腐殖酸项目可行性研究报告

黑龙江原生态传奇肥业股份有限企业住所：黑龙江省黑河市爱辉区罕达汽镇金水乡红旗村区煤矿安全培训中心4楼办公室法定代表人：张传奇注册资金：5000万元经营范围：生物有机肥生产、生产腐植酸颗粒、复合肥制作、销售等第一章项目总论1.1项目提出的背景、意义生态环境是人类赖以生存的基本条件。目前，我国生态环境面临的形势仍然十分严峻。习近平总书记在汇报中多次提出，大力推进生态文明建设，努力建设漂亮中国。从1953年开始，通过半个世纪的发展，腐植酸产品不停推陈出新，已经形成腐植酸绿色环境保护肥料、腐植酸绿色环境保护农药、腐植酸(黄腐酸)抗旱剂、腐植酸土壤调理剂、腐植酸保水剂、腐植酸可降解地膜等新农资产品，腐植酸表面活性剂、腐植酸络(螯)合产品等工业类产品，腐植酸钠水体环境修复制剂、腐植酸水体富营养化处理剂、腐植酸水体净化处理剂等水体修复产品。实践证明，这些腐植酸产品在土壤、大气、水体等生态环境修复的不一样领域发挥重要作用，很少有哪个专业领域或产品能有如此广泛的应用。腐殖酸的重要作用如下：1)修复土壤污染：腐植酸作为腐殖质中最活跃的部分，对土壤的形成、物化性质和肥力起着关键作用。没有腐殖质和腐植酸的土地，就不能称其为土壤。2)修复沙化地：目前，全球诸多地方都面临着逐渐沙漠化的困境。地球上约有三分之一的面积是沙漠，全世界约有五分之一的土地正在面临着沙漠化的威胁，全球的沙漠化正在以每年6万多平方公里的速度延伸。我国又是世界上土地沙化危害最严重的国家之一，沙漠化面积已达168.9万平方公里，占国土面积的17.6%,重要分布在内陆盆地、高原，东西长4500公里，南北宽600公里的沙漠带，并以每年2460平方公里的速度扩展，全国已经有4亿人口受到沙漠化的直接影响。据有关专家简介，沙害导致的经济损失每年达1000多亿元。虽然我国沙化地治理工作获得了一定进展，但沙化环境仍是影响生态环境的重要原因。成果表明，运用腐植酸保水剂、腐植酸络合尿素、腐植酸沙漠覆盖膜等产品治理沙化土壤效果明显，并且节省成本、固沙植物成活3)修复重金属污染土壤：目前，全世界每年平均排放Hg约1.5万吨，Cu约340万吨，Pb约500万吨，Mn约1500万吨，Ni约100万吨。跟据中国农业部对全国污灌区调查成果显示，在约140万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染土地占46.7%,中度污染占9.7%,严重污染占8.4%,其中以Hg和Cd的污染面积最大。据记录，全国遭受不一样程度污染的耕地面积已靠近2023万公顷，约占耕地面积的1/5。我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨，被重金属污染的粮食多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。土壤重金属被植物吸附和积累后，并通过食物链富集到人和动物体中，从而危害人畜健康，引起癌症等疾病，如水侯病、骨痛病等都是经典例证。矿产资源的破坏、农用物资过度使用、化工企业排放等导致了土壤重金属污染。运用腐植酸肥料、农药、地膜、保水剂等农资产品改良土壤理化性质，增强了金属毒性的耐受力，同步增长了对重金属的吸取，使土壤环境逐渐改善；运用腐植酸的弱酸性、表面活性和络(螯)合性，减少土壤中可溶性重金属含量，减少其流动性；腐植酸还因其天然、环境保护、无污染等特性，可减少或防止其他化学试剂的引入，有效防止二次污染等。4)修复大气污染：据世界卫生组织估计，2023年世界上大概有8万人死亡和4.6亿生命损失年(lostlife-years)是由于都市空气污染所致，其中约有2/3死亡率和生命损失年发生在亚洲的发展中国家。