Planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán

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Parámetros económicos de una planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán

Nombre del edificio	Antes de la expansión			Después de la expansión
	Número de plantas	Área ocupada	Superficie construida	Número de plantas	Área ocupada	Superficie construida	Propósito
Área de fermentación	1	2000	2000	1	4000	4000	7 áreas de fermentación, utilizadas para la fermentación natural de fertilizantes orgánicos.
Invernadero para la cría de lombrices	1	20000	20000	1	18000	18000	4 zonas de cría, cría de lombrices
Área de secado	1	900	900	1	900	900	Secado de fertilizante orgánico
Área de procesamiento y envasado	1	300	30 0	1	300	300	Trituración y cribado de fertilizantes orgánicos
Almacén de productos terminados	1	1600	1	1600	1	1600	Almacenamiento temporal de productos terminados
Área de oficinas	1	60	60	1	60	60	Oficina y descanso diarios habituales
Área de alojamiento del personal	1	140	1	140	1	140	Aseo, zona de estar del dormitorio
Otros (pasillos, zonas de estacionamiento, espacios abiertos)	/	14000	/	/	14000	/	Pasillos, zonas de aparcamiento, espacios abiertos
Total		39000	25000	/	39000	25000	/

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Escala del producto

Esta planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán utiliza principalmente estiércol de cerdo deshidratado, abono verde forestal y de hierba, paja de cereales, trigo y patatas, pulpa de remolacha, residuos de cocina, subproductos orgánicos del procesamiento de alimentos y bebidas, residuos/líquidos de biogás, turba/carbón vegetal/cenizas de carbón vegetal, etc. para fabricar fertilizantes orgánicos mediante fermentación. El proyecto de ampliación produce 18 000 toneladas de fertilizante orgánico al año. Los distintos productos antes y después de la ampliación del proyecto se detallan en la tabla siguiente.

No.	Nombre del producto	Especificaciones	Forma	Producción anual			Cambio (t/a)
				Proyecto original (t/a)	Proyecto de ampliación (t/a)	Expansión completa tras la expansión Fábrica (t/a)
1	Estiércol de lombriz	20 kg/bolsa	Polvo/gránulos	12000	0	12000	±0
2	Fertilizante orgánico	20 kg/bolsa	Polvo/gránulos	0	18000	18000	18000
Total				12000	18000	30000	18000

La calidad de los fertilizantes orgánicos producidos por este proyecto debe cumplir con los estándares de la industria. Tras la fermentación aeróbica de las materias primas y auxiliares utilizadas en este proyecto, el fertilizante orgánico producido es sólido y tiene un contenido de agua de aproximadamente 30%. Los valores específicos de la norma de implementación del fertilizante orgánico de este proyecto se muestran en la tabla siguiente.

Artículo	Indicador
Fracción másica de materia orgánica (en base seca), (%)	≥45
Fracción másica de nutrientes totales (nitrógeno + pentóxido de fósforo + óxido de potasio)	≥5,0
(en base seca), (%)
Fracción másica de agua (muestra fresca), (%)	≤30
Acidez (pH)	5.5~8.5
Arsénico total (As) (en base seca)	≤15
Mercurio total (Hg) (en base seca)	≤2
Plomo total (Pb) (en base seca)	≤50
Cadmio total (Cd) (en base seca)	≤3
Cromo total (Cr) (en base seca)	≤150
Recuento viable efectivo (ufc), miles de millones/g	≥0,20
Materia orgánica (en base seca), %	≥40,0
Humedad, %	≤30,0
valor del pH	5.5~8.5
Recuento de coliformes fecales, unidades/g	≤100
Mortalidad de huevos de Ascaris, %	≥95
Periodo de validez, meses	≥6
Arsénico total (As) (en base seca)	≤15
Mercurio total (Hg) (en base seca)	≤2
Plomo total (Pb) (en base seca)	≤50
Cadmio total (Cd) (en base seca)	≤3
Cromo total (Cr) (en base seca)	≤150

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Principales materias primas y materiales auxiliares

Esta planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán utiliza estiércol de cerdo deshidratado, abono verde forestal y de hierba, paja de cereales, trigo y patatas, pulpa de remolacha, residuos de cocina, subproductos orgánicos del procesamiento de alimentos y bebidas, residuos/líquidos de biogás, turba/carbón vegetal/cenizas de carbón vegetal, etc. para fabricar fertilizantes orgánicos mediante fermentación. Las materias primas y auxiliares antes y después de la ampliación del proyecto se detallan en la tabla siguiente.

