60-1污泥制优质有机肥可行性报告

活性污泥无害化生产优质有机肥可行性研究报告

(讨论稿)

二0 0七年十月

目录

一、总论

1，项目名称

2，可行性报告编制

3，主办单位及负责人

4，项目概述：

（1）本项目是变废为宝的项目

（2）发展有机肥是当前最好的机遇

（3）活性污泥是最好的有机肥原料

A, 活性污泥“碳氮比”低

B，活性污泥营养成份全面、均衡且丰富

C，活性污泥是长效肥料

5，项目承担单位概况

6，项目资金筹措

二、可行性理由

1，活性污泥的处置与利用，成为环保急待解决的重大课题2，本项目的技术支撑

三、工厂规模及生产技术方案

1，工厂规模

2，产品方案

3，技术路线及设备

4，工艺流程简述

5，环保工艺说明

四、主要原料、动力供应1，主要原料

2，动力供应

五、厂区情况及建厂条件

六、工程技术方案

1，电气

2，给排水

3，分析化验

4，消防

5，土建工程

6，总图运输

七、三废及环境卫生

八、工厂组成和定员

九、项目实施计划

十、总投资和产品成本估算十一、经济分析及评价

附件：

1，工艺流程图及设备表

2，专利技术文件

3，有机肥肥效试验报告

一、总论

1，项目名称：活性污泥无害化生产优质有机肥

2，可行性报告编制：

3，主办单位及负责人：主办单位：

负责人：

4，项目概述：

（1）本项目是变废为宝的项目：

近年来, 随着环境保护事业的不断深化发展，城市污水处理工厂在全国各地纷纷兴建，其副产物—大量活性污泥的处置与利用, 成为环境保护必须解决的紧迫课题; 污水厂污泥中，含有五分之四的水和五分之一的悬浮状有机物质；既含有氮、磷、钾有益元素和大量可供利用的有机生物菌体; 又含有有害的微生物（致病菌、病毒、寄生虫卵）和铬、镉、铅、砷、汞等重金属铬合物。由于污泥的复杂成分及粘稠状态，使它的处置与利用成为难题; 现有活性污泥的处置, 基本上拉出去填埋或焚烧。填埋不仅占用土地，还会污染地下水源; 焚烧则成本昂贵且污染大气; 因此，现今的处置方法并没有解决二次污染问题。

本项目利用本公司拥有的自主知识产权的专利技术，将活性污泥无害化生产优质有机肥料。则是将污水厂污泥加入生物多功能菌种发酵，利用太阳能作能源，经过杀菌、消毒、除臭、除重金属，以及脱水干化、粉碎和配料，生产优质有机肥。

本项目的实施，可以达到如下的目的：

1，避免了当前污泥填埋或焚烧造成的二次污染问题；

2，利用太阳能做能源，处理过程无三废问题，可实现零排放；

3，所得肥料产品易于氨化，是农作物的优质高效肥料；

4，工艺、技术、配方及设备先进；成本低、产品质量高；

5实现废弃物无害化、资源化；变废为宝，为环境保护及循环经济作贡献。

（2）发展有机肥是当前最好的机遇：

我国是农业大国。这几年，随着我国三农问题的逐步改善，农民免交公粮，种地积极性空前高涨；肥料是农作物的粮食，占有越来越重要的位置；农业各项增产措施中，肥料所起作用占30% ~ 50%；现在施肥料水平，平均20㎏/亩以上；目前全国肥料年需要量大于5000万吨/年。

农作物生长需要17种营养元素。我国几十年来长期使用的化学肥料，营养成份单一，导致农产品品质下降、失去风味、土壤板结、肥效越来越差。这个弊端，只有施用含有各种营养成份的有机复合肥料，才能迎刃而解。国家规定：绿色食品，必须使用有机复合肥料。

