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“十四五”废气恶臭净化行业市场规模发展趋势研究预测及投资战略可行性规划咨询

发布时间:2023-07-17    来源:国统研究报告网

废气恶臭净化行业发展情况:恶臭污染物属于典型的扰民污染,也是当前投诉的焦点污染物,也被很多学者认为系世界公认七大公害之一。

恶臭治理

1)废气净化事关民生,恶臭污染物治理已成为城市环保工作重点之一:废气主要包括有机废气和无机废气,一般都带有刺激性的味道,恶臭污染物就是其中最重要的污染类别。恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质,主要产生于水污染治理(包括污水处理、污泥处理、配套泵站)、固废处理(包括垃圾处理、垃圾中转设施)、工业废气(包括养殖、石油炼化、医药化工、乳制品、食品加工、喷涂、印刷、纺织印染、酿酒等)、公共建筑等多个行业,具有广泛性和多样性的特点。

恶臭污染物被人们公认的有4,000多种,对人体健康危害较大的主要有硫醇类、氨、硫化氢、二甲基硫、三甲胺、甲醛、苯、甲苯、苯乙烯和酚类等,其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等具有致癌、致畸和致突变作用,易对呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神状态造成危害。同时,很多恶臭物质也是挥发性有机物(VOCs),是形成二次气溶胶粒子的重要前体物,在一定气象条件下二次粒子的积累可导致PM2.5浓度的增加,降低大气能见度,进而诱发灰霾污染,严重危害着人体健康和生态环境。

恶臭污染物与挥发性有机污染物等组成的废气,作为一种严重扰民和危害人体健康的污染,已成为公众最关注的环境问题之一。在发达国家,环境投诉中恶臭事件的投诉比例一直居高不下,美国恶臭事件投诉占全部控制污染投诉的50%以上,日本每年恶臭投诉事件达上万起,澳大利亚恶臭投诉事件的比例甚至高达90.0%以上。根据中华人民共和国生态环境部统计,2018-2020全国生态全国生态环境信访投诉举报管理平台每年接到恶臭/异味投诉举报件数分别占全部环境问题投诉举报件数的21.5%20.8%22.1%,恶臭/异味投诉占所有大气污染问题投诉的比例仅次于烟粉尘投诉,居第二位。

随着中国经济的快速发展和城市化进程的不断加快,城市规划、工业结构和工业布局的不尽合理所引发的恶臭事件日益增多,其中城镇污水处理厂恶臭污染物投诉案例呈上升趋势,部分污水处理厂被新建居住区或商业区包围,又因为工艺落后存在臭气散逸的情况,成为城市中重要恶臭污染源。我国恶臭异味污染涉及的行业众多,例如石油化工(无机、有机含硫化合物)、精细化工(香料、涂料、染料中的中间体和溶剂)、生物制药(脂肪酸、硫化氢)、钢铁行业、畜禽养殖业、造纸及纸制品业、农副食品加工业、焚烧厂、城市垃圾填埋场等企业。根据《2020中国生态环境状况公报》的统计数据显示,2020年,全国337个地级以上城市中有202个城市环境空气质量达标,占全部城市数的59.9%,比2019年上升13.3个百分点。337个城市平均优良天数比例为87.0%,比2019年上升5.0个百分点。337个城市累计发生严重污染345天,比2019年减少107天;重度污染1152天,比2019年减少514天。以PM2.5为首要污染物的天数占重度及以上污染天数的77.7%;以PM10为首要污染物的天数占比为22.0%;以O3为首要污染物的天数占比为1.5%。由此可见,我国大气污染治理工作任重道远。打赢蓝天保卫战,事关满足人民日益增长的美好生活需要,事关全面建成小康社会,事关经济高质量发展和美丽中国建设。

2)产业发展存在旺盛需求,行业集中度不高:根据中国环境保护产业协会发布的《中国环保产业发展状况报告(2020)》显示:2019年,统计范围内企业环保业务营业收入总额9,864.4亿元,较2018年同比增长了13.5%。其中,大气污染防治占比约14%,即1,635.4亿元。在大气污染防治领域,打赢蓝天保卫战投资直接用于购买环保产业的产品和服务约2,530亿元。随着大气污染防治要求的提高,大气污染防治逐渐进入细分领域,恶臭污染催生的治理、监测和监管等领域的市场空间有望达到千亿量级,市场需求旺盛。

