時間:2020-03-09 09:08
來源:環保多巴胺
作者:莫龍庭
從2008到2020,從新加坡到中國,從金融危機到新冠疫情,黑天鵝從來都是不可預見與不可抗力。十余年間,兩國餐廚垃圾發展起伏跌宕,卻又殊途同歸。本文從典型項目出發,以更鮮活的方式分析兩只黑天鵝背后,兩國餐廚垃圾的發展歷程。
新加坡餐廚垃圾發展史
一直以來,業界盛傳“世界厭氧看歐洲”,但歐洲厭氧派主攻園林垃圾及能源作物,即使餐廚垃圾,也因餐飲習慣差異大,參考價值低,因而中西文化交匯、同時擁有高環境標準的新加坡可能是一個很好的研究樣本。
但湊近來看,餐廚垃圾卻一直是新加坡的短板。即使到2018年,新加坡餐廚垃圾產量達到76.31萬噸(2090t/d), 但絕大多數仍是焚燒處理,僅有17%的回收率,這其中還包括食品廠豆渣做飼料的貢獻,真正的餐廚垃圾回收可以說少的可憐,可憐背后的推手即是08年的那只黑天鵝。
1)出師未捷:金融危機下的黑天鵝
時光退回到2006年,彼時的新加坡可謂雄心勃勃,從奧地利IUT公司引進厭氧消化工藝,啟動餐廚垃圾處理大型集中處理廠,項目總規模為800噸/日,總投資6000萬新加坡元(約3億人民幣),其中一期300噸/日,配置3.5MW發電機組,2008年建成并投入使用。
項目由新加坡IUT公司(IUT Global Pte. Ltd)建設運營,該項目還獲得2008年National Energy Globe Award。彼時,投資者樂觀地認為,憑借其先進的工藝和現成的客戶,工廠將產生穩定的收入來源。
但該處理廠不但沒能夠完成二期, 2011年卻倒閉了,盡管政府出臺了降低收運費、提供綠色能源、政府綠色認證等鼓勵政策,但其核心的餐廚垃圾收集問題卻沒能得到解決。
一方面,收集數量少,即使到2011年初,每天也僅收集到120-130t,僅約預期的40%(國內經驗至少得到設計產能的70%),IUT由此無法實現其生產目標,盡管彼時新加坡只有不到10%的餐廚垃圾被回收。
另一方面,收集質量差。新加坡并無法律強制開展分類,IUT所收集的雜質含量高于預期,超過40%的餐廚垃圾含有各類雜質,這意味著更高的預處理除雜要求,雜質還需進一步送焚燒廠,從而導致投資及運營成本上升。
坦率講,項目啟動之時,IUT不可能沒考慮到分類問題,但隨著2008年-09年遭遇全球金融危機,政府在餐廚垃圾立法方面行動緩慢,遠低于投資者預期,由此,客戶也就失去了分類原動力。按時任IUT CEO Edwin 的話就是,“新加坡人習慣于法律和罰款,沒有法律強制分類,客戶即認為不重要且沒必要,因而難以有效進行分類。”
隨之而來的經營成本翻倍,IUT面臨著要么追加資金,壓縮運營成本,死撐等到政府立法。就這樣在連續三年虧損之后,IUT2011年進入自愿清算階段,兩個月后,IUT停止收集餐廚垃圾,5月底,IUT Tuas 場所及部分設備(占地2.8ha)以1580萬美元出售給回收公司Enrio-Hub。自此,新加坡第一家大規模餐廚垃圾能源化設施正式關閉。
此外, IUT厭氧項目經驗較少,或許一定程度也對項目有影響。2006年IUT啟動新加坡厭氧項目,但此時其自身積累項目較少,而餐廚垃圾項目傳統的臭味、預處理、持續穩定運營、沼氣發電波動性等問題均要求項目公司具備豐富經驗,尤其是面對與西方餐飲習慣差別較大的新加坡,其經驗要求更高。
值得一提的是,2013年IUT還曾與宇通重工合作,負責設計鄭州300t/d餐廚垃圾項目(即鄭州市綠源餐廚垃圾處理公司,2016年啟迪桑德3430萬收購綠源49%股權),采用其ADOS半干式發酵處理系統(含固15%),但截至2019年6月項目仍未開始投入使用。2018年IUT被德普新源收購。
受此次黑天鵝事件影響,新加坡餐廚垃圾處理一關就是5年。