据估算，全球3%的青少年心血管死亡率、约5%的支气管和肺癌死亡率和约1%小朋友的急性呼吸感染死亡率都是由大气中颗粒物污染所致。空气污染也导致极大经济损失。2023年世界银行对中国空气污染导致的经济损失估算得出，空气污染导致的健康损失占GDP的3.8%。有专家对中国111个大中型都市的健康经济效益分析显示，2023年颗粒物PM10污染导致的总的健康经济损失大概为2334亿元。2023年12月5日，(如下简称“《规划》”),《规划》规定全国波及近14%国土面积的47个都市到2023年前，完毕PM2.5下降5%的指标；对于空气污染达不到国标的都市，必须编制空气污染达标规划。2023年，PM2.5治理更是被列为北京市的“一号实事”。2023年1月中旬以来，北京、天津、河北等地出现的雾霾天气，严重影响了人们平常出行和交通；空气质量不好，轻易导致病菌传染，对人们身体健康构成威胁。腐植酸稳铵固碳的作用，可以减少温室气体排放，提高空气质量。与此同步，腐植酸(黄腐酸)抗旱剂等系列产品可以有效增进植物光合作用，释放氧气，净化空气质量；腐植酸绿色环境保护肥料等产品在农业上节能减排效果明显，减少二氧化碳排放，可以有效提高大气质量，对保障人类生命安全、减少大气污染带来的经济损失具有重要作用。5)修复水体污染：水体污染最常见的现象就是富营养化和化学污染严重。富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质(重要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥)大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体中的重要化学污染物质有如下几类：(1)有害金属，如砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)等；(2)有害阴离子，如氰根离子(CN-)、氟离子(F-)、氯离子(C1-)等；(3)营养物质，如铵根离子(NH4+)、亚硝酸根离子(NO2-)、磷酸根离子(P043-)等；(4)有机物，如酚、醛、农药等；(5)放射性物质，如氚(3H)、示，2023年，监测的432个日排污水量不小于100吨的直排海工业污染源、生活污染源和综合排污口的污水排放总量为47.4亿吨，各项污染物排放总量约为：化学需氧量21.0万吨、石油类907吨、氨氮2.02万吨、总磷3047吨。水体生态环境恶化，水源污染事故频发，不仅导致了巨大经济损失，导致了食品安全问题，也付出了巨大的环境代价。腐植酸作为天然有机弱酸大分子，与无机、有机、重金属离子等污染物发生沉降作用，使污染物浓度减少，水质澄清。天然水中的腐植酸为有机胶体，有很大的表面积和表面能，可以吸附多种阳离子或阴离子化合物，对无机污染物的净化与转移有重要作用。腐植酸明显的pH缓冲作用，会使受污染水体pH波动不会太大，在弱酸环境中，清除重金属是水环境修复的最有效措施。综上所述，腐植酸类物质在改善生态环境的应用中，可以有效地减少农药和化学肥料对生态环境的污染，并在净化养殖业的空气污染、治理工业及都市生活的污水和重金属污染中有广泛的应用，是污染物的“清道夫”,对生物和人类健康起保护作用。因此，腐植酸类物质是净化生物圈、改善生态环境的宝贵资源。让我们高举生态文明建设大旗，举全行业之力，推进腐植酸在修复环境中发挥重要作用。1.2项目产品分析腐植酸(HA)和黄腐酸(FA)是地球上广泛分布的一类天然大分子芳香族羟基羧酸的混合物。