Impianto di produzione di fertilizzanti biologici in Kazakistan

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Principali indicatori economici e tecnici

Gli indicatori economici e tecnici principali relativi al progetto dell'impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan sono riportati nella tabella sottostante.

No.	Nome	Q.T.
A	Soluzione di prodotto
1	Fertilizzante organico microbico	80.000 t/a
B	Materie prime e materiali ausiliari
1	Fango di birra	8.000 t/a
2	Farina di soia	16.000 t/a
3	Panello di colza	16.000 t/a
4	Residui di funghi commestibili	16.000 t/a
5	Letame suino (letame suino secco senza percolato)	24.000 t/a
6	Ceppo deodorante	4 t/a
7	Soda caustica in fiocchi	0,45 t/a
8	Acido solforico concentrato 98%	1.460 t/a
C	Indicatori energetici
1	Elettricità	1,769 milioni di kW·h/anno
2	Acqua dolce	250 m³/anno
D	Quote di manodopera e sistema di lavoro
1	Quota di manodopera	30 persone
2	Orario di lavoro	24 ore al giorno
3	Giorni lavorativi	300d/a
E	Indicatori di costruzione
1	Superficie del territorio	6.660 m²
2	Superficie dell'edificio	2.400 m²

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Situazione relativa allo stoccaggio e al trasporto dei materiali

Le quantità di materie prime e ausiliarie, nonché le condizioni dei prodotti richieste per il progetto relativo a questo impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan sono riportate nella tabella sottostante.

No.	Nome della materia prima	Consumo annuo (t/a)	Metodo di conservazione
1	Fango di birra	8000	Impilamento
2	Farina di soia	16000	Impilamento
3	Panello di colza	16000	Impilamento
4	Residui di funghi commestibili	16000	Impilamento
5	Letame suino (letame suino secco senza percolato)	24000	Impilamento
6	Ceppo deodorante	4	In sacchi
7	Soda caustica in fiocchi	0.45	In sacchi
8	Acido solforico concentrato 98%	1460	Serbatoio di stoccaggio

Introduzione alle proprietà fisiche e chimiche delle principali materie prime e ausiliarie:

Letame suino:

Il letame contiene una grande quantità di materia organica e varie sostanze nutritive necessarie alle colture, il che contribuisce ad aumentare la resa dei raccolti e a migliorare la fertilità del suolo.

Farina di soia, panello di colza, residui di funghi commestibili:

Contiene una grande quantità di sostanza organica, azoto, fosforo, potassio e oligoelementi.

Fango di birra:

Anche i residui prodotti dalla produzione della birra, ricchi di proteine e oligoelementi, possono essere utilizzati come substrati di fermentazione.

Batteri di fermentazione deodoranti:

Elimina gli odori ambientali e inibisce la proliferazione di agenti patogeni nocivi.

Acido solforico:

Formula molecolare H₂SO₄, peso molecolare 98, forte acidità; il prodotto puro è un liquido oleoso incolore, trasparente e inodore. L'acido solforico concentrato possiede una forte capacità di assorbimento dell'acqua, è facilmente solubile in acqua e può essere miscelato con l'acqua in qualsiasi proporzione. L'acido solforico viene utilizzato per la produzione di fertilizzanti chimici ed è inoltre ampiamente impiegato in settori quali quello chimico, farmaceutico, delle materie plastiche, dei coloranti e della raffinazione del petrolio.

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Progettazione del flusso di processo per la produzione di fertilizzanti organici biologici

Il progetto relativo all’impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan prevede l’utilizzo degli edifici esistenti per la realizzazione. Durante il periodo di costruzione non sono previsti interventi di ingegneria civile, ma solo l’installazione e la messa in servizio delle attrezzature. In base alle materie prime e alle tipologie di prodotto fornite dal cliente, il team di ingegneri di RICHI ha progettato per il cliente il seguente flusso di lavorazione del fertilizzante organico biologico:

(1) Miscelazione

Il letame suino, i residui di birrificazione, la farina di soia, la torta di colza e i residui di funghi commestibili vengono miscelati in un rapporto di 3:1:2:2:1 nella vasca di miscelazione. La vasca di miscelazione è di tipo chiuso. Durante il processo di miscelazione a circuito chiuso, l’acido solforico concentrato viene dosato e pompato nella miscela contenuta nella vasca attraverso una tubazione chiusa, passando per la valvola di ingresso dell’acido solforico della vasca stessa, e viene rapidamente amalgamato con la miscela.

