最近花了一些时间,研究了一些在雪球感觉比较冷门的行业,比如今天的带来的污泥处理行业,这些行业无论是热度、题材和生意模式都没法跟储能、医美和白酒之类的行业相比,虽然好的行业值得我们关注更多的精力,但是一般的行业也不妨碍我们去了解它,谁敢一棒子打死行业中的所有机会呢?
当然,我也只是花了一定的时间进行了一些重点数据的分析和资料的收集,可能理解的还不是很深刻,欢迎各位球友大佬们多多交流。
这次对污泥处理行业的研究还是按照下图中的结构去展开的,今天的文章主要覆盖附录I~V,也就是相关的介绍吧,汇集整理了一些研报、行业信息和报告中的数据和介绍,让大家能够快速的了解污泥处理行业的一些基本知识和流程技术。明后天的文章呢,将覆盖对三个重要问题的分析,即站在一个一级市场的角度去思考,如果我投资一家污泥处理行业,最关注的因素是什么?当然那是后话啦~ 别问我为啥不一起发,因为字数超了2w字了。。
污泥是污水、废水在生化、物化处理过程中产生的一种呈胶状液态的物质,不仅集聚了污水中 30-50%的有机污染负荷,还富含大量不同形态的水分。其主要特点有
(5)存在水分与多介质的相互结合与相互作用,可压缩性能差、脱水性能差、二次污染风险高。
因此,污泥已成为国内外固液分离领域公认的最难处理的物料之一。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。
污泥的重量和体积会随着污泥含水率的降低呈指数型下降的趋势。以1000kg含水率99%的原始污泥为例,该污泥经过污泥浓缩后,含水率可降至95%,对应重量为 200kg;经过常规机械脱水后含水率可降至 80%,对应重量为 50kg;而经过脱水干化处理后,若含水率可降至 30%,对应重量仅剩 14.3kg。因此,脱水干化处理后所得含水率 30%的污泥,相对于含水率 99%的原始污泥、含水率95%的浓缩污泥、含水率 80%的脱水污泥,可分别实现减量 98%、92%、70%以上。
为了实现污泥的减容减量,需要分别根据不同含水率对应的污泥特性选择相应的脱水干化方式和单元处理技术,进而得到不同含水率的污泥产物。常见的单元处理技术主要包括污泥浓缩、污泥预处理(调理调质)、污泥(深度)机械脱水、污泥(热)干化等。
如果不能通过脱水干化将污泥总量大幅减少,不论采取何种处理处置途径,均面临难以存放、运输和二次污染问题,而且会加大污泥处理处置所需的人工、设备、投资、运行消耗。因此,污泥的脱水干化是污泥处理处置过程中最重要的步骤和“刚需”,已成为污泥处理处置的必要环节和重要基础。
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:①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、池数多的缺点;②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。
污泥干化设备一般采用热干化方式,即通过对污泥进行加热来使污泥中的水 分蒸发,将污泥内部的含水量降到传统的脱水工艺所无法达到的程度。其优点是 处理量大、可有效杀灭病原体,实现无害化,采用的热源包括天然气、蒸汽、燃 油、燃煤、沼气、烟气、余热、热水等,一般可分为直接干化和间接干化两大类 别:1)直接干化,将热源直接引入干化设备,通过高温气体与湿物料的接触、 对流进行换热。该方式的特点是热交换效率高,但尾气排放量大,如不对其循环 使用,将造成热效率的大幅降低;如对其循环利用,则需增加一套循环系统,排 放尾气中粉尘量大、臭气含量高,增加后续处理难度,热能回收困难。代表性设 备类型有转鼓干化机、带式干化机等。2)间接干化,将热量通过热交换器,传给某种介质,这些介质可以是导热 油、蒸汽、热水或空气。热介质在一个封闭的回路中循环,与化的物料不直 接接触,污泥中的有机物不易于分解,能大大改善生产环境,且废气处理量小。 虽然其热交换效率相对直接加热稍低,但其排放风量小,热量回收率高。代表性设备类型有桨叶干化机、圆盘干化机、流化床干化机、低温真空脱水干化一体机等。
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%。