No.	Nombre de la materia prima	Consumo anual (t/a)			Variación (t/a)	Capacidad máxima de almacenamiento (t)	Observaciones
		Proyecto original	Proyecto de ampliación (t/a)	La fábrica completa tras la ampliación.
1	Estiércol de vaca	24000	0	24000	±0	200	/
2	Lombriz de tierra	6 0	0	60	±0	20	/
3	Estiércol de cerdo deshidratado	0	4000	4000	4000	200	Ingredientes principales: materia orgánica.
4	Abono verde de hierba forestal	0	4000	4000	4000	200	Ingredientes principales: fibra vegetal.
5	Paja de cereales, trigo y tubérculos	0	2000	2000	2000	100
6	Pulpa de remolacha	0	2000	2000	2000	100
7	Desperdicio de alimentos	0	2000	2000	2000	100	Clasificados y fermentados Productos de degradación de residuos de cocina cocinados; componentes principales: materia orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio.
8	Subproductos orgánicos del procesamiento de alimentos y bebidas	0	2000	2000	2000	50	Principalmente lías de vino, lías de salsa de soja, lías de té, lías de hongos comestibles, lías de frutas, lías de azúcar, etc.; componentes principales: materia orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio.
9	Residuos/líquidos de biogás	0	1000	1000	1000	5	Componentes principales: materia orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio.
10	Turba/ceniza de carbón vegetal	0	1000	1000	1000	5
11	Agente fermentador probiótico	0	70	70	70	5	Agente fermentador

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Lista de equipos de la planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán

La renovación y ampliación de los principales equipos de producción y auxiliares de esta planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán se muestran en la tabla siguiente.

No.	Nombre del equipo	Modelo	Cantidad			Cambios (unidades)	Propósito
			Proyecto original	Proyecto de expansión	Después de la expansión
1	Carretilla elevadora	932/946	2	0	2	±0	Transporte de materias primas.
2	Camión	/	2	0	2	±0	Transportar materias primas.
3	Máquina de embalaje	/	1	0	1	±0	Se utiliza para envasar abono de lombrices y fertilizantes orgánicos.
4	Trituradora	/	1	0	1	±0	Se utiliza para triturar abono de lombriz y fertilizante orgánico.
5	Máquina de cribado	/	1	0	1	±0	Se utiliza para tamizar y eliminar las impurezas del abono de lombriz y el fertilizante orgánico.
6	Volteador de compost	/	0	2	2	2	Se utiliza para el compostaje y la fermentación de abono de lombrices y fertilizantes orgánicos.

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Personal y sistema de producción

El proyecto de la planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán no implica la producción nocturna antes y después de la ampliación. Antes de la ampliación, había 6 empleados en el proyecto, todos los cuales se alojaban en la zona de la fábrica y no comían en ella; el proyecto de ampliación añadió 6 nuevos empleados, ninguno de los cuales comía ni dormía en la zona de la fábrica. Los cambios en las cuotas de mano de obra antes y después de la planta de procesamiento de fertilizantes La expansión del proyecto se muestra en la tabla siguiente.

No.	Categoría	Proyecto original	Proyecto de expansión	Toda la fábrica tras la ampliación
1	Número de empleados	6	6	12
2	Sistema de trabajo	Sistema de trabajo de 8 horas diarias.	Sistema de trabajo de 8 horas diarias.	Sistema de trabajo de 16 horas diarias.
3	Días laborables	280 días	280 días	280 días
4	Comida y alojamiento	Todos permanecen en la zona de la fábrica y no comen en la zona de la fábrica.	No se permite comer en la zona de la fábrica.	Seis personas permanecen en la zona de la fábrica y no comen en ella.
5	Tiempo de producción anual	2240 h/a	2240 h/a	4480 h/a
6	Escala de producción	Producción anual de abono de lombrices: 12 000 toneladas.	Producción anual de fertilizante orgánico: 18 000 toneladas.	Producción anual de fertilizante orgánico: 30 000 toneladas.
				(incluido el estiércol de lombriz).

