Технология получения органических удобрений и биогаза из

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ САПРОПЕЛЯ И НАВОЗА В УДОБРЕНИЯ
И БИОГАЗ. РЕАКТОР «ФЕРМЕР»
Содержание
1.Введение Error! Bookmark not defined.
1.1. Ключи к успеху
Error! Bookmark not defined.
1.2. Основные этапы проекта Error! Bookmark not defined.
2. Технологическая схема предприятия
Error! Bookmark not defined.
2.1 Описание технологической схемы предприятия
Error! Bookmark not
defined.
2.2 Описание технологического процесса Error! Bookmark not defined.
3. Покрытие потребности в энергии Error! Bookmark not defined.
3.1. Общие энергетические показатели предприятия Error! Bookmark not
defined.
4. Использование удобрений Error! Bookmark not defined.
5.Экономические показатели предприятия Error! Bookmark not defined.
5.1. Затраты
Error! Bookmark not defined.
5.2. Ценовая стратегия Error! Bookmark not defined.
5.3. Прогноз продаж удобрений
Error! Bookmark not defined.
5.4. Прогноз продаж биореакторов Error! Bookmark not defined.
5.5 Планируемая прибыль и убытки Error! Bookmark not defined.
5.6 Риски Error! Bookmark not defined.
5.7 Конкуренты Error! Bookmark not defined.
6. Перспективы развития предприятия
Error! Bookmark not defined.
1.Введение
Постоянно растущий дефицит удобрений, повышение требований к
качеству сельхозпродукции, необходимость снижения энергоёмкости
производства удобрений и потерь питательных веществ в них, при длительном
хранении, делают чрезвычайно актуальными задачи промышленного
производства органических удобрений.
Комплексное сырье - органические отходы сельскохозяйственного
производства (прежде всего навоз) и сапропель рассматриваются как наиболее
перспективный, постоянно возобновляемый источник органической биомассы,
заключающий в себе значительный энергетический и агрохимический
потенциал. Однако наличие биомассы в достаточном количестве не
обеспечивает само по себе решения проблемы. Необходимо иметь в
распоряжении такие методы утилизации биомассы, чтобы в наиболее
оптимальных условиях получить из неё полезные для человека продукты. Одна
из самых эффективных возможностей использования биомассы заключается в
микробиологической анаэробной конверсии её в биогаз и экологически чистое,
не содержащее нитритов, нитратов, семян сорняков, патогенной микрофлоры и
яиц гельминтов органическое удобрение.
Промышленное получение концентрированных, экологически чистых
органических удобрений имеет целый ряд преимуществ:
·
сохранение в органической или аммонийной форме практически
всего азота, калия, фосфора и других компонентов, содержащихся в исходном
сырье, позволяет использовать органическое удобрение вместо минеральных,
требующих больших затрат энергии и средств;
·
применение органических удобрений повышает урожайность культур
на 20...30%
·
значительно снижается энергоёмкость процесса получения
удобрений за счет использования биогаза;
·
устраняется эмиссия неприятных запахов при получении, хранении и
использовании удобрений;
·
большая потребность в органических удобрениях в странах Западной
Европы, США и Канаде (производство экологически чистых продуктов питания)
создает широкую возможность экспортных поставок;
·
биоэнергетические реакторы ввиду их локального размещения не
требуют строительства дорогостоящих газопроводов, обеспечивают надежное,
бесперебойное местное снабжение энергией, служат источником аварийного
энергоснабжения.
Производство биогаза и органических удобрений экономически оправдано при
соблюдении совокупности условий:
·
должна существовать обеспеченность сырьём;
·
должна существовать система использования биогаза без его
накопления и хранения;
·
должен существовать дешевый источник тепла для обогрева
реактора и сушки гранулированных органических удобрений;
Экономическим преимуществом анаэробной технологии является
возможность наиболее дешевого решения экологической проблемы с точки
зрения переработки отходов, существенно загрязняющих окружающую среду.
Комплекс состоит из двух биореакторов, способных переработать 38 тонн
сапропеля и куриного помета в сутки. Количество биогаза, получаемого в
сутки, с избытком покроет потребность хозяйства в энергоносителях, позволит
существенно снизить себестоимость производства органических удобрений.
Мы ищем инвестора (кредитора или партнёра) для создания предприятия
по производству и реализации гранулированных органических удобрений. Мы
намерены начать производство и реализацию удобрений через шесть месяцев,
с момента получения инвестиций, обеспечить достаточно быстрый и
справедливый возврат вложенных средств, финансировать непрерывные рост и
развитие производства, повышать качество продукции.