污泥处理处置及相关业务领域中,存在多种处理技术路线(占污泥处理处置总规模的比例分别为:能源干化 31%、机械脱水 27%、厌氧消化 20%、好氧发酵 18%),发行人低温真空脱水干化一体化技术属于能源干化中的一种技术,目前占污泥处理处置总规模的比例仅为 2.1%,
经过多年探索,污泥处理处置行业在引进国外成熟技术的同时,紧密围绕我国污泥有机质含量低、含沙量高的特点,形成了稳定化处理与安全处置的四条主流技术路线:“厌氧消化+土地利用”、“好氧发酵+土地利用”、“干化焚烧+灰渣填埋或建材利用”,以及“深度脱水+应急填埋”,有效支撑了我国污泥处理处置问题的解决。
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)。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。
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。
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。
据统计,2018 年全国城镇污水处理厂产生的污泥中,50%以上的污泥进行了卫生填埋,近 15%的污泥进行了土地利用,6%左右的污泥以焚烧的方式进行处置,近 8%的污泥处理后进行了建筑材料利用。根据上述结果,超过一半的污泥采用了简易填埋的过渡性措施,这一方式不仅没有充分利用污泥的价值,而且需占用大量土地资源还容易造成地下水污染等二次污染的风险,无法满足我国当前的环保要求。实际上,污泥处理处置需求较大的地区多为经济发达地区,而这些地区通常存在用地紧张问题,面临着无地可埋的情况。
我国污泥处理行业发展起步较晚,仍处于快速发展阶段,行业内公司数量众多,行业集中度较低。现阶段从事污泥处理的公司可以分为两类。第一类为以污水处理为主、污泥处理为辅的企业,该类企业主营业务多为污水处理,由于污泥是污水处理的产物,随着社会对污泥处理的重视,这类公司逐步加大对污泥处理的研发和投入,其中部分公司具备单独进行污泥处理的能力。第二类为专业从事污泥处理的公司,该类企业技术研发能力较强,实践经验丰富,但行业内这类公司的数量较少,且呈现地域性较强的特点。2020 年 7 月,发改委和住建部发布的《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》中也已明确要限制未经脱水处理达标的污泥在垃圾填埋场填埋,并要求东部地区地级及以上城市、中西部地区大中型城市加快压减污泥填埋规模。由此可见,无论从营养元素循环、城市长远发展还是政策支持的角度来看,卫生填埋这一处理处置方式都将逐渐被淘汰,采用更加安全、可持续的污泥处理处置技术是生态文明建设的必然要求。
“十四五”期间,中央财政将投入2000亿元用于污水厂的污泥处理,在污泥处置技术的不断突破与政策的推动下,污泥处理处置行业即将迎来蓝海市场。随着政策引导,我国污泥处理产业市场需求得到释放。据预测,按照污水有效处理率来推算,2023年的污泥处理市场规模将达到867亿元左右
中国污泥处理行业分散,涉及污泥处理业务的企业小而多,数量超过 3,000 家,竞争 格局分散。行业领先的企业包括江苏绿威、中法水务、启迪桑德、北控水务、国联环科等, 污泥处理能力约 300-500 吨/日,各占中国污泥处理市场份额的 1%-2%,行业集中度低。不同的污泥企业核心技术不同,存在技术壁垒,如江苏绿威的核心技术为调质深 度脱水+协同焚烧、中法水务的核心技术为两端式组合型污泥干燥工艺、启迪桑德的核心技 术为电渗透污泥高干脱水,企业特有的技术将为其带来极大的竞争优势。
污泥处理行业付费方多为政府,属于政府采购型行业,存在区域垄断性现象,因此现阶段在污泥市场爆发过程中,易出现马太效应,技术良好、资本雄厚、示范项目优秀的企业获 得项目的机率较大,2018 年江苏绿威再次中标(2016 年第一次)上海松东污泥深度处理 项目,2018 年北控水务集团获得秦皇岛市污水污泥处理特许经营权。
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%。
