日处理800吨有机生活垃圾年生产有机能量肥料8万吨可行性研究报告

日处理800吨有机生活垃圾年生产有机能量肥料8万吨可行性研究报告 一、概述据有关报导，我国有300多个城市被垃圾包围（北京、上海垃圾每天产生1.5万吨左右，焦作每天产生800吨左右），严重污染环境，散发大量有毒有害气体，产生恶臭，垃圾污染已到非解决不可的程度。传统处理方法大致有三种：一是填埋，二是堆肥，三是焚烧，都不同程度地存在二次污染：（1）造成大气污染加剧，焚烧存在二恶英强烈致癌物的污染，堆肥产生大量有毒有害气体，填埋也产生大量有害气体（尤其是温室气体），填埋还会产生二十多种致癌性气体；（2）堆肥造成的爆炸火灾事故时有发生；（3）浪费了宝贵的资源；（4）损害人群健康，恶臭污染使附近居民患呼吸道疾病者急剧增加。从利用垃圾作堆肥的传统方法来看，由于发酵时间长，一般须1-3个月。虽然可达无害化，但养分大部分被挥发掉。如有机氧形成二氧化碳跑掉，蛋白质分解成氨或还原成NO2跑掉，只剩下不易分解的木质素或形成腐殖酸。无论是好氧发酵，还是厌氧发酵，或是两者结合发酵，都会产生有毒物质。诸如甲基硫、甲硫醇、有机胺、硫化氢、氢氧酸、氨气、酚醛、酮等，其中有些 是强致癌物。另外，堆肥过程中产生蚊蝇可携病毒。经厌氧发酵产生的二氧化碳、一氧化碳、甲烷等又会增加温室效应。发酵后的剩余物因养分低而没有肥料价值。焚烧发电，投资高，运行费用高并存在二次污染，浪费资源和能源。另外，焚烧发电所产生的热能只有30%能转化为电能，因此从资源化角度讲，它不是先进的方法，不符合我国的国情。面对垃圾利用的现状，为有效利用垃圾资源，急待摆脱垃圾传统处理方式，开发出无害化、资源化、市场化的新技术，以促进垃圾资源的持续利用。正是基于这种理念，刘文治教授进行了多年潜心研究，打破了国内外传统的思维定式，垃圾通过化学催化水解，将作物难以吸收利用的大分子迅速降解成易于吸收利用的小分子，这是化学能量部分。添加能量添加剂，生产有机氮能料肥料，能代替化肥，是增产型的绿色肥料。该肥不仅可有效地改良土壤，提高产量，抑制病害，能提高作物品质，从而提高生态系统的良性循环，做到环境效益（无害化）、经济效益（资源化）和社会效益（市场）的统一。可见此项技术是一项具有很强的实用性，而且产生大于投入，具有广泛发展前景的高科技项目。二、项目建设的必要性和意义增施有机肥，减少化肥用量，提高化肥利用率，实现农业可持续发展是我国“十五”期间的重点任务。多年来，由于长期单纯施用化肥，造成土壤板结，有机质含量下降。我国土壤有机质日趋下降的问题也是相当严重，1958年土壤普查时，东北土壤有机质含量在5%左右，目前土壤有机质已下降为3%，辽宁省下降到2%，南方不足1%。从北到南，我国土壤有机质含量呈明显递减趋势。这是由于单纯施用化肥造成的有机质含量大幅度下降的全国性问题。由于土壤有机质含量降低，土壤团粒结构和土壤胶体不断遭到破坏，致使土壤保水、保肥能力下降，导致作用的抗逆境性减弱。化肥及农药施用量不断加大，农作物产品含有的化学残留量也越来越高，危害人类健康。同时，由于化肥及农药的大量施用，杀灭了土壤中大量微生物，破坏了生态平衡，污染地下水，造成生态系统恶性循环。由无机农业（即石油农业）向有机农业（即生态农业）过渡已引起全世界人们的关注。我国农业发展战略已由原来的单纯追求粮食增产型向“生态”型农业（即高产、高效、优质）过渡。实现该发展战略，存在着有机肥质量差，生产方法落后，施肥量大，产量低。施用过量化肥，虽然增产，但降低农产品品质，板结土壤，污染环境，利用有机固体废弃物用化学催化水解固氨法生产有机氮能量肥料，很好解决了上述问题。我国农村，农民施用有机质农家肥的观念已十分淡薄，加之使用原始有的机质自然发酵方法，使肥料含氮量损失70-80%，肥效大大降低。