可降解生物塑料(PHA)年產(chǎn)10000噸生產(chǎn)項(xiàng)目可行性報(bào)告

可降解生物塑料〔PHA〕

年產(chǎn)10000噸生產(chǎn)工程可行性報(bào)告

——————活性污泥法——————

姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：

指導(dǎo)教師：

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目錄

HYPERLINK\l“_TOC_250012“

工程提出的必要性和依據(jù)… 4

根底狀況… 4

必要性和重要性… 5

主要依據(jù)… 5

市場(chǎng)狀況推測(cè)… 6

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3.資源… 7

原料資源… 7

勞力資源… 8

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工程建設(shè)條件… 8

地理位置… 8

自然條件… 8

社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件… 8

交通、通訊、能源… 9

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廠址、地區(qū)選擇… 10

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工程的進(jìn)度、產(chǎn)品品種和生產(chǎn)打算安排… 11

工程進(jìn)度… 11

產(chǎn)品規(guī)模、品種… 11

生產(chǎn)打算安排… 11

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工程實(shí)施步驟與方法… 12

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工程設(shè)計(jì)方案… 12

工藝流程及流程圖… 12

組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員… 12

勞動(dòng)、消防、安全、環(huán)保處理… 13

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工程物料衡算… 14

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工程投資估算… 15

根本與專用設(shè)備費(fèi)用… 15

其它費(fèi)用〔含設(shè)計(jì)、安裝、大調(diào)試費(fèi)、詢問(wèn)及技術(shù)培訓(xùn)費(fèi)〕… 17

不行估量費(fèi)… 17

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投資資金籌措方案… 17

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經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益評(píng)估… 17

經(jīng)濟(jì)效益分析… 17

產(chǎn)品銷售本錢(qián)估算… 17

依據(jù)上述產(chǎn)品本錢(qián)核算分析，求出年產(chǎn)值、年利潤(rùn)、年稅金… 18

盈虧平衡分析… 18

該工程的有關(guān)投資考核指標(biāo)… 18

社會(huì)效益分析… 19

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13.結(jié)論… 19

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參考文獻(xiàn)… 19

生產(chǎn)流程圖… 見(jiàn)圖

工程提出的必要性和依據(jù)

根底狀況

聚羥基烷基酸酯(PHA)是近年來(lái)快速進(jìn)展起來(lái)的高分子生物材料，已成為生物材料領(lǐng)域最為活潑的爭(zhēng)辯熱點(diǎn)。PHA是由很多微生物合成的一種細(xì)胞內(nèi)聚酯，其構(gòu)造的多元化賜予了性能的多樣化。由于PHA兼具良好的生物相容性、生物可降解性和塑料的熱加工性能，因此可用作可降解包裝材料和生物醫(yī)用材料。

懸掛在聯(lián)合國(guó)大廳的世界地圖上，僅僅標(biāo)出了中國(guó)四個(gè)城市的名字，其中一個(gè)就是重慶。雄偉的高山，低回的河谷，承載著重慶三千年的文明史。在浩蕩的歷史長(zhǎng)河中，重慶以其巨大的分散力和輻射力，成為古代區(qū)域性的軍事政治中心和重要的商業(yè)物資集散地，歷千載而不衰，沉著吐納萬(wàn)物，化育生氣。直轄以來(lái)重慶市從大城市、大農(nóng)村、大庫(kù)區(qū)的特別市情動(dòng)身，集中力氣建設(shè)一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈，優(yōu)化“一圈兩翼”總體布局，努力實(shí)現(xiàn)“五個(gè)重慶”——“宜居重慶”、“暢通重慶”、“森林重慶”、“平安重慶”和“安康重慶”，是全市貫徹落實(shí)科學(xué)進(jìn)展觀和構(gòu)建和諧社會(huì)，加快建成西部地區(qū)的重要增長(zhǎng)極、長(zhǎng)江上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌進(jìn)展的直轄市，在西部地區(qū)領(lǐng)先實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的必定選擇。

由于舉國(guó)上下的環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)，重慶市全市上下認(rèn)真貫徹落實(shí)黨的十七大、胡錦濤“314”總體部署和市委三屆三次、四次全委會(huì)精神，強(qiáng)力推動(dòng)實(shí)施環(huán)保“四大行動(dòng)”——“藍(lán)天行動(dòng)、碧水行動(dòng)、綠地行動(dòng)、安靜行動(dòng)”。

國(guó)家印發(fā)實(shí)施了《三峽庫(kù)區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃〔修訂本〕》，重慶市的次級(jí)河流污染綜合整治、工業(yè)污染防治、污水垃圾處理等工程得到了重點(diǎn)支持。市政府審議通過(guò)了《重慶市規(guī)劃〔修訂本〕實(shí)施方案》和碧水行動(dòng)修訂方案，建成9座城鎮(zhèn)污水處理廠和8座垃圾處理場(chǎng)。全市生活污水和垃圾處理率分別到達(dá)72%和78%，在全國(guó)處于領(lǐng)先水平。

