progetto di impianto di produzione di fertilizzanti

Impianto di produzione di concime organico in Afghanistan

impianto di produzione di concime organico in Afghanistan

Il pieno sfruttamento del letame agricolo rappresenta un anello fondamentale nella filiera agricola circolare. La promozione del modello di sviluppo economico circolare “allevamento-concime organico-coltivazione” è la chiave per risolvere l’attuale problema dell’inquinamento da letame negli allevamenti. Si tratta inoltre di un settore nevralgico che favorisce la circolazione del sistema agricolo. Questo settore è legato alla creazione di un’agricoltura circolare e influisce sullo sviluppo di altri settori.

Con l'evolversi della società, la scelta di alimenti biologici ed ecologici è diventata inevitabile. L'uso di fertilizzanti organici costituirà una materia prima fondamentale per migliorare la qualità degli alimenti. La produzione e l'utilizzo di fertilizzanti organici rappresenteranno la tendenza generale e il loro valore continuerà ad aumentare.

Il progetto relativo all’impianto di produzione di concime organico in Afghanistan ha una superficie di costruzione di 1.800 metri quadrati. L’impianto raccoglie letame pre-fermentato proveniente da bestiame e pollame dagli allevatori locali per produrre concime organico. Il fabbisogno di manodopera per questo progetto è di circa 18 persone. I giorni lavorativi all’anno sono 300, con due turni al giorno, ciascuno della durata di 8 ore.

Contenuti principali e portata dell'opera

Il progetto relativo all'impianto di produzione di concime organico in Afghanistan ha una superficie di costruzione di 1.800 metri quadrati, di cui 700 metri quadrati destinati al reparto di produzione del concime organico, 200 metri quadrati al magazzino delle materie prime, 700 metri quadrati al magazzino dei prodotti finiti e 200 metri quadrati agli uffici.

Serbatoi di fermentazione, trituratori di letame, miscelatori di letame, macchina granulatrice per fertilizzanti organiciVengono acquistati, tra l’altro, un frantoio per fertilizzanti e altre attrezzature, e vengono realizzati progetti ausiliari pubblici quali strade di accesso, parcheggi, interventi di inverdimento, muri, impianti di tutela ambientale, approvvigionamento e distribuzione di energia elettrica, approvvigionamento idrico e drenaggio, protezione antincendio e altri, al fine di realizzare una linea di produzione di fertilizzanti organici.

Una volta completato, il progetto consentirà di raggiungere una capacità produttiva annua di 50.000 tonnellate di fertilizzante organico. I principali elementi costruttivi e le dimensioni del progetto sono riportati nella tabella seguente:

Composizione ingegneristicaNomeContenuti relativi all'edilizia
Ingegneria generaleOfficina di produzioneUn piano di 8 metri, struttura in acciaio, superficie di 1800 m², una linea di produzione di fertilizzanti organici è collocata sul lato sud del capannone,
Ingegneria ausiliariaArea ufficiSituato sul lato est dello stabilimento, con una superficie edificata di 200 m²
Ingegneria dei sistemi di stoccaggio e trasportoWorkshop sulle materie primeSituato sul lato est dell'officina, il locale è chiuso e viene utilizzato come magazzino per i materiali ausiliari, con una superficie di 200 m²
Magazzino dei prodotti finitiSituato sul lato ovest del capannone, è utilizzato per lo stoccaggio di fertilizzanti organici e ha una superficie di 700 m²
Ingegneria civileApprovvigionamento idricoLa rete idrica locale registra un consumo di acqua pari a 450 t/a
DrenaggioLe acque reflue di questo progetto sono costituite principalmente da acque reflue domestiche, che, dopo un pretrattamento nelle fosse settiche, vengono utilizzate per la concimazione dei terreni agricoli e non vengono scaricate.
Alimentazione elettricaL'alimentazione proviene dalla rete elettrica locale, con un consumo annuo di 265.000 kWh

Piano di prodotto

La capacità produttiva dell'impianto di produzione di concime organico in Afghanistan, una volta entrato in funzione, sarà la seguente:

No.NomeProduzione annualeSpecifiche di imballaggioNote
1Fertilizzante organico (in polvere)40.000 tonnellateIn sacchi da 40 kg ciascunoUmidità ≤30%
2Fertilizzante organico (in granuli)10.000 tonnellateIn sacchi da 40 kg ciascunoUmidità ≤30%

Norme relative ai prodotti

Il fertilizzante organico prodotto nell'ambito del progetto relativo all'impianto di produzione di letame organico in Afghanistan è conforme alle norme di settore pertinenti; per i dettagli, si veda la tabella sottostante.