能作为生产HA和FA和黄腐酸(FA)是两种重要的腐植酸产品，都是天然活性化学制剂和中间体。HA-Na作为植物生长刺激剂、动物饲料添加剂、肥效增进剂、石油天然气钻井液处理剂、陶瓷泥料添加剂、水质稳定剂、粉体粘结剂、矿物浮选克制剂等方面的成功应用，在我国已经有30数年的历史。尤其是在本世纪初兴起的保护生态环境、增进农业可持续发展的理念已深入人心，绿色环境保护产业方兴未艾，国内外农业领域对腐植酸类产品的需求量与日俱增，这正是大力发展HA产业的良好契机。HA-Na,尤其是FA,是用于现代绿色农业的高技术产品。开发HA-Na和FA,完全适应当今世界资源和环境可持续发展总趋并把节省型农业技术作为发展现代生态农业、建设社会主义新农村的重要举措。HA-Na、FA是公认的天然生物活性组分，也为增长农产品产量，人类无节制地使用化肥和农药，导致土壤退化、作物品质下降、肥料运用率减少，环境污染却日益加剧，食品安全以及生物和人类健康遭受威胁。使用HA-Na和FA,是减少污染、节省化肥、提高肥效、改善作物品质、保障食品安全的重要措施之一。专家认为，本世纪是有机生物制剂与无机化肥并存的时代，实行天然生物活性剂、化肥、低毒农药、生长增进剂的复合化，是农业化学品绿色、高效、节省化运用的必然趋势。本省HA-Na的产量很少，FA的生产几乎为空白。这两种产品的开发，不仅为国内外提供优质HA类农用制剂，并且将为本省绿色农业的发展做出奉献。仅自身无任何毒性和污染，并且有许多独特的物理-化学活性和生化效应。在粮食、蔬菜，花卉、茶叶、烟草、水果、经济林、施为例，每亩地只用固体粉末20~50g,水溶液浓度为0.010~0.0001%),一般就可增产8~30%,肥效期延长30~60天，并能明显提高作物的抗旱、抗冻、抗盐碱的能力，减少病虫害，做到少施甚至不施农药。FA与农药复合施用，还可使农药增效均有一定功能。该二产品的开发，也必将对我国本省的生态建设和医疗卫生事业有所奉献。目前国内腐植酸企业的工艺技术落后，设备陈旧，甚至有不少厂家仍处在手工作坊式操作的水平，无论产品数量还是质量性能都不能适应目前绿色产业高速发展的规定。本项目不照搬国内同行的落后技术和设备，而是通过黑龙江原生态传奇肥业股份有限企业先后与北京大学、中国管理科学研究院的黄宝库专家、中国农业科学院、中国农业大学的吕贻忠专家等研究机构和高等院校进行合作，引进成熟新技术，为此后继续提高企业自主创新能力、打造高水平腐植酸品牌奠定基础，并为全面提高HA行业的技术水平、重塑HA行业形象做出示范。黑龙江原生态传奇肥业股份有限企业属于高附加值的煤炭深加工产业，HA-Na和FA的市场需求信息可靠，利润和投资回报率高，风险性小，企业经济效益明显。从振兴黑河当地经济角度考虑，该项目也有重要的实际意义。重要技术经济指标：序号1生产规模固体粉剂黄腐酸(FA)液体2工业品，Na0H≥工业品3动力消耗电456789全厂定员人其中：生产工人人占地面积M²其中：建筑面积M²总投资万元建设资金万元流动资金万元购置土地万元建设期年生产寿命期年年操作日天单位成本投资利税率%投资利润率%投资回收期年(BEP)1其中工艺水其中生产建筑1360投产后第2年算起下同含建设期达排放原则2023T/aHA-Na和500T/aFA项目符合绿色产业发展的需要，立项根据充足，规模合理，产品方案和建设方案可行，工艺技术和设备先进可靠，具有明显的社会经济效益和环境效益，有广阔的推广应用前景。提议各级政府及部门大力支持，促其项目早日第二章市场预测HA-Na和FA的农业领域用量最大，故本章以农业市场分析2.1国外市场预测从20世纪初到50年代，国外腐植酸领域处在基础研究和产品试用阶段，重要成就是发现了HA的生物活性及增产效果，引起农业和生物科学界的广泛关注。