2019年中国污泥处理行业概览.pdf

1 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 头豹研究院 | 环保系列行业概览 400-072-5588 2019 年 中国污泥处理行业概览 报告摘要 环保研究团队 污泥是污水处理的副产物，含有毒有害物质，需进 行稳定化、减量化和无害化处理。中国污泥处理起 步于 20 世纪 60 年代，现阶段中国污泥处理方式主 要有填埋（占 47.5%） 、焚烧（占 22.5%） 、堆肥（占 18.1%） 、建材利用（占 11.9%）等方式，但仍以填埋 为主， 污泥处理技术弱。 中国污泥处理技术 2018 年 中国污泥处理市场规模为 469.0 亿元，在国家政策 利好和污泥盈利模式逐渐清晰等因素驱动下，未来 污泥处理市场规模将稳步上升， 预计 2023 年中国污 泥处理市场规模达到 564.9 亿元。 热点一：生活污水排放量增加，污泥市场规模提升 热点二：污泥处理技术落后，制约污泥处理行业发展 热点三：上中游企业交叉布局，产业链出现合并趋势 由于社会发展， 居民生活水平提高， 生活用水需求扩大， 同时生活污水处理率提高，因而生活污泥产生量增加。 而工业污水在“十一五”节能减排系列政策推动下，产生 量逐渐减少，工业污泥产生量缓慢下降，但工业污泥处 理成本较高，污泥处理市场规模总体仍呈上升趋势。 在中国污泥处理处置行业中，仍以填埋技术为主，成熟 的、适合大规模推广的成套技术设备和工程实践较少， 中国污泥处理成套技术的不足制约着污泥处理行业的规 模化和市场化。 污泥盈利模式清晰，上游污水处理企业将产业链延伸至 污泥处理，有利于提升企业利润空间，而中游污泥处理 企业依赖污水处理企业的污泥原料供给，因此污泥企业 需向上游布局，掌握污泥原材料供给，保证维持并扩张 其现有市场占有率。污泥处理企业上中游交叉布局是行 业发展趋势，也是污泥处理企业提升竞争力和产业链议 价能力有力手段， 未来， 产业链合并趋势将进一步加深。李乐怡 高级分析师 梁秋兰 分析师 邮箱： csleadleo行业走势图 相关热点报告 环保系列行业概览2019 年中国无人机环保监测行业 概览 环保系列行业概览2019 年中日韩污水处理合作概览 环保系列行业概览2019 年中国科创板环保行业概览 2 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 目录 1 方法论 . 5 1.1 研究方法 . 5 1.2 名词解释 . 6 2 中国污泥处理行业市场综述 . 7 2.1 中国污泥处理行业定义与分类 . 7 2.2 中国污泥处理行业发展历程 . 10 2.3 中国污泥处理行业现状 . 12 2.4 中国污泥处理行业市场规模 . 15 2.5 污泥处理产业链分析 . 16 2.5.1 上游分析 . 17 2.5.2 中游分析 . 18 2.5.3 下游分析 . 19 3 中国污泥处理行业驱动因素分析 . 20 3.1 国家政策法规支持 . 20 3.2 盈利模式逐渐清晰 . 21 4 中国污泥处理行业制约因素分析 . 22 4.1 中国污泥处理行业技术水平较低 . 22 4.2 污泥处理认知不足，重视度低 . 23 5 中国污泥处理行业政策分析 . 23 6 中国污泥处理行业发展趋势 . 25 6.1 污泥资源化 . 25 3 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 6.2 上游、中游交叉布局，产业链合并 . 26 7 中国污泥处理行业市场竞争格局 . 27 7.1 中国污泥处理行业竞争格局概况 . 27 7.2 中国污泥处理行业投资企业推荐 . 28 7.2.1 北京中科博联环境工程有限公司 . 28 7.2.2 广东文惠环保股份有限公司 . 31 7.2.3 上海同臣环保有限公司 . 33 4 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 图表目录 图 2-1 污泥处理全流程 . 8 图 2-2 污泥处置工艺介绍 . 9 图 2-3 中国污泥处理发展历程 . 10 图 2-4 中国城市和县城污水处理厂数量和处理率，2013-2017 年 . 13 图 2-5 中国污泥产生量，2014-2018 年 . 13 图 2-6 中国污泥处理技术占比情况，2018 年 . 14 图 2-7 中国污泥处理方式成本，2018 年 . 15 图 2-8 中国污泥处理行业市场规模（按处理成本计） ，2014-2023 年预测 . 16 图 2-9 中国污泥处理产业链 . 17 图 2-10 中国污泥企业生产成本细分占比，2018 年 . 18 图 2-11 污泥处理下游行业应用占比，2018 年 . 20 图 5-1 中国污泥处理行业政策，2015-2018 年 . 24 图 6-1 污泥消化和沼气发电流程 . 26 图 6-2 中国污泥处理行业产业链合并 . 