10万吨生物有机肥技术方案之欧阳文创编.docx
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10万吨生物有机肥技术方案之欧阳文创编
10万吨/年生物有机肥项目
时间：
2021.03.12
创作：
欧阳文
技术方案
设备部
二〇一七年十一月
一、项目概述
二、项目工艺技术方案
三、车间主要设备配置
四、设备布置方案
五、总图布置及运输
六、公用工程平衡与计算
七、环境保护
八、土建设计方案
九、工厂组织及劳动定员
十、投资概算
十一、经济效益分析
十二、结论
一、项目概述
1、项目名称：
利用禽畜粪便等生产生物有机肥项目
2、编制单位：
工程中心设备部
3、拟建地点：
史丹利化肥XX有限公司
4、建设规模：
年生产有机肥10万吨。
5、编制原则：
符合国家环保治污、节能降耗、循环经济的政策
6、编制原则如下：
（1）本工程接纳的原料：
禽畜粪便等有机物料。
（2）采用全面规划、考虑长远发展的原则，使工程建设与环境发展相协调，既能保护环境，又能最大程度地发挥工程效益；
（3）选择技术成熟、工艺先进、投资较省、运行费低、管理方便、运行灵活的有机肥生产工艺；
（4）对有机肥生产过程中产生的尾气进行妥善处理，避免造成二次污染；
（5）固体有机废弃物处理坚持无害化、减量化和资源化的原则，从而达到社会、环境、经济三重效益的最大化；
7、项目建设的理由与重要性：
有机固体废弃物的集中排放带来了严重的环境问题，有机固体废弃物含有大量的N（氮）、P（磷）等营养成分，同时未做无害化处理的废弃物含有过量的盐份、大量的有害微生物，在雨水的冲刷下造成地面水域和地下水资源的污染；大量堆放的有机固体废弃物也会造成空气污染和视觉污染。
因此治理有机固体废弃物污染成为一项重要、紧迫的环境保护任务。
本项目应用现代生物工程技术将有机废弃物经过生物发酵，在解决污染的同时经过科学配方生产生物活性有机肥、有机无机复混肥。
该技术和工艺具有处理成本低、能耗低、养分损失小、不产生二次污染等特点，是节能、环保环境治理和资源化利用技术。
二、项目工艺技术方案
1、工艺技术、生产方法
发酵工艺流程：
池式好氧发酵工艺
由于有机固体废弃物中一般含有大量粗纤维和病菌，必须处理后才能利用。
本工艺选池式好氧发酵工艺。
有机固体废弃物及添加物料经配比输送至发酵槽,物料在池内经翻堆机翻堆及通风管通风好氧发酵处理，既可以降解粗纤维，又可以利用发酵过程中产生的热量杀灭病菌、去除水分，短时间内达到有机原料要求。
有部分未发酵好的粗纤维及成块物料，无法满足造粒工艺要求，必须经过有机质粉碎机粉碎，无法粉碎的物料经滚筒筛筛出。
工艺特点：
1、发酵时间短可连续生产,翻堆设备运行平稳,易损件少,操作方便。
2、发酵过程无臭味，能耗底。
2、发酵工艺要点：
（1）促进禽畜粪便等有机废弃物发酵的措施
为了促使有机废弃物快速发酵，主要掌握好CN比和料堆结构，根据温度变化，控制好发酵频率，促进微生物繁殖速度，加快发酵物料中物质的降解，增强微生物的降解活性，缩短达到高温阶段的时间。
（2）控制发酵物料中的C/N
发酵过程是一个利用微生物降解有机物的生物化学过程。
一般发酵物料的C/N以25～35：
1最好。
（3）控制物料中的水分
发酵过程中有机物的分解和微生物的生长繁殖，水分是必不可少的。
禽畜粪便适宜的发酵相对湿度为45%～60%。
（4）控制发酵中的温度
温度是影响微生物活动和发酵工艺的重要因素。
发酵过程中微生物分解有机物而放出热量，由于物料的保温作用，使发酵物温度上升。
温度升高能使发酵速度加快，但是由于发酵系统是一种靠酶促进运行的生物化学系统，当温度超过极限温度时，微生物的活动受到影响，发酵速度反而下降，高温阶段适宜温度是55℃～65℃。
利用机械翻堆机是调节温度、供氧的最佳办法。
3、制肥
（1）工艺流程简介
有机原料NPK填料
发酵
计量计量计量计量
破碎筛分计量搅拌
造粒
热风
放空尾气处理干燥热风炉
放空尾气处理冷却空气
大粒
粗筛破碎
细粉
细筛
计量包装
（2）工艺流程说明
由于禽畜粪便中一般含有粗纤维和病菌，必须处理后才能利用。
目前比较行之有效的方式是采取发酵处理，既可以降解粗纤维，又可以利用发酵过程中产生的热量杀灭病菌、去除水分。