Предприятие будет иметь организационную форму в виде хозяйственного
коллективного общества (общества с ограниченной ответственностью или
акционерного общества) Инвестору предлагается войти в состав учредителей
предприятия.
1.1. Ключи к успеху
Экономические:
·
благодаря высокому качеству и низкой себестоимости продукции,
отсутствие серьёзных конкурентов на рынке сбыта удобрений.
·
возрастание спроса на экологически чистые удобрения в развитых
странах.
·
наличие сырьевой базы во всех регионах страны.
·
заинтересованность инофирм в покупке биореакторов, в т.ч.
лицензий на их изготовление (после получения Госпатента Украины или
Европатента).
·
возможность включения проекта в приоритетные правительственные
программы (экологическую, энергосберегающую, сельскохозяйственную).
Технические:
·
внедрение передовых технологий анаэробного (метанового)
брожения;
·
применение надежной техники;
·
полная автоматизация процесса, позволяющая сократить
эксплуатационные расходы;
Организационные:
·
маркетинг (продвижение товара на европейский рынок, реклама);
·
контроль и повышение качества продукции;
Управление:
·
контроль затрат на производство продукции;
·
управление бюджетом маркетинга.
1.2. Основные этапы проекта
1. Поиск инвестора или кредитора для создания предприятия по
производству и реализации гранулированных органических удобрений.
2. Юридическое оформление и государственная регистрация.
3. Получение поддержки реализации проекта на правительственном уровне
(желательно получение налоговых льгот на период возврата инвестиций).
4. Поступление инвестиций.
5. Приобретение комплектующего оборудования.
6. Изготовление комплекта оборудования предприятия.
7. Строительно-монтажные работы (фундаменты, технологические
трубопроводы, система электроснабжения, дополнительные сооружения и
т. п.).
8. Наладка и запуск оборудования предприятия, обучение
производственного персонала.
9. Проектные и исследовательские работы (лабораторное определение
физико-химических свойств удобрения, получение сертификата).
10. Рекламная кампания (продвижение удобрений и биореакторов на
мировой рынок).
11. Получение Госпатента Украины (Европатента).
12. Продажа удобрений, а также биореакторов, в т.ч. лицензий на их
производство.
2. Технологическая схема предприятия
Главные задачи, которые необходимо решать при создании современных
биореакторов - интенсификация метанового брожения биомассы,
транспортабельность, минимальное потребление энергии. Биореактор
«ФЕРМЕР» удовлетворяет всем этим условиям.
2.1 Описание технологической схемы предприятия
·
Биореактор (1) «ФЕРМЕР» предназначен для анаэробного брожения
биомассы. Это реактор нового поколения, с закрепленной микрофлорой,
позволяющий добиться высоких показателей получения биогаза, в заданном
объеме, и глубины разложения органического вещества 30...35%. (Разработка
Кориненко Е.В. Является его интеллектуальной собственностью)
·
центрифуга (2) - разделяет сброженную массу на жидкую и твердую
фракции;
·
смеситель- гранулятор (3) - смешивает твердую фракцию удобрения
с пылевидным удобрением, получаемым при сушке, и производит гранулы
заданных размеров;
·
сушилка (4)-высушивает гранулы органического удобрения
(влажность не более 20%);
·
дозатор - затариватель (5) - дозирует высушенное удобрение по
заданному весу и затаривает его в упаковку;
·
хранилище жидкой фракции удобрения (6) - предназначено для
накопления и хранения жидкой фракции удобрения после центрифуги;
·
склад сухого гранулированного удобрения (7) - для накопления и
хранения готового продукта до реализации;
·
теплообменник-рекуператор (8) - предназначен для
предварительного нагрева воздуха, за счет отбора части теплоты от смеси
воздуха и пылевидного удобрения после сушки;
·
теплообменник (9) - предварительно нагревает помет, подаваемый в
реактор, до заданной температуры за счет энергии, получаемой в реакторе;
·
циклон (10) - осаждает пылевидные удобрения в воздушной смеси;
·
автоматическая система управления (АСУ) (11) - осуществляет
управление и контроль технологических параметров установки.
·
котел газовый (12)- обеспечивает тепловой энергией биореакторы и
комплекс птицефабрики.
·
газгольдер (13) – накопитель газа.