60年代初，前苏联首先实现了HA和FA的工业生产。到80年代，全苏联以泥炭为原料的黄腐酸类制剂年产量到达15万吨，以褐煤和风化煤为原料制成的HA-Na(重要用于石油钻井和农业)也到达10万吨以上，都非常畅销。90年代初，德国和阿塞拜疆合作，开发了更高活性的FA制剂，其牌号为Humaz和Humat,年产5吨。加拿大、爱尔兰、波兰、法国等也生产部分泥炭FA制剂。美国重要运用北达科塔州的优质风化褐煤(Leonardite)生产多种HA和FA制剂，尤其和饲料添加剂(牌号BOVI-PRO),每年都在10万吨左右，成为农业市场的“香饽饽”。近十年来，伴随环境保护和食品安全意识的增强，此类产品的国际市场前景日益看好。美国、俄罗斯等大国除本国销售外，还大量出口原料和产品。美国名牌“K-10”(一种腐植酸钾钠复盐)、“高美施”(一种HA液肥)等曾销市场。近期不少国家和地区都对我国HA原料和HA-Na、FA产品很感爱好，如日本、韩国、西欧、澳大利亚等都通过台湾和香港从我国大陆购置HA和FA,仅山西省每年出口HA-Na就达3000多吨，优质风化煤2万多吨；新疆米泉和昌吉等地也向东南亚、日本等出口HA-Na和FA;我国黑龙江与美国合资生产的泥炭FA制剂也与韩国、澳大利亚等国家到达出口贸易协定，其中包括每吨上百万元的医用FA制品。菲律宾也有广阔的FA市场，去年上海通微生物技术企业援助菲律宾建成3000T/a的液体HA肥料装置，其产品风行东南亚。可以预料，此后HA和FA的国际贸易市场将会有更大的发展空间。2.2国内市场预测我国从上世纪70年代开始HA和FA的开发与生产。80年代中期，HA-Na产量到达5万多吨，重要用于石油钻井、农业配肥和出口。FA的工业生产，最早是从河南巩义开始的。当时两个厂的“FA抗旱剂1号”总产量达500T/a,到90年代已在全国农田推广应用3000多万亩，获得明显的社会经济效益，受到顾客的欢迎。新疆哈密开发的“FA旱地龙”(水剂),到90年代末也形成1万T/a的规模，在全国合计推广应用1亿多亩。这两项成果的大力推广，使广大顾客亲眼看到了FA抗旱节水、抵御病害、增进生长、提高产量和品质的综合效应，为打开FA的农业市场奠定了基础。此外，用FA和HA-Na配制的营养液，在国内市场上销量也不停增长。据2023年记录，此类液肥正式注册的已经有50多种品种，总产量到达50T/a左右，十分畅销。上世纪末，伴随国内优质煤炭HA资源的日益减少和短缺，以农作物废料发酵生产的“生物技术黄腐酸”(“BFA”)异军突起，打入农业市场，与煤炭FA展开剧烈竞争。由于市场的无序竞争，再加缺乏有效的原则体系及管理机制的监控，导致近几年HA-Na和FA质量下滑，以次充好、假冒伪劣、坑农害农的现象时有发现象。伴随国家监控管理体制的不停完善，HA、FA市场必将愈加规范和繁华。现代大规模生态农业建设为HA、FA产品提供了无限广阔的需求空间，况且我国北方优质煤炭HA原料的日渐减中的应用(约5000T/a),以及在石油钻井、水质稳定、粉煤(粉焦)粘结成型、水煤浆稳定、畜禽养殖等方面的应用也有较大的市场空间。保健、医用FA在我国虽未大规模进入市场，但山西、广东、吉林、河南等也曾获准省级批号，获得明显的医疗效果，为此后的市场推广大下了基础。2.3项目所在市场预测黑河市地处中国东北边陲，以黑龙江主航道中心线为界，与俄罗斯远东第三大都市一—阿穆尔州首府布拉戈维申斯克隔江相望。版图面积68726平方公里(10308.9万亩),占全省的15.1%。市辖北安、五大连池、嫩江、逊克、孙吴、爱辉和五大连池风景区2市3县2区，64个乡镇756个村屯。