物料经发酵后，有部分未发酵好的粗纤维及成块物料，无法满足造粒工艺要求，必须经过粉碎，无法粉碎的物料经滚筒筛筛出，之后进行计量。
粉状的N、P、K、填料（主要是粘结剂）等无机原料后与发酵处理好的物料按照配方计量同时进入搅拌机进行混合，混合后的物料经皮带输送机送入转鼓造粒机，在造粒机内喷入水雾或蒸汽进行团粒法造粒。
造粒之后的物料尽管大部分已形成颗粒，但此时颗粒水分高、强度低，无法满足包装运输的要求，该物料经皮带输送机送至回转式干燥机进行干燥。
回转式干燥机是一内部布满升举式抄板的回转圆筒，在抄板的作用下，物料被扬起与热风炉产生的热风进行热交换，尾气通过尾气处理装置进行除尘、洗涤、放空。
出干燥机的物料温度较高，通过回转式冷却机进行冷却处理，进一步提高颗粒强度、降低水分，之后经过粗筛、细筛，筛除大颗粒和细粉，获得成品。
大颗粒返料经返料破碎机破碎后与细筛筛下的细粉共同返回造粒机，再次参与造粒过程，如此形成完整的生产循环。
（3）项目达到的技术指标
该项目严格按《生产绿色食品的肥料使用准则》和生产有机食品要求进行研制。
采用的肥料资源是准则中所规定的七大类26种之中的几项，对环境和作物均不产生不良后果。
有机肥产品的技术指标：
项目
指标
有机质（以干基计），%
≥
45
总养分（以N,P2O5,K2O）计,%（以干基计）
≥
5
水分，%
≤
30
pH值
5.5~8.5
总砷（以干基计）mg/kg
≤
15
总汞（以干基计）mg/kg
≤
2
总铅（以干基计）mg/kg
≤
50
总镉（以干基计）mg/kg
≤
3
总铬（以干基计）mg/kg
≤
150
粪大肠菌群数，个/g（mL）
≤
100
蛔虫卵死亡率，%
≥
95
有效期，月
≥
6
1）、该技术指标的准则是按作物专用定量施用配制，减少化肥对环境及作物的污染。
2）、该技术指标是采用生物、有机、无机三结合配制，各发挥其特长。
该技术指标对作物无公害、无残毒，符合绿色食品和有机食品肥料要求。
三、主要设备配置
10万/年生物有机肥发酵工段设备一览表
史丹利农业集团股份有限公司
阶段
方案
100Kt/a有机肥生产线项目
批准
专业
工艺
发酵设备一览表
校核
日期
设计
序号
名称
型号或制造图号
制肥车间规格及技术参数
功率
kW
数量
台
单价
万元
总价
万元
备注
1
齿耙式翻堆机
HFD6000
液压升降、远程控制
26
2
31
62
含转移平车
2
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
3
笼式粉碎机
HLS100
内衬不锈钢板、笼条为高锰钢
59
2
9
18
4
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
5
滚筒筛
HGS1806
回转直径φ1800mm。
11
1
8.4
8.4
6
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
2
2.8
5.6
L=10m,±1400元/米
7
电控柜
含降压启动及变频器（共3柜）
0
1套
4
4
不含电缆
8
运输
0
2
0.3
0.6
合计：
10万/年生物有机肥制肥工段设备一览表
史丹利农业集团股份有限公司
阶段
方案
100Kt/a生物有机肥项目
批准
专业
工艺
设备一览表
校核
版次
日期
设计
1
2017.11
序号
名称
型号或制造图号
造粒车间规格及技术参数
功率
kw
数量
台
单价万元
总价
万元
备注
1
电子配料系统
B650
进口传感器
1.1
6
3
18
含二次仪表
电脑控制
含工控机、打印机、相应软件
1
2
2
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
4.5
L=10m,±1400元/米
3
卧式粉碎机
HWS80
内衬不锈钢板
44
1
5.9
5.9
4
皮带输送机
B1000
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
7.5
1
5
5
L=10m,±1800元/米
5
转鼓造粒机
HZL2208
内衬特制橡胶板及不锈钢压板
30
1
32
32
华屹重工
6
