首页 > 专栏 > 正文

王凯军:水业技术发展瓶颈和行业发展趋势

时间: 2019-12-27 10:41

来源: 全联环境商会

作者: 王凯军

日前,在由全国工商联环境商会主办、肇庆市人民政府联合主办的“2019中国环境上市公司峰会”上,清华大学教授、博士生导师王凯军发表题为《水业技术发展瓶颈和行业发展趋势》的精彩演讲。

image.png

王凯军

一、环保行业崛起的契机

这两年,业界都在谈论产业寒冬的问题,王凯军表示,投资、消费和出口一直以来是我国拉动国家经济增长的三架马车。在2017年之前,投资一直是最为重要的方面。纵观改革开放40年,靠投资拉动的房地产、能源、交通等一系列公共基础设施建设基本已经完成,目前处于下行趋势,而包括环保、特色小镇等基建领域成为了新一轮经济稳增长的重中之重。

中国高铁就是投资拉动的一个典型的成功案例。2004年亚洲金融危机后,国务院常务会议讨论并原则通过历史上第一个《中长期铁路网规划》,以大气魄绘就了超过1.2万公里“四纵四横”快速客运专线网的蓝图。2008年国际经济危机爆发,中国政府提出了4万亿救市计划,高铁蓝图获得中央认可,得到了1.5万亿额外支持。于是从2009年开始,铁路投资超过了7000亿元。据发改委公布的数据显示,到2020年,中国的高铁网络将会达到15万公里的总里程。

“十二五”中期,为了探索拉动内需的可能手段,国务院有关行政管理部门把PPP模式作为成为下一阶段拉动内需的重要推手之一。数据显示,在参与PPP项目入库项目的7029家企业中,民营资本和外资总占比共达48%。在垃圾、污水处理领域,民营资本参与率高达82%。从结果来看,民资对整个生态环保领域PPP有引领和带动作用。但是,这一时期党和国家站在国际和历史的视野,经过系统研究在十九大报告提出,绝不能爆发系统性金融风险,提出防范金融风险的重大决策,后来将防范化解各种风险列为三大攻坚战的首位。多重因素作用下,水环境领域的投资坐了过山车。

王凯军表示,高铁的高速发展历程说明行业的发展取决于行业所处的位置高度。环保行业目前面临的最大问题之一恰恰是缺乏国家级的顶层设计,业界同仁应该整合力量推动提出建设基于绿色生态流域基础设施的大发展战略。

王凯军认为,环境产业前景广阔。尤其是长三角、珠三角、京津冀等地区有机会提前跨越环境库尔涅茨曲线拐点,局部地区可率先取得生态文明建设突破进展。以北京、天津为例,其人均GDP均已超过1.7万美元。2016年,京津冀地区城市群总GDP约6.9万亿元,已经逐步形成世界级城市群,经济体量位居世界经济体排名第16位。而根据三峡长江经济带试点城市估算,长江经济带水环境建设投资将超过2万亿。

二、政策引导下中国环保产业分析

中国环保市场与国家政策导向密切相关。比如,2016年,中央财经领导小组第十四次会议,此次会议提到六件大事,其中有三件大事与产业相关。

一是北方冬季取暖。会议强调,推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。

二是垃圾分类。会议要求普遍推行垃圾分类制度,并提出了“三化四分五原则”的总体思路:减量化、资源化、无害化;分类投放、分类收集、分类运输、分类处理;法治为基础、政府推动、全民参与、城乡统筹、因地制宜。2017年3月,国家发改委、住建部《生活垃圾分类制度实施方案》发布,要求全国46个城市先行实施生活垃圾强制分类,2020年底,包括厨余等易腐垃圾的回收利用率达35%以上。一系列政策的颁布有望解决垃圾分类推动无力的局面,其中,厨余垃圾处理是非常非常重要的一块。

三是畜禽养殖。会议强调,加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化…关系农村能源革命…以沼气和生物天然气为主要处理方向,以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向,力争在“十三五”时期,基本解决大规模畜禽养殖场粪污处理和资源化问题。