ArticoloIndicatori tecnici
Frazione in massa di materia organica (su base secca), %≥30
Frazione in massa dei nutrienti totali (N+P₂O₅+K₂O) (su base secca), %≥4,0
Frazione massica di acqua (campione fresco), %≤30,0
pH (pH)5.5~8.5
Frazione in massa delle impurità meccaniche, %≥70
Arsenico totale (As), mg/kg≤15
Mercurio totale (Hg), mg/kg≤2
Contenuto totale di piombo (Pb), mg/kg≤50
Cadmio totale (Cd), mg/kg≤3
Cromo totale (Cr), mg/kg≤150
Conteggio dei coliformi fecali, unità/g≤100
Mortalità delle uova di Ascaris, %≥95

Nota:

  • ① Maturità: indica il grado di maturità del compost, ovvero il livello di stabilità raggiunto dalla materia organica presente nel compost a seguito della mineralizzazione e dell’umificazione.
  • ② Nel processo di produzione non vengono utilizzate materie prime vietate, quali ceneri volanti, scorie d’acciaio, fanghi e rifiuti domestici (ad eccezione dei rifiuti di cucina previa selezione e maturazione), che comportano rischi per la sicurezza.

Principali materie prime, materiali ausiliari e consumo energetico

Le principali materie prime, i materiali ausiliari e il consumo energetico relativi al progetto di impianto per la produzione di concime organico in Afghanistan sono riportati nella tabella seguente:

Nome del prodottoCategoriaNome del materialeStatoConsumo annualeCapacità massima di archiviazioneNote
Fertilizzante biologicoMaterie primeLetame di bestiame e pollameSemisolido52.000 t204tPrefermentato, contenuto di umidità ≈50%
Polvere di carbone vegetaleIn polvere6000 t40 tIn sacchi da 25 kg ciascuno
Batteri del complesso EMIn polvere0,5 t0,1 tSacco, 5 kg/sacco
Elementi della formula (N, P, K)Polvere2500 t10 tSacco, 50 kg/sacco
Materiali ausiliariSacchetti per l'imballaggio/1,25 milioni300,000Magazzino
Nota: Il processo di produzione non prevede l'utilizzo di ceneri volanti, scorie siderurgiche, fanghi, rifiuti domestici (ad eccezione dei rifiuti di cucina previa selezione e maturazione), materiali contenenti specie esotiche invasive, materiali vietati da leggi e regolamenti, né altre materie prime proibite che comportino rischi per la sicurezza.

Descrizione di alcune materie prime e ausiliarie:

Letame di bestiame e pollame (pre-fermentazione): Il letame animale acquistato nell'ambito del progetto proviene da allevamenti di polli e bovini nei dintorni della città di Ruji. L'azienda ha stipulato contratti di acquisto con diversi allevamenti.

Batteri del composto EM: I batteri EM sono un mix di batteri che comprende generalmente batteri fotosintetici, lieviti, batteri lattici, Subtilis, Bacillus e altri batteri benefici. Possono essere utilizzati come additivi alimentari, per la prevenzione e il controllo delle malattie nell'acquacoltura, per il miglioramento del suolo, per la radicazione e il rafforzamento delle piantine, per il trattamento delle acque reflue, ecc.

Progettazione di un impianto per la produzione di concime organico in Afghanistan

Il fertilizzante organico finito prodotto nell'ambito del progetto relativo all'impianto di produzione di concime organico in Afghanistan si divide in fertilizzante organico in polvere e fertilizzante organico granulare. Il fertilizzante organico in polvere può essere confezionato come prodotto finito dopo la frantumazione, l'aggiunta degli elementi previsti dalla formula e della polvere di carbonio. Il fertilizzante organico granulare deve invece essere miscelato, granulato e raffreddato prima di essere confezionato come prodotto finito.