Poiché l’acido solforico concentrato è un acido forte con un elevato punto di ebollizione e difficilmente volatilizzabile, possiede forti proprietà ossidanti. Una volta miscelato al materiale, è in grado di reagire e consumare rapidamente la materia organica presente nella miscela, ottenendo così l’effetto di sterilizzazione e sbiancamento. Dopo un'adeguata miscelazione, il pH della miscela risulta neutro, il che favorisce la fermentazione. Durante il processo di miscelazione si genera una piccola quantità di nebbia di acido solforico.

(2) Fermentazione nel compostaggio

Il progetto relativo all'impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan utilizza una tecnologia di fermentazione aerobica a compostaggio semisecco. Durante il processo di fermentazione non verrà generato alcun percolato. Il fondo della vasca di fermentazione è rivestito con cemento impermeabile.

Nella fase iniziale del compostaggio, che dura da 1 a 3 giorni, poiché il materiale stesso contiene ossigeno sufficiente a soddisfare il fabbisogno dei batteri biologici, i batteri aerobici decompongono innanzitutto i materiali deperibili, per poi assorbire le sostanze nutritive (carbonio e azoto) della materia organica decomposta; tali sostanze vengono utilizzate per la riproduzione batterica, mentre le sostanze nutritive residue vengono decomposte in anidride carbonica e acqua, rilasciando calore che fa aumentare la temperatura del cumulo.

Quando la temperatura è compresa tra 25 e 45 °C, i microrganismi mesofili sono relativamente attivi; man mano che la temperatura del cumulo continua ad aumentare, quando la temperatura è compresa tra 45 e 65 °C, i microrganismi termofili, come i termofili e gli actinomiceti, assumono gradualmente il predominio, provocano la decomposizione e l’humus inizia a formarsi.

L'esperienza ha dimostrato che, quando la temperatura di compostaggio supera i 60 °C per tre giorni, le uova dei parassiti e gli agenti patogeni presenti nel materiale vengono eliminati e il compostaggio risulta innocuo. Il processo che prevede un aumento graduale della temperatura da valori bassi a valori elevati costituisce il processo di compostaggio innocuo.

La temperatura del compost viene mantenuta tra i 45 e i 65 °C per circa 10 giorni, in modo da eliminare agenti patogeni e insetti. Quando la temperatura del compost raggiunge i 60 °C, il compost viene rivoltato con un'apposita macchina. La frequenza di rivoltatura è generalmente di una volta ogni 48 ore, per fornire ossigeno, dissipare il calore e uniformare il materiale.

Il processo di fermentazione (compresa la rivoltura del compost) nell'ambito del progetto relativo a questo impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan dura 15 giorni.

(3) Essiccazione

Il fertilizzante fermentato contiene una certa quantità d'acqua e deve essere essiccato. Per l'essiccazione si utilizza un forno elettrico ed è installato un collettore di gas per la raccolta delle polveri.

(4) Granulazione e vagliatura

I prodotti granulari devono essere sottoposti a un processo di granulazione. Il materiale frantumato viene trasportato alla macchina per la produzione di pellet di fertilizzante organico. La granulazione avviene sfruttando la proprietà delle particelle organiche di aggregarsi tra loro sotto l’azione di una certa forza. Durante la granulazione non viene aggiunto alcun legante e le particelle granulari non necessitano di essiccazione.