27 图 7-1 中国污泥处理主要参与者，2018 年 . 28 图 7-2 中科博联产品 . 30 图 7-3 文惠环保产品 . 32 图 7-4 同臣环保产品 . 34 5 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场，深入研究 10 大行业，54 个垂直行业的市场变化，已经积 累了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境，从污泥处理、污水处理、环境污染等领域着手， 研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企 业走向上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产 业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观 和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每一份 研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、 竞争格局变化、政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 9 月完成。 6 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 1.2 名词解释 污泥含水率： 污泥中水含量的百分数， 用于表示污泥的性质。 污泥含水率在 85%以上时， 污泥呈液体状态，低于 60%时呈固态，污泥含水率从 99.5%降至 95%，体积将锐减为 原污泥体积的 10%。 EPC：Engineering-Procurement-Construction（工程-采购-建设） ，工程总承包模 式，公司受业主委托，按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实 行全过程或若干阶段的承包。 BOT：Build-Operate-Transfer（建设-经营-移交） ，政府授予企业特定范围、一定期 限内的特许经营权，许可其投资、建设、运营项目并获得收入，在特许经营权期限到期 时，项目资产无偿移交给政府的经营模式。 BOO：Build-Own-Operate（建设-拥有-经营） ，承包商根据政府赋予的特许权，建 设并经营某项产业项目，并不将此项基础产业项目移交给公共部门的经营模式。 TOT：Transfer-Operate-Transfer（移交-经营-移交） ，政府将建设好的项目有偿转让 给企业，在特定范围、一定期限内许可其运营并获得收入，在特许经营权期限到期时， 项目资产无偿移交给政府的经营模式。 PPP: Public-Private-Partnership（公私合营） ，公共基础设施中的项目运作模式，政 府将部分责任以特许经营权方式转移给企业， 政府与社会主体建立 “利益共享、 风险共 担、全程合作”的共同体关系。 7 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 2 中国污泥处理行业市场综述 2.1 中国污泥处理行业定义与分类 污泥是污水处理的副产物， 由原污水中的固体物质和污水处理过程中所产生的固体物质 组成。每 10,000m 3 城镇污水经处理后污泥产生量（按含水率 80%计）一般为 5-10t，具体 产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素。污泥成分复杂，含有毒、有 害物质，如病原微生物、寄生虫卵、重金属及大量难降解物质，如处理不当，易对环境造成 直接或潜在污染，经过处理后的污泥或污泥产品在环境中或长期利用（如作肥料、建材用） 中处于稳定状态， 并对人体健康和生态环境不产生有害影响。 同时， 污泥中含有丰富的营养 物质， 经无害化处理后污泥可作为土壤改良剂和植物肥料， 且处理过程中产生的沼气可作为 能源物质，帮助解决一定的能源问题。 按照来源不同，污泥可分为生活污泥（生活污水处理后的产物） 、工业污泥（工业污水 处理后的产物）等。 污泥处理是对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理并对污泥进行最终消纳的全过程， 包括浓缩（调理） 、脱水、厌氧消化、好氧消化、干化等前端处理工艺以及堆肥、焚烧、填 埋和建材利用等后端处置工艺（见图 2-1） 。 8 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 图 2-1 污泥处理全流程 来源：头豹研究院编辑整理 前端污泥处理工艺主要包括浓缩、脱水、消化和干化等。 （1） 浓缩 浓缩是通过降低污泥含水量和减少污泥体积使污泥稠化的过程， 主要去除污泥中的间隙 水。 