2)重新起航:擠壓協同中試+立法
2016年底,由新加坡公共事業局PUB與加拿大Anaergia公司合作,搭建起一座全新的污泥-餐廚垃圾中試項目,重新開展了探索。
(注:Anaergia公司創始人即是大名鼎鼎的環保創業先鋒Benedek,其早先創建的Zenon低壓膜技術在新加坡水廠廣泛應用,并獲得08年首屆李光耀水源獎,可謂與新加坡淵源頗深)。
PUB希望由此重新評估收餐廚垃圾集中收運處理的可行性,以及污泥-餐廚垃圾協同處理增加沼氣的潛力。此次試點,新加坡作了如下調整:
1) 考慮餐廚垃圾含雜率較高,改用高壓擠壓厭氧工藝。選用Anaergia公司BioREX?有機壓榨機系統作為關鍵預處理技術,通過液壓驅動的高壓擠壓工藝,將有機物通過壓榨擠壓室中的孔眼擠壓出來,其余雜質從壓榨機排出,實現高效分離雜質,保障后端厭氧段運行平穩并降低維護成本。(擠壓除雜可謂毀譽參半,參見后續專題文章)
2) 餐廚污泥協同處理,提高產沼效果,提升項目規模。擠壓后分離出來的有機物濕部分被泵送至儲槽進行部分水解和緩沖儲存,然后被送入兩個厭氧消化池,與市政污泥共同消化(污泥協同處理推測也是避免高壓擠壓導致的酸抑制問題)。兩個消化池可以使工廠能夠在不同比例的餐廚垃圾和污泥共消化下運行,以確定最佳運行條件。
3) 開展2年中試,積累實戰經驗。項目從23家場所(學校、批發市場等)收集餐廚垃圾,規模從最初的3噸/天到當前的14噸/天,市政污泥最高約40t/d,通過2年中試,2019年1月新加坡公共事業局PUB及國家環境局NEA宣告(注:水環保項目由PUB主管,固廢項目由NEA主管):協同處理可穩定運行,比分別單獨處理沼氣產量提高40%,減小占地面積。
鑒于此,項目將擴大規模至400t/d,預計2025年投運,新的協同處理廠將建在Tuas Nexus(類似國內靜脈產業園,在2019年IDA世界大會上被評為最具創新性的水-能源協同項目,論坡縣的營銷水平~)。
4) 立法強制分類提上議程,為項目落地做好鋪墊。2019年3月,在中試結果出來2個月后,新加坡環境與水資源部(MEWR)和NEA正式提議,從2024年起,將強制大型商業及工業機構開展餐廚垃圾源頭分類。接下來MEWR及NEA會就該法案的具體細節與業界溝通。
值得一提的是,盡管2018年MEWR在Greenlace組屋開始了餐廚垃圾分類試驗,但顯然新加坡目前尚未考慮針對居民開展強制分類,尤其是居住了大量人口的高層小區(組屋),其垃圾管道系統比較成熟,且難以監管。
3)其他:新建場所須就地處置,小型設備迎新春
相比集中處置的審慎而言,小型就地處置因投資小,見效快,而更加活躍。事實上,伴隨2011年IUT的關閉,在部分餐廚回歸焚燒后,小型就地處置即成為替代首選。盡管就地處置設備并不便宜,例如Eco-Wiz一噸規模設備預付費用即達11萬美元,但用戶可對應節省垃圾焚燒費用(具備良好的用戶付費制度基礎,是新加坡在拓展餐廚垃圾商業模式的一個較大優勢)。
2016年NEA即發起試驗項目,測試就地處置設備在美食中心應用的可行性。截至目前,NEA已在3R基金的共同資助下,在圣淘沙名勝世界等23個場所資助了就地處理系統,將餐廚垃圾轉換為非飲用水、堆肥/肥料。
在此基礎之上,2019年3月MEWR和NEA正式提議,考慮就地處置可減少清運成本及環境負面效應,新建場所必須采用就地處置設施。從2021年開始,新建場所在設計階段即需預留就地處置設施空間,2024年正式運行。現有場所則可自由選擇集中或就地等處置利用方式。顯然,這將直接刺激新加坡就地處置市場快速釋放。【國內具備相關資源渠道的就地處置企業不妨考慮出海,或許墻外開花墻內香呢】
