从日本垃圾焚烧产业发展看中国未来趋势

——日本垃圾焚烧站主要由政府机构出资运营。日本《废物利用法》规定，政府应该在人力、技术、资金等方面的保证焚烧厂的运营。日本垃圾处理厂主要由政府出资建设，工厂建成后基本上也是由政府出资运营。焚烧厂生产运行经费不足部分，由政府补贴。工厂的性质属于政府机构，工厂负责人的身份是国家公务员。日本垃圾焚烧发展经历了三个阶段：

第一阶段：垃圾焚烧启蒙时期（1924-1955）。由于日本先天的岛国地貌，匮乏的土地资源不允许对垃圾进行大规模的填埋处理。加上传统的技术优势，焚烧成为了日本处理垃圾的不二之选，日本也成为世界上最早应用垃圾焚烧发电技术的国家。1924年，东京建成了首座垃圾焚烧厂。1930年对《污物扫除法》进行修改，规定各自治体有义务进行垃圾焚烧，至此日本进入垃圾焚烧启蒙期。

日本垃圾焚烧处理率变化

资料来源：《日本垃圾焚烧全报告》，立鼎产业研究中心

第二阶段：垃圾焚烧快速发展期（1956-1990）。20 世纪60 年代，日本经历了惊人的经济增长，伴随着日本经济的腾飞，垃圾排出量也逐渐增大，许多地区垃圾处理设施及其不足，而挖坑填埋或直接倾倒，造成大量次生污染。1965 年7 月，在东京都湾岸地域的江东区海上垃圾填埋地——梦之岛苍蝇大量繁殖，造成了严重的梦之岛苍蝇之灾。自此，政府急切的推进垃圾焚烧。《关于生活环境设施发展的紧急措施法》及《废弃物处理及清扫相关法律》分别于1963 年和1970 年出台，垃圾焚烧补贴的明确，使得垃圾处理开始进入一个新的时期。

梦之岛填埋厂目前变成了休闲旅游胜地

第三阶段：集中度提升时期（1990 年至今）。日本最多曾有6000 多座大小不一的垃圾焚烧厂。上个世纪90 年代，日本推进垃圾分类及垃圾资源化减量化利用，垃圾回收利用率提升，焚烧处理量开始减少，随后在1997 年，大阪丰能町焚烧厂爆发了“二噁英”事件，这次事件迅速传遍全国，使得政府于2002 年出台垃圾管理法调整了污染物控制标准，一些经过改造仍达不到标准的焚烧厂被迫关闭，与此同时，政府强力日本垃圾焚烧厂的合并，使得日本垃圾焚烧厂开始进入逐渐减少，行业集中度进入快速提升期，目前日本只有约1300 家垃圾焚烧厂。

日本垃圾焚烧厂数量及日处理能力

资料来源：日本环境省，立鼎产业研究中心

对标日本，我国正处于第二阶段的后期，我国目前已投运垃圾焚烧处理厂不到400座，垃圾焚烧厂数量和垃圾焚烧处理率都仍有提升空间。根据E20 以及公司公告统计，截至2017 年底，我国垃圾焚烧实际处理规模超过29 万吨/日，行业内主要参与者在中国的在手垃圾处理能力已经超过66 万吨/日，和2020 年70 万吨/日的目标接近。随着未来几年已在手产能投运完毕，行业将逐渐进入市场集中度提升期。

——环保趋严，行业集中度提升可期。

垃圾焚烧发电流程主要分为垃圾前端收集处理、垃圾发电以及末端烟气、炉渣、飞灰、处理等阶段。其中产生的污染物主要有以下几种，其中我国在尾气净化处理、炉渣飞灰处理处置上，仍与发达国家有一定差距。

-烟气：生活垃圾焚烧产生的烟气中含有烟尘、酸性气体、重金属及二噁英等污染物。一般废弃经吸收净化、活性炭吸附、袋式除尘器等设施处理，运用中和、吸附、过滤的原理对废气中的有害物质进行治理，达标后由烟囱排入大气中。目前喷雾干燥塔结合布袋脱酸除尘组合工艺是国内外最为广泛采用的工艺技术。

-渗透液：垃圾渗透液主要产生于垃圾贮存池，是垃圾在贮存池中发酵腐烂后，由垃圾内的水分排出而造成的，其含量约占垃圾量的10%左右，一般由废水处理站处理后排放。

-炉渣：炉渣为垃圾燃烧后的残余物，主要成分为MnO、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3 以及少量未燃烬的有机物、废金属等，占垃圾量10%-15%左右，属于一般废弃物。炉渣一般直接填埋或利用水泥窑协同处置，也可做建材利用。

-飞灰：经除尘回收的飞灰，占垃圾总量的3%-5%，主要成为为CaO、SiO2、Na2O、SO3、K2O、Fe2O3、Al2O3、MgO 等，主要危害物质为重金属和二噁英，属于危险废弃物。