由于土壤中的有机质得不到应有的补充，粮食生产只能靠增加化肥施用量加以维持，很难实现我国农业发展战略的要求，甚至造成恶性循环。以中国为例，年产化肥9000多万吨（居世界第一位），利用率只在30%左右，其余大量损失，不仅浪费，还严重污染环境。刘文治教授发明的利用生活垃圾处理后生的有机氮能量肥料，1989年至1991年由农业研究部门进行了田间应用试验，得出了比化肥增产20%以上的结论，1991年12月通过专家鉴定。经试验和大面积示范证明，该肥对大田作物、蔬菜、水果、经济作物均有显著增产效果，可以在农业上广泛应用。生产该肥所需原料为有机生活垃圾，经化学催化水解处理后同含磷、磷和常（微量）元素结合。施用该肥不仅增产，改良土壤，还能改善作物品质，减少作物残毒，增强作物抵抗病害能力，促进生态系统良性循环，有着显著的经济效益、社会效益和生态效益。该肥料生产工艺流程简单，设备投资工艺技术先进，具有国内外先进水平。本工艺把无害化处理和资源化处理结合起来，特点是垃圾处理快速，4个小时处理完，完全消除了臭味，不是传统方法先无害化然后资源化。而是资源化的过程就是无害化的过程，从形成产品的特点看，该肥料营养齐全，不仅含N、P、K，还含有Ca、Mg、S、Si、Fe、Mn、Zn、Mo，更重要的是含化肥和传统有机肥解决不了的速效有机碳、氢、氧元素。传统理论为只靠光合作用，固定二氧化碳形成。本理论为本产品中的速效有机碳能直接为作物根系所吸收。同N、P、K达到营养平衡。而避免了硝酸盐的残留。微生物所分泌的酶类，生物素的活性物也作为营养看待。本项目采用先进的工艺技术路线真正做到彻底的无害化、资源化。该项目先后获得了国家星火计划金奖：东三省发明展一等奖；美国新技术展览会铜奖；泰国国际工农技术展金奖。2006年获陕西杨凌国际农业博鉴会特别奖。国家计委、科委、农业部、建设部均很重视这一重大成果，列为农副产品技术名优产品推荐项目。本产品被确定为“适用绿色农产品生产”的肥料，在“有机农业”“绿色革命”席卷全球的今天，此项目建设无疑是适宜的，是有广阔市场前景的。三、产品方案及市场需求预测3.1 产品方案（1）生活垃圾处理规模：800吨/天（2）出肥率：30%，每吨垃圾生产有机氮能量肥料300Kg，每天生产240吨，年生产肥料87600吨。（3）肥料类型：有机氮能量肥料（4）采用标准有机肥料农业行业标准 微生物肥料农业行业标准 有机无机复混肥料农业行业标准（5）有机氮能量肥质量标准外观：黑或褐色颗粒水分：14%粒度：3.5-5.4成粒合格率：80%颗粒抗压强度：9NPH值：5.5-7.5重金属含量：符合有机肥料标准有机碳质：30%速效有机碳：6%N+P2O5+K2O：6%有机氮占总氮：50%3.2 产品性能生活垃圾中的有机质经化学催化水解反应将有机高分子分解成小分子糖类为化学能量营养，又加入物理能量部人具有保水保肥在催化剂作用下，能将土壤中残根和死亡菌体快速分解成作物能直接吸收的物质，使用该肥能代替化肥不仅增产提高农产品品质，改良土壤，保水抗旱。3.3 市场预测我国是一个农业大国，年需化肥9000多万吨，而且国际市场价格急剧浮动，我国因此增产型能量肥料生产具有极广阔的市场前景。有机能量肥料比公肥增产，比化肥售价低。并可使作物提前早熟15-20天，它的使用不仅极大地减少了污染，使生态系统步入良性循环，减少环境压力，资源得到很好的配置，减轻了化肥对环境和自然资源造成的系列弊端，而且有机能量肥料效果好、成本低，等效条件下同优质化肥相比增产40%-60%（每垧地施此肥比施化肥节约人民币500-600元）。利于向有机农业发展过渡，适用于绿色农产品，又能增加作物产量，是促进国民经济可持续发展的具体举措，农民乐于接受，因此具有极好的市场竞争力。