他山之石,看美國如何處理危廢

根據EPA數據(如無特殊說明,美國危廢數據均來自EPA),自21世紀開始,美國的危險廢物處置進入成熟期,產量及處置量穩中下降,2015年美國危廢產量3365萬噸,比2001年的4055萬噸下降了17%。

美國危廢產量的跟工業結構調整和清潔生產推進有關。從危廢處置供給端看,行業集中度提升,處置點數量下降,單體處置規模不斷上升。

他山之石,看美国如何处理危废

化工、石油產廢佔比73%、導致液態危廢佔比達到80%

從上游產廢行業看,過去十年美國各行業產廢量相對穩定,化工和石油煉製是產廢量最大的兩個行業,合計產廢量佔比達到73%。從產廢形態看,美國危廢中80%左右是液態危廢。

深井灌注快速替代廢液處置,2015年處置量佔比超70%

美國深井灌注處置佔比超過70%。從處置方式上來分,美國危廢處置方式主要以深井灌注為主(71.76%,2015年),另有廢液處置、回收利用(包含能量回收、金屬回收、溶劑回收;合計10%,2015年)、焚燒(3.4%,2015年)填埋(3.81%,2015年)等。

液態危廢深井灌注佔88%,固體危廢處置方式相對均衡。由於液態危廢產量處置量大,對整體影響較重。

拆開來看,液態危廢主要以深井灌注為絕對優勢處置方式,2001年開始深井灌注逐步取代廢液處置等一系列其它處置方式,2015年深井灌注處置佔比達到88%。固態危廢主要由回收利用、填埋、焚燒為主要利用方式且較為均衡。

其中能量回收中,水泥窯協同處置約94萬噸,佔固廢總處置量的16%,處置公司包括拉法基、ASHGROVE、TULSA、LONESTAR等水泥公司。

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“深井灌注”處置方式的推廣使得美國現有的危廢處置格局逐步形成。

而最早進行建設地下深井的公司主要是石油開採以及化工製造等大型產廢公司,其有著豐富的各類地質深井建設經驗,將深井從之前單一的用來開採石油和處理從1988年深井灌注技術指南明確,產廢企業自建深井技術不斷成熟,深井處置佔比從2001年的40%上升至2015年的72%。

深井灌注處置不是簡單的地下排放,它是將廢液置於生物圈以外的一種安全的環境處置手段。

在地質結構符合條件的地方打一個上千米的深井,將液體廢料封存在裡面在封閉的地質儲存空間中,廢棄物不參與人類和生物的物質循環,其安全性在很大程度上優於其它環保工藝。

美國國家環境保護署認為,在合適的條件下,深井處置技術優於掩埋、罐裝或焚燒等處置方法。

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20世紀30年代起,大型石油公司開始採用建設封閉深井的方式處理石油開採、生產製造過程中產生的鹽水(油氣開採的過程中也會帶來大量的滷水到地表);滷水從表面的碳氫化合物中分離出來,再注入到相同或類似的地下岩層中進行處理。

同時在某些地層中注入鹽水等混合流體可以回收殘餘油,提升石油的開採效率。因此深井處置方式開始廣泛適用。

20世紀50年代開始,化學公司開始向深井中注入工業廢料。隨著化學生產的增加,深注的使用也不斷增加。

1988年,美國國家環保署1988年公佈的法規要求深井灌注技術的用戶論證廢棄物在灌注區得以無害化,或保持在灌注區內一萬年,深井建設得以標準成熟化。

廢料被灌注到地下深層構造中,深井建造標準包括一個雙壁的鋼鐵與混凝土結構,以阻斷地下水與廢料之間的任何接觸。同時將不同應用範圍的灌注井分為六類,開始區分油氣處置井與危險廢物處置井。

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固態危廢第三方處置率較高、龍頭公司瓜分市場

除深井灌注外,第三方處置量佔比約44%我們通過兩種方式分別測算美國市場上第三方處置的市場份額均在15%左右。

思路一: 將危廢廠內處置(on-site)處置量粗略看作由產廢企業自設處置;將場外處置(off-site)粗略看作運向第三方專業處置公司處置,第三方處置率18%。