加强农业产业构造调整，加紧农产品加工业发展，农业产业化经营展现平稳发展的良好态势。黑河市通过实行特色农业发展战略，大力培育和发展具有市场潜力和地方优势的产业，确定了大豆、小麦、玉米、水稻、马铃薯、乳品、山珍加工和鱼类养殖等主导产业，大力发展绿(特)色、有机、无公害农产品精深加工。垦地联合推进，不停扩大生产能力和基地生产规模，构建精深加工和流通企业群体。黑河市依托农垦现代化大农业的优势，完善基础设施，制定优惠政策，加大引资力度，垦地联手推进九三、嫩江、北安、爱辉、五大连池、龙镇等地的农产品加工园区建占总面积的18.3%,农村人均耕地17.8亩，居全省首位。目前，黑龙江市各地正精心筹划农业产业化项目，编制中长期发展规由于化工原料和煤炭价格一路飙升，国内HA-Na的价格由2023年的800~1500元/T猛增到目前的2023~3800元/T(依质量指标而异),出口价格更高。本项目HA-Na生产所用的原料水分高达60%或更高，而HA含量较低(干基含量55%左右),从而增长了原料和燃料消耗，故HA-Na价格应取较高定位—I级品为3600元/T,Ⅱ级品为3200元/T,可保证获得很好收益。FA(水剂)的价格参差不齐。2023年“FA-旱地龙”(8%水剂)的价格约2万元/T,“农家宝”(一种生物技术FA,8%水剂)高达5.5万元/T;近期价格有所减少，多数FA类水剂(包括生物技术FA)都在1万元~2万元/T之间(出口价格高于4万元/T)。高纯度的日化、保健和医药用FA价格更高。综合考虑顾客承受能力、高昂的宣传推广费用以及保证企业的低位盈利等原因，暂定Ⅱ级(农用)FA(8%水剂)价格为1万元/T,出口价格合适提高；I级(日化、保健、医用)FA(8%水剂)约5~10万元/T(依纯度而定)。第三章产品方案及生产规模3.1产品方案及指标产品暂为两种：腐植酸钠(HA-Na)和黄腐酸(FA)。近期以生产Ⅱ级品HA-Na和Ⅱ级品FA为主，后来可根据市场变化和足够的通用性，在尽量不增长附属设备的状况下，还可合适生产某些系列产品，如腐植酸钾、液体肥料，至于高纯度固体粉状FA的生产，将在第2期工程考虑。HA-Na和FA的重要暂定质量产品与级别重要指标腐植酸钠(HA-Na)黄腐酸(FA)IⅡI(医用)黑色粉末或颗粒棕色溶液腐植酸(HA)%,≥黄腐酸(FA)%,≥8可溶无机盐%,≤5水不溶物%,≤5水分%,≤[注]下标“d”表达干基，其他不注明者为分析基。3.2生产规模根据近期国内外市场调查成果及我司的既有经济实力，确定总设计能力为2500T/a,其中HA-Na(粉剂)2023T/a,FA(水剂)500T/a。第四章工艺技术方案4.1工艺方案选择原则本项目技术方案的选择遵照先进性、合用性和经济性的原则，既考虑合适深度的化学加工，又要尽量简化操作程序，充足运用原料，减少能源消耗，立足国内先进设备，重视自动控制，减少劳动强度，减少工程造价和生产成本，防止和消除环境污染。详细方案是拟选用先进节能的振动流化床干燥机烘干原煤，选择雷蒙磨或类似高效粉碎机进行粉碎。4.1.1活化与萃取此类褐煤的HA含量约50~60%,而FA含量只有1~3%。生产HA-Na可用老式的碱萃取法直接处理。因原料中原生FA含量太低，在生产FA时必须事先氧化活化。拟选用合适的氧化剂和催化剂对原煤进行活化处理。活化反应和FA萃取准备在同一种装置中进行，以节省设备投资，减少操作程序。反应器和萃取器的加热拟选用节能循环导热油设备，以节省能耗。4.1.2固液分离为了提高HA分离速度和分离效果，拟在萃取液中添加适量絮凝剂和助滤剂。拟选用动态离心或过滤设备，产物分离与残渣的洗涤持续进行。洗涤水打回萃取器，作为下次萃取的用水，从而精简了工序，4.1.3精制离达不到质量规定，可通过微滤或超滤设备进行处理。