此外，该技术已经过十一年大面积多区域示范应用及已建成工厂并形成产业化，而年产8万吨有机氮能量肥除满足当地蔬菜和各种果树、经济作物如茶树、桑树、烟草等作物用量外，还可销外地或向国外出口，所以有机氮能量肥具有良好的销售前景。 四、生产工艺生活垃圾先经机械分选，将铁用磁性分离器分出，再将大物件拣出，然后破袋筛分。泥砂筛出废塑料分选出制燃料块用于锅炉燃料，供化学催化水解罐用蒸汽，干燥用热空气。分选泥砂、塑料等的垃圾后，含有机质为主的垃圾送到水解罐化学催化水解完成后，罐内采用压力流脱掉多余水分，然后喷爆出料后，进行筛分，筛下物为有机质分选泥涛，塑料等的垃圾后，含有机质为主的搅拌粉碎、烘干、造粒、干燥、冷却、计量包装即成成品有机氮能量肥料。筛上物经风选，塑料返回制燃料块，做燃料有机质再返回水解罐重新水解。有机物如玻璃、石子、陶瓷片等送出烧砖。水解为高温高压，细菌、病害完全杀灭。有机质中的纤维素类降解成易被作物吸收的小分子，保持优化有机养分。能源物质是垃圾中的塑料完全够用，少量淡季质煤做辅助添加剂。4小时处理完毕，生产出优质有机氮能量肥。成品入库计量包装冷却干燥热风造粒能量添加剂槽电脑配料机营养添加剂槽磁性除铁器大件破碎机垃圾破袋机筛分分选机制燃料块锅炉废酸储罐化学水解废塑料蒸汽锅炉热空气催化剂筛分制燃料块塑料风选筛上物筛下物干燥机锅炉燃料铁回收填埋有机质储罐研磨机泥砂五、公用工程5.1 厂址选择：远离市区，距公路较近，最好是在新的垃圾填埋场内或者以前的垃圾填埋场内。5.2 土建工程：工程总建筑面积22924平方米（单层、钢结构），其中生产车间10982平方米，包括水解车间、干燥车间、制肥车间；库房8000平方米，包括原料库房、成品库房、化验室、生活间；维修间806平方米；锅炉房1600平方米；配电房288平方米；综合办公房1248平方米。5.3 给排水、排水工程：全厂总需水量平均为每天800吨，其中生活用水80吨/天，主要是生产用水。消防供水480吨/天，绿地及杂用水240吨/天（绿地用水循环使用可满足本项目的需要）。5.4 供电工程：本项目装机容量为2400KW，运行容量约占60%，用电负荷等级为二类，电压380V/220V，50Hz，厂区变电所设置800KWA干式的电力变压器3台及配套机。本电源采用双回路，装设电容器提高功率因数达COS92.5%。厂区设照明，电器设备接地接零安全保护及防雷设施。5.5 供热工程：设置导热油炉36万大卡3台。配套蒸汽发生器。配套蒸汽发生器，热空气发生器，热交换器系统。六、工厂组织和人员编制本项目是总经理负责制管理机构设置：总经理、办公室、生产技术、财务部、销售部、总务部、质检，非生产人员共15人。按工作性质，分设2个生产车间：垃圾分拣水解与制肥。包括配料、造粒干燥、冷却、计量包装。公用工程分为供水、供电、供汽部门。辅助部门分为质检中心（技术中心），机电仪表维修、锅炉、变电、维修、贮运等部门，生产人员共45人。总定员60人，其中非生产管理人员15人，生产车间、公用工程及辅助部门共45名。七、项目实施规划我公司负责工艺设计的指导、对有关设备制造厂家进行指导、并指导设备安装、调试、人员培训等事宜。建设单位负责招标、设备安装、土建施工及组织试车等项工作。项目实施规划：项目实施程序按国家基本建设有关规定从项目批准后，建设单位与技术持有单位签订合同，项目正式合作时间起，为项目的实施起点，进行按行业特点，并结合单位基本情况，安排如下：7.1 可行性研究报告：1个月7.2 初步设计：1个月7.3 土建施工并同时进行设备加工：3个月7.4 设备安装：2个月7.5 设备调试及试车：2个月从前期工程施工到试生产，建设周期为9个月。