浓缩包含重力浓缩、 离心浓缩和气浮浓缩等方式， 中国城市污水处理厂常采用重力浓缩 和气浮浓缩法。污泥经浓缩后，含水量通常为 94%-96%。 （2） 脱水 脱水是将污泥脱除水分转化为半固态或固态泥块的过程， 可极大降低污泥的含水量， 有 效减少污泥的体积。脱水后的污泥含水率可降至 70%-80%，便于运输及储存，目前常用自 然干燥和机械脱水两种。污泥经脱水后，含水率可降低到约 80%。 （3） 消化 在有氧或无氧条件下， 污泥中的有机物由微生物降解和稳定的过程， 包含厌氧消化和好 氧消化： 厌氧消化是在无氧条件下， 污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程， 是 污泥减量化、 稳定化的一种常用手段， 同时也是大型污水处理厂处理污泥的有效办法， 有机 物分解率可达到 35%-45%，但存在运行管理要求高、消化池需密闭、池容大、池数多的缺 9 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 点； 好氧消化是污泥经过较长时间的曝气， 其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳 定的过程。好氧消化降解程度高，无臭稳定，易脱水，肥料含量高，但运行费用高，消化污 泥量少，降解程度受温度影响大。当污泥量不大时，可采用好氧消化。 （4） 干化 干化是进一步的脱水， 通过渗滤或蒸发等作用， 从污泥中取出大部分含水量的过程， 一 般采用污泥干化场（床）等自然蒸发设施或采用蒸汽、烟气、热油等热源的干化设施，有直 接加热和间接加热两种干化设备。根据污泥后端处置技术的不同，可分为填埋、焚烧、堆肥 和建材利用等（见图 2-2） 。 图 2-2 污泥处置工艺介绍 来源：成都康洁水务官网，盱眙粤海水务官网，上海互联环保工程技术中心官网，头豹研究院编辑整理 污泥含水率是污泥中水含量的百分数， 用于表示污泥的性质， 不同的技术处理后污泥含 水率不同， 经厌氧消化、 好氧堆肥、 干化技术处理后， 污泥含水率分别为 95%、 50%-60%、 30%-40%，经焚烧、作建材（如水泥）后污泥含水率接近 0%。 10 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 2.2 中国污泥处理行业发展历程 自 20 世纪 60 年代起，中国污泥处理行业经历了萌芽、缓慢发展、快速发展三大阶段 （见图 2-3） 。 图 2-3 中国污泥处理发展历程 来源：头豹研究院编辑整理 （1） 萌芽阶段（1961-1992 年） 1961 年北京高碑店污水处理厂的污泥被当地农民用于土地，污泥农用自此开始。20 世纪 60-70 年代，中国污水处理厂比较少，污泥量较少且成分简单，此时的污泥经简单处 理后被用作农肥等资源使用。 这一时期， 污泥处理大多采用中温厌氧消化， 技术和设备几乎 全部依靠进口。污泥产生量较小，以土地利用为主，污泥主要用于农业。 1984 年 5 月中国城乡建设环境保护部发布农用污泥中污染物控制标准 （GB4284-84） ，对污泥中的有害物质含量进行限制，在一定程度上对污泥农用的安全性给 与指导，但对污泥处理方面投入的资金、技术等不足，为周围环境埋下隐患。此阶段，公众 11 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 对污泥认知度较低，污泥成为环境污染隐患，污泥处理行业开始萌芽。 （2） 缓慢发展阶段（1993-2010 年） 1993 年 7 月，原建设部发布城市污水处理厂污水污泥排放标准 （CJ3025-93） ，要 求城市污水处理厂污泥进行脱水处理、且含水率低于 80%，对城市污水处理厂污泥排放标 准进行具体规定， 推动污泥处理技术的创新， 污泥处理方式开始多样化， 如土地利用、 填埋、 焚烧和建材利用等。中国城市发展和环境污染的加剧加速污水处理厂建设，1996 年城市污 水处理厂达到 309 座， 比上一年增长 119.1%。 1999 年生活污水首次超过工业污水排放量， 污水排放量和处理量大幅增加产生大量污泥，驱使污泥处理行业进一步发展。 环保法规日趋严格， 传统污泥处理方式已不能满足环保要求， 污泥处理出现新的环境污 染问题（如臭气） 。2000 年 5 月，建设部、国家环保总局和科技部联合发布城市污水处 理及污染防治技术政策 ，对污水处理提出要求，规定城市污水处理产生的污泥，应采用厌 氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理，也可采用卫生填埋方法进行妥善处理。2010 年 2 月， 环境保护部出台 城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治最佳可行技术指南 （试行） ， 指南选择污泥中温厌氧消化和污泥好氧发酵为污泥处理污染防治最佳可行技术， 污泥土地利 用和污泥干化焚烧为污泥处置污染防治最佳可行技术， 为中国污泥处理处置及防治污染指明 方向，促进中国污泥处理的发展。