黄腐酸溶液中具有大量无机离子，作为农用级FA可不分离，但对用于食品、日用、保健品和药物的FA(统称医用FA)来说，必须将无机离子脱除到最低容许程度。本工艺拟选用合适的大孔吸附树脂及离子互换技术进行后处理，以脱除FA中的无机盐，制得高纯度的FA。4.1.4浓缩与干燥HA-Na溶液尽量不事先浓缩，直接进入喷雾干燥机或其他高效干燥设备干燥成粉末或颗粒。FA原液浓度较低，需通过减压蒸发设备进行浓缩，以到达规定的浓度指标。4.1.5残渣的后处理洗涤后的残渣约含水70~80%,总HA含量仍有10%左右。拟通过动态迅速干燥措施烘干，送附近肥料厂家用作生产土壤改良剂或有机-无机复混肥料的辅料(一年的残渣可生产3~5万T复混肥)。因建设经费的限制，本项目暂不包括残渣再加工运用工程，待合适时机另4.2工艺流程本项目工艺流程简图4.3工艺先进性及创新点该项目引进新工艺和新思绪，采用如下先进成熟的技术措施：1)通过添加有效的絮凝剂和助滤剂，采用高效动态离心设备，大大提高了腐植酸萃取液的固液分离速度和效率，提高了产品质量；增长微滤或超滤设备以及现代吸附技术，到达生产高纯度HA类产品2)采用廉价、高效的氧化剂，对褐煤及其HA进行氧化降解，使FA含量提高10~20倍(即干基原料的10~20%);3)选用国内本世纪初先进的工艺设备和自控设备，基本实现持4)残渣有效运用，洗涤水回用，生产过程中无任何污染物排放，因此，该工艺属国内同行业领先水平。我企业拟申请高新农用产业认证，可望享有高新技术优惠政策。表3生物有机肥制造工艺腐殖酸原粉—加水到达45%--拌入高温发酵菌种—发酵15天—加入低温发酵菌种发酵7天—加入萃取腐殖酸—晾晒到水分15%--加工颗粒—包装销售。原粉价格160元/吨低温菌种40元/吨管理和包装70元/吨。合计总价格400元/吨高温菌种40元/吨萃取腐殖酸50元/吨加工颗粒40元/吨市场销售价格600—1200元/吨(常规1000元)腐殖酸原粉4吨—160元/吨*4吨=640元氧化剂0.4吨-----1500元/吨*0.4吨=800元氢氧化钠0.4吨—200元/吨*0.4吨=800元能源费100元人工200元合计成本2540元销售价格6000—7000元/吨表4重要工艺设备选型表规格或型号电机功率台数万元来源122郑州229郑州3活化反应器13上海4萃取器2无锡5离心机22张家港61北京7柱蒸发器1常州8原料干燥机沈阳91无锡1无锡2通用，外购耐腐蚀泵3通用，外购清液泵3通用，外购泥浆泵3通用，外购导热油炉18常州自动包装5通用，外机自动灌瓶机18购通用，外购多种槽、罐2自制仪表3通用，外购管线通用，外购分析设备2通用，外购不可预见费第五章环境保护5.1厂区环境现实状况厂址位置：黑河市爱辉区罕达汽镇。环境现实状况5.1.2.1环境空气质量现实状况0.044mg/NmJ,NO₂日平均浓度为0.023—0.033mg/Nms,TSP日平均浓度为0.201—0.257mgI/Nm²,均符合环境空气质量二级原则；NH₃小时平均浓度为0.006—0.163mg/Nm3,HS小时平均浓度为0.001—0.01,均未超过《工业企业设计卫生原则(TJ36—79)》年4月；各布2个点，共8个监测点进行环境噪声现实状况监测。监测成(1)《中华人民共和国环境保护法》,1989年12月；(2)《中华人民共和国大气污染防治法》,2023年4月；(3)《中华人民共和国水污染防治法》,1996年5月；(4)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,1996年10(5)《中华人民共和国固体废