美国、日本等发达国家，有机肥占总肥料量的85%；而我国有机肥仅占总肥料量的18%左右；为改变此局面，我国还特地颁布了《沃土计划》国策，国家鼓励全国大力发展有机肥料，政策也放得比较宽，只要有营业执照和省农业厅的登记证，就不用再办其它手续。（这些年，国家主要针对造成土壤板结的无机复合肥料，加以严格的控制：“无机复合肥料”，必须取得化工部颁发的“生产许可证”才能生产）；而有机肥生产，则是国家重点提倡发展的项目：[有机肥生产的技术与设备]被列为国家优先发展138个项目中，排在第九位的：“商品化有机肥生产的技术与设备”。

有机肥与无机化学肥料的最适宜施用比例为1：1左右，例如：广东省每年需要复合肥料200万吨/年以上，即全省每年需要优质有机肥原料100万吨/年以上。有机肥还受到原料千差万别的制约，质量好的有机肥，可以说，现在市场上几乎还是空白；许多果农总是抱怨买不到好的有机肥，只好施用无机肥来解决；由于长期单一使用化学肥料导致农产品失去风味，有机肥已越来越显示出它的重要性、迫切性；好的有机肥还有很大的发展空间，这是发展的机遇。

（3）活性污泥是最好的有机肥原料：

大量的田间试验证明, 活性污泥是最好的有机肥原料，原因如下:

A, 活性污泥“碳氮比”低：

有机肥原料分两大类: 一类为桔杆、谷壳类植物性农作物下脚料，由于它的分子量大，“碳氮比”高达65~70，因此很难分解放出氮给作物吸收，它主要起疏松土壤的作用；

另一类为禽畜粪类有机物质，例如活性污泥，它的主要来源，就是城市生活区化粪池排出物全部集中到污水处理工厂，它在污水厂进行生物降解，形成了发酵后的产物：活性污泥；与植物性农作物比较：它的分子量小，“碳氮比”仅10~20左右，，很容易在土壤中分解放出氮给农作物吸收，因此，它不仅起疏松土壤作用，还可直接放出营养成份给农作物利用；

B，活性污泥营养成份全面、均衡且丰富：

活性污泥不仅含有N、P、K，还含有Ca、Mg、S、Zn、Fe、腐殖酸、氨基酸、微量元素等肥效成份，它基本上可以满足农作物生长需要的17种营养元素，营养成份全面、均衡且丰富。

C，活性污泥肥效时间长：

施一次肥的有效时间可长达3 ~ 12个月，可使农作物长期得到养分供给。

上述因素的综合结果，以及大量的田间试验表明，施用活性污泥制成的有机肥料，可以明显改善土壤的团粒结构；可以明显恢复农作物自然风味；也可以收到比其他肥料高得多的增产增收效果，经广东省农科院的肥效试验证明：在总有效养份含量相同条件下，采用活性污泥制成的有机复合肥，比国产复合肥增产25.3 % ；比进口肥料增产20.7 % （详见肥效试验报告）。

5，项目承担单位概况：（待定）

6，项目资金筹措：

本项目年产五万吨优质有机肥料，包括成套设备、安装、调试、及塑料棚、土建等全部建设费用为1490万元，流动资金300万元，合计为1790万元（人民币），由主办单位出资解决。

二、可行性理由：

1，活性污泥的处置与利用，成为环境保护急待解决的重大课题：

例如：深圳市污水处理厂的快速发展，污泥产量大幅上升，深圳市全市污水处理厂日产湿污泥500～600吨/日,全年约20万吨/年。根据华南农业大学资源环境科学研究室对污泥分析测试结果，含有机质32.9～52.3%，平均含氮（N）2.31%，含磷（P2O5）4.67%，含钾（K2O）0.59%，含微量元素锌（Zn）360PPm，因此,它是一笔可贵的有机质资源。如将它进行无害化处理制成有机肥料，既节约了成本（相对填埋、焚烧），又回收利用了资源；避免了二次污染，保护了环境，符合可持续发展战略；可收到显著的经济效益、环保效益和循环经济效益。

2，本项目的技术支撑

本项目拥有多项自主知识产权的专利技术，如：

A，“污水厂污泥生产有机酸类肥料及产品”，发明专利申请号：200610147114.4, 申请日：2006年11月7日，公开号CN1966474A，本项目的创新在于：首先将活性污泥进行杀菌、消毒、除臭、除重金属，成为无害化资源后，再加工成优质有机肥料。