污水處理廠大多承受生物法處理污水，活性污泥法又是最常用的生物法。污水處理廠必需定期排掉肯定量的污泥，使生物反響器中活性污泥濃度保持在肯定水平，排出的這局部污泥即為剩余活性污泥。目前，主要處置剩余污泥的方式包括：填埋、燃燒、水體消納等。均不能滿足環(huán)保要求。

必要性和重要性

重慶位于長(zhǎng)江上游，又是西南地區(qū)的工業(yè)城市，假設(shè)廢水處理缺乏或不達(dá)標(biāo)，將增大長(zhǎng)江中下游各大城市的負(fù)擔(dān)，將導(dǎo)致其生產(chǎn)、生活受到嚴(yán)峻的影響。

國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)進(jìn)展十一五規(guī)劃明確指出：到2022年城市污水處理率不低于

70%。這說(shuō)明城市污泥的產(chǎn)生量將增加一倍多，如進(jìn)展深度處理，污泥量還會(huì)增加0.5～

1倍，這還不包括隨著達(dá)標(biāo)排放和總量把握的要求下各工業(yè)企業(yè)的污水處理增加的污泥。據(jù)建設(shè)部的打算，我國(guó)將建城市污水處理廠千余座，污水處理力量將增加4～6倍，污泥的產(chǎn)生量也必定會(huì)成倍地增長(zhǎng)。大量未經(jīng)處理的污泥任意堆放和排放，不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成的污染，而且還會(huì)鋪張污泥中的有用資源。

雖然食品、紡織、造紙、皮革、制糖、釀酒等工業(yè)廢水是環(huán)境的污染物，但污水中含有大量碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)、維生素等有機(jī)物。目前，為了滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，這些含有大量有機(jī)物的廢水被各家企業(yè)通過(guò)生物法處理被分解掉了。其實(shí)，含有有機(jī)物的廢水可作為合成PHA的良好底物。假設(shè)將高含量有機(jī)物廢水的處理、剩余活性污泥的處理與聚羥基脂肪酸脂(PHA)的制備相結(jié)合，那將產(chǎn)生一舉多得的效果。用污水處理廠的活性污泥，以工業(yè)廢水作為液體培育基發(fā)酵生產(chǎn)可降解生物塑料〔PHA〕。一方面，對(duì)環(huán)境友好地處理了污水處理廠的活性污泥；另一方面，除去了廢水中的有機(jī)物，到達(dá)凈化的目的；最終，生產(chǎn)出環(huán)保材料——可降解生物塑料〔PHA〕。活性污泥發(fā)酵生產(chǎn)可降解生物塑料可大大降低生產(chǎn)本錢(qián)。

主要依據(jù)

法國(guó)的Lemoigne首次在1926年從巨大芽孢桿菌〔Bacillusmegatherium〕細(xì)胞中提取得到可降解生物塑料。并得知其具有自然塑性，從今掀起了爭(zhēng)辯PHB的熱潮。

微生物合成出PHA有均聚物和共混物，其性能可在塑料和橡膠間變化。PHA可視為脂肪族羥基酸的聚合物[4]，P(3HB)含有重復(fù)的(R)-3-羥基丁酸單元，是自然界中可由多種微生物合成的生物聚酯。(構(gòu)造如圖1)

n

R H O

│ │ │O－CH－CH－C

圖1 PHA的構(gòu)造簡(jiǎn)式

〔當(dāng)R為甲基時(shí)，為PHB的構(gòu)造簡(jiǎn)式；當(dāng)R為乙基時(shí)，為PHV的構(gòu)造簡(jiǎn)式〕

能積存PHB的微生物分布很廣，包括光能和化學(xué)能自養(yǎng)及異養(yǎng)菌多個(gè)屬中的很多種。目前，用于PHB爭(zhēng)辯和生產(chǎn)用的菌種主要有真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌(A.eutrophus)、肥大產(chǎn)堿桿菌(A.1atus)、自養(yǎng)黃桿菌(Xanthobacterautotrophi-cus)、巨大芽孢桿(B.megaterium)、棕色固氮菌(Azotobactervine1andii)、拜氏固氮菌(A．beijerinckii)、極端嗜鹽菌(Haloferaxmediterranei)、球形紅桿菌(Rhodobactersphaeroides)以及豚鼠氣單胞菌(Aeromanascaviae)、扭脫原單胞菌(Protomonasec．torguens)、紅色紅球菌(Rhodococcustuber)等等，其中真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌(A．eutrophus)是爭(zhēng)辯最多的PHB生產(chǎn)菌種[1][4。]

污水處理EBPR系統(tǒng)中廢水從厭氧區(qū)進(jìn)入，微生物在好氧區(qū)和厭氧區(qū)之間循環(huán)。在厭氧條件下，聚磷微生物(PAOs)水解體內(nèi)貯存的多聚磷酸鹽以獵取能量，從而吸取短鏈脂肪酸等有機(jī)底物貯存于細(xì)胞體內(nèi)作為內(nèi)部碳源——PHA。在好氧條件下，聚磷微生物分解貯存的有機(jī)碳源PHA，通過(guò)氧化磷酸化獲得能量，進(jìn)展微生物自身的增長(zhǎng)并過(guò)量地?cái)z取磷?？梢?jiàn)，PHA就是微生物在厭氧條件下吸取有機(jī)底物后存于細(xì)胞內(nèi)的碳源物質(zhì)。