王凯军表示,这个决定推动我国垃圾分类市场的迅速升温,同时也必然影响整个固废行业的市场格局。同时综合来看,这三件事涉及到了工业、城市、农业三大领域,从政策层面打通了生物天然气产业的任督二脉。任脉是40亿方畜禽粪便的处理,产沼气潜力最少400-1000亿方,督脉是垃圾分类后的厨余垃圾处理,以每人产生0.4kg厨余垃圾计算,产生沼气0.2方沼气,全国每年产生1000亿方沼气的潜力。以前行业估计沼气产量是500亿,但如果将畜禽养殖和垃圾分类考虑进来,预期会大大提升,到2030年,沼气产量可以达到2000亿方左右,新生市场空间巨大。

image.png

王凯军以污水处理市场做了类比计算,我国每年的污水排放量超过500亿吨,如果按平均1元/吨的污水处理单价计算,目前全国城市污水处理市场大概是每年500亿,而我国的天然气按产量500亿方估算,平均价格3块钱,所产生的经济总量将超过1500亿,是污水市场的2~3倍,这样一个体量的市场至少能够支撑20家上市公司。

王凯军强调,畜禽粪便处理行业处于刚刚起步阶段,支撑大型化发展还需要将散落猪厂进行集中,并建立起收储运市场、产品销售市场等,这些都还有很长的路要走。厨余垃圾处理市场也是如此,之前餐厨垃圾处理,全国通过多批示范工程建成了一百多个项目,到目前的运行率不过10%。在这些新兴市场里,要防止走过去发展的老路子。

三、市场需求变化与创新发展机遇期

王凯军认为,当前,我国处在城市水环境管理重大战略转折期,表现为四大趋势:

一是从追求工程结果到关注环境效果的转变:从监控重点污染源到监控河流断面水质的转变,结果带来城市面源污染、CSO控制、雨水系统建设等新领域。河长制、黑臭水体、断面考核、环保督察,都是以治理效果为导向的。

二是主控污染物类型的变化:由有机污染控制为主转变为氮、磷营养元素控制,结果会带来新技术、新工艺的应用。今年10月,联合国会员国在科伦坡批准了一项拟议的应对氮挑战的行动路线图《科伦坡可持续氮管理宣言》,旨在于2030前将氮废物减少一半,目前已有30多个国家支持。王凯军表示,主控污染物从低碳到低氮,技术体系的选择会完全不同。在我国的污水处理领域,目前碳、磷等都可以实现回收,唯一无法高效回收的是氮,在这方面仍有很多工作可以做。

image.png

三是从点源控制到面源控制的转变:水污染控制主战场由点源控制向流域综合整治方面转变,结果自然从污染防治走向生态建设、经济建设。王凯军表示,北京在实行了第一轮“三年行动计划”之后,发现距离达到Ⅳ类水、Ⅴ类水,仍然有一定的差距。北京流域都是水资源缺乏且为缓流水体,数据显示,通州即使把再生水资源全部用上,换水周期仅为十天。意味着一场雨之后,基本上水体不达标。所以在雨季,所有水体整个夏天一半时间水体可能不达标。王凯军认为,未来相当长一段时间内,城市面源污染控制将是环保治理的重点方向之一,随着环境法、地方责任凸显,必然会考虑到城市面源的问题。

四是从被动防治到主动修复的转变:最为重要转变由被动防治,转变为主动生态修复和建设,特殊地区主动追求与其经济、社会发展相适应的更高的环境质量。为什么现在地方都在采用严格的标准排放标准?王凯军表示,水质改善的需求与地表水质量标准是刚性的不可逾越的红线,地方政府从被动治理转为主动治理,特别是一些经济发达地区主动追求经济和社会发展相适应的环境条件。

四、中国水业下一步发展的重大问题

王凯军认为中国水业下一步的发展面临四大重大问题,其中也蕴藏着机遇:

第一,我们国家排水体制将面临重大的变革问题,这个问题的表象是管网的建设雨污分流,全国的普遍污水,但是它的实质是我国的排水体制不适应水环境的要求。

第二,我国污水资源化问题:是中国特有的污水处理厂和行业升级转型的机遇期。

第三,我国行业融合发展问题:表象是污泥处理、农村污水处理、污泥和厨余混合消化等问题;实际上面临的是水环境的综合、不同行业之间的互相融合问题。

第四,水环境基础设施到城市基础设施再到城市绿色基础设施的转型升级:最为重要转变是从被动要求为主动建设。特殊地区主动追求与其经济、社会发展相适应的更高的环境质量。

王凯军表示,现阶段的排水系统,遗留了大量截留式合流制系统。我国采取的截留制和国外的合流制有所不同,不同点体现在国外以“截”为导向,以控制径流总量为目标,世界各国的径流截留率一般在80-95%以上;而我国合流制是以“排”为主导思想,如截留倍数为1,代表剩下部分全部排走,可以理解为排了以后的部分不归我管,这是两者之间本质的差别。

根据新版的《室外排水设计规范》3.3.3条款中截流倍数宜采用2~5的要求,溢流污水浓度不能满足水环境的要求,即使超过10倍截留率也达到不了要求,也就是说无论采用合流制还是分流制排出来的水都是不达标的。如果溢流污水能够迅速排出也行,但是我国大部分的河道是静止水体,流量很低,所以造成水环境在雨后长期不达标。

怎么解决面源污染问题?王凯军做了解决方案类比。

简单来说,无论在旱季地区还是在雨量非常丰富的地区,都有采用合流制体系的,在国际上应该说主流仍然是合流制,比如,英国、法国、德国合流制都在70%左右,西班牙更是高达80%。德国科隆市合流制管系甚至占94%、日本东京合流制系统占90%以上。我国现在推行的是分流制,形成的排水管网长度在2017年达到55万公里,形成固定资产10万亿元以上。而全国城镇建成五千多座污水处理厂,污水处理能力达1.88亿立方米/日,形成固定资产不到8000亿元。这两种方案对比,一是建设完全分流制,增加污水管道,在线修补设备,二是建设完全合流制的管线,增加存储池、高密度沉淀池等,前后两者的投资的数量级大约是10:1。

采用海绵城市是否可以?统计显示,海绵城市每平方公里投资额约1.5亿~2亿,而每平方公里大约能达到处理几千吨污水的效率。这种工程化的海绵城市饱受争议,海绵城市设施在某种程度上是背离了习总书记最初提出的“优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化”方式。王凯军表示,我国恰恰采取了一种较为不优的策略,对比来看,大、中城市实行分流制分别需要十亿至百亿的投资,而合流制只需上亿至十亿的投资额即可得以解决,而相比之下海绵城市却已达到百亿和千亿级规模。对比发现,这三种投资序列最优的是合流制雨水处理方案。国际上的研究也有类似的结论。

image.png

王凯军最后提到的污水资源化问题。他表示,水质标准提升和水环境质量考核催生了水业的挑战与变革,而污水资源化可能导引行业转型升级,而且我国目前具备实施污水资源化的条件。因为我国污水处理率已经达到90%,城镇达到了95%以上,其中大概有3千万到5千万吨采用了技术,随着地方的标准升级,有3千万吨水接近准IV类水标准。新加坡通过二级处理达到新生水,相当于技术上采用了双膜法,对我们而言,更容易实现新生水的生产。

“在污水资源化上面我们应该有所作为,这不仅对水资源非常重要,对国家下一阶段的发展,特别黄河流域的发展也非常重要。”王凯军认为,如果每处理1亿的废水使其转为新生水,能减少COD排放量约3万吨,氨氮排放约0.1万吨,能提供约22万人的年生产生活用水,支撑GDP产值约120亿元。实现水资源的回用,将对支撑下一轮的经济发展非常有用。

0
  • 微信
  • QQ
  • 腾讯微博
  • 新浪微博
网友评论 0人参与 | 0条评论

Copyright © 2000-2020 http://www.solidwaste.com.cn All rights reserved.

中国固废网 版权所有