由美國環境署統計數據顯示,2015年危險廢物廠內現場處置量為2732.87萬噸,場外異地處置量為622.19萬噸,場外處置佔比18.54%。

自2001年開始至2015年,該項比值穩定在15%~20%之間波動。

但不同處置方式的第三方處置率分化嚴重。危廢最主流的處置方式深井灌注場外處置率僅2%,大幅拉低整體第三方處置率;殘渣處置、回收(能源金屬溶劑)、焚燒、填埋等方式場外處置佔比高達70%,意味著此類處置多運往場外第三方專業化公司處置。

思路二: 據EPA公佈數據統計美國2015年所有危廢處置公司情況,篩選出第三方專業化處置公司,通過第三方處置量/總處置量計算,第三方處置率14%。通過對處置公司整理發現,2015年全市場由專業化處置企業處置的危廢有472.71噸,佔總市場份額的14.36%。

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統計說明:各類處置方式取TOP50~100的點位進行統計,歸納第三方處置點位,第三方處置量、產廢自設處置點位、自設處置量。

部分處置方式極為分散,除TOP公司外雖然有大量小微處置企業,但總量佔比非常小,在統計時做了適當忽略,總統計公司的處置量佔實際處置的99%以上,具有比較紮實的可信度。

除深井灌注外,2015年第三方公司處置總量398萬噸,佔全部處置量(含深井灌注)的12%,佔對應總處置量(不含深井灌注)的44%。

填埋、燃料混合、殘渣處置市場空間較大,填埋類第三方處置率可高達97%、焚燒第三方處置率可達50%。

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龍頭綜合市佔率10%-15%,部分單一細分領域超50%

通過對EPA公佈的各處置點位信息進行統計,2015年涉及55家專業化處置公司。

TOP5分別是:EQHoldings(68.57萬噸)、CleanHabor(65.20萬噸)、USEcology(44.38萬噸)、VEOLIA(43.11萬噸)、HERITAGE(37.41萬噸)。

三家龍頭公司在第三方處置市場市佔率分別為:14.50%、13.79%、9.39%。

TOP10公司合計市佔率達75.33%,市場集中度較高,各家處置公司在細分領域處置方式方面各有側重。

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由於美國危廢處置處置龍頭企業主要集中1~3種處置方式,或通過一種處置方式為主,因此拉低了第三方市場上的綜合市佔率。

若從單類處置市場看,龍頭公司市佔率已經可以高達50%以上。其中:CleanHabor在焚燒市場上佔比52.2%、填埋市場上佔比20.4%;EQHoldings在廢液處置市場上佔53.0%,在殘渣處置市場上佔30.0%。

中美對比:中國危廢處置市場更大、仍處於補缺口階段

國內危廢可比空間是美國的8.6倍,但產廢來源差別較大

他山之石,看美国如何处理危废

總量上,按照我們之前報告《危廢行業分析框架搭建,處置方式、地域分佈、處置種類三重錯配,加劇危廢無害化供需失衡》測算,國內2016年危廢產量達8052萬噸,美國2015年危廢產量僅為3365萬噸,為國內的42%;考慮到美國危廢超過70%為深井灌注而國內該技術並未普及,美國扣除深井灌注的危廢處置量為936萬噸,國內危廢可比空間是美國的8.6倍。

從產廢結構上來看,美國是石油化工生產大國,其產廢結構中石油製造及化工製造合計佔比73%;由於石化企業多產生液態危廢,因而美國年危廢產量中83%為液態危廢。

而國內化工行業產廢僅佔總量的19%,產廢行業較為分散,石化企業產生的液態危廢在國內危廢總體結構中佔比較小(以目前的廢物結構看,將廢鹼(15.67%)、廢酸(14.37%)、廢油(5.36%)全看作液態危廢,合計佔比僅35%)。

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國內處於補缺口期,處置率有待提升

從危廢的利用處置率上看,以我們測算的危廢產量為基礎,2016年,我國危廢的利用處置率為55%,目前尚處於補足缺口階段;而美國危廢處置市場已經非常成熟,處置率都在100%左右。


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