在活性污泥的馴化過(guò)程當(dāng)中微生物的選擇基于生態(tài)原理，為PHA的工業(yè)化生產(chǎn)制造了前提；混合菌種對(duì)工藝的適應(yīng)性強(qiáng)，工藝把握簡(jiǎn)潔，不需滅菌消毒，從而降低了工藝運(yùn)行本錢(qián)；混合菌種可以適應(yīng)多種不同底物，擴(kuò)大了底物的選擇范圍，為混合底物應(yīng)用于生產(chǎn)打下良好根底；PHA的生產(chǎn)原料為工業(yè)廢水以及市政污水，來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，避開(kāi)了大量購(gòu)置有機(jī)碳源底物的支出，從而降低了PHA的生產(chǎn)價(jià)格。2．市場(chǎng)狀況推測(cè)

生物法合成型高分子材料生物聚酯已經(jīng)成為一個(gè)材料生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的方向，該領(lǐng)域的爭(zhēng)辯充分表達(dá)了多領(lǐng)域、跨行業(yè)的現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，但是，生物塑料與石化塑料相比其生產(chǎn)本錢(qián)較高，和受到性能與可加工性的限制，還需進(jìn)一步加快進(jìn)展。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022～2022年間全球生物聚合物生產(chǎn)力量大大增長(zhǎng)，己到達(dá)2022年約29萬(wàn)噸/年。在歐洲，消費(fèi)量己從2022年2萬(wàn)噸增加到2022年8萬(wàn)噸，到2022年，消費(fèi)量將增加到約100萬(wàn)噸。另外，歐盟使用生物聚合物的長(zhǎng)期替代潛力估量將提高到1500萬(wàn)噸，生產(chǎn)力量可望到達(dá)現(xiàn)有塑料生產(chǎn)量約1/3。據(jù)巴斯夫公司推測(cè)，在2022年前，生物降解塑料需求的年增長(zhǎng)率大于20%。

PHA的開(kāi)發(fā)始于十九世紀(jì)七十年月，當(dāng)時(shí)，ICI公司承受自然土壤中微生物通過(guò)發(fā)酵過(guò)程生產(chǎn)PHA。同時(shí)，MTI開(kāi)頭承受工程化微生物生產(chǎn)PHA。MIT的工作導(dǎo)致1992

年誕生了Metabolix公司。而ICI的技術(shù)訣竅轉(zhuǎn)讓給了Zeneca公司，此后此項(xiàng)業(yè)務(wù)出讓給了孟山都公司。Metabolix公司于2022年從孟山都收購(gòu)技術(shù)訣竅并與自有成果進(jìn)展了融合。

國(guó)外生產(chǎn)PHA的主要公司有Metabolix公司和ADM(ArcherDanielsMidland)，并于2022年兩公司簽約，將使PHA塑料推向大規(guī)模工業(yè)化，將建設(shè)5萬(wàn)噸發(fā)酵裝置以生產(chǎn)這種聚合物，并組建50/50合資企業(yè)生產(chǎn)和銷售這種聚合物。ADM稱，世界對(duì)石油的需求在持續(xù)增長(zhǎng)，這套裝置是推動(dòng)再可生塑料生產(chǎn)，替代傳統(tǒng)的從石油生產(chǎn)塑料的重要步驟。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)PHA主要為寧波天安生物材料〔1000噸/年〕，寧波天安生物材料位于大港工業(yè)城，成立于2022年4月，是一家為實(shí)現(xiàn)完全生物分解材料PHBV產(chǎn)業(yè)化而特地組建的科技型企業(yè)，目前已建成一條國(guó)際上規(guī)模最大的PHBV材料中試生產(chǎn)線，公司擁有關(guān)鍵技術(shù)的專利，PHBV產(chǎn)業(yè)化爭(zhēng)辯工程于2022年被列入國(guó)家863打算。

可降解生物塑料被譽(yù)為“綠色材料”、“環(huán)保材料”、“環(huán)境友好材料”，對(duì)保護(hù)環(huán)境、保護(hù)地球有不容無(wú)視的作用。如今還未大面積推廣的一個(gè)重要緣由，就是生產(chǎn)本錢(qián)過(guò)高，相當(dāng)于一般塑料的九倍，作為一般消費(fèi)者目前還難以承受。只要降低PHA的發(fā)酵生產(chǎn)本錢(qián)，削減分別純化本錢(qián)，一般百姓用上PHA就指日可待了。PHA在人類的環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥保健等方面發(fā)揮著重要作用。由于PHA還具有非線性光學(xué)活性、壓電性、氣體阻隔性等很多高附加值性能，使其除了在醫(yī)用生物材料領(lǐng)域之外，還可在包裝材料、粘合材料、噴涂材料和衣料、器具類材料、電子產(chǎn)品、耐用消費(fèi)品、化學(xué)介質(zhì)和溶劑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。生物可降解塑料以可再生的原材料為原料，可望在很多領(lǐng)域中應(yīng)用，逐步替代傳統(tǒng)聚合物，成為一代高分子材料。

