厂将建在Tuas Nexus(类似国内静脉产业园,在2019年IDA世界大会上被评为最具创新性的水-能源协同项目,论坡县的营销水平~)。
 
3)其他:新建场所须就地处置,小型设备迎新春
 
相比集中处置的审慎而言,小型就地处置因投资小,见效快,而更加活跃。事实上,伴随2011年IUT的关闭,在部分餐厨回归焚烧后,小型就地处置即成为替代首选。尽管就地处置设备并不便宜,例如Eco-Wiz一吨规模设备预付费用即达11万美元,但用户可对应节省垃圾焚烧费用(具备良好的用户付费制度基础,是新加坡在拓展餐厨垃圾商业模式的一个较大优势)。
 
2016年NEA即发起试验项目,测试就地处置设备在美食中心应用的可行性。截至目前,NEA已在3R基金的共同资助下,在圣淘沙名胜世界等23个场所资助了就地处理系统,将餐厨垃圾转换为非饮用水、堆肥/肥料。
 
在此基础之上,2019年3月MEWR和NEA正式提议,考虑就地处置可减少清运成本及环境负面效应,新建场所必须采用就地处置设施。从2021年开始,新建场所在设计阶段即需预留就地处置设施空间,2024年正式运行。现有场所则可自由选择集中或就地等处置利用方式。显然,这将直接刺激新加坡就地处置市场快速释放。【国内具备相关资源渠道的就地处置企业不妨考虑出海,或许墙外开花墙内香呢】
 
由上可见,08年的黑天鹅不仅让新加坡餐厨垃圾发展耽搁5年,更对后来的整体发展节奏产生了影响。而回顾我国餐厨垃圾发展史可以发现,中新两国在餐厨垃圾领域几乎同时起步,发展初期遭遇了类似挑战,但在不同的国情与环境下,产业发展演化出了不同轨迹。
 
中国餐厨垃圾发展史
 
1)迎奥运,我国首个餐厨厂投运
 
为兑现申奥承诺,2007年我国首座餐厨垃圾处理厂:南宫餐厨垃圾处理厂建成投运,项目由北京市政府投资2134万元,规模为200t/d,主要采用好氧堆肥工艺处理奥运签约饭店及奥运场馆产生的餐厨垃圾。
 
除了好氧堆肥工艺相对简单,较新加坡幸运的是,同年我国即发布了《城市生活垃圾管理办法》提出餐厨垃圾应单独收运处置,对餐厨垃圾的质与量作了基本保障。但即使如此,由于餐厨垃圾可回收地沟油及做潲水喂猪,监管不严+不法商贩的利益链条导致实际处置仍面临较大挑战,2014 年南宫厂开展预处理升级改造,采用“滤水+破袋+筛分+挤压脱水”工艺,配合除臭 、伴热和渗沥液收集过滤等措施,处理能力扩至400t/d 。
 
2)外国工艺水土不服,IUT教训上海重演
 
但与此同时,在上海普陀开展的项目则没有这么幸运。项目引进法国Valorga干式厌氧工艺,设计能力 800t/d,预算总投资 2.89 亿。2008年项目进入设备安装阶段,2009 年因工艺不成熟,尝试研究其他方法,但最终没有成功。
 
专业机构经研究认定Valorga工艺在国外有一定经验,但由于国内外生活垃圾成分差异较大,对混合生活垃圾的适应性、合理性、连续性及可靠性等方面都存在问题,即使项目建设完成,也无法保证项目连续、稳定的运行。项目此时总投入已达3.5亿,如通过改变工艺,需追加巨额投资,通过后续运营项目仍将处于持续亏损状态,且后续是否能够成功运营还存有相当不确定性,2013年公司申请破产。
 
值得一提的是,2019年宁波厨余垃圾项目成功投入运行,项目仍旧采用Valorga干式厌氧工艺。只是这一次,项目公司汲取早期教训,在厨余垃圾的源头分类、收运、工艺的预处理的都做足了功课。
 
3)大干快上,百城试点探方向
 
在北京上海等城市率先启动之后,2010 年发改委等部门发布《关于开始组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》,我国开始选择部分试点城市开展探索。
 
2012年国务院《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》 更是提出“十二五”期间要建设餐厨垃圾处理设施 242 座。同年我国首次提出了配套技术支持规范《餐厨垃圾处理技术规范》,与此同时,各地也纷纷出台地方法规保障餐厨垃圾收运体系。
 
到“十二五”结束,全国累计实行5批100个餐厨垃圾项目试点城市,覆盖一二三线城市。在五批试点城市项目中,国家发改委补贴了约 20 多亿,也撬动了约 80 亿社会资本进入,行业一时欣欣向荣!
 
 
此番大干快上的背后,是我国区域餐厨垃圾差别较大,是基于探索多区域适应方案的客观需求,也有政策大力支持、地沟油及后期非洲猪瘟和垃圾分类等特定国情因素的催化。
 
例如重庆黑石子餐厨垃圾项目,2009年引进瑞典普拉克厌氧发酵技术设备,设计规模500吨/天,总投资2.7亿元,2011年一期(167吨/日)建成投运,三期总计1000吨。由于当时没充分考虑区域餐厨垃圾特有的高含油高花椒、辣椒籽含量(居然不自觉地咽了口口水~),前期预处理、底部排沙等遭遇较大挑战。
 
 
2017年发改委《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》进一步提出到“十三五”末,力争新增餐厨垃圾处理能力 3.44 万吨/日, 2020 年达到 6.46 万吨/日。
 
4) 热闹背后几家愁:先驱or 先烈?
 