B，“造纸厂滤泥气流干燥系统”专利号：Z L200520055046.X , 可使污泥实现快速脱水干化;

C，“带刀片式搅拌叶的造粒机”, 专利号：Z L200520055043.6, 可使有机肥进行最低成本的快速造粒。

D, “污水厂污泥无臭无三废制造免烧砖的方法”，发明专利申请号：200710137836.6, 可使污泥无害化生产建筑材料;

E，“活性污泥太阳能干化装置”，正在申报的专利。其特点在于：利用太阳能作能源，整个生产过程无三废排放，是绿色环保型项目，可使污泥无害化清洁型生产优质有机肥料；

上述专利详见附件有关文件。

三、工厂规模及生产技术方案

1，工厂规模：

本项目的实施, 立足于将深圳市全部污水处理工厂的活性污泥无害化制成优质有机肥料，也即是说: 将现在约全年：20万吨/年，每天：500～600吨/日的湿活性污泥全部无害化处理, 生产优质有机肥料；实现深圳市全部污水处理厂的活性污泥无害化、资源化的目标。

2，产品方案：

产品为：优质有机肥粉（又名：“精制有机肥粉”）

产品质量，符合国家行业标准：“NY525—2002 [有机肥] ”，

粉状产品，其中：

（1）有机质含量（以干基计），% ≥30

（2）总养分（N＋P2O5＋K2O）含量（以干基计），% ≥4.0

（3）水份（游离水）% ≤20

（4）酸碱度PH 5.5 ～8.0

其它指标符合上述国家行业标准。

用途：可直接供各种农作物作基肥（底肥）肥料；也可供各个复混肥料工厂作为生产“有机—无机复混肥料”的原料。

3，技术路线及设备：（详见设备一览表）

采用国家专利及成熟的工艺和可靠的机器设备，做到：投资省、技术先进、质量可靠、稳定、连续、全机械化生产。

4，工艺流程简述：（详见工艺流程图）

活性污泥用自卸汽车运来，倒入特制钢贮槽中，底部有螺旋推料器推出，与干性辅料及发酵营养液混合均匀后，送去拌散机；打成散状，然后皮带输送至塑料大棚中，进行4～5天的快速发酵，通过太阳能的直接照射，可实现杀菌、消毒、除臭目的，发酵棚上部布满排气吸入罩，由抽风机将棚内气体送至活性碳吸附器进行除臭，棚内为负压操作，保证周围空气无臭，后去筛分机，进行大小颗粒分级，大颗粒经粉碎后与小颗粒返回中间料仓；然后进行气流干燥，

物料先进入第一级气流干燥器，在高速热气流与物料湍流作用下，进行快速的传热传质过程，然后再进入第二级气流干燥器，干燥后含水可达到20%以下。

污泥中若重金属含量较高，即可采用“污水厂污泥生产有机酸类肥料及产品”专利技术，进行脱除重金属的操作，生产方法包括混料、破解、分解、过滤、浓缩、包装，以及重金属烧结。其具体制造过程为：（1）用带搅拌和烟道气夹道加热的敞口设备作混料、破解和分解罐，先加入湿污泥，向污泥中加入催化剂、表面活性剂及消泡剂等辅料，上述物料边搅拌边加热至90℃及保温，使微生物细胞壁破解；再边搅拌边加热至95℃，使有机质发生分解反应；（2）将悬浮液进行静置，过滤掉最底层的重金属，将上层滤液浓缩，加入氮、磷、钾辅料，包装得优质有机肥料；（3）滤渣中加入占滤渣重量百分比为10%的液体硅酸钠后送去加热炉内，经1100℃烧结半小时，得无害化的重金属硅酸盐物质，可供制砖或水泥厂使用。

5，环保工艺说明：

本生产线积累了长期的活性污泥生产有机肥料的经验，完全可使生产环境处于无粉尘、无废水、无废渣、无废气排出的无三废条件下进行生产，实现绿色环保型的工厂，其关键技术简介如下：