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%,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,而中小城市政府财力不足,因此大城市污泥企业利润高,中小城市污泥企业利润较低。
中国污泥处理业务主要模式有两种:(1)以政府投资为主导的 EPC(工程-采购-建设)模式,工程建成后由政府(业主)运行;(2)政府采购服务的特许经营模式,如 BOT(建设-经营-移交)、BOO(建设-拥有-经营)、TOT(移交-经营-移交)模式。在污泥处理项目中,BOT 模式应用最为广泛,占比超过 60%。BOT 项目中,企业主要通过补贴费获得收入、实现盈利,但 BOT 模式进入壁垒较高,企业须通过政府或其授权企业通过签订特许经营协议,才可进行投资、建设、运营、维护,BOT 项目周期长(建设+运营,10-20 年),初始投入资金大(可高达数千万元),因此对品牌资质、企业工艺技术和资金能力等均要求较高。
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w66利兰国际,,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),又称PPP模式,即政府和社会资本合作,是公共基础设施中的一种项目运作模式。在该模式下,鼓励私营企业、民营资本与政府进行合作,参与公共基础设施的建设。
中国污泥处理的下游是制肥、建材、填埋等行业的企业,污泥在填埋行业、建材行业、制肥行业的应用占比分别为 47.5%、34.4%、18.1%(见图 2-11)。污泥肥料适合于改良土壤,但肥效不如化肥,加之污泥制成的肥料存在安全隐患(污泥重金属含量高)以及营养不足等问题,因此污泥肥料多应用于绿植行业,销量较低,污泥制肥应用占比逐渐减小。在建材行业中,污泥可制成陶粒、水泥、生化纤维板、砖石等,但污泥建材品质较差,难以被行业普遍认可;此外,部分省市如广州,企业需要申请牌照才可进行污泥建材业务。污泥填埋是较为常用的方式,但随着中国垃圾填埋场数量的减少,填埋行业的应用占比将逐渐降低。
产品定制化程度高,从开始设计到项目验收的周期较长,并非标准化可以快速复制的服务。客户多为各地的市政机构,议价能力较弱,受到具体城市的财政支付能力的约束,因此公司的盈利能力和具体地理环境是相关的。比如上海、广州等城市的企业更赚钱一些,其他地方财政有限的项目回报率则要更低一些。如果是面向工业企业则盈利能力要好一些,但是对技术的要求更高。以业中最多的BOT模式为例,公司在运营期依靠政府补贴为收入,盈利能力十分有限。此外由于最终要转移至政府,其估值时并非传统假设上的永续经营的现金流折现。公司营收受项目中标情况影响大,盈利预测难度较高。政治背景雄厚者更佳。
整个行业在发展,但是由于污泥处理后结果的效益较差,成本较高,基本上各地政府都是被政策推着向前走,而国家的政策依然会受到宏观环境的影响,所以存在的不确定性很大。公共基础设施行业的盈利性受到环保支持政策的影响也很大,且一般较低。
由于污泥含水量和重量的关系,决定了污泥处理有一定的区域半径,而单体的规模又不会太大,固定资产投资的边际效益较差。工业园区的项目则相对好一些,但需要更多的技术和定制化的特点,因此需要结合工业园区的废料特征,这方面又需要和工业园区进行合作。也由于这种地理的分散特性,以及各地的政资关系,持续的,快速的成长是很难的,客户开拓起来也比较困难。
相对于整个产业链来说,上游的污泥处理设备制造商,还算是整个产业链中可获取价值有提升空间的地方,其关键在于技术驱动,有能够大幅降低污泥处理成本的潜力。