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Obras públicas

(1) Fuente de alimentación

El suministro eléctrico de esta planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán proviene de la red eléctrica municipal, con un consumo anual aproximado de 10 000 kWh. No hay generadores instalados en el proyecto.

(2) Suministro de agua

El agua doméstica y el agua suplementaria para fermentación de este proyecto de ampliación se suministran directamente desde la red municipal de abastecimiento de agua, con un consumo de agua doméstica de 60 t/a y un consumo de agua suplementaria para fermentación de 126 t/a, lo que supone un consumo total de agua del proyecto de 186 t/a.

(3) Drenaje

Esto planta de producción de fertilizantes orgánicos El proyecto implementa el desvío de aguas pluviales y aguas residuales, y se instalan sistemas de tuberías independientes para las aguas pluviales y las aguas residuales domésticas. El lixiviado de fermentación del proyecto se reutiliza como agua de fermentación después de pasar por la zanja del área de fermentación a la siguiente tanda de fermentación de material, y no se vierte al exterior.;

El agua suplementaria de fermentación se evapora de forma natural y no se generan aguas residuales; las aguas residuales domésticas se tratan en una fosa séptica de tres niveles para cumplir con la norma de calidad del agua de riego de las tierras agrícolas y, a continuación, se reutilizan para la pulverización de la granja de cría de lombrices, sin descargarse al exterior; el agua de lluvia se vierte a la red municipal de aguas pluviales.

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Diseño del proceso de fertilizante orgánico

Esta planta de fabricación de fertilizantes en Pakistán utiliza estiércol de cerdo deshidratado, abono verde forestal y de hierba, paja de cultivos de cereales y patatas, residuos de cocina, subproductos orgánicos del procesamiento de alimentos y bebidas, residuos/líquidos de biogás, turba/carbón vegetal/cenizas de carbón vegetal, etc., para fermentarlos y procesarlos y convertirlos en fertilizantes orgánicos. El proyecto de ampliación produce 18 000 t/a de fertilizantes orgánicos al año.

Breve descripción del proceso:

(1) Mezcla:

Mezclar las materias primas en la zona de fermentación en proporciones adecuadas utilizando una carretilla elevadora y un volteador de compost.

(2) Compostaje:

Los materiales mixtos se compostan y fermentan en la zona de fermentación. Durante el proceso de fermentación del compostaje, es necesario añadir agentes fermentadores probióticos para que las materias primas se calienten rápidamente y fermenten y maduren. La temperatura máxima durante el proceso de compostaje es de unos 65 °C. Durante el proceso de fermentación, se genera calor y se evapora el agua.

Por lo tanto, se utiliza un volteador de compost para voltear el compost cada 3-4 días y permitir que el oxígeno llegue a las materias primas internas para que continúen fermentando y madurando, de modo que las materias primas puedan fermentarse y madurar de manera uniforme. Después de voltear el compost, la temperatura seguirá aumentando y luego bajará. Después de 15-20 días de fermentación, las materias primas están básicamente fermentadas y maduras, y la temperatura baja inmediatamente a la temperatura ambiente.

Durante el proceso de fermentación, cuando el contenido de humedad es bajo, para garantizar la reproducción de los microorganismos y mantener el contenido de humedad de los materiales fermentados entre 60% y 65%, es necesario reponer adecuadamente los materiales con agua. Durante el proceso de fermentación, parte de la humedad de los materiales se evapora debido al aumento de la temperatura y otra parte se pierde por los microorganismos.

Por lo tanto, siempre que se controle la humedad inicial de los materiales fermentados, la cantidad de lixiviado producido durante el proceso de fermentación es pequeña. El lixiviado se recoge mediante las ranuras de la zona de fermentación y se reutiliza para la siguiente tanda de materiales que se va a fermentar.