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
7
热风炉
4.4m23.2m2
0
1
0
0
用户自砌
8
1#回转式干燥机
HGZ2626
一段烘干含振打装置，进、出料箱
75
1
92
92
9
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
10
2#回转式干燥机
HGZ2424
二段烘干含振打装置，进、出料箱
55
1
68
68
11
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
12
滚筒筛
HGS1806
回转直径φ1800mm。
含自清理装置及密封罩
11
1
8.4
8.4
13
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
14
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
15
立式粉碎机
HLF80
回转直径φ800mm。
22
2
1.8
3.6
16
滚筒筛
HGS1806
回转直径φ1800mm。
含自清理装置及密封罩
11
1
8.4
8.4
17
提升机
TH400
中深斗,链条为合金钢
11
1
5.5
5.5
H=10m,±1600元/米
18
回转式冷却机
HLQ2222
含进料箱
45
1
51
51
19
皮带输送机
B650
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.2
2.2
L=10m,±1100元/米
20
滚筒筛
HGS1506
回转直径φ1500mm。
4
1
5.5
5.5
华屹重工
21
皮带输送机
B650
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
4
2
2.2
4.4
L=10m,±1100元/米
22
皮带输送机
B800
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
5.5
1
2.8
2.8
L=10m,±1400元/米
23
涂膜机
HTM1606
聚丙烯内衬
11
1
12
12
24
涂膜机辅机
含搅拌加热槽、计量泵、电控、温控、喷头
3
1
4
4
25
皮带输送机
B650
皮带速度：
0.8m/s，支架为碳钢。
4
2
2.2
4.4
L=10m,±1200元/米
26
自动包装机
双斗称
与物料接触为不锈钢
4
1
9.8
9.8
27
冷却沉降室
0
1
0
0
28
离心引风机
4-72-10C
45
2
2.8
5.6
29
离心引风机
4-72-12C
75
1
4.3
4.3
30
干燥沉降室
0
1
0
0
31
旋风除尘器
φ1500双联
0
1
5
5
32
旋风除尘器
φ1200双联
0
2
4
8
33
电控
含降压启动，约8柜
0
1套
16
16
34
烟囱
0
1
0
0
35
运输
0
12
5
5
合计：
发酵池及翻耕机
中控配料及配料计量秤
造粒机及烘干机
生产有机肥样品
四、设备布置方案
五、总图布置及运输
1、总平面布置的原则和功能划分
⑴总图的布置应符合公司的长远规划，并考虑予留发展及施工方案，在满足生产工艺流程，安全消防，管理及维修方便的要求下，同类型的工艺装置及辅助设施，尽量结合在一起。
⑵布置应有利于生产和原材料、产品的运输与管理，力求流程短，避免交叉。
⑶结合实际的地形地貌、水文、气象等自然条件合理布置。
⑷尽量减少风向朝向及气候条件造成的不良影响。
⑸在符合有关规范要求的情况下，布置紧凑，节约用地，力求整体协调美观。
2、总平面布置方案
本工程新建项目主要包括：
现有厂区内新建厂房一座，厂房内发酵池四套，生产线一条；厂房外尾气除尘、洗涤净化装置一套。
3、布置原则和土方工程
本工程设计结合场地现状进行，在满足工厂内、外运输和消防、安全的前提下，合理确定场地设计标高，尽量减少土方工程量。
土方工程:
本工程挖土约930m3，回填土约930m3，土方基本平衡。
4、绿化
为净化环境，美化厂区，在新车间四周及道路两侧栽植耐酸树种，适当栽植花草。
利用空地绿化，绿化系数约10%。
5、工厂运输