(1) Ricezione delle materie prime

Le materie prime utilizzate nell'impianto di produzione di concime organico in Afghanistan consistono principalmente in letame avicolo pre-fermentato (fermentato naturalmente per circa 30 giorni prima di essere trasportato allo stabilimento), proveniente interamente dalle città circostanti e trasportato allo stabilimento tramite autocisterne chiuse gestite da personale specializzato.

All’interno dello stabilimento non è presente alcun impianto di stoccaggio temporaneo del letame; il letame avicolo trasportato allo stabilimento viene trasferito direttamente nella vasca di fermentazione, dove viene aggiunto il composto EM per garantire una miscelazione omogenea.

(2) Decomposizione secondaria

I materiali, una volta miscelati in modo omogeneo, vengono sottoposti a una seconda fase di decomposizione nel serbatoio di fermentazione (riscaldamento elettrico), principalmente per decomporre ulteriormente le uova di insetti non completamente fermentate, il platycodon e altri materiali di difficile fermentazione presenti nel letame di pollo fermentato acquistato; tale processo richiede circa 7-10 giorni.

(3) Frantumazione e vagliatura

Il materiale di base del fertilizzante organico viene frantumato dopo la decomposizione, e il materiale frantumato viene convogliato nel vagliatore a circuito chiuso per la vagliatura;

(4) Miscelazione

In base ai requisiti del prodotto, gli ingredienti della formula e la polvere di carbonio vengono miscelati in modo omogeneo nel macchina per la miscelazione dei fertilizzanti, una parte della quale viene confezionata come fertilizzante organico in polvere, mentre l’altra parte viene convogliata alla fase successiva del processo;

(5) Granulazione

Il materiale miscelato viene trasportato al granulatore per fertilizzanti organici tramite un nastro trasportatore chiuso e granulato dal granulatore stesso;

(6) Raffreddamento

I granuli di fertilizzante organico vengono raffreddati naturalmente e ulteriormente raffreddati durante il trasporto sul nastro trasportatore di letame di pollo.

(7) Imballaggio e consegna

Una volta che il prodotto viene inviato alla macchina confezionatrice per il confezionamento (sacchi da 40 kg ciascuno), si ottiene il fertilizzante organico finito.

Nota:

Le materie prime (letame avicolo pre-fermentato) del progetto relativo all’impianto di produzione di concime organico in Afghanistan vengono trasportate allo stabilimento tramite autocisterne chiuse specializzate; non vi sono strutture di stoccaggio temporaneo del letame all’interno dello stabilimento; il letame avicolo trasportato viene trasferito direttamente nella vasca di fermentazione e, una volta completati i processi di produzione e lavorazione, viene confezionato in sacchi (40 kg per sacco) per la vendita.

Pertanto, è possibile ridurre al minimo la diffusione degli odori durante le fasi di stoccaggio delle materie prime, produzione e vendita dei prodotti; allo stesso tempo, la polvere generata durante il processo produttivo viene raccolta dalla cappa aspirante, quindi trattata dal filtro a maniche e scaricata in quota attraverso un tubo di scarico alto 15 metri.

Il gas di scarico trattato viene raccolto tramite depressione all'interno del capannone chiuso, mentre il gas maleodorante viene convogliato nel deodorizzatore biologico per essere deodorato dal ventilatore aspirante e successivamente scaricato in quota attraverso un tubo di scarico alto 15 m.

Principali attrezzature per la produzione di concime organico

L'elenco dei principali macchina per la produzione di fertilizzantiI materiali utilizzati nel progetto relativo a questo impianto di produzione di concime organico in Afghanistan sono riportati nella tabella seguente:

No.Nome dell'attrezzaturaQ.T.Note
1Serbatoio di fermentazione1834 m³/unità
2macchina per la macinazione dei fertilizzanti35 t/h
3Macchina di vagliatura37 t/h
4Spruzzatore di polvere31 t/h
5miscelatore di letame3/
6macchina per la produzione di pellet di letame35 t/h
7Generatore di elementi di formulazione3/
8Raffreddatore a pellet3/
9macchina per l'insaccamento del letame6/