資源

原料資源

可降解生物塑料的發(fā)酵生產(chǎn)最主要的原料就是活性污泥和有機(jī)廢水，活性污泥取自污水處理廠如重慶市雞冠石污水處理廠，對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)活性污泥是需要處理的廢物，可免費(fèi)或低價(jià)向其收購(gòu)；有機(jī)廢水取自重慶的幾個(gè)廢水產(chǎn)量較大的廠家，長(zhǎng)安汽車(chē)

〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司、重慶化醫(yī)控股集團(tuán)公司、太極集團(tuán)、重慶市長(zhǎng)壽化工、重慶啤酒〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司。

除了活性污泥與有機(jī)廢水這兩大主要原料以外，還需要乙酸鈉用于發(fā)酵，以及氯仿、

次氯酸鈉、甲醇和丙酮用于PHA的提取。

勞力資源

重慶市是長(zhǎng)江上游的經(jīng)濟(jì)中心，重慶市緊緊抓住中心直轄、三峽工程建設(shè)和西部大開(kāi)發(fā)三大歷史性機(jī)遇，大力調(diào)整經(jīng)濟(jì)構(gòu)造，樂(lè)觀擴(kuò)大開(kāi)放，深化體制改革，加快根底設(shè)施建設(shè)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面進(jìn)展，綜合力進(jìn)一步增加。重慶是一個(gè)大城市與大農(nóng)村的結(jié)合體，農(nóng)村地域?qū)掗?，人口眾多。現(xiàn)有耕地138.46萬(wàn)公頃，勞動(dòng)力1470萬(wàn)人。

所謂川渝一家親，早在“巴人興國(guó)”初始，四川與重慶就相承一脈，不分彼此。重慶作為老工業(yè)基地，擁有雄厚的制造業(yè)根底，特別是鋼鐵、化工；作為西部交通樞紐，重慶連通全國(guó)的高速大路和強(qiáng)大的港口吞吐力量，在國(guó)內(nèi)也是罕見(jiàn)。而四川不但高科技興旺，且百業(yè)興盛，市場(chǎng)富強(qiáng)，川渝彼此大有互補(bǔ)的空間。重慶市總?cè)丝?235萬(wàn)人，四川省總?cè)丝?127萬(wàn)人，兩地往來(lái)格外頻繁，勞動(dòng)力潛力巨大。正是由于西部地區(qū)偏遠(yuǎn)落后，加之西部的產(chǎn)業(yè)又遠(yuǎn)不如東部，以至于外出務(wù)工人員居高不下，西部的勞動(dòng)力流向了東部，如果在西部需要?jiǎng)趧?dòng)力，作為西部的一分子肯定期望用自己的雙手建設(shè)奇特的家園。

工程建設(shè)條件

地理位置

重慶地處較為興旺的東部地區(qū)和資源豐富的西部地區(qū)的結(jié)合部，東鄰湖北、湖南，南靠貴州，西接四川，北連陜西，是長(zhǎng)江上游最大的經(jīng)濟(jì)中心、西南工商業(yè)重鎮(zhèn)和水陸交通樞紐。

重慶山河縱橫，地勢(shì)由南北向長(zhǎng)江河谷逐級(jí)降低，西北部和中部以丘陵、低山為主，東南部靠大巴山和武陵山兩座大山脈。主要河流有長(zhǎng)江、嘉陵江、烏江、涪江、綦江、大寧河等。

自然條件

重慶屬中亞熱帶潮濕季風(fēng)氣候區(qū)，具有夏熱冬暖，光熱同季，無(wú)霜期長(zhǎng)，雨量充分，潮濕多陰，多霧等特點(diǎn)，素有霧都之稱。年平均氣溫19℃，年總降雨量1439.2毫米。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件

重慶市貫徹落實(shí)胡錦濤“314”總體部署的重大戰(zhàn)略舉措。構(gòu)建“一圈兩翼”

〔一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈，渝東北翼和渝南北翼〕進(jìn)展格局，是市委、市政府立足的進(jìn)展起點(diǎn)，推動(dòng)重慶在階段實(shí)現(xiàn)科學(xué)進(jìn)展的重大戰(zhàn)略決策。集中力氣建設(shè)一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈，優(yōu)

化“一圈兩翼”總體布局，加快建設(shè)渝東北地區(qū)和渝東南地區(qū)。

圖2 重慶市“一圈兩翼”區(qū)位圖

交通、通訊、能源

重慶地處我國(guó)中部和西部地區(qū)的結(jié)合部，鐵路、水路、大路、航空、管道運(yùn)輸?shù)冗\(yùn)輸方式進(jìn)展很快。重慶是中國(guó)西部地區(qū)唯一集合水、陸、空交通資源的特大型城市。