2016 年国家启动验收工作,验收工作的重点在新增餐厨处理能力的提升、回收体系的建设和运行情况、及中央财政补助资金执行情况等方面。
 
截至2019 年 4 月,四年间参加验收的共 62 个城市中,有15 个城市被撤销试点城市(含宁波、湘潭、昆明、郑州等四个主动申请撤销的城市),撤销率 24%。在国家加大对餐厨行业的支持和投资力度(十二五109 亿元,十三五183亿元)的情况下,上述结果不如人意。
 
多数项目失败的原因,一方面在于,企业技术不成熟,准备不充分,另一方面在于餐厨收运数量少、收运质量低,地沟油收运受阻,多流向小作坊。此外,毛油价格降低+沼气发电补贴难+堆肥产品销售难+财政补贴较低(当前收运+处置财政补贴约200~250元/吨)也导致餐厨项目难以健康发展。
 
此外,虽然厌氧占主流地位,但常常过多强调了其产气性能,而忽略了对其沼液和沼渣问题进行全面考虑。而其他技术工艺,包括制饲料、堆肥、就地处置、有机废弃物协同处理还探索不足。可见蓝海弄潮,企业须有新的商业模式、技术等作为支撑,否则就只是热闹过后的先烈。
 
但与此同时,行业也涌现了一批成功案例,包括以宁波为代表的餐厨垃圾-静脉产业园模式、以大连、重庆等地区的餐厨-污泥协同厌氧模式、以及遍地开花的小型就地处置(尽管多数被质疑为烘干机)等等。可以说,当前新加坡所有探索的方向中,我们都走出了自己的样板。
 
5) 猪瘟倒逼+垃圾分类打开新篇章
 
2017年3月国务院发布《生活垃圾分类制度实施方案》、2019年6月习近平主席对垃圾分类工作作出重要指示强调,垃圾分类成为新时尚。与此同时国务院2018年颁布了《国务院办公厅关于进一步做好非洲猪瘟防控工作的通知》, 加强餐厨垃圾和死猪固体废弃物的收集和处理。
 
可以预见,在此大背景下,餐厨垃圾收运质量将迎来极大改善,而经过前十年历练的餐厨先驱将迎来自己的高光时刻。
 
6)疫情大考黑天鹅:进料没了
 
2020年初新冠疫情突然爆发,餐饮业基本停摆,进而导致餐厨垃圾厂进料严重不足甚至完全停产。尽管三月以来,部分地区开始精准复工,餐厨垃圾开始逐步小量回升,但由于疫情防控需求,政府对环境卫生处置要求更高,由此导致的低负荷运转可能将进一步推高企业运营成本。
 
参考非典疫情后的餐饮业复苏节奏及当前防疫情况,此次疫情下,我国餐厨垃圾厂整个上半年运营压力均不容乐观,以一个典型200t/d规模厂为例,半年收入即损失约1000万。尤其是考虑到多数厂本身盈利性就不强,半年的设备折旧、财务成本等将影响较大。
 
好在此次疫情对餐饮影响是一次性的,下半年餐厨厂将预计恢复运转。此外,疫情过后,国家必然对公共保障设施更加重视,但同时,疫情带来的政府支付能力下降以及民众垃圾分类习惯变化也可能对餐厨垃圾厂带来一定压力。
 
后记
 
无疑,相比08年新加坡餐厨垃圾刚蹒跚起步就遭遇金融危机黑天鹅而言,我们是相对幸运的,在这十余年的成长中,我国整体餐厨垃圾产业发展得以长足进步,企业有了更多的历练机会,也才能更坚强地去应对这次疫情黑天鹅。当然,这也主要得益于我国城市样本足够大,加之大干快上,从中涌现出了一部分成功样本,尽管部分项目存在一定特殊性,难以复制,但整体也为行业发展提供了借鉴和可能。
 
当然,这并不是说新加坡失策。新加坡作为一个城市国家,需步步为营,尤其是在首战失利的情况下。且从后续发展来讲,面对新兴领域领域,在缺乏较为成熟的技术、政策、商业模式的基础上,我国部分区域一阵风的运动式和缺乏全面思考下的一拥而上也带来了大量失败。尤其是对企业而言,毕竟总体1%的失败率对个体而言却是100%的。从这个角度,新加坡的审慎和精细值得我们学习。这有点类似于生态学中物种繁衍的“少生优生”K策略与“多生总能活几个”R策略,显然,这只有合适,并无优劣。
 
回首,从2008到2020,从新加坡到中国,从金融危机到新冠疫情,黑天鹅从来都是不可预见与不可抗力。十余年间,两国餐厨垃圾发展起伏跌宕,却又殊途同归。对于企业,唯有练好内功,方能更好应对明天与意外谁先到来。
 
(另,新加坡的NGO收集临近过期食品,分发给需要群体等源头减量措施也值得借鉴。)
 
参考文献
 
https://blog.nus.edu.sg/uspdigest/2016/04/07/can-waste-power-the-nation/
 
/news/closing-gap-cleantech-interview-edwin-khew/
 
/news/singapore/pub-nea-trial-waste-water-food-waste-generate-energy-11178958
 
/watch?v=GXtjCm-abo4
 
/products/anaergia-model-orex-organics-extrusion-press-626109
 
-hw.net/html/china/200803/6062.html
 
楼紫阳, 施军营, 安淼, et al. 我国餐厨垃圾处理问题与出路研究[J]. 上海城市管理, 2018, v.27;No.179(03):92-96.
 

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