Descrizione del processo nella fase di ingegneria civile

Nella fase di progettazione civile, il committente del progetto ha individuato un appaltatore locale; il processo costruttivo complessivo di questo impianto per la produzione di concime organico in Afghanistan si articola come segue:

① Ingegneria delle fondazioni

Il progetto relativo all’impianto di produzione di concime organico in Afghanistan utilizza i rifiuti edili, la ghiaia, la sabbia e l’argilla generati durante il processo di costruzione come materiali di riempimento. Si utilizzano rulli per compattare il terreno a sezioni e si innaffia il materiale di riempimento per facilitarne la compattazione. Successivamente, si impiegano macchinari di sollevamento per sollevare uno speciale martello pesante con cui colpire la superficie del terreno di base al fine di compattare le fondamenta. Generalmente, la compattazione viene effettuata 8-12 volte.

②Ingegneria generale

I lavori principali del progetto relativo all’impianto di lavorazione del fertilizzante organico consistono principalmente nella perforazione e nel getto in opera di colonne e travi in cemento armato, nonché nella costruzione di muri in mattoni. Progetto di costruzione: dopo la perforazione con le attrezzature di perforazione, si procede al getto in opera del cemento armato. Durante il getto, iniettare il calcestruzzo premiscelato, vibrare man mano che si versa e vibrare in modo uniforme per evitare che il calcestruzzo risulti non compatto e che la malta galleggi.

Successivamente, in base ai disegni esecutivi, le barre d’acciaio vengono dosate e lavorate, installate sulla cassaforma predisposta, e il calcestruzzo viene gettato tempestivamente e in modo continuo, quindi compattato per formare la struttura in calcestruzzo.

Quando, nell'ambito del progetto edilizio, si procede alla costruzione di muri in mattoni, si inizia con la miscelazione della malta cementizia, per poi tracciare la linea di allineamento per la muratura. La durata dei lavori in questa fase è relativamente lunga e i principali fattori di inquinamento sono il rumore e i gas di scarico generati dalla betoniera, le acque reflue prodotte durante la miscelazione della malta, i mattoni rotti, la sabbia di scarto e altri rifiuti solidi.

③ Ingegneria delle decorazioni

Utilizzare varie macchine di lavorazione per lavorare i materiali secondo i disegni e, al contempo, realizzare coperture. Questo processo genera una piccola quantità di polvere. Viene emessa una piccola quantità di gas di scarico organici.

④ Installazione delle attrezzature

I principali fattori inquinanti durante la fase di installazione degli impianti di produzione sono il rumore e i gas di scarico generati dai macchinari da cantiere.

Analisi della razionalità della struttura generale

Il reparto di compostaggio si trova sul lato sud-est del capannone; la granulazione e il confezionamento sono situati sul lato ovest del capannone; il prodotto finito si trova sul lato nord del capannone dello stabilimento; l’area uffici si trova sul lato est del capannone.

La struttura generale di questo progetto relativo a un impianto di produzione di fertilizzanti organici in Afghanistan presenta una chiara suddivisione funzionale e un flusso di lavorazione fluido, il che garantisce una manutenzione e un trasporto dei materiali senza intoppi, favorendo notevolmente l’efficienza produttiva del progetto.

La disposizione delle attrezzature di produzione ad alto livello di rumore tiene conto del processo produttivo, considerando al contempo una disposizione distribuita, che coniuga rumore e silenziosità, e massimizzando la riduzione del rumore generato dal funzionamento delle attrezzature.

Lavori pubblici

(1) Approvvigionamento idrico:

L'acqua utilizzata in questo progetto proviene dalla rete idrica locale.

(2) Drenaggio

Questo progetto prevede un sistema di drenaggio che separa l'acqua piovana dalle acque reflue. L'acqua piovana viene convogliata nei fossati vicini attraverso le condotte di scarico presenti nell'area dello stabilimento. Le acque reflue domestiche vengono trattate in una fossa settica e utilizzate per concimare i terreni agricoli senza essere scaricate.