(3) Secado:

Una vez completada la fermentación del compost, los materiales se secan en la zona de secado durante unos 15 días. La zona de secado es un invernadero con estructura de acero. El contenido de humedad de los materiales se controla para que no supere el 30% mediante el secado.

(4) Trituración y cribado:

Después de que el fertilizante orgánico seco sea simplemente triturado por la trituradora, se envía a la máquina cribadora para su cribado y eliminación de impurezas.

(5) Embalaje:

El fertilizante orgánico tamizado se envasa con la máquina de envasado y se comercializa.

Proceso de producción del proyecto original

El original proyecto de planta de fertilizantes El proceso de producción es el siguiente:

(1) Transporte de materias primas:

Para evitar que el olor generado por el transporte de materias primas afecte a puntos sensibles a lo largo de la ruta de transporte, es necesario seleccionar razonablemente la ruta de transporte, intentar elegir una ruta con buenas condiciones de carretera y evitar zonas sensibles, como el área urbana principal de la ciudad; evitar el transporte durante las horas punta de tráfico; durante el transporte de estiércol de vaca, reforzar la gestión del transporte de estiércol de vaca y sellar los vehículos de transporte. Está prohibido omitir y tirar a lo largo del camino para evitar la contaminación secundaria durante el transporte.

(2) Fermentación:

Después de la mezcla, las materias primas pasan a la fase de fermentación. Este proyecto adopta la fermentación a temperatura ambiente. El proceso de fermentación descompone primero la materia orgánica fácilmente descomponible para producir CO2 y H2O, y al mismo tiempo genera calor para aumentar la temperatura. Los microorganismos utilizan el carbono, el nitrógeno y otros nutrientes de la materia orgánica para sintetizar citoplasma para su propia reproducción, al tiempo que liberan calor para descomponer la materia orgánica.

La descomposición de la materia orgánica en la fase inicial de la fermentación es realizada por bacterias mesófilas (la temperatura óptima para su crecimiento y reproducción es de 30-40 ℃). A medida que aumenta la temperatura de la pila, las bacterias termófilas, cuya temperatura óptima es de 45-65 ℃, sustituyen a las bacterias mesófilas y se descomponen de manera eficiente. El material fermentado es materia orgánica descompuesta con bajo contenido de agua, forma sólida y pH entre 6 y 8.

(3) Alimentación de lombrices:

Transfiera el estiércol de vaca al área de cría y apílelo en un lecho de cría de lombrices con una altura de 40 cm y una anchura de 1,5 m a 2 m, y coloque semillas de lombrices en él. Las lombrices tienen una clara tendencia a buscar temperaturas adecuadas, alimentos frescos y capas de humedad adecuadas, y tienen una fuerte tendencia a aglomerarse. Cuando se cumplen estas condiciones básicas, las lombrices no se escapan.

Durante el proceso de cultivo, la pulverización se realiza una vez cada 7 días de media, durante unos 10 minutos cada vez, y es recomendable mantener la humedad del suelo en torno al 50%. En verano, cuando la temperatura es alta, el intervalo de pulverización puede acortarse adecuadamente, dependiendo de las condiciones meteorológicas y de temperatura.

(4) Separación de lombrices:

Las lombrices se separan aprovechando su aversión a la luz. Se realiza una separación manual y se retira la capa superior del abono de lombriz. Cuando las lombrices ven la luz, se desplazan a la capa inferior. De esta forma, la capa superior del abono de lombriz se retira cíclicamente y, finalmente, las lombrices quedan ocultas en la capa inferior.

Alimentación: Las lombrices convierten el material base en abono de lombriz durante su período de crecimiento. Por lo tanto, es necesario alimentarlas oportunamente. La alimentación se lleva a cabo cubriendo directamente el montículo con material nuevo. La alimentación se realiza aproximadamente una vez por semana, y el número de alimentaciones es coherente con el ciclo de fermentación y el volumen de fermentación; las lombrices pueden digerir las materias primas y convertirlas todas en abono de lombriz.

(5) Secado:

El estiércol de lombriz separado se coloca sobre un suelo endurecido para que se seque durante unos 15 días.

(6) Trituración y cribado:

Después de triturar el abono seco de lombriz con una trituradora, se transfiere a una máquina cribadora para su cribado y eliminación de impurezas.