хранилище жидких удобрений
исходное сырье
газгольдер
потребителю
теплообменникгазовый
Центрифуга
приемник
реактор
котел
А
потребителю
С
У
Смесительтеплообменник
Гранулятор
воздуха
сушилка
циклон
Приток воздуха
Склад сухого
Удобрения
дозаторзатариватель
Удобрение
газ
Воздух для сушки
тепловая энергия
Пылевидные удобрения
Рис 1. Схема установки для производства удобрений.
2.2 Описание технологического процесса
Жидкая сброженная биомасса, получаемая ежедневно в реакторах,
насосом подаётся в центрифугу, где происходит её разделение на жидкое
органическое удобрение (влажностью 99%), которое самотёком сливается в
хранилище жидкого удобрения, и твёрдое удобрение (влажностью ? 60%),
загружаемое в скрубер-смеситель. Жидкое удобрение из хранилища может
использоваться для полива и подкормки растений в поле и в гидропонных
теплицах.
В смеситель - гранулятор также подается пылевидное удобрение
(влажностью 20%) после осаждения в циклоне, происходит смешивание
твердого и пылевидного удобрений и формирование гранул заданных
размеров, которые подаются в сушилку.
Гранулы в сушилке высушиваются горячим воздухом до заданной
влажности (20%) и направляются в дозатор-затариватель. Смесь пылевидных
удобрений и воздуха, получаемых в процессе сушки, направляется для
осаждения удобрений в циклон.
Дозатор-затариватель высушенные гранулы удобрения дозирует по
заданному весу и затаривает в упаковку.Готовый к реализации продукт
поступает на склад готовой продукции.
Все параметры технологического процесса контролируются
соответствующими датчиками и приборами и управляются автоматической
системой управления (АСУ).
В процессе получения органических удобрений ведется постоянный
биохимический и санитарно-ветеринарный контроль над его качеством.
3. Покрытие потребности в энергии
3.1. Общие энергетические показатели предприятия
Таблица 1.
Расчет производительности комплекса при переработке готового сырья
Объем реактора Потребление Производство биогаза,
Производство сухого
190 м.куб.
сырья
м/ куб.
гранул. удобрения, т
Кол-во, шт.
1 реактор
т/ сутки
16 -19
сутки
640 - 960
2 реактора
32 -38
1280-1920
год
233600350400
467200700800
сутки
2,5 - 3
год
912- 1095
5-6
1824-2190
*Расчеты приведены на основании данных, стабильно получаемых на
опытной установке При условии, что исходное сырье содержит достаточно
органических компонентов в абсолютно сухом веществе, реально получать до
960 м / куб. газа в сутки от эксплуатации одного реактора, т. е. за год
комплекс произведет более 700 000 м / куб. биогаза.
Таблица 2.
Сравнение биогаза с другими видами топлива (Эквивалент).
2 реактора
выход
природного
дизельное
эл. энергия
биогаза
газа, м /
топливо,
кВт Ч
м / куб.
куб.
литр.
сутки
1920
1344
1232
4032
год
700800
490560
449914
1471680
Количество биогаза, потребляемое реакторами, составляет 25 % от
производимого, в зимнее время. Следовательно, ежесуточное количество
товарного биогаза составит 1440 кубометров.
В таблице 3 приведены общие энергетические показатели установки при
производстве 6 тонн сухого гранулированного органического удобрения из 38
тонн сброженной биомассы в сутки.
Таблица 3.
наименование показателей
1. Товарная энергия комплекса в сутки
2. Потребляемая энергия при производстве
удобрений в сутки
3. Резерв энергии в сутки
показатели
ед. измерения
кВт. ч
кВт. ч
величина
4032
1134
кВт. ч
2898
Резерв в виде тепловой или электрической энергии будет использоваться
на нужды хозяйства, дополнительно экономя около 14000 грн. в месяц.
4. Использование удобрений
Производство сухого гранулированного удобрения практически
исключает потери питательных веществ при длительном хранении, позволяет
вносить эти удобрения в наиболее благоприятные календарные сроки с
применением стандартных механизмов, (например, обычные сеялки). Жидкая
фракция удобрений (30 т/сутки) используется для полива полей или как
питательная среда в гидропонных теплицах.
Ценность удобрения зависит от его химического состава. Химикофизические свойства удобрения полностью соответствуют агрохимическим и
экологическим требованиям к удобрениям, вносимым в почву (таблица 4).
*Таблица 4.
Зоотехническая и ветеринарно-санитарная оценка удобрений.