（1）全厂新增运输量和运输方式的确定
序号
物流名称
物流方向
数量
运输方式
备注
1
禽畜粪便等有机原料
运入
6万吨/年
汽车
5
磷一铵
运入
1万吨/年
汽车
6
氯化钾
运入
1万吨/年
汽车
7
尿素
运入
1万吨/年
汽车
8
两煤
运入
0.5万吨/年
汽车
9
粘土
运入
0.5万吨/年
汽车
10
包装袋
运入
250万条/年
汽车
11
生物有机肥
运出
10万吨/年
汽车
（2）道路
本工程道路采用水泥混凝土城市型道路，主要道路宽12m，转弯半径10m，道路纵坡不大于8%。
（3）运输车辆
公路运力能够满足本工程的运输需求。
灰、渣、废弃编制袋等由由企业内部汽车运输，也可由下游客户自带车辆运输，工厂汽运由企业运输部负责。
（4）工厂防护设施设置的原则和要求
整套装置建于现有厂区内，外围防护设施齐全，为安全计，靠公路一侧，单独建设围墙一道和大门一座，与原生产区隔开，增设门卫室一处。
六、公用工程平衡与计算
1、给排水
本工程设在现有厂区内，原则上利用原有装置的剩余能力。
（1）工厂给水
一次水使用厂内原有水源，水质符合生活用水要求；本装置新鲜水用量1.5t/h，自然蒸发损耗，不需净化；蒸汽采用原锅炉装置剩余量，洗涤循环水达到一定浓度后输送至原有污水处理系统，无排放。
（2）工厂排水
工厂排水系统分为污水排水系统，生产、生活废水、雨水排水系统两类；分流排放。
本工艺无污水排放，不设污水处理。
2、供电及电信
（1）供电
用电负荷等级及用电量
根据工艺流程要求及国家标准《供配电系统设计规范》GB50052-95的划分，用电为三级负荷。
用电量：
公用工程40Kw，新增总装机容量约830Kw，其他30KW。
（2）、通讯
新增项目需3门程控电话，其中发酵车间一部、控制室一部、造粒一部。
其它管理用电话另行配置。
3、供热
使用锅炉蒸汽，实际用汽量约1.5吨/小时，现有锅炉富裕量可满足需求。
4、采暖通风
采暖：
各工段控制室及车间办公室设置采暖和降温，总控制室最佳温度为25℃，其他5℃以上。
通风：
通风设计采用自然通风和强制通风相结合的设计原则。
发酵和制肥工段采用机械通风，厂房采用自然通风。
七、土建
1、土建工程方案的选择和原则的确定
.本工程主要生产装置处于气、液相腐蚀介质较严重的环境中，因而结构选型方面考虑采用钢筋混凝土结构为主，屋面瓦采用玻璃钢，其余采取有效的防腐措施，以确保建、构筑物的安全和具有一定的抗腐蚀能力。
2、厂房结构形式的选择
厂房采用单层混凝土厂房，玻璃钢顶结构。
3、建筑设计
（1）厂房的墙面采用水泥砂浆抹面，内外喷刷防腐涂料。
楼面、地面采用水泥砂浆面层。
（2）框架的填充墙采用空心砖或其他新型墙体材料。
（3）门窗采用PVC塑钢门窗，门窗的设置满足自然采光和自然通风的要求。
（4）建筑防火
建构筑物的耐火等级均达到Ⅱ级水平，垂直通道及安全出口的设置应符合《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）的规范要求。
（5）建筑排水、防水
厂房屋面坡度要满足排水要求，平顶屋面坡度不小于1/50，屋面防水层采用橡塑复合材料或其他防水材料，以提高防水防腐的可靠度，室内外建筑排水和工业排水分别排放。
（6）建筑防腐蚀：
对于可能接触酸碱介质的槽、地坑、楼面、地面和地沟均作防腐蚀面层或花岗石面层；厂房基础和设备基础表面作防腐处理按液相腐蚀处理，梁、柱、顶棚、钢结构表面均刷防腐涂料，按气相防腐处理。
八、环境保护
1、此项目的主要污染源及主要污染物
序号
名称
污染源名称
组成及特性数据
排放标准
排放量计算值
排放方式
1
废气
发酵池通风
总气量1.4t/h,
水汽40kg/h,
√
10500m3/h
连续
1
2
干燥冷却吸收烟囱
总气量450t/h
水汽1625kg/h
√
11.2万m3/h
连续
2
3
废渣
两炉炉渣
热值≤1600kcol
√
0.15t/h
间歇
3
4
废水
冲洗水及除尘水
PH:
2-4
√
0.15t/h
间歇
4
2、综合利用和防治措施
（1）废气治理
发酵通风的废气主要成分为空气、烟尘、CO2、SO2和少量的NH3气，本工艺采用水膜除尘，经风机加压后，由水膜塔除尘，除尘后经15米高空排放。