(7) Embalaje:

El fertilizante orgánico tamizado se envasa con una máquina envasadora y se comercializa.

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Análisis de perspectivas y estrategia de inversión para la construcción de una planta de producción de fertilizantes orgánicos en Pakistán

Pakistán es un importante país agrícola, pero su dependencia prolongada de los fertilizantes químicos ha provocado la degradación del suelo, y la demanda del mercado de fertilizantes orgánicos está creciendo rápidamente. Al mismo tiempo, el apoyo de las políticas gubernamentales, el suministro de materias primas a bajo costo y las necesidades de protección del medio ambiente brindan enormes oportunidades comerciales para la producción de fertilizantes orgánicos.

1. Fuerte demanda del mercado

Economía dominada por la agricultura: La agricultura representa 241 TP3T del PIB de Pakistán, y los principales cultivos son el trigo, el arroz, el algodón, la caña de azúcar y las frutas (como los mangos y los cítricos).

Problema del uso excesivo de fertilizantes químicos: Pakistán se encuentra entre los países con mayor uso de fertilizantes del mundo, pero el contenido de materia orgánica del suelo ha descendido a menos de 11 TP3T (un suelo sano requiere entre 31 TP3T y 51 TP3T), lo que ha provocado una disminución de los rendimientos, y los agricultores están empezando a recurrir a los fertilizantes orgánicos.

Inicio de la agricultura ecológica: Actualmente, el cultivo ecológico solo representa el 11 % del total, pero el objetivo del Gobierno es aumentarlo al 10 % para 2030, y se espera que la demanda de fertilizantes ecológicos crezca entre un 15 % y un 20 % anual.

2. Fuerte apoyo político

Subvenciones e incentivos fiscales:

Algunas provincias (como Punyab y Sind) ofrecen exenciones fiscales durante 3-5 años o préstamos a bajo interés para la producción de fertilizantes orgánicos.

En 2023, el Gobierno pakistaní puso en marcha la “Iniciativa Pakistán Verde” para fomentar el uso de fertilizantes orgánicos en sustitución de los fertilizantes químicos.

Las regulaciones medioambientales promueven:

Restringir la quema de paja y fomentar el compostaje (multas para los infractores).

Las grandes explotaciones agrícolas (como las granjas avícolas y lecheras) deben gestionar el estiércol, ya que, de lo contrario, se enfrentarán a sanciones.

3. Suministro adecuado de materias primas y bajo coste.

Residuos agrícolas: cáscara de arroz, bagazo, paja de algodón, etc., a un precio de $10-30/tonelada.

Estiércol de ganado y aves de corral: Pakistán es el quinto productor mundial de aves de corral, y el estiércol de pollo es abundante (disponible de forma gratuita o a bajo precio). El estiércol de vaca y de oveja es muy fácil de adquirir en las zonas ganaderas (como Sindh).

4. Panorama competitivo y oportunidades

Las empresas locales cuentan con tecnología obsoleta: la mayoría de las fábricas de fertilizantes orgánicos existentes son pequeños talleres y la calidad del producto es inestable (alto contenido de humedad, descomposición incompleta).

Alta dependencia de las importaciones: los fertilizantes orgánicos de alta gama (como los fertilizantes granulados y los fertilizantes bioorgánicos) se importan principalmente de China y la India, y son caros (alrededor de $400-600/tonelada).

Brecha de mercado: Existe una gran demanda de fertilizantes orgánicos granulados (convenientes para la fertilización mecanizada) y fertilizantes orgánicos biológicos (que contienen bacterias fijadoras de nitrógeno y bacterias disolventes de fosfato), pero la oferta local es insuficiente.

La agricultura pakistaní tiene una gran demanda de fertilizantes orgánicos, las políticas locales lo apoyan, las materias primas son casi gratuitas y el margen de beneficio es considerable. En Pakistán, es muy conveniente comenzar con una línea de producción de fertilizantes granulados de tamaño mediano para probar la aceptación del mercado. El mercado de fertilizantes orgánicos de Pakistán está a punto de explotar, y quienes tomen la iniciativa podrán ocupar una posición dominante.

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