значение показателей удобрения
наименование показателей
сброженного
гранулированного
Влажность,%
92.....99
20.0
Абсолютно сухое вещество (АСВ),%
4.5....2.6
80.0
Сухое органическое вещество (СОВ), %
62.6....73.9
65.4
Водородный показатель, рН
7.20....7.90
7.41
Плотность, кг/м.куб.
1003....1012
---Содержание взвешенных веществ,мг/л
21930......43000 ---Температура, С*
37-53
--Летучие жирные кислоты, мг/л
714....1680
760
Азот,% к АСВ
-общий
7.29
7.26
-аммиачный
4.80
--Нитраты, мг/кг
41.03
--Фосфор,% к АСВ
3.64
3.28
Калий,% к АСВ
3.68
2.96
Углерод,%
1.066
1.01
Общее микробное число(ОМЧ),
2.67Х10...1.06
млн.шт/мл
10
Коли-титр
10......10
Наличие жизнеспособных яиц
14
0
гельминтов, шт./л
Наличие семян сорных растений %
30
18
Всхожесть семян сорных растений,%
0
0
Степень разложения СОВ,%
37.06
Степень обеззараживания (по ОМЧ),%
64
Дегельминтизация, %
Девитализация, %
Снижение уровня нитратов, %
63.0
100.0
27.0
100.0
100.0
В таблице 5 приведены данные влияния различных видов удобрений на
урожайность помидоров, стручкового перца, салата-латука и цветной капусты.
*Таблица 5.
Влияние удобрений на урожайность некоторых культур.
Средняя годовая урожайность, тонн / га
Обработка
помидоры Перец
Салатцветн.
стручк. латук
капуста
Контроль (без удобрений)
2
4
26
23
Минеральные удобрения (80..90 NPK на
13
6
56
36
га)
Сухие органические удобрения (5 т СВ на 22
12
130
48
га)
*Данные результаты получены на ферме-лаборатории ВНИИМОЖ
(Киевская обл., Украина)
5.Экономические показатели предприятия
Для реализации нашего проекта необходима инвестиция в размере $500 000.
5.1. Затраты
Начальные затраты будут связаны с:
·
юридическим оформлением предприятия;
·
оформлением аренды земельного участка сроком не менее чем на 49
лет,с правом последующего выкупа;
·
оплатой пошлины и издержек при патентовании;
·
приобретением комплектующего оборудования;
·
изготовлением комплекта оборудования предприятия;
·
строительно-монтажными и пуско-наладочными работами;
(Предварительная смета $440 000)
Срок запуска предприятия - 6 мес. с момента получения инвестиции.
Второй этап:
·
открытие (покупка) офиса;
·
издержки на лабораторные исследования и сертификацию
удобрений;
·
издержки на рекламу удобрений и биореакторов;
·
выплата заработной платы персоналу;
(Предварительная смета $60 000)
Общий капитал
$60 000.
5.2. Ценовая стратегия
Учитывая, что внутренний рынок Украины испытывает дефицит
удобрений, нам нет необходимости занижать цену на свою продукцию.
Цена одной тонны комплексных удобрений, содержащих фосфор, калий,
азот и другие микроэлементы, колеблется в пределах1400-1450 грн. и имеет
тенденцию к повышению.
Предприятие будет вырабатывать до 6 тонн сухого гранулированного
удобрения в сутки (в зависимости от качества исходного сырья), или 20002190 тонн в год. Реализовав их на внутреннем рынке, получим 2000 т х 1400
грн/т =2 800 000 грн или $509 090 (курс 5.5 грн/$), при фактической
себестоимости 26% от суммы продаж.
Грамотно предложив свой товар на европейском и иных рынках,
возможно получить
$300- $500 и более за каждую проданную тонну удобрения, стимулируя
разовые спонтанные закупки и поднимая цену при возрастании спроса. Европа
особо испытывает недостаток в чистом органическом удобрении после
недавнего массового забоя скота, в связи с ящуром.
5.3. Прогноз продаж удобрений
Учитывая, что для выхода на внешний рынок удобрений необходим
целый ряд документов (сертификаты, разрешения, лицензия), предварительная
рекламная кампания, мы планируем распределение объёмов продаж
следующим образом:
Таблица 6.
Прогноз продаж удобрений.
Продажи
Украина
1 год
$ 458 181
2 год
$ 305 454
3 год
$ 101 818
%
90
60
20
Европа
$ 66 000
$ 240 000
$ 480 000
%
10
40