八、投资估算8.1 国内运杂保险费按设备造价3%计取（含在建设费内）8.2 设备安装费按设备造价的7.53%计取8.3 设备调试费按总投资的1.24%计取8.4 生产工人培训费按总投资的0.0816%计取8.5 可靠性研究编制纲按项目总投资的0.24%计取8.6 环境质量评价费按项目总投资的0.15%计取8.7 工程设计费按项目总投资的1.8%计取8.8 专利使用费按总投资的2.74%计取（一） 总投资构成（见表）序号项目投资额（万元）百分比%备注1建设投资18,131.0095.772生产流动资金800.004.23合 计18,931.00100.00（二）建设投资构成根据国家现行规定，工业项目的建设投资由设备购置费、安装工程费、建筑工程费、其他费用构成。经初步估算，该项目建设项目总投资为18,931万元，其中建设费用18,131万元，生产流动资金800万元。具体构成如表所示。序号投资额(万元)百分比(%)备注1设备购置费12,591.0069.452安装工程费948.005.233公用工程费2,936.0016.194其他费用1,183.00 6.525基本预备费473.002.61项目总投资18,131.00100.00（三）生产流动资金估算根据生产过程中原料、燃料、工资等主要要素的行业平均周转储存天数并结合该项目的具体情况，初步估算该项目正常生产年份大约需要生产流动资金800万元。（四）建设投资具体估算序号工程或费用名称估算价值（万元）设备费安装费建筑费小计合计一工艺设备12,591.00948.0013,539.00二公用工程2,936.001消防给水排水、空调789.252绿化、土地平整、围墙大门、照明340.953输配电、通讯214.684建筑费用1,591.12三其他费用1,183.001土地征用费2勘测设计费340.763专利使用费518.224人员培训费15.455设备调试费234.746环评费28.407可研费45.43四基本预备费473.00五流动资金800.00合 计18,931.00九、成本估算主要原材料、燃料及动力供应年需要量名称规格年需量来源价格生活垃圾292,000吨当地垃圾填埋场0催化剂7,920公斤上海缘野公司10元/公斤能量添加剂25Kg/袋12,400吨本厂自制2,350元/吨包装物40Kg/袋219万个就地就近0.7元/个煤4000大卡2,640吨当地电业部门500元/吨电50HZ792万度当地电业部门0.8元/KWh水饮用水标准26.4万吨当地自来水公司3.00元/吨9.1 原材料费：计算年原材料费用3,882.24万元，其中生活垃圾每吨运输费10元，每年292万元；催化剂7.92万元；能量添加剂年2,914万元，其他668.32万元。9.2 包装费用： 40Kg/袋，每吨肥用包装袋25个，每年需219万个包装袋，每个包装袋0.7元.年需包装袋费用153.3万元。9.3 人工工资及附加：全厂共需60人,每人每月平均工资及附加费用3000元，年工资及附加费总额为180万元。9.4 燃料动力费用844.8万元。其中：（1）煤，年需2640吨，按每吨500元计，年需132万元费用；（2）电，年需792万度，每度0.8元，年需电费633.6万元；（3）水，每年需水26.4万吨，每吨3元，年需水费79.2万元。9.5 固定资产折旧费：固定资产投资为16,948万元，按5%计提折旧，年折旧费用847.4万元。9.6 维修维护费：按固定资产折旧费的5%计算，每年维修费用42.37万元。9.7 摊销费用：其他费用1183万元，按15年摊销，年摊销费用78.87万元。9.8 贷款利息（5%）：每年946.55。9.9 运营管理费：每年500万元。序号项目名称单位年耗量单价总成本(万元)单位成本(元/吨)1原材料3,882.24443.182包装153.3017.503工资及