我国恶臭污染物治理与污水处理、脱硫、除尘等相比仍处于初级阶段,从事恶臭污染物治理的企业多为2002年之后成立,行业集中度不高,市场竞争激烈。

3)国家标准体系的不断完善,促进了行业持续发展:为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,加强空气污染防治,保护和改善生态环境,保障人体健康,规范恶臭污染控制和监测,国家制定并完善了大量相关标准和规范。其中,最主要的标准为《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93,其对氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭气浓度等做出排放限值规定,此外还有《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)、《柠檬酸工业污染物排放标准》(GB19430-2004)、《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)、《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)、《味精工业污染物排放标准》(GB19431-2004)、《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)、《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)、《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB18483-2001等众多行业对臭气浓度指标做出规定,凸显出目前加强恶臭监测对于环保管理工作的重要性。

在其他一些排放恶臭物质的行业中,某些特殊行业的国家标准中也给出了恶臭物质的控制标准,如《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)规定了废气中64种有机特征污染物的排放限值,《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)规定了废气中苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃的排放限值,《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)规定了废气中27种含气味污染物的排放限值,《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012代替GB16171-1996)规定了废气中苯、酚类、非甲烷总烃、氨和硫化氢的排放限值,《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)规定了废气中氨、甲苯及二甲苯合计和非甲烷总烃的排放限值,《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB21902-2008)规定了废气中苯、甲苯、二甲苯和挥发性有机物的排放限值,《加油站大气污染物排放标准》(GB20952-2020)和《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2020)规定了油气的排放限值。

由于恶臭污染及挥发性有机污染物的社会危害性,《全国生态保护十三五规划纲要》、《环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》均将恶臭污染、挥发性有机污染物列为重点污染防治对象,《国家环境保护标准十三五发展规划》中也将制、修订恶臭污染及挥发性污染物的相关标准列入规划。

近年来,以上海、天津、山东为代表的较发达地区不断提升废气排放地方标准,如《恶臭(异味)污染物排放标准》(DB31/1025-2016)、《大气污染物综合排放标准》(DB31/933-2015)、《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982-2016)、《恶臭污染物排放标准》(DB12/059-2018)等。这些标准的相继出台与实施,促进了废气净化技术水平和治理效果的提升,为行业的持续发展奠定了良好基础。

4)技术发展状况及趋势:恶臭污染物一般具有特定的活性基团,易发生氧化还原反应,一旦活性基团发生反应,恶臭污染物自身的气味减弱或消失,达到不能刺激人的嗅觉器官的目的,按作用机理不同,解决方法可分为密封法、稀释法、掩蔽法和净化法四大类。净化法作为最彻底的解决措施,主要是对收集的恶臭气体采用生物滤池、高能离子、催化氧化等技术进行处理。

恶臭污染处理技术的选择,要根据恶臭物质的来源、浓度、性质及处理要求决定。但由于恶臭物质的非单一性和复杂性,单一的恶臭处理技术很难达到预期的处理效果,因此需要将不同的处理技术进行耦合,形成复合型恶臭污染物处理技术工艺,从单一的处理单元发展为多种技术耦合应用。典型的废气恶臭净化技术路线如下:

生物滤池技术:生物滤池技术是采用生物法通过专门培养在生物滤池内生物填料上的微生物,其细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样,将臭气分子最终分解成CO2H2O等简单无害的无机物,消除致臭成分。

吸附技术:利用吸附剂的吸附能力,使得废气中的恶臭物质由气相转移至固相,通过吸附剂后的废气能实现达标排放。吸附剂脱附产生的高浓废气,可以进一步通过燃烧类的废气处理设备燃烧净化。

燃烧技术:利用高温氧化,将恶臭物质氧化为无臭无害的CO2H2O等小分子物质,按照燃烧过程中是否使用催化剂,可以分为直接燃烧和催化燃烧。为了提高能源利用率,大多采用蓄热式燃烧方式,典型工艺设备包括蓄热式热力焚化炉(RTO)和蓄热式催化燃烧(RCO)设备。根据蓄热体室数的不同又有两室、三室、五室、七室蓄热燃烧设备。蓄热式废气处理方法,只需少量额外的能源消耗,是很节能的废气处理设备。