I fertilizzanti granulari vengono vagliati da una vagliatrice. I granuli che soddisfano i requisiti vengono confezionati e venduti. I fertilizzanti granulari che non soddisfano i requisiti vengono reimmessi nella frantumatrice per fertilizzanti organici per essere frantumati.

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Principali impianti e parametri delle attrezzature di produzione

Il macchina per la produzione di fertilizzantiI dati relativi al progetto dell'impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan sono riportati nella tabella sottostante.

No.	Nome dell'attrezzatura	Q.T.	Note
1	Serbatoio di miscelazione	20	/
2	attrezzature per l'essiccazione del letame	4	/
3	macchina granulatrice per fertilizzanti organici	4	/
4	Distributore automatico	10	/
5	Serbatoio di fermentazione	4	φ6 m × 5 m
6	Vasca di alimentazione	2	22 m × 6,1 m
7	macchina frantumatrice per fertilizzanti	4	/
8	Macchina vagliatrice	4	/
9	Filtropressa	1	/
10	trasportatore di fertilizzante	2	/
11	Apparecchiature per la tutela dell'ambiente	2	Un set di depolveratore a sacchi, un set di spruzzatore d'acqua + spruzzatore alcalino
12	Serbatoio di stoccaggio dell'acido solforico	6	φ3 m × 9,5 m, volume 60 m³, serbatoio orizzontale, utilizzato per lo stoccaggio di acido solforico concentrato 98%

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Analisi della disposizione dei piani e della razionalità

1. Disposizione degli aerei

• La parte settentrionale dell'area dello stabilimento di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan è costituita dal capannone di produzione.
• La parte settentrionale del laboratorio è occupata dall'area delle materie prime e dalla vasca di scarico.
• La parte centrale è occupata dalle attrezzature di produzione.
• La parte meridionale è destinata all'area di produzione e al deposito dei rifiuti pericolosi.
• Sul retro del capannone di produzione si trovano un serbatoio di stoccaggio dell'acido solforico, una vasca di emergenza e una vasca di fermentazione.
• La parte meridionale dello stabilimento è un magazzino in disuso. Nella parte occidentale dello stabilimento sono stati predisposti un ingresso e un'uscita.

2. Analisi della razionalità

① La disposizione delle singole unità all’interno dell’impianto di produzione di fertilizzanti organici è compatta. Sia l’area dedicata alle materie prime che quella dedicata alla produzione si trovano all’interno dell’impianto, il che facilita lo stoccaggio, il trasporto e l’utilizzo delle materie prime.

② I processi produttivi all’interno dell’officina sono organizzati in modo centralizzato. Pur garantendo il rispetto dei requisiti del processo produttivo, la distanza tra le singole attrezzature di produzione è ridotta, il che favorisce la produzione, la gestione, il risparmio sugli investimenti e la riduzione dell’ingombro a terra.

③ È stato predisposto un ingresso/uscita nella parte sud del capannone di produzione e un altro nella parte ovest dello stabilimento; entrambi sono collegati alla strada esterna per facilitare l'entrata e l'uscita dei prodotti dell'impianto.

La disposizione delle aree funzionali del progetto proposto è ragionevole, in quanto consente di sfruttare appieno il sito, agevolare il collegamento tra i vari impianti di produzione e facilitare l'accesso alle reti esterne di elettricità e gas. Pertanto, la disposizione planimetrica del progetto proposto è sostanzialmente ragionevole.

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Ingegneria civile e ausiliaria

Approvvigionamento idrico e fognature

(1) Approvvigionamento idrico

L'acqua utilizzata nell'ambito del progetto relativo a questo impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan proviene dalla rete idrica comunale e viene impiegata interamente acqua dolce. L'acqua utilizzata nel progetto proposto è destinata principalmente all'alimentazione supplementare delle torri di nebulizzazione e al fabbisogno idrico dei dipendenti.

L'acqua utilizzata per la nebulizzazione e la spruzzatura alcalina in questo progetto comprende l'acqua di assorbimento e quella di evaporazione. Secondo le informazioni fornite dall'azienda, il consumo idrico annuo della torre di nebulizzazione è pari a 100 m³.