（1）活性污泥用汽车送来贮槽中，必须在24小时内处理完毕，以避免时间过长自生菌发酵产生异味。

（2）发酵前加入干性辅料及发酵营养液，保持快速发酵营养条件，使有机质快速降解，可有效避免后面加工步骤产生三废问题，这是本项目的技术关键之一。

（3）塑料棚内安装全方位吸收气体装置，使发酵时产生的少量气体全部送

入大型高效活性碳吸附器中，经吸附气体中的有机物质后才放空，塑料棚内形成负压系统，可进一步保证生产环境实现零排放。

（4）塑料棚利用太阳能进行快速干化，有效避免产生废气。

综上所述，归纳起来，无三废排放的关键是：将有机物快速处理、快速发酵及太阳能干化，是本项目建成绿色环保型工厂的保证。

四、主要原料、动力供应

1，主要原料：

主要原料为污水厂排出的活性污泥，辅料为专用催化剂、表面活性剂、消泡剂及增效剂等，本项目立足当地为主，解决原料来源。

2，动力供应：

电总装容量230KW；生产中不需用水；生活用水，最大为1立方米/时。干燥用热风可利用发电厂尾气或烧煤、或采用太阳能脱干全部水份的流程方案解决。

五、厂区情况及建厂条件

厂区选择在交通较便利的地方，大卡车能直达的地区，地形平坦，在洪水位以上较高的地方，周围通风良好即可。

六、工程技术方案

1，电气：总装容量230KW，380伏，实际运转容量小于120KW。

2，给排水：

仅需生活用水，引入自来水即可，无下水排放，仅有生活用水排出，流入雨水沟内，最大用水量1立方米/时。

3，分析化验：

生产中主要控制好原料质量，产品质量即能达标。厂内设化验室，对原料、成品进行化验。

4，消防：原料、成品不燃、无毒，厂房放灭火栓即可。

5，土建工程：

本项目总占地面积为22600米2, 另外预留空地面积为：22600米2。各建筑物面积列表如下(详见总布置图)：

建筑物面积表

合计：（1）总占地：226×100＝22600㎡

（2）另外预留地：226×100＝22600㎡

（预留地为以后扩建用地）

6，总图运输：年运入量为20万吨，运出量为5万吨，运出量可考虑买方在厂内提货。原料和产品可采用汽车运输。

七、三废及环境卫生

由于原料直至成品的生产过程，均在密闭的太阳能塑料棚中连续运行，不产生三废，无污染问题，可以实现零排放，是绿色环保型项目。传动设备运转时，有轻微声音，小于65分贝，符合环保卫生要求。