洗涤净化技术:一般采用洗涤净化设备,通过布置单层或者多层填料,使得洗涤液与废气充分接触,从而将废气内的恶臭物质得到净化处理。常见的有水洗法、酸碱洗涤法、加氯洗涤法、过氧化氢洗涤法等。

土壤除臭技术:土壤除臭技术通过在特定土壤安装生物土壤滤池除臭设备,利用土壤中培养、驯化的微生物,使之成为活性土壤。当臭气接触含有大量微生物的透气活性土壤层时,将被微生物完全氧化并转化为CO2H2O及微生物细胞生物质,从而达到除臭目的。

UV光解技术:利用高能紫外线光束照射恶臭气体,改变恶臭气体的分子结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照射下,降解转化成低分子化合物。

高能离子技术:离子发生装置产生大量的高能正、负离子,它可以与恶臭污染物分子接触,打开恶臭污染物的分子化学键,分解成二氧化碳、水及其他小分子物质;离子发生装置发射离子与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞,使颗粒荷电产生聚合作用,形成较大颗粒靠自身重力沉降下来,达到净化目的;臭气源通过臭气收集系统,经过滤去除掉颗粒、灰尘之后,进入离子发生器箱体,在此臭气与高能正、负离子接触反应,处理后的洁净气体经风机排入大气。具体来讲,行业在新技术方面近年来的发展情况与未来发展趋势如下:

废气的收集与预处理技术日益受到重视,末端治理技术日益规范:中国环保产业协会发布的《2019VOCs减排控制行业发展评述和2020年发展展望》中提出,近年来,挥发性有机污染物的污染防治工作逐渐向精细化、规范化的方向发展,废气的收集和预处理技术越来越受到重视,末端治理技术也越来越规范。

废气收集技术:随着《挥发性有机物无组织排放标准》和《重点行业挥发性有机物综合治理方案》的发布,加强生产工艺过程控制、强化废气收集以降低无组织排放成为实现VOCs减排的一个重要方面。企业越来越重视废气收集技术的研发积累,包括集风方式、收集系统设计、集气罩选型等。

废气预处理技术:废气预处理的好坏将直接影响到末端治理的效果。多级干式过滤技术、喷淋吸收技术、冷凝降温除湿技术等废气预处理技术不断发展,其它如除漆雾、除焦油等净化技术成为企业发展的核心技术之一

末端治理技术:吸附、焚烧、催化燃烧和生物净化等传统的治理技术依然是VOCs治理的主流技术。为克服单一技术的局限性,针对不同条件一般需采用多技术耦合工艺。不论何种技术,均有一定的适用条件,需要根据技术经济可行性合理选择,并重视各类技术的科学规范应用。

面向更严排放标准,高效复合废气净化技术成为主流方向:生态环境部已发布国家环境保护标准《恶臭污染物排放标准(GB14554-93)》修订征求意见稿,对现行标准进行大幅度提标,将给恶臭治理带来更大的市场空间,并对恶臭污染物治理企业在技术综合应用方面提出了新的要求。

当前和今后一段时期,随着国家大气及恶臭污染物排放标准的继续提高,在实际项目实践中,针对不同领域、不同区域污染物浓度分布特点,采用不同的复合式处理工艺,提供整体解决方案,将是废气净化领域工艺技术研究和发展的主要方向。

5)行业技术特点:

1、技术种类多样化:目前,废气恶臭治理行业涉及的主要技术包括生物除臭技术、吸附技术、燃烧技术、洗涤净化技术、土壤除臭技术、UV光解技术和等离子体技术等。技术呈现多样化,面对不同种类的废气恶臭源,可以选择不同方式或耦合的方式进行高效的除臭处理。

2、应用范围广:目前废气恶臭治理工艺能广泛应用于多种领域。各类工艺及其耦合可用于治理废气、异味气体领域,如污水、垃圾处理厂、泵站、石化厂、化工厂、制药厂、卷烟厂、香精厂、屠宰场等;空气净化领域,如医院、餐饮、宾馆、娱乐场所、车船,航空候车室等公共场所及办公室、家庭、轿车、实验室等。