重慶擁有成渝鐵路、川黔鐵路、襄渝鐵路、渝懷鐵路、遂渝鐵路〔中國(guó)西部地區(qū)第一條高速鐵路〕五條電氣化鐵路干線和達(dá)萬(wàn)鐵路。依據(jù)鐵道部最的規(guī)劃，重慶將成為繼北京，上海，廣州，武漢之后的全國(guó)第五大鐵路樞紐。

經(jīng)過(guò)重慶的國(guó)道有5條，擁有高速大路一千多公里，已建成一環(huán)七射的高速大路。

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國(guó)家最高速大路規(guī)劃7918網(wǎng)中有五條經(jīng)過(guò)重慶，分別是上海至重慶、上海至成都、包頭至茂名、重慶至昆明、蘭州至?？?。在重慶，與大路建設(shè)進(jìn)展同步的橋梁建設(shè)也進(jìn)展快速，號(hào)稱“中國(guó)橋都”，目前重慶在長(zhǎng)江上已建成特大橋十六座，規(guī)劃建設(shè)的還有五座，嘉陵江上已建特大橋十二座，在建特大橋四座。

重慶擁有得天獨(dú)厚的黃金水道——長(zhǎng)江。三峽工程竣工后，萬(wàn)噸級(jí)輪船可以直達(dá)重慶港。重慶寸灘國(guó)際集裝箱港是目前國(guó)內(nèi)內(nèi)陸航運(yùn)最大港口。重慶的水運(yùn)，順長(zhǎng)江東行，萬(wàn)噸級(jí)的輪船可順江至武漢，南京，上海等地，以及沿海城市。逆長(zhǎng)江西行，1000噸左右的輪船可到四川省的宜賓。

重慶市有三座民用機(jī)場(chǎng)，分別是重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)、重慶萬(wàn)州五橋機(jī)場(chǎng)、重慶黔江舟白機(jī)場(chǎng)。重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)2022年進(jìn)出港客流量八百多萬(wàn)人次，是中國(guó)十大民用機(jī)場(chǎng)之一。重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)客流增長(zhǎng)量全國(guó)第一，2022年突破1000萬(wàn)人次。

重慶市主城區(qū)內(nèi)公共交通形勢(shì)豐富多樣，包含公交汽車(chē)、輕軌、地鐵、過(guò)江索道、纜車(chē)、扶梯、升降電梯以及過(guò)江輪渡等，其中主要公共交通工具是軌道交通和公交汽車(chē)。

重慶市郵電及通訊事業(yè)進(jìn)展快速。重慶是中國(guó)西部電網(wǎng)的負(fù)荷中心之一，煤炭、自然氣產(chǎn)量大，能源供給的保障程度高。電力開(kāi)發(fā)建設(shè)迅猛，尤其是三峽水電站。重慶是全國(guó)大中城市中礦產(chǎn)資源最富集的地區(qū)之一，優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)有煤、自然氣、錳、汞、鋁、鍶等。西南鋁業(yè)集團(tuán)煤探明儲(chǔ)量33億噸，是我國(guó)南方煤炭生產(chǎn)的重要基地。自然氣探明儲(chǔ)量3200億立方米，其中墊江臥龍河氣田開(kāi)采量居全國(guó)第一。

廠址、地區(qū)選擇

初步擬定廠址選擇在重慶市長(zhǎng)壽區(qū)。長(zhǎng)壽處于重慶市“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”，與“渝東北翼”相接，位于長(zhǎng)江之濱。

選址在重慶市長(zhǎng)壽區(qū)有如下緣由：

長(zhǎng)壽地處重慶腹心地帶，襟長(zhǎng)江而臨重慶主城，居渝東而挾三峽庫(kù)區(qū)；

重慶市長(zhǎng)壽區(qū)經(jīng)濟(jì)根底好，國(guó)家投資力度大，如今的長(zhǎng)壽英姿勃發(fā)，魅力十足，建成的重慶〔長(zhǎng)壽〕化工園區(qū)和重慶市晏家工業(yè)園區(qū)，已經(jīng)成為全國(guó)最大的自然氣化工基地；

長(zhǎng)壽化工園區(qū)和工業(yè)園區(qū)位于長(zhǎng)壽區(qū)，有大量的污水需處理；

在長(zhǎng)江沿岸，可將上游重慶市雞冠石污水處理廠的活性污泥水運(yùn)至此，順流而下，也可水運(yùn)高濃度有機(jī)廢水，削減運(yùn)輸費(fèi)用；

高速大路、鐵路運(yùn)輸便利，原料及產(chǎn)品可快速運(yùn)輸；

發(fā)酵生產(chǎn)PHA后，污水到達(dá)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可排放到長(zhǎng)江，對(duì)長(zhǎng)江下游削減污染。