(3) Alimentazione

L'alimentazione elettrica del progetto è fornita dalla rete elettrica locale, con un consumo annuo di 265.000 kWh. Il progetto è dotato di una sottostazione, alimentata dalla rete elettrica locale. La sottostazione fornisce energia al quadro di distribuzione in modo radiale, mentre il quadro di distribuzione alimenta i vari apparecchi elettrici con una combinazione di schemi radiali e a diramazione.

(4) Protezione antincendio

Al fine di soddisfare le esigenze di protezione antincendio del presente progetto, la progettazione dell’impianto deve garantire la sicurezza antincendio. Le vie di fuga e le attrezzature antincendio devono essere disposte in modo razionale nel rispetto delle normative; devono essere mantenute le distanze di sicurezza antincendio previste dalla legge; gli idranti antincendio devono essere installati in conformità alle normative e gli idranti e gli altri dispositivi devono essere sottoposti a ispezioni periodiche.

Quali sono le prospettive relative alla realizzazione di una linea di produzione di fertilizzanti organici a base di letame in Afghanistan?

Il progetto di realizzare un impianto per la produzione di concime organico in Afghanistan presenta un certo potenziale, ma deve anche affrontare numerose sfide. Di seguito viene presentata un’analisi dettagliata:

Vantaggi potenziali

(1) Base agricola e domanda di fertilizzanti

  • L'agricoltura come settore trainante: L'economia dell'Afghanistan si basa principalmente sull'agricoltura e la popolazione impegnata in questo settore rappresenta una quota consistente della popolazione totale. I fertilizzanti sono un fattore di produzione fondamentale per l'agricoltura, ma a causa delle guerre protrattesi nel tempo e delle difficoltà economiche, l'offerta di fertilizzanti è insufficiente e i prezzi sono elevati.
  • Mercato dei fertilizzanti organici: Il concime organico a base di letame può essere utilizzato in sostituzione dei concimi chimici. È economico e rispettoso dell’ambiente, adatto alle condizioni agricole dell’Afghanistan. Con la ripresa e lo sviluppo dell’agricoltura, si prevede che la domanda di concimi organici aumenti.

(2) Approvvigionamento adeguato di materie prime

  • Allevamento avanzato: L'Afghanistan vanta un'attività zootecnica su larga scala, con un numero elevato di bovini, ovini e altri animali da allevamento, oltre a ricche risorse di letame. Questo letame può essere utilizzato come materia prima principale per la produzione di fertilizzanti organici, grazie alla sua disponibilità in quantità sufficiente e al suo basso costo.
  • Valorizzazione dei rifiuti agricoli: Oltre al letame animale, anche i residui agricoli, come la paglia, possono essere utilizzati come materie prime per la produzione di fertilizzanti organici, favorendo così il riciclaggio delle risorse.

(3) Esigenze in materia di tutela ambientale e sviluppo sostenibile

  • Il problema del degrado del suolo: La guerra protratta nel tempo e le pratiche agricole inadeguate hanno causato un grave degrado del suolo in Afghanistan. I fertilizzanti organici possono migliorare la struttura del suolo, aumentarne il contenuto di materia organica e favorire uno sviluppo agricolo sostenibile.
  • Riduzione dell'inquinamento ambientale: Se le feci vengono scaricate direttamente senza alcun trattamento, inquinano l'ambiente. Producendo fertilizzante organico, le feci possono essere utilizzate come risorsa e si può ridurre l'inquinamento ambientale.

(4) Potenziale di sostegno alle politiche

  • Politica di rilancio del settore agricolo: Con il sostegno della comunità internazionale, il governo afghano sta promuovendo la ripresa e lo sviluppo del settore agricolo. I fertilizzanti organici, in quanto fattori di produzione agricoli rispettosi dell’ambiente, potrebbero beneficiare di misure di sostegno politico.
  • Opportunità di cooperazione internazionale: Numerose organizzazioni internazionali e non governative stanno realizzando progetti nel settore agricolo e della tutela ambientale in Afghanistan e potrebbero sostenere la costruzione di un impianto per la produzione di concime organico nel Paese.

Principali sfide

(1) Questioni relative alla sicurezza e alla stabilità

  • Situazione di sicurezza instabile: L'Afghanistan è da tempo teatro di guerre e conflitti, e l'instabilità della situazione di sicurezza potrebbe influire sulla costruzione e sul funzionamento della linea di produzione.
  • Incertezza politica ed economica: Un cambio di regime e le difficoltà economiche potrebbero determinare instabilità politica e aumentare i rischi di investimento.