3、设备组件使用寿命长:行业内废气恶臭治理设备使用寿命较长、损耗小。玻璃钢及不锈钢材料箱体、风管,普遍使用寿命可达20年以上;生物填料装置使用寿命可达10-15;离子发生器及离子管使用寿命可达20000小时。

6)影响行业发展的有利和不利因素:

1、有利因素:

1)相关法规政策的出台扩大行业市场需求:废气恶臭治理行业的发展与国家产业政策具有很强的关联性,政策是行业发展的重要推动力量。随着环境问题的日益突出,国家及地方政府继续加大对大气环境的综合整治力度,全面提高大气污染物排放标准,先后出台了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《十三五国家战略性新兴产业发展规划》、《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2017年版)》、

十三五生态环境保护规划》、《十三五节能环保产业发展规划》、《国家环境保护标准十三五发展规划》、《十三五节能减排综合工作方案》、《打赢蓝天保卫战三年行动计划》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》等一系列政策,有力推动了废气治理行业的快速发展。

上述一系列规划政策的出台,指明了环保产业的发展方向、结构布局和重点任务,为环境保护专用设备制造业提供了广阔的市场空间。法规政策提出要发展绿色环保产业,培育服务主体,推广节能环保产品,支持技术装备和服务模式创新;完善政策机制,促进节能环保产业发展壮大;扩大环保产品和服务供给,发展环保技术装备。

2)公众环保意识的增强有利于提高行业关注度:随着社会经济的发展和居民生活水平的提高,人们对健康环境的需求不断提高,公众环保意识逐步增强,公众监督与社会舆论对环保政策的贯彻执行起到了积极的推动作用。社会公众环保意识的增强及舆论监督力度的加强,有效地推动了企业的环保投资,促进环保政策的贯彻落实。

3)下游行业排放标准趋严促进行业规范发展:大气污染防治精细化管理已在我国受到重视,并正在逐步推进。下游各行业企业大气治理环保投入增加将为本行业的发展提供广阔的空间。废气排放标准的不断完善及标准的提高使得各行业增加废气恶臭治理设施以提高处理率,促进行业市场规模快速扩张。

4)下游行业固定资产投资驱动行业持续发展:下游行业的固定资产投资包括了对废气治理系统及设备的投资,其投资的持续增加为本行业带来持续性需求。

2、不利因素:

1)整体技术水平有待提升、创新不足:我国废气恶臭治理行业整体技术水平有待提升,大部分企业没有形成自主研发创新能力。行业主流生产模式已沿用多年,并未有变革性新技术出现。对于恶臭气体的溯源分析,是业内一大难点,由于大部分工业园区恶臭废气的气体源头数量较多,存在物质分子的叠加效应乃至进一步的化学反应,以致难以准确辨别致臭分子。同时气体衡量量级很低,远低于便携式检测器的检测下限,检测仪器的灵敏性难以达到微量气体的检测标准。行业内也缺乏关键技术创新,尚无市场普遍认可的恶臭浓度检测设备,主要通过人工嗅辨法对气体恶臭浓度进行定义,主观性较强,嗅辨师的工作状态会对异味气体浓度的检测结果产生较大影响,无法实现仪表检测的重现性,影响了行业整体技术水平的提高。

2)融资渠道单一,融资规模受限:废气治理系统前期研发投入较大,生产过程因建设周期需占用营运资金,因此行业普遍存在较大的资金需求。废气恶臭治理服务业务合同金额高,存在一定的项目周期,对企业的资金实力要求较高。以废气恶臭治理行业为例,国内以生物除臭、离子除臭等工艺为主的废气恶臭治理系统服务商均处于发展阶段,尚无以废气恶臭治理为主营业务的A股上市公司,普遍缺少权益性融资手段,融资渠道相对匮乏,主要依靠股东投入、自身经营资金积累和银行贷款等。行业内企业的融资渠道单一,融资规模有限,融资成本较高,企业资金实力不足制约着行业的扩大发展。

3)受环保产业政策的影响较大:废气恶臭治理行业的发展与国家制定的环保标准以及政策的执行力度密切相关,行业发展对产业政策具有较强的依赖性。如果未来国家环保政策、监管力度有所变动,将会对行业发展产生一定影响。


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