此阶段，污水排放量和处理量提高，污泥产生量增加，而 污泥处理处置技术（中温厌氧发酵、好氧发酵、土地利用、干化焚烧等）仍在探索中，污泥 处理行业缓慢发展。 （3） 快速发展阶段（2011 年至今） 2011 年 3 月，国家发改委和住建部联合发布关于进一步加强污泥处理处置工作组织 实施示范项目的通知 ，要求各地有关部门提高认识，高度重视污泥处理处置工作，污泥处 理处置工作开始成为政府部门的重要议事日程， 扎实推进污泥处理处置工作。 2012 年 4 月， 12 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 国务院出台 “十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划 ，提出到 2015 年，直 辖市、 省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到 80%， 其他设市城市达到 70%， 县城及重点镇达到 30%。该政策首次对污泥处理提出明确指标，污泥处理得到国家层面的 重视，推动污泥处理行业的发展。 2015 年 4 月，国务院发布的水污染防治行动计划 （简称“水十条”）开始实施， 提出现有污泥处理处置设施应于 2017 年底前基本完成达标改造， 地级及以上城市污泥无害 化处理处置率应于 2020 年底前达到 90%以上。 “水十条”对污泥处理提出更高的要求，迫 使污泥处理行业进行技术创新以满足新政策的标准。2016 年 12 月，国家发展改革委、住 房城乡建设部联合印发“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划 ，要求到 2020 年底，地级及以上城市污泥无害化处置率达到 90%，其他城市达到 75%，县城力争 达到 60%， 重点镇提高 5%， 初步实现建制镇污泥统筹集中处理处置， 进一步重视污泥无害 化处理。此阶段，相关国家政策频繁发布，指明污泥处理的目标，明确污泥处理的收费细则 和补贴方向， 倒逼企业重视污泥处理处置， 促使污泥处理处置技术的研发， 污泥处理行业快 速发展。 2.3 中国污泥处理行业现状 由于城镇化和经济发展需求， 中国近年来污水产生量和处理量呈上升趋势。 根据住建部 数据显示，截止到 2017 年末，城市污水处理厂达 2,209 座，比上一年增加 170 座， 2013-2017 年城市污水处理率年复合增长率为 1.4%；县城污水处理厂 1,572 座，比 2016 年增加 59 座，因县城数量减少 2016 年比 2015 年少 86 座，2013-2017 年县城污水处理 率年复合增长率为 3.5%（见图 2-4） 。 13 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 图 2-4 中国城市和县城污水处理厂数量和处理率，2013-2017 年 来源：住建部，头豹研究院编辑整理 由于污水产生量和处理率提高，污泥产生量随之增加，2018 年中国污泥产生量为 8,026.3 万吨，比 2014 年增加 179.3 亿吨，年复合增长率为 0.6%，其中生活污泥年均复 合增长率为 3.7%，而工业污泥年均复合增长率为-2.3%（见图 2-5） 。 图 2-5 中国污泥产生量，2014-2018 年 来源：头豹研究院编辑整理 目前中国污泥最终处理方式主要为填埋、焚烧、堆肥、建材利用等方式，分别占比为 47.5%、22.5%、18.1%、11.9%，可见中国污泥处理仍以填埋为主（见图 2-6） 。其他国家 14 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 进行污泥处理时使用填埋方式的占比如下：美国约 20%，日本约 31%，欧洲约 35%，因填 埋方式对污泥处理是不彻底的，若污泥处理技术越成熟，填埋方式占比应越低。总体而言， 中国污泥处理技术相对落后， 大量污泥未达到无害化、 稳定化的标准， 易造成 “二次污染” ， 威胁生态环境。 图 2-6 中国污泥处理技术占比情况，2018 年 来源：头豹研究院编辑整理 从成本来看， 污泥处理行业中， 总成本最高的处理方式为焚烧， 每吨处理成本超过 250 元，填埋的总成本较低，每吨污泥处理成本在 120 元以下（见图 2-7） 。与其他国家相比， 中国污泥处理成本较低，如日本每吨污泥干化焚烧的成本为 500-600 元。另一方面，中国 存在“重水轻泥”现象，污泥处理费用占污水处理费用的比例较低，例如，江苏每吨污泥处 理费用为 0.2 元，占污水处理费用 15%，而发达国家污泥处理投资、运行成本占污水处理 厂投资的 30%-50%。现阶段，污泥处理费用征收较为困难，影响行业发展。 