八、工厂组成和定员

工厂组成及定员表单位：人

九、项目实施计划

合同制定、首期款到位、设备定制开始计算日期，60天内制造全套设备，30天设备安装完毕，试车3天，即可正式投产，总计约93天。

十、总投资和产品成本估算

1，总投资预算表；

2，工艺计算：

A，生产一吨干粉产品的热负荷：

设湿污泥含水78 %，湿污泥先经配料后进行发酵，并通过太阳能脱去一部分水份，发酵后物料含水约50 %，气流干燥后含水19 %（供作优质有机肥成品用）

以生产一吨干粉产品为基准，计算如下：

每吨成品需湿污泥：

（100－19）÷（100－78）＝3.68 吨

发酵后，气流干燥前的中间污泥量为：

（100－19）÷（100－50）＝1.62 吨

气流干燥需脱水量为：

1.62－1.00＝0.62吨水

蒸发每吨水需热量为：

（100－20）＋539＝619 千卡/吨水

其中：100——水沸点，20——进料温度，539——水汽化潜热

故：生产每吨干粉成品，需热负荷为：

0.62吨水×619千卡/吨水＝384千卡/吨产品

B，生产一吨干粉的耗煤量：

a）需热负荷384千卡/吨产品

b）热损失：燃烧炉5 %，

管道及设备散热：4 %，

尾气：7 %

未完全燃烧：5 %，

总计热损失：5＋4＋7＋5＝21 %

c）生产一吨干粉产品，需供热：

384÷（100－21）%＝486千卡

d）煤热值：6000大卡/公斤

e）需耗煤：486×1000÷6000＝81 公斤煤/吨成品

3，成本估算：

（1）基本参数：

污水厂湿污泥含水：74～82 %，设平均含水78 %，

年处理湿污泥：20万吨/年

日处理湿污泥：200000÷330天/年＝600吨湿污泥/日（取整数）太阳能塑料棚面积8856米2

发酵时间：三天

每吨湿污泥占用面积: 8856÷(600吨湿污泥/天×3天)＝4.92米2经过三天发酵及干化, 湿污泥含水降至50 % ,

然后去气流干燥

气流干燥后, 干污泥含水≤19 % ,

干污泥产量（平均）：150吨/日

干污泥年产量：150×330＝5万吨/年（取整数）

（2）成本估算（按每吨污泥干粉成品计）

人工费：46人×2000元/人、月÷（150吨/天×30天/月）＝20元

土地租金：22600m2

按：2元/每平方米.月,

每月产量为: 50000÷12＝4167吨/月

则土地租金为：22600×2÷4167＝11元

设备折旧费（按五年使用期）：

（480+15+38+10+80+15+20+40）×10000÷5年÷50000吨/年＝28元厂房、办公楼、宿舍等土建折旧费及其它费用（按10年使用期）：（133＋176＋383＋100）×10000÷10年÷50000吨/年＝16元

菌种及添加剂费用：每吨干污泥5元

电费：每天生产8小时

120度/时×8小时/日÷150吨/日×0.8元/度＝5元

煤费：0.081吨×750元/吨煤＝60元

包装费：0.8元/个×25个/吨＝20元

其他：3元

以上合计工厂成本：

20＋11＋28＋16＋5＋5＋60＋20＋3＝168元/吨产品

即工厂成本为：168元/吨产品

销售费：2元/吨产品

即销售成本为：168＋2＝170元/吨产品

十一、经济分析及评价

（1）产品质量：含N＋P2O5＋K2O＝5～7 %

含有机质＝40～55 %

含丰富中、微量元素及腐殖酸

含水≤20 粉状。

（2）销售收入

根据干污泥粉状产品的营养成份含量，目前国内同类粉状有机肥产品，市场批发价格在650～1000元/吨之间。

现按最低价650元/吨计算：

工厂销售成本为：170元/吨产品

每吨产品毛利：650－170＝480元/吨产品

年产量：50000吨/年

年销售成本为：50000×170＝850万元/年

年销售收入为：50000×650＝3250万元/年

年利税为：3250－850＝2400万元/年

（变废为宝的环保项目，国家免税）

投资回收期为：1490÷2400×12＝8个月( 8个月可收回投资)

十一、经济分析及评价：

1，若不上“气流干燥”设备,全部靠太阳能脱水干化:

湿污泥含水从78 % 干化至19 %

每吨湿污泥需塑料棚面积为10米2 干化时间4天，

4天的湿污泥量为：600×4＝2400吨

则需塑料棚面积为：2400×10＝24000米2

因此，在占地面积允许的条件下，建成2.4万平方米的塑料棚

则可省去“气流干燥”设备的投资150万元以及每吨产品60元的煤费全年可节省煤费: 60×50000＝300万元/年

2, 若争取到政府的湿污泥处理费用:

A , 若争取到处理费用: 100元/吨湿污泥(广州市195元/吨湿污泥)

全年可争收:

100元/吨湿污泥×200000吨湿污泥/年＝2000万元/年

B , 若争取到处理费用: 200元/吨湿污泥

全年可争收:

200元/吨湿污泥×200000吨湿污泥/年＝4000万元/年

3, 最佳情况:

生产有机肥干粉年利税为：2400万元/年

全部建成塑料棚干化, 全年节省煤费: 300万元/年

争取到政府的湿污泥处理费: 4000万元/年

合计全年最佳经济效益: 2400＋300＋4000＝6700万元/年

则全年可得利润: 6700万元/年