工程的進(jìn)度、產(chǎn)品品種和生產(chǎn)打算安排

工程進(jìn)度

日期

2022年6～7月

2022年8月～2022年2月

2022年3月

2022年4月

2022年5月

2022年6月

2022年7～8月

2022年9～10月

2022年10月以后

表1 PHA生產(chǎn)工程進(jìn)度

工程進(jìn)度

打算建設(shè)PHA廠房，繪制廠房平面布置圖

PHA廠房根底建設(shè)

辦理生產(chǎn)許可證等相關(guān)手續(xù)，進(jìn)展環(huán)評(píng)PHA廠房裝修，供水、電、氣系統(tǒng)完善PHA生產(chǎn)設(shè)備選型、購(gòu)置、安裝及測(cè)試小規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)PHA產(chǎn)品

市場(chǎng)供需調(diào)查，產(chǎn)品質(zhì)量反響意見(jiàn)收集改進(jìn)生產(chǎn)工藝，調(diào)整工藝參數(shù)，大規(guī)模生產(chǎn)

正是運(yùn)行

產(chǎn)品規(guī)模、品種

PHA生產(chǎn)工程可形成年產(chǎn)1萬(wàn)噸的生產(chǎn)力量。

經(jīng)過(guò)活性污泥發(fā)酵產(chǎn)生的可降解塑料的分子量可到達(dá)30萬(wàn)以上的聚合物，不需要再進(jìn)展化學(xué)聚合。在PHA中參加適當(dāng)?shù)闹鷦?，可進(jìn)展擠出造粒，注塑加工等后續(xù)工藝，此工藝簡(jiǎn)潔，條件溫存，不需高溫、高壓的反響釜，通過(guò)一系列馴化、發(fā)酵過(guò)程，生物合

2

成的可降解塑料性能與石油化工樹(shù)脂不相上下，而且是可完全降解為CO2和H

O的高分

子材料

估量品種有提純后的PHA，加工后的可降解塑料〔如醫(yī)學(xué)材料，各式各樣包裝材料〕，合理利用活性污泥，處理廢水以到達(dá)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)排放。

生產(chǎn)打算安排

由于用活性污泥中的混合菌群發(fā)酵生產(chǎn)PHA，混合菌群對(duì)工藝的適應(yīng)性強(qiáng)，不需要滅

菌環(huán)節(jié)供給純種環(huán)境，本工藝承受分批補(bǔ)料發(fā)酵生產(chǎn)。

表2 PHA生產(chǎn)打算安排打算生產(chǎn)工程

活性污泥馴化好氣發(fā)酵PHA的提取后續(xù)加工

pH值PHA構(gòu)造鑒定污水溶解氧

總有機(jī)碳〔TOC〕化學(xué)需氧量〔COD〕

所需時(shí)間

10天

2天

2天

1天

在線檢測(cè)

工程實(shí)施步驟與方法

辦理生產(chǎn)許可證，進(jìn)展環(huán)評(píng)；

與原料供給廠家協(xié)商，確保原料的供貨；

廠房及辦公處建筑，向相關(guān)單位審批，該工程擬征用地約100畝，建廠房及辦公樓等建筑約2萬(wàn)平方米；

廠房裝修，水電氣安裝；

設(shè)備選型、購(gòu)置，由相關(guān)專家、工程師依據(jù)生產(chǎn)力量、生產(chǎn)規(guī)模選定相關(guān)設(shè)備，以公開(kāi)招標(biāo)的形式購(gòu)置；

將設(shè)備安裝，并調(diào)試其性能是否良好；

技術(shù)人員連續(xù)開(kāi)發(fā)工藝，研發(fā)產(chǎn)品，保養(yǎng)設(shè)備使其運(yùn)轉(zhuǎn)正常；

經(jīng)過(guò)企業(yè)上上下下的努力，形成獨(dú)特的企業(yè)文化，進(jìn)一步進(jìn)展、壯大企業(yè)。

工程設(shè)計(jì)方案

工藝流程及流程圖

見(jiàn)附圖。

粗過(guò)濾器

活性

有機(jī)廢水 污泥

空氣壓縮機(jī)

空氣貯

罐壓縮空氣出口

微電腦時(shí)間把握器

馴化池

①

馴化池

②

馴化池

③

馴化池

④

…共20個(gè)

馴化池

⒇

加乙酸鈉

發(fā)酵① 發(fā)酵② 發(fā)酵池〔備用〕

取水樣監(jiān)測(cè)