15 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 图 2-7 中国污泥处理方式成本，2018 年 来源：头豹研究院编辑整理 2.4 中国污泥处理行业市场规模 受益于日趋严格的政策要求，中国污泥处理行业步入快速发展时期。2014 年至 2018 年，中国污泥处理行业市场规模（按处理成本计）从 428.6 亿元上升至 469.0 亿元，年复 合增长率为 2.3% （见图 2-8） 。 其中， 生活污泥市场规模从 106.6 亿元增长至 139.0 亿元， 年复合增长率为 6.8%，由于社会发展，居民生活水平提高，生活用水需求扩大，同时生活 污水处理率提高， 因而生活污泥产生量增加； 工业污泥市场规模从 321.9 亿元上升至 330.1 亿元，年复合增长率为 0.6%，在国务院关于加强节能工作的决定等“十一五”节能减 排系列政策推动下， 中国工业污水产生量逐渐减少， 工业污泥产生量缓慢下降， 但工业污泥 处理成本较高（500-1,000 元/吨） ，因此污泥处理市场规模总体仍呈上升趋势。 16 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 图 2-8 中国污泥处理行业市场规模（按处理成本计） ，2014-2023 年预测 来源：头豹研究院编辑整理 未来 5 年， 中国污泥处理行业市场规模预计将以 3.8%的年复合增长率上升， 并于 2023 年达到 564.9 亿元。中国污泥处理行业市场规模增长受到以下因素驱动： （1）国家政策支 持。 日益趋严的环保排放要求， 将污泥违规乱排从违规层次上升到违法层次， 加大对污泥乱 排偷排的处罚力度， 保障污泥处理行业的健康发展， 污泥无害化处理提高， 污泥市场规模增 加； （2）盈利模式逐渐清晰。2015 年 1 月，发改委、财政部及住建部联合发布关于制定 和调整污水处理收费标准等有关问题的通知 ，提出污水处理收费标准要补偿污水处理和污 泥处置设施的运营成本并合理盈利， 盈利模式逐渐清晰， 解决污泥收费难点， 推动污泥企业 加大对污泥处理的投入，促使污泥市场规模进一步上升。 2.5 污泥处理产业链分析 中国污泥处理产业链有以下三部分： 产业链上游环节参与者是污水处理企业、 污泥工程 建筑商、污泥设备供应商、化学药品企业等；产业链中游环节主体是从事污泥处理的企业； 产业链下游环节主体是制肥、建材、填埋等行业内的企业（见图 2-9） 。 17 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 图 2-9 中国污泥处理产业链 来源：头豹研究院编辑整理 2.5.1 上游分析 中国污泥处理产业链的上游参与者包括污水处理企业、 污泥工程建筑、 污泥设备供应商、 化学药品企业等。 污水处理企业处理污水过程中产生的污泥， 一部分处理达标后排放， 剩余部分运送至污 泥处理企业进行处理。 生活污泥处理门槛较低， 企业主要靠投标形式获得项目， 依赖上游污 水处理厂，议价能力弱；工业污泥含重金属多，需要拥有危废处理资质才可进行，因此工业 污泥部分对上游污水处理厂议价能力强。 污泥工程建筑商为污泥处理企业设计和建造污泥处理工程， 污泥工程总体成本约占污泥 企业生产成本的 49.6%。污泥工程建筑费用因处理规模的大小差异而有所不同，如污泥处 18 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 理工程处理规模为 200 吨/日， 项目总投资超过 2,500 万， 建设期一般为一年 （见图 2-10） 。 污泥设备供应商提供污泥处理需要的各种设备，包括脱水设备、除臭设备、消化设备、 干化设备、焚烧设备等，例如压滤机、烘干机、厌氧消化系统等，总体成本约占污泥企业成 本的 49.5%。污泥设备制造商议价能力较强，因其设备技术的提升有助于污泥处理行业降 低营运成本、提高盈利能力。 污泥化学药品如脱水剂、 除臭剂等， 在污泥处理过程中添加， 有利于提高污泥处理效果 和安全性， 如除臭剂可去除污泥处理过程中产生的臭气， 降低对周围环境的污染。 处理每吨 污泥所需化学药品的用量约 0.01-0.3kg，化学药品成本占污泥企业生产成本较少，约为 0.9%。 图 2-10 中国污泥企业生产成本细分占比，2018 年 来源：头豹研究院编辑整理 2.5.2 中游分析 中国污泥处理产业链的中游参与者是污泥处理企业， 此类企业通过脱水、 干化、 焚烧等 技术使污泥无害化，并通过土地利用、建材利用、卫生填埋等方式实现污泥的资源化利用。 大城市 （如深圳、 上海） 的污泥企业平均毛利率可达 50.1%左右， 净利率可达 25%-30%， 19 此文件为内部工作稿，仅供内部使用 报告编号19RI0720 而中小城市的污泥企业毛利率仅约为 19.9%， 净利率约为 10.1%。 污泥处理多由政府付费， 大城市的政府财力较为雄厚， 而中小