提供脱水类设备的典型代表企业如下:公司拥有自主知识产权的低温真空脱水干化一体化技术,是由生态环境部、工信部、科技部遴选发布的多个国家鼓励、支持和推动的关键技术与装备目录中污泥脱水干化领域入选的唯一技术,其主要的竞争对手均为机械脱水+热干化“两段式”的工艺技术,典型代表企业如下:1)景津环保股份有限公司(股票简称:景津环保,股票代码:603279) 17 ,公司主要从事各式压滤机整机及配套设备w66利兰国际,、配件的生产和销售,致力于为固液提纯、分离提供专业的成套解决方案,是国内领先的压滤机生产企业。景津环保可根据客户需求,提供涵盖策略沟通、研发设计、设备及配套设施生产运输、施工安装、设备调试的整体解决方案,所生产各式压滤机及配套设备广泛应用于环保(市政生活污水污泥、工业废水污泥、自来水污泥和江河湖库疏浚淤泥处理)、矿物及加工(有色金属、非金属矿、金属尾矿)、化工、食品和医药等领域。景津环保在压滤机市场占有率约为 40%。2)兴源环境科技股份有限公司(股票简称:兴源环境,股票代码:300266)18 ,兴源环境是国家火炬计划重点高新技术企业,目前业务范围涵盖环保装备制造、江河湖库疏浚、流域综合治理、市政污水及工业废水治理、农村污水治理、生态环境建设、工业节能、智慧环保、水质监测等。压滤机及配件作为目前公司子公司兴源环境主要生产和销售的环保设备,依靠过硬的质量和优异的性能,已在业界形成良好口碑,并在市场份额中已多年名列前茅,兴源环境主要竞争对手是景津环保。
兴源环境研发了新型防腐涂料替代传统包不锈钢的工艺,新型防腐涂料耐酸、碱、盐、油污及绝大多数化学品,机架进行表面处理后,采用滚筒涂刷,操作简单,与包不锈钢的工艺相比,防腐效果好,成本费用低。另外,对滤板装配环节打挂柱孔定位工装进行了改制,减少在整机试水压时滤板挂柱漏水情况,可以提高整机一次交验合格率和产品外观质量。
提供干化类设备的典型代表企业如下:3)中持水务股份有限公司(股票简称:中持股份,股票代码:603903) 19 ,主要业务有城镇污水处理、工业园区及工业污水处理、污泥处理处置、综合环境治理等。污泥处理处置业务是中持水务股份有限公司通过污泥处理设施的建造、设备集成、项目管理,协助客户污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化等处理,实现污泥减量化、稳定化、无害化等目标。4)天通新环境技术有限公司(以下简称“天通新环境”),系天通股份(股票代码:600330)旗下专注于污泥处理处置设备及系统集成技术的国家高新技术企业,代表产品:圆盘干化机,已在国内污泥处理领域得到了较为广泛的推广应用。5)安德里茨 20 ,奥地利安德里茨集团(ANDRITZ)是全球领先的工业集团,其业务广泛涉及水电、制浆造纸、金属行业以及市政和工业领域的固液分离以及动物饲料和生物质颗粒,为上述各行业提供一流的工厂、设备和服务。安德里茨集团是一家上市公司,位于奥地利格拉茨。在北京、上海、成都、无锡均设立了分支机构,在佛山禅城区和三水区以及成都均有制造中心。6)法国苏伊士,苏伊士新创建有限公司(以下简称为“法国苏伊士”),隶属于世界 500 强之一的法国苏伊士集团(SUEZ),是世界领先的专业水处理工程公司,业务遍布大中华地区 30 多个省市、地区,与当地的政府和企业合作建立了 70 多个水和固废项目,建造了 260 多座水厂和污水处理厂 21 。
7)瑞士威特普(WATROPUR)(以下简称“威特普”),威特普是一间生产市政和工业脱水污泥的干化设备的工厂。威特普在瑞士有 33500 平米的工厂,在欧美有 9 间子公司和在全球有 50 多个代理商。工厂专业生产以下设备:脱水泥饼干化设备、市政污泥干化设备、干化后泥饼灌包设备 22 。8)广州晟启能源设备有限公司 23 (以下简称为“广州晟启”),根据其公司网站公开信息,广州晟启始创于 2003 年,自主创新研发除湿热泵烘干机、污泥低温除湿干化机、泳池除湿热泵、烟叶除湿烤房产品:其中板翅式回热循环、双效除湿热泵、三效除湿热泵、四效除湿热泵技术在国内列均为创新技术,突破传统制冷除湿技术瓶颈,拓展了制冷除湿技术的工业应用。9)北京艺高人和工程设备有限公司(以下简称“艺高人和”)为中关村和北京市高新技术企业,是专业从事污泥及其它固废、危废减量化处理和无害化处置的工程公司,分别已在市政、石油化工、煤化工等多个领域建有诸多业绩。
能读到最后的都是真爱哈哈,我也觉得有点长,但必须只有足够的文字才能说的清楚这些吧。喜欢的话希望球友们多多支持点赞转发哦,敬请期待明天的重点问题分析。此外,最近由于一些业务不得不快速的多看一些行业寻找投资机会,所以近期的行业介绍会多一些,再之后有时间会写一些具体的公司~