(2) Infrastrutture obsolete

  • Alimentazione insufficiente: L'infrastruttura energetica dell'Afghanistan è arretrata e l'approvvigionamento elettrico in molte zone è instabile, il che potrebbe compromettere il normale funzionamento della linea di produzione di fertilizzanti.
  • Condizioni di trasporto inadeguate: L'infrastruttura di trasporto inadeguata aumenta la difficoltà e i costi del trasporto delle materie prime e della distribuzione dei prodotti.

(3) Vincoli tecnici e finanziari

  • Tecnologia obsoleta: L'Afghanistan non dispone di tecnologie avanzate per la produzione di fertilizzanti organici e potrebbe dover ricorrere a un supporto tecnico esterno.
  • Mancanza di fondi: La realizzazione di un impianto per la produzione di concime organico in Afghanistan richiede un certo investimento iniziale e, date le difficoltà economiche del Paese, la raccolta dei fondi potrebbe rivelarsi problematica.

(4) Scarsa accettazione da parte del mercato

  • Scarsa consapevolezza degli agricoltori: Molti agricoltori hanno una conoscenza limitata dei fertilizzanti organici e potrebbero preferire l'uso di quelli tradizionali, il che incide sulla promozione commerciale dei fertilizzanti organici.
  • Promozione difficile sul mercato: A causa dell'insufficiente informazione e sensibilizzazione, promuovere l'uso dei fertilizzanti organici richiede tempo e risorse.

Suggerimenti per lo sviluppo

(1) Attuazione graduale

  • Iniziare con un progetto pilota su piccola scala e ampliare gradualmente la portata della produzione per ridurre il rischio legato all'investimento iniziale.
  • Scegliere aree relativamente sicure in cui realizzare linee di produzione di fertilizzanti organici, al fine di garantire la stabilità operativa.

(2) Cercare sostegno a livello internazionale

  • Collaborare con organizzazioni internazionali, organizzazioni non governative e aziende straniere per ottenere sostegno tecnico, finanziario e politico.
  • Partecipare a progetti di cooperazione internazionale e integrare la produzione di fertilizzanti organici nei progetti di risanamento agricolo e di tutela ambientale.

(3) Potenziare l'introduzione delle tecnologie e la formazione

  • Introdurre tecnologie avanzate per la produzione di fertilizzanti organici al fine di migliorare l'efficienza produttiva e la qualità dei prodotti.
  • Fornire formazione tecnica ai dipendenti locali per migliorare le capacità produttive e gestionali.

(4) Promozione e sensibilizzazione del mercato

  • Attraverso progetti dimostrativi e attività di formazione, promuovere tra gli agricoltori i vantaggi e l'uso dei fertilizzanti organici e migliorarne l'accettazione sul mercato.
  • Collaborare con le cooperative agricole locali e gli enti governativi per promuovere l'uso di fertilizzanti organici.

(5) Migliorare le infrastrutture

  • Collaborare con il governo e le organizzazioni internazionali per migliorare le infrastrutture, quali quelle elettriche e dei trasporti, al fine di sostenere l'impianto di produzione di concime organico in Afghanistan.
  • Nella scelta dei siti, dare la priorità alle aree dotate di infrastrutture relativamente complete.

La realizzazione di linee di produzione di fertilizzanti a base di letame in Afghanistan presenta un certo potenziale, soprattutto in termini di risanamento agricolo, esigenze di tutela ambientale e approvvigionamento di materie prime.

Tuttavia, non si possono ignorare alcune sfide quali la situazione della sicurezza, le infrastrutture arretrate, i limiti tecnologici e la scarsa accettazione da parte del mercato. Se queste sfide potranno essere affrontate in modo efficace attraverso un’attuazione graduale, il sostegno internazionale e una maggiore introduzione di tecnologie e promozione sul mercato, la linea di produzione di fertilizzanti organici a base di letame dovrebbe avere successo in Afghanistan e contribuire allo sviluppo agricolo locale e alla tutela dell’ambiente.

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