-恶臭控制和防治：恶臭主要来自垃圾贮存池，一般采用加强密封的方式进行隔绝，同时将臭气抽到燃烧炉膛，作为助燃剂，同时达到脱臭效果。

垃圾焚烧系统排污节点

资料来源：立鼎产业研究中心整理

从烟气的排放量看，我国垃圾焚烧厂各项污染物排放量都远超日本，随着垃圾焚烧站数量增加，邻避效应的不断出现，未来垃圾焚烧尾气排放标准进一步提升是必然趋势。

-日本法律要求二噁英排放不高于0.1ng-TEQ/Nm3，氮氧化物排放不高于250ppm，二氧化硫排放不高于201.58ppm，氯化氢排放不高于429ppm，CO 排放不高于100ppm，水中重金属排放不高于3mg/l。

-中国的排放标准尽管与日本的法律标准差距不大，但日本焚烧厂的实际排放远远低于法律标准，以大阪舞洲焚烧厂为例，氮氧化物排放只有法律标准的1/10，重金属排放只有法律标准1.67%。邻避效应频现，国内的焚烧厂尾气净化之路任重道远。

中日垃圾焚烧厂尾气排放对比

资料来源：立鼎产业研究中心整理

我国炉渣处理技术与发达国家差距明显，资源化利用推进有待提速。炉渣方面，德国、瑞士、荷兰等国都对底渣中铁、铝、锌等金属进行了回收利用。荷兰和丹麦将近乎 100%的底渣用于道路建设。（立鼎产业研究网）比利时主要将底渣用作再生建材，德国将 90%的底渣用于道路建设，法国将80%的底渣用于市政工程建设，日本是将资源化后废料用于填海。而我国只是将炉渣作为普通废物对待，主要对铁质成分回收，其他有色金属没有有效回收利用。

垃圾焚烧炉渣处理工艺流程

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心整理

飞灰非法倾倒、非法处置问题仍存，高温熔融、综合利用等技术有待探索。目前，我国与美国、加拿大、瑞士等大多发达国家相同，主要采用“稳定化固化+填埋”的方式处置焚烧飞灰，但由于监管不严，我国仍不同程度地存在由于焚烧飞灰非法倾倒、非法处置利用导致的污染环境和危害人体健康问题。

-飞灰中含有硅、钙、铝、镁等作为建材生产有用的原料成分，也同时含有重金属和二噁英等环境风险。因此，飞灰处置利用应遵循无害化原则，在此前提下再考虑回收综合利用问题。

-在飞灰建材生产的综合利用中，要求对飞灰进行繁琐的前处理，其设备投资和运行成本显著高于传统的“稳定化固化+填埋”处置方式。这也是国外垃圾焚烧单位投资远远高于我国的原因之一，日本垃圾焚烧厂单位投资是中国的10 倍左右。

飞灰处理技术与优缺点

资料来源：《生活垃圾焚烧行业现场环境监察指南》，立鼎产业研究中心整理

综上，以日本为鉴，随着未来环保趋严，我国垃圾焚烧尾气、飞灰、炉渣等处置装备投资仍有较大空间，而一旦环保标准提升，一些靠低价中标的企业盈利空间将受到较大幅度的挤压，部分运营能力不足的企业可能转让其在手项目，行业集中度或将进入提升周期。

——垃圾分类提速，垃圾热值提升空间大

吨垃圾发电量主要受热值影响，生活垃圾的热值取决于挥发分、水分；其中，塑料类、纸类和布类对热值的贡献很大，因此商业发达及居民生活水平较高城市，垃圾发电资源条件较好。此外，垃圾分类的推进也通过以下方面提升了垃圾热值：1）垃圾分类后禁止不可燃垃圾（例如砖石垃圾）进入焚烧炉；2）分类处理降低进入焚烧炉的垃圾含水率。

以日本为例，自2000 年起，日本先后颁布实施了《家电回收法》、《食品回收法》等与垃圾减量相关的法律，从源头上减少垃圾，实行垃圾分类。日本一般将垃圾分为可燃垃圾、塑料瓶类、可回收塑料、其他塑料、不可燃垃圾、资源垃圾、有害垃圾、大型垃圾。但各个区域又有所不同，日本横滨市垃圾分类种类达10 种，上胜市垃圾分类种类达44 种。进入垃圾焚烧厂的垃圾，基本上是可燃垃圾中热值高的，日本部分垃圾焚烧厂吨垃圾发电量达到500 度/吨以上。

日本大阪各垃圾焚烧工厂吨垃圾发电量

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心整理

我国目前垃圾收集方式多采用混合收集，收集的垃圾有三个特点：

-（1）含水率高，一般为45%-65%，一些南方城市在夏季高达70%，而发达国家一般为30%-35%；

-（2）有机成分高，餐厨垃圾部分高达40%-60%，而发达国家一般在20%左右;

-（3）热值低，垃圾中可燃质不高，一般在1000kcal/kg，且垃圾品质不稳定。

我国目前吨垃圾发电量在280-300 度左右，发达沿海地区垃圾焚烧站的吨垃圾发电量可达300-330 度。随着垃圾分类的推进，以及消费水平提升后，生活垃圾可燃物比重的提升，我国的吨垃圾发电量对比日本等发达国家，有60%的提升空间。

垃圾分类部分相关政策

资料来源：公开资料整理，立鼎产业研究中心