排水口

析出

白色 加冷甲醇

沉淀

蒸發(fā)回收氯仿

萃取氯仿層

〔含PHA〕

沉降池

取沉淀 離

加次氯酸鈉、氯仿心

攪拌混勻

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院生物工程

離 取沉淀

心 加丙酮

離 取沉淀真空心 枯燥

白色粉狀PHA

醫(yī)學(xué)材料

包裝材料

年產(chǎn)1萬(wàn)噸PHA生產(chǎn)廠設(shè)計(jì)人員

學(xué)號(hào)制圖

日校核

期

工藝流程圖

202230620228

2022－08－18

2022－08－18

審核

組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員

見(jiàn)以下圖。

人力資源部

10人

聘請(qǐng)科、培訓(xùn)科、勞資科和社?？频?/p>

財(cái)務(wù)部

10人

現(xiàn)金、融資、信貸、計(jì)帳和本錢(qián)核算

生產(chǎn)部

400人

廠長(zhǎng)、車(chē)間主任、班組長(zhǎng)和一線職工

技術(shù)部

100人

打樣、技術(shù)支持和研發(fā)工藝

質(zhì)檢部

20人

在線監(jiān)測(cè)和檢驗(yàn)合格

貿(mào)易部

20人

業(yè)務(wù)員、跟單和客服

倉(cāng)儲(chǔ)部

10人

收發(fā)員和計(jì)帳

營(yíng)運(yùn)部

10人

拉貨、送貨和貨車(chē)治理

設(shè)備部

5人

設(shè)備安裝、保養(yǎng)和修理

企業(yè)籌劃部

5人

廣告籌劃、活動(dòng)籌劃和工作程序籌劃

檔案室

5人

各類人事、財(cái)務(wù)和其它公司內(nèi)部資料

安保部

5人

門(mén)衛(wèi)保安和巡查保安

后勤部

20人

食堂、宿舍、衛(wèi)生和勞保用品發(fā)放

董事長(zhǎng)室

總經(jīng)理室

圖3 組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員

勞動(dòng)、消防、安全、環(huán)保處理

依據(jù)相關(guān)法律，進(jìn)展勞動(dòng)人員的雇傭，賜予合理的社會(huì)保障，和勞動(dòng)人員打成一片，齊心協(xié)力共創(chuàng)奇特將來(lái)。在留意產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，加強(qiáng)安全意識(shí)，留意安全隱患，消防設(shè)備齊全。

生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)要從根本上、從源頭上削減對(duì)環(huán)境的污染，以防“輸出資源，留下污染；輸出財(cái)寶，留下貧困”的傷痛。因此，承受循環(huán)經(jīng)濟(jì)方式生產(chǎn)，如以下圖所示。

圖4 循環(huán)經(jīng)濟(jì)框圖

承受資源——產(chǎn)品——再生資源的模式，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)生產(chǎn)、最適消費(fèi)、最少?gòu)U棄的目的。

工程物料衡算

表3 生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)轉(zhuǎn)化率

編號(hào) 生產(chǎn)工序

原料裝卸、運(yùn)載和管道輸送

活性污泥馴化過(guò)程

發(fā)酵產(chǎn)生PHA過(guò)程

發(fā)酵后有機(jī)廢水中PHA含量

次氯酸鈉－氯仿法提取PHA

生產(chǎn)周期

技術(shù)指標(biāo)

有效原料≥97％

活性污泥增長(zhǎng)量≥10％

PHA產(chǎn)率≥8.7％〔污泥濕重〕或≥80.5％〔細(xì)胞干重〕1Kg/m3

PHA收率≥91％15天

生產(chǎn)過(guò)程總物料衡算：

①年產(chǎn)10000噸PHA，每年的生產(chǎn)天數(shù)按320天計(jì)算，則日產(chǎn)量為31.25噸；

②每年活性污泥用量1000091%8.7%〔110%〕97%118379.0〔7

③每年有機(jī)廢水用量1107110〔7 m3〕。

噸〕；

PHA提取工藝物料衡算：

15

22

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，100g發(fā)酵后的活性污泥所需次氯酸鈉100mL〔濃度為30％〕、氯仿100mL、冷甲醇20mL和10mL丙酮。

則1Kg發(fā)酵后的活性污泥所需次氯酸鈉為1000g100mL30%300mL0.3L，氯

100g

仿為1000g100mL1000mL1L，冷甲醇為1000g20mL200mL0.2L，丙酮為

100g 100g

1000g10mL100mL0.1L。

100g

經(jīng)過(guò)發(fā)酵，活性污泥中微生物生殖、增重，提取前經(jīng)離心，每1Kg發(fā)酵后的活性污

泥需要原料活性污泥量1〔110%〕97%0.937〔2Kg〕，即每年所需試劑用量為1Kg發(fā)

酵液的倍數(shù)是1.1837907108Kg0.9372Kg1.263108

由于氯仿價(jià)格較貴，用量也大，本工藝過(guò)程中承受60～70C〔CHCl

沸點(diǎn)為61.7

C〕

3

蒸發(fā)回收氯仿，回收率為95％，即年總需要量為11.263105〔195%〕6.31510〔3

m3〕。

試劑名稱

表4 主要試劑衡算用量及規(guī)格

用量/1Kg活性污泥 年總需量〔m3〕

單價(jià)〔元/噸〕

規(guī)格

次氯酸鈉

0.3L 3.789×104

600

化學(xué)純

氯仿

1L 6.315×103

7400

化學(xué)純

甲醇〔冷〕

0.2L 2.526×104

1750

分析純

丙酮

0.1L 1.263×104

5900

分析純

工程投資估算

根本與專用設(shè)備費(fèi)用

活性污泥是污水處理廠中急需處理的廢物，可免費(fèi)取自重慶市雞冠石污水處理廠，至多每年1萬(wàn)元以下購(gòu)置。

有機(jī)廢水取自重慶長(zhǎng)安汽車(chē)〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司、重慶化醫(yī)控股集團(tuán)公司、太極集團(tuán)、重慶市長(zhǎng)壽化工和重慶啤酒〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司。短距離通過(guò)管道輸送，約1000米，管道價(jià)格為100元/m，需10萬(wàn)元。