烘干和冷却产生的废气经旋风除尘、沉降室重力除尘、洗涤除尘后经15米高空排放。
（2）废渣治理：
废渣主要是热风炉炉渣作为建材用料出售。
（3）废水治理：
本工艺只有地面冲洗水排放，可集中起来送沉淀池沉淀后排放。
（4）噪音治理
为改善环境，在设备选型上选用低噪音设备，主要噪音源采取隔音措施，使其小于85dB,厂区噪音昼间65dB，夜间55dB。
3、绿化
为了美化厂区，净化环境，在生产区、办公室及道路两边均进行绿化设计，绿化系数10-15%，可选择滞尘能力强、抗SO2、HCl污染且能减噪的品种。
4、拟建工程环境影响分析
本工艺成本低，污染物排放量少，且都能达到标准排放要求，不会对环境产生污染。
5、环保投资
本项目单项投资见表，约占总投资的16%
环保投资概算表（总投资指固定资产投资）
序号
项目名称
投资费用（万元）
1
干燥、冷却装置尾气处理投资
60
2
发酵通风尾气处理投资
25
4
绿化费用
20
5
检测仪器
20
6
合计
九、工厂组织及劳动定员
1、工厂体制及组织机构
车间设有发酵工段、制肥工段。
2、生产班制和定额
生产班制:
本项目的生产装置为连续工作制，年操作日为300天，生产班制为三班三运转制。
车间行政人员采用一班制。
车间定员:
车间总计定员61人，其中季节工45人，正式工人16人。
发酵工段定员9人，本车间配备维修工、电修人员由设备部统一管理。
发酵车间生产定员表
序号
职务或岗位
班次
小计
备注
一班
二班
三班
1
配料岗位
2
2
2
6
2
操作工
1
1
1
3
制肥工段定员52人，本车间配备维修工、电修人员由分/子公司设备部统一管理。
有机肥车间生产定员表
序号
职务或岗位
班次
小计
备注
一班
二班
三班
1、其中季节工人39人，正式工13人；
2、另外车间需配备电工1人/班，机修工2人/班
1
配料岗位
6
6
6
18
2
造粒工
2
2
2
6
3
巡检员
1
1
1
3
4
包装岗位
4
4
4
12
5
叉车司机
2
2
2
6
6
热风炉
1
1
1
3
7
车间主任
1
8
值班副主任
1
1
1
3
车间人员总计
52
3、人员的来源及培训
除管理人员外新招技术人员及工人57人，在现场培训一个月，正式工要求持证上岗。
十、投资概算
1.建筑面积：
1）发酵车间建筑面积：
30m×100m=3000m2
2）制肥车间建筑面积：
24m×52m=1248m2
3）原料库建筑面积：
21m×52m=1092m2
4）成品库建筑面积：
24m×52m=1248m2
5）尘降室建筑面积6m×30m=180m2
6）其他辅助建筑（化验室、配电室等）：
18m×6m=108m2
总建筑面积约6876m2，总建筑成本412.56万元
2.设备投资：
1）主机设备～511.5万元
2）辅助设施（热风炉、用水设施）～5万元
3）非标制作～24万元
4）化验室设备：
～5万元
5）基础制作～10万元
6）安装费用～18万元
7）调试培训费用～9万元
总设备投资约592.5万元
项目总投资约：
1005万元
十一、成本分析与效益估算
1、生产成本分析
国家最低标准（颗粒型）有机肥的成本分析如下：
禽畜粪便等有机原料：
90元（约3方，一般为30元/方）；
生物菌剂：
45元/吨；
辅料（粘土、腐殖酸、木醋液、中微量元素等）：
75元/吨
电费：
50元/吨；（含发酵用电费）
燃煤：
60元/吨
人工费：
40元/吨（含发酵用人工费）
包装费：
40-60元/吨
设备折旧：
10年，每吨约7元。
其他管理费：
30元/吨
生物有机肥每吨肥料的直接成本约450元。
价格定位：
出厂价格约1000元/吨。
2、经济效益分析
以一条10万吨/年生物有机肥生产线（按实际年产5万吨计算）规模计算。
生物有机肥出厂价格以1000元/吨计算，生产成本为450元/吨，吨利润550元，年毛利润为：
50000吨×550元/吨=2750万元。
3、投资回收期
1005÷2750=0.365年，折4.4个月
十二、结论
该项目总投资（含土建、设备、安装、调试等）1005万元，年利润2750万元（按开机半年计算），投资回收期仅四个半月，经济效益非常好。
该项目是应用现代生
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