Il impianto di produzione di fertilizzanti organici I dipendenti del progetto non consumano i pasti né pernottano in fabbrica, e il fabbisogno idrico per uso domestico è calcolato sulla base di 50 L/(persona/giorno). Il progetto prevede un organico di 10 persone e un orario di lavoro annuale di 300 giorni, pertanto il consumo di acqua per uso domestico è pari a 0,5 m³/giorno e 150 m³/anno.

In sintesi, il consumo di acqua dolce del progetto è pari a 250 m³/anno.

(2) Drenaggio

Il progetto relativo al sistema di drenaggio di questo impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan prevede l’adozione di un sistema di deviazione delle acque piovane e delle acque reflue. Dopo essere state raccolte dal sistema di raccolta delle acque piovane nell’area dello stabilimento, le acque piovane vengono scaricate nel canale situato all’esterno dello stabilimento. Le acque reflue provenienti dalla torre di nebulizzazione e la soluzione alcalina della torre di nebulizzazione alcalina vengono sostituite regolarmente. Si tratta di rifiuti pericolosi, il cui smaltimento viene affidato a soggetti qualificati.

La quantità di acque reflue domestiche generate da questo progetto è calcolata pari a 80% del consumo idrico. Il consumo idrico domestico è pari a 150 m³/anno e la quantità di acque reflue domestiche prodotte è pari a 120 m³/anno. Le acque reflue domestiche vengono convogliate nella fossa settica e vengono regolarmente svuotate dal servizio di igiene urbana, senza essere scaricate all’esterno.

Alimentazione elettrica

Dopo il progetto di impianto di produzione di fertilizzanti Una volta entrato in funzione, il consumo energetico è pari a 1,769 milioni di kWh/a, forniti dalla rete elettrica comunale. È stato adottato un doppio sistema di alimentazione, collegato tramite la sottostazione; entrambe le linee sono interrate direttamente e l’alimentazione è garantita.

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Misure di tutela ambientale

Le misure di gestione per la tutela ambientale adottate nell'ambito del progetto relativo a questo impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan sono le seguenti:

Articolo	Link che generano inquinamento	Composizione degli inquinanti	Misure di controllo
Gas di scarico	Polvere derivante dall'essiccazione, dalla granulazione, dalla vagliatura e dal confezionamento	Polvere	viene aspirato dalla cappa e convogliato nel filtro a maniche per essere trattato, prima di essere scaricato attraverso un camino di scarico alto 15 m.
	Miscelazione dei gas di scarico	Nebbia di acido solforico	Una volta raccolta, viene scaricata attraverso un tubo di scarico alto 15 m dopo essere stata trattata con spruzzatura d'acqua e spruzzatura di sostanze alcaline
	Odore di fermentazione	Odore, anidride solforosa, ammoniaca	Una volta raccolta, viene scaricata attraverso un tubo di scarico alto 15 m dopo essere stata trattata con spruzzatura d'acqua e spruzzatura di sostanze alcaline
	Gas di scarico di sfiato dal serbatoio di stoccaggio dell'acido solforico	Nebbia di acido solforico	Rafforzare la gestione delle emissioni non organizzate
	Gas di scarico non trattati ai confini dello stabilimento	Polvere, nebbia di acido solforico, odori	Rafforzare la gestione delle emissioni non organizzate
Rifiuti solidi	Rifiuti solidi generici	Rifiuti di imballaggio, polvere raccolta dal depolveratore a sacchi	I materiali di imballaggio di scarto e la polvere raccolta dal filtro a maniche sono rifiuti generici. I materiali di imballaggio di scarto vengono raccolti e venduti per essere sottoposti a trattamento completo; la polvere raccolta dal filtro a maniche viene riutilizzata nella produzione
	Rifiuti pericolosi	Liquidi di scarto spruzzati, sacchi di imballaggio contenenti soda caustica	Depositati temporaneamente nel locale di stoccaggio provvisorio dei rifiuti pericolosi, affidati a soggetti qualificati per lo smaltimento
	Rifiuti domestici dei dipendenti	Rifiuti domestici	Raccolti e trattati dal servizio di nettezza urbana
Acque reflue	Rifiuti domestici dei dipendenti	Acque reflue domestiche	Dopo essere stato trattato nelle fosse settiche, viene regolarmente rimosso dal servizio di nettezza urbana
Rumore	Rumore generato dal funzionamento di ventilatori, pompe, agitatori, ecc.		Adottare misure quali la riduzione del rumore, la riduzione delle vibrazioni e una disposizione razionale degli spazi