表5 生產(chǎn)原材料本錢(qián)統(tǒng)計(jì)

原材料

單價(jià)〔元/噸〕

年耗量〔噸〕

所需金額〔萬(wàn)元〕

活性污泥

——

118379.07

0

有機(jī)廢水

——

107

0

次氯酸鈉

600

3.789×104

2273.4

氯仿

7400

9.472×103

7009.6

甲醇

1750

2.021×104

3536.4

丙酮

5900

9.952×103

5871.9

合計(jì)

——

——

18691.3

注：次氯酸鈉、氯仿、甲醇和丙酮的密度分別為

1×103Kg/m3、1.5×103Kg/m3、0.8×103Kg/m3和0.788×103Kg/m3，由MV算出質(zhì)量。

表6 主要設(shè)備本錢(qián)統(tǒng)計(jì)

設(shè)備名稱

單位

產(chǎn)地

型號(hào)及規(guī)格

單價(jià)〔萬(wàn)元〕

數(shù)量

總金額〔萬(wàn)元〕

馴化池

個(gè)

自造

50×40×10m

1

20

20

氣升式發(fā)酵罐

套

山東

300m3

180

2

360

離心機(jī)

臺(tái)

江蘇

SSM/SSL600

8

2

16

空氣壓縮機(jī)

臺(tái)

江蘇

V－1.05/10

20

2

40

空氣過(guò)濾器

臺(tái)

上海

20m2

1

1

1

變壓器

臺(tái)

蘇州

630VA

5

2

10

蒸餾設(shè)備

套

浙江

Lk-50

0.5

20

10

真空枯燥

臺(tái)

四川

SB/T10430-2022

4

2

8

鋼材

噸

重慶

316L

0.56

100

56

管道

米

重慶

dn200-dn1800

0.01

1000

10

廠房基建

200

裝修

50

供水電氣設(shè)備

20

合計(jì)

801

名稱

表7

年耗量

能耗本錢(qián)

單價(jià)

總金額〔萬(wàn)元〕

水

80萬(wàn)噸/年

1.87元/噸

149.6

電力

200萬(wàn)度

0.843元/度

168.6

蒸汽

10萬(wàn)噸

40元/m3

400

合計(jì)

718.2

其它費(fèi)用

支付工人年總工資約1200萬(wàn)，設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試費(fèi)用約50萬(wàn)，詢問(wèn)及技術(shù)培訓(xùn)約

20萬(wàn)，設(shè)備保養(yǎng)修理費(fèi)用50萬(wàn)元/年。

不行估量費(fèi)

本工程不行計(jì)費(fèi)用約為100萬(wàn)元，估量流淌資金1000萬(wàn)元。經(jīng)上述估算，第一年年

投資18691.3801718.21200502050100100022630.〔5

設(shè)備的初次投資，年投資為21829.5〔萬(wàn)元〕。

投資資金籌措方案

萬(wàn)元〕，以后各年就不需

本生產(chǎn)工程所需總投資為22630.5萬(wàn)元人民幣，依據(jù)實(shí)際及推測(cè)，擬通過(guò)以下渠道籌措資金：

籌措方式自籌

國(guó)家資助

表8 資金籌措方式

金額〔萬(wàn)元〕

7630.5

3000

重慶市財(cái)政借款銀行貸款

2022

10000

經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益評(píng)估

經(jīng)濟(jì)效益分析

產(chǎn)品銷售本錢(qián)估算

產(chǎn)品的銷售本錢(qián)包含運(yùn)費(fèi)、銷售和售后效勞等，估量為1000萬(wàn)元。

依據(jù)上述產(chǎn)品本錢(qián)核算分析，求出年產(chǎn)值、年利潤(rùn)和年稅金

每千克可降解生物塑料的市場(chǎng)價(jià)格為3.94歐元，折合人民幣為38.2元；稅率分別是營(yíng)業(yè)稅按供給的效勞收入5%繳納，增值稅按銷售收入4%繳納，城建稅按繳納的營(yíng)業(yè)稅與增值稅之和的6%繳納。

則年產(chǎn)1萬(wàn)噸可降解生物塑料的年產(chǎn)值、年利潤(rùn)和年稅金分別如下：年產(chǎn)值＝38.2×107＝3.82×108元＝38200〔萬(wàn)元〕；

第一年年利潤(rùn)＝38200－22630.5－1000＝14569.5〔萬(wàn)元〕，以后各年利潤(rùn)＝38200－21829.5－1000＝15370.5〔萬(wàn)元〕；

第一年年稅金＝38200×5％＋14569.5×4％＋〔38200×5％＋14569.5×4％〕×6％

＝1910＋582.78＋149.57