由上可見,08年的黑天鵝不僅讓新加坡餐廚垃圾發展耽擱5年,更對后來的整體發展節奏產生了影響。而回顧我國餐廚垃圾發展史可以發現,中新兩國在餐廚垃圾領域幾乎同時起步,發展初期遭遇了類似挑戰,但在不同的國情與環境下,產業發展演化出了不同軌跡。
中國餐廚垃圾發展史
1)迎奧運,我國首個餐廚廠投運
為兌現申奧承諾,2007年我國首座餐廚垃圾處理廠:南宮餐廚垃圾處理廠建成投運,項目由北京市政府投資2134萬元,規模為200t/d,主要采用好氧堆肥工藝處理奧運簽約飯店及奧運場館產生的餐廚垃圾。
除了好氧堆肥工藝相對簡單,較新加坡幸運的是,同年我國即發布了《城市生活垃圾管理辦法》提出餐廚垃圾應單獨收運處置,對餐廚垃圾的質與量作了基本保障。但即使如此,由于餐廚垃圾可回收地溝油及做潲水喂豬,監管不嚴+不法商販的利益鏈條導致實際處置仍面臨較大挑戰,2014 年南宮廠開展預處理升級改造,采用“濾水+破袋+篩分+擠壓脫水”工藝,配合除臭 、伴熱和滲瀝液收集過濾等措施,處理能力擴至400t/d 。
2)外國工藝水土不服,IUT教訓上海重演
但與此同時,在上海普陀開展的項目則沒有這么幸運。項目引進法國Valorga干式厭氧工藝,設計能力 800t/d,預算總投資 2.89 億。2008年項目進入設備安裝階段,2009 年因工藝不成熟,嘗試研究其他方法,但最終沒有成功。
專業機構經研究認定Valorga工藝在國外有一定經驗,但由于國內外生活垃圾成分差異較大,對混合生活垃圾的適應性、合理性、連續性及可靠性等方面都存在問題,即使項目建設完成,也無法保證項目連續、穩定的運行。項目此時總投入已達3.5億,如通過改變工藝,需追加巨額投資,通過后續運營項目仍將處于持續虧損狀態,且后續是否能夠成功運營還存有相當不確定性,2013年公司申請破產。
值得一提的是,2019年寧波廚余垃圾項目成功投入運行,項目仍舊采用Valorga干式厭氧工藝。只是這一次,項目公司汲取早期教訓,在廚余垃圾的源頭分類、收運、工藝的預處理的都做足了功課。
3)大干快上,百城試點探方向
在北京上海等城市率先啟動之后,2010 年發改委等部門發布《關于開始組織開展城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點工作的通知》,我國開始選擇部分試點城市開展探索。
2012年國務院《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》 更是提出“十二五”期間要建設餐廚垃圾處理設施 242 座。同年我國首次提出了配套技術支持規范《餐廚垃圾處理技術規范》,與此同時,各地也紛紛出臺地方法規保障餐廚垃圾收運體系。
到“十二五”結束,全國累計實行5批100個餐廚垃圾項目試點城市,覆蓋一二三線城市。在五批試點城市項目中,國家發改委補貼了約 20 多億,也撬動了約 80 億社會資本進入,行業一時欣欣向榮!
此番大干快上的背后,是我國區域餐廚垃圾差別較大,是基于探索多區域適應方案的客觀需求,也有政策大力支持、地溝油及后期非洲豬瘟和垃圾分類等特定國情因素的催化。
例如重慶黑石子餐廚垃圾項目,2009年引進瑞典普拉克厭氧發酵技術設備,設計規模500噸/天,總投資2.7億元,2011年一期(167噸/日)建成投運,三期總計1000噸。由于當時沒充分考慮區域餐廚垃圾特有的高含油高花椒、辣椒籽含量(居然不自覺地咽了口口水~),前期預處理、底部排沙等遭遇較大挑戰。
2017年發改委《“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》進一步提出到“十三五”末,力爭新增餐廚垃圾處理能力 3.44 萬噸/日, 2020 年達到 6.46 萬噸/日。
4) 熱鬧背后幾家愁:先驅or 先烈?