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Prospettive per la realizzazione di un impianto di produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan

Le prospettive relative alla lavorazione dei fertilizzanti organici in Kazakistan sono relativamente ottimistiche, soprattutto alla luce dei seguenti aspetti:

(1) Innanzitutto, la domanda di mercato e il sostegno politico sono fattori chiave per promuovere lo sviluppo dell’industria di trasformazione dei fertilizzanti organici. Il governo kazako attribuisce grande importanza allo sviluppo agricolo, in particolare all’aumento del valore aggiunto dei prodotti agricoli.

Il governo ha elaborato un piano di modernizzazione industriale, con l'obiettivo di portare la quota di trasformazione avanzata dei prodotti agricoli al 70% entro il 2028, al fine di aumentare ulteriormente il valore aggiunto dei prodotti agricoli e rafforzare la competitività internazionale. Questo orientamento politico offre ampie prospettive di mercato per la lavorazione dei fertilizzanti organici.

(2) In secondo luogo, anche le risorse agricole e la capacità produttiva costituiscono una solida base per la lavorazione dei fertilizzanti organici. Il Kazakistan dispone di terreni fertili, di un clima favorevole e di un grande potenziale per lo sviluppo agricolo.

Gli investimenti del governo nelle infrastrutture agricole continuano ad aumentare e il potenziamento della logistica della catena del freddo, delle strutture di stoccaggio e dei sistemi di trasporto favorirà ulteriormente lo sviluppo agricolo. Questi miglioramenti infrastrutturali contribuiranno ad aumentare l’efficienza della produzione agricola, incrementando così la domanda di fertilizzanti organici di alta qualità.

(3) Inoltre, anche la cooperazione tecnica e il sostegno finanziario rappresentano fattori importanti per promuovere lo sviluppo dell’industria di trasformazione dei fertilizzanti organici. Il governo kazako intende modernizzare l’agricoltura introducendo tecnologie all’avanguardia. Tecnologie quali i sistemi di irrigazione intelligenti, la semina con i droni e l’agricoltura di precisione diventeranno fondamentali per lo sviluppo agricolo.

Le aziende produttrici di attrezzature per la fertilizzazione possono fornire tecnologie agricole e di lavorazione all’avanguardia, collaborare con le aziende agricole locali per attuare una gestione intelligente e contribuire a migliorare l’efficienza della produzione agricola e la qualità dei prodotti. Questa cooperazione tecnica non solo contribuirà a migliorare la qualità e l’efficienza produttiva dei fertilizzanti organici, ma stimolerà anche lo sviluppo complessivo dell’agricoltura locale.

(4) Infine, anche il contesto commerciale internazionale offre condizioni esterne favorevoli alla lavorazione dei fertilizzanti organici. Il Kazakistan è uno dei principali esportatori mondiali di grano e i suoi prodotti agricoli sono distribuiti in Asia centrale, in Medio Oriente e in alcuni mercati europei.

Se siete interessati al progetto di realizzazione di un impianto per la produzione di fertilizzanti organici in Kazakistan, non esitate a contattare RICHI Machinery per ricevere assistenza tecnica in materia di fertilizzanti organici impianto di lavorazione dei fertilizzanti progettazione, configurazione delle attrezzature, disposizione della linea di produzione, soluzioni di ingegneria civile, ecc.!