2016 年國家啟動驗收工作,驗收工作的重點在新增餐廚處理能力的提升、回收體系的建設和運行情況、及中央財政補助資金執行情況等方面。
截至2019 年 4 月,四年間參加驗收的共 62 個城市中,有15 個城市被撤銷試點城市(含寧波、湘潭、昆明、鄭州等四個主動申請撤銷的城市),撤銷率 24%。在國家加大對餐廚行業的支持和投資力度(十二五109 億元,十三五183億元)的情況下,上述結果不如人意。
多數項目失敗的原因,一方面在于,企業技術不成熟,準備不充分,另一方面在于餐廚收運數量少、收運質量低,地溝油收運受阻,多流向小作坊。此外,毛油價格降低+沼氣發電補貼難+堆肥產品銷售難+財政補貼較低(當前收運+處置財政補貼約200~250元/噸)也導致餐廚項目難以健康發展。
此外,雖然厭氧占主流地位,但常常過多強調了其產氣性能,而忽略了對其沼液和沼渣問題進行全面考慮。而其他技術工藝,包括制飼料、堆肥、就地處置、有機廢棄物協同處理還探索不足。可見藍海弄潮,企業須有新的商業模式、技術等作為支撐,否則就只是熱鬧過后的先烈。
但與此同時,行業也涌現了一批成功案例,包括以寧波為代表的餐廚垃圾-靜脈產業園模式、以大連、重慶等地區的餐廚-污泥協同厭氧模式、以及遍地開花的小型就地處置(盡管多數被質疑為烘干機)等等。可以說,當前新加坡所有探索的方向中,我們都走出了自己的樣板。
5) 豬瘟倒逼+垃圾分類打開新篇章
2017年3月國務院發布《生活垃圾分類制度實施方案》、2019年6月習近平主席對垃圾分類工作作出重要指示強調,垃圾分類成為新時尚。與此同時國務院2018年頒布了《國務院辦公廳關于進一步做好非洲豬瘟防控工作的通知》, 加強餐廚垃圾和死豬固體廢棄物的收集和處理。
可以預見,在此大背景下,餐廚垃圾收運質量將迎來極大改善,而經過前十年歷練的餐廚先驅將迎來自己的高光時刻。
6)疫情大考黑天鵝:進料沒了
2020年初新冠疫情突然爆發,餐飲業基本停擺,進而導致餐廚垃圾廠進料嚴重不足甚至完全停產。盡管三月以來,部分地區開始精準復工,餐廚垃圾開始逐步小量回升,但由于疫情防控需求,政府對環境衛生處置要求更高,由此導致的低負荷運轉可能將進一步推高企業運營成本。
參考非典疫情后的餐飲業復蘇節奏及當前防疫情況,此次疫情下,我國餐廚垃圾廠整個上半年運營壓力均不容樂觀,以一個典型200t/d規模廠為例,半年收入即損失約1000萬。尤其是考慮到多數廠本身盈利性就不強,半年的設備折舊、財務成本等將影響較大。
好在此次疫情對餐飲影響是一次性的,下半年餐廚廠將預計恢復運轉。此外,疫情過后,國家必然對公共保障設施更加重視,但同時,疫情帶來的政府支付能力下降以及民眾垃圾分類習慣變化也可能對餐廚垃圾廠帶來一定壓力。
后記
無疑,相比08年新加坡餐廚垃圾剛蹣跚起步就遭遇金融危機黑天鵝而言,我們是相對幸運的,在這十余年的成長中,我國整體餐廚垃圾產業發展得以長足進步,企業有了更多的歷練機會,也才能更堅強地去應對這次疫情黑天鵝。當然,這也主要得益于我國城市樣本足夠大,加之大干快上,從中涌現出了一部分成功樣本,盡管部分項目存在一定特殊性,難以復制,但整體也為行業發展提供了借鑒和可能。
當然,這并不是說新加坡失策。新加坡作為一個城市國家,需步步為營,尤其是在首戰失利的情況下。且從后續發展來講,面對新興領域領域,在缺乏較為成熟的技術、政策、商業模式的基礎上,我國部分區域一陣風的運動式和缺乏全面思考下的一擁而上也帶來了大量失敗。尤其是對企業而言,畢竟總體1%的失敗率對個體而言卻是100%的。從這個角度,新加坡的審慎和精細值得我們學習。這有點類似于生態學中物種繁衍的“少生優生”K策略與“多生總能活幾個”R策略,顯然,這只有合適,并無優劣。
回首,從2008到2020,從新加坡到中國,從金融危機到新冠疫情,黑天鵝從來都是不可預見與不可抗力。十余年間,兩國餐廚垃圾發展起伏跌宕,卻又殊途同歸。對于企業,唯有練好內功,方能更好應對明天與意外誰先到來。
(另,新加坡的NGO收集臨近過期食品,分發給需要群體等源頭減量措施也值得借鑒。)
參考文獻
https://blog.nus.edu.sg/uspdigest/2016/04/07/can-waste-power-the-nation/
https://www.eco-business.com/news/closing-gap-cleantech-interview-edwin-khew/
https://www.nea.gov.sg/media/news/news/index/co-digestion-of-food-waste-and-used-water-sludge-enhances-biogas-production-for-greater-energy-generation
https://www.channelnewsasia.com/news/singapore/pub-nea-trial-waste-water-food-waste-generate-energy-11178958
https://www.youtube.com/watch?v=GXtjCm-abo4
https://www.environmental-expert.com/products/anaergia-model-orex-organics-extrusion-press-626109
https://www.nea.gov.sg/media/news/news/index/food-waste-segregation-for-treatment-by-large-commercial-industrial-food-waste-generators-to-be-mandatory-from-2024
https://www.pub.gov.sg/news/pressreleases/singaporestuasnexuswinsthemostinnovativewaterenergynexusprojectawardindubai
http://www.cn-hw.net/html/china/200803/6062.html
樓紫陽, 施軍營, 安淼, et al. 我國餐廚垃圾處理問題與出路研究[J]. 上海城市管理, 2018, v.27;No.179(03):92-96.
編輯:陳偉浩
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