兔粪资源化利用进行果蔬专用复混肥生产与应用.docx
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兔粪资源化利用进行果蔬专用复混肥生产与应用
四川省科技成果转化项目
可行性研究报告
项目名称:
兔粪资源化利用进行果蔬专用复混肥生产与应用
单位名称:
四川沃天府生物肥料有限公司
推荐单位:
罗江县科技局
编写时间:
2013年03月27日
中华人民共和国科学技术部
二〇一一年制
1、企业介绍
(1)企业介绍:
四川沃天府生物肥料有限公司成立于2012年,注册资金100万元,工厂位于四川省罗江县略坪镇建国村1组,厂区占地面积12亩,建筑面积约1400平方米,是一家专门生产有机肥料的公司。
公司目前新建成有机肥生产厂房1座,总投资289万元,装备有一条先进的自动化肥料生产线,年产有机肥料、复混肥料10000吨。
公司在生产上采用了先进的发酵工艺,产品除了提供植物养分、改良土壤结构、增强土壤肥力、净化土壤环境、刺激作物生长外,还能活化土壤中难溶的化合物供作物吸收利用,产生活性物质和抗、抑病物质,对农作物的生长有良好的刺激与调控作用,减少或降低作物病虫害的发生。
(2)项目概述:
本项目已具有“有机无机复合肥及其制备方法”国家发明专利,专利号为ZL200810046039.1。
主要针对规模化兔场兔粪资源化合理利用,开发具有自主知识产权的果蔬专用有机无机复混肥料产品,生产并推广应用。
其创新点是利用现代生物技术筛选出特定的生物发酵复合微生物菌群,经无害化处理兔粪后,根据不同果蔬作物营养需求规律,确定无机物料和有机物料配比,形成专用肥配方以及高效施用技术。
项目转化后,兔粪资源化利用将形成产业化能力,将有利于保护农业生态环境,提高土壤质量,保障农产品质量安全,实现经济发展与环境保护的和谐统一。
(3)项目背景:
随着我国农业产业化的发展,养殖业规模的不断壮大,养殖基地的畜禽粪便也逐渐增多,很容易给养殖场周边环境造成污染。
而由于运输不便,发酵不彻底等限制了畜禽粪便的直接利用,造成了养殖业和种植业的断链现象;养殖业粪便的自然堆放,又会对环境污染,出现环境保护的压力。
实践证明有机肥特别是有机复混肥的施用,使农田养分的投入“科学、合理、均衡”,使农业生产达到“高产、优质、高效、生态、安全”的目标,符合现代绿色农业的需要,也是中央一号文件的要求。
根据国家对畜禽粪便减量化、无害化、资源化、产业化处理的原则,利用快速分解菌降解并在其发酵过程中产生的高温,杀死有害病原菌及蛔虫卵,把不稳定的物质转化成较稳定的腐殖质,再配合适当的无机营养配制成生物有机肥料。
此种方法既经济实用,又无二次污染。
近年来已成为畜禽粪便资源化利用及保护生态环境的主要措施。
利用快速分解菌群降解畜禽粪便,培肥土壤,改良土壤,使之达到作物直接吸收利用而对环境无不良影响。
本项目是对畜禽粪便进行无害化处理,利用发酵后的畜禽粪便生产有机无机肥的新技术,该项技术对保护生态环境、提高人们生活质量有着积极的意义。
2、国内外技术现状及技术比较优势
项目依托的专利ZL200810046039.1报道了利用农业废弃物高效生产有机无机复混肥的方法。
该肥料产品的主要优势体现在以农业废弃物为主要原料,在生物菌的作用下发酵而成,可以循环利用农业废弃物资源,产品生产成本降低;同时,可根据不同作物的需要加工成各种专用肥,产品应用效果增加,并极大的提高产品的生产效率,技术居国内先进水平。
这种产品与烘干或晒干的畜禽粪便有显著区别,除氮、磷、钾三元素含量均衡外,同时含有多种微生物有益菌群,形成可以被植物直接吸收的活性物质,能够降解化肥、农药的残留物质和溶解释放土壤中已固化的磷、钾等营养成份,是发展生态农业、无公害农业的理想肥料。
该肥料产品与化学肥料等价投入,经济作物一般可增产10%以上。
其中蔬菜、瓜果可增产20%。
该肥料产品不存在化学残留物,并且经过生物发酵,杀灭了病虫卵和有害菌群。
施用该肥料产品可大大降低化学农药的用量,并不会造成二次污染,因此在提高农作物产量的同时,也会大大改善农产品的品质。
兔粪是一种优质高效的有机肥料。
含氮量2.3%、含磷2.3%、含钾0.8%,每百公斤兔粪相当于硫酸铵21.70公斤、过磷酸钙20.18公斤、硫酸钾3.58公斤的肥效。
因此,将兔粪作为专用肥原料具有相当大的市场空间和应用前景。
当前,国内外畜禽粪便的处理一般采用高温膨化、生物发酵等方法。
(1)高温快速膨化:
即通过干燥机进行人工干燥,这是我国目前处理畜禽粪便较为广泛采用的方法之一。
此方法虽然不受天气影响,能大批量生产,快速烘干家禽粪便,但存在能耗较大、烘干时排出的硫化氢、二氧化硫等有害气体又产生二次污染,由于是机械烘干没有进行生物转化,农民使用后作物容易发生烧苗、土传病害加重等现象。
(2)生物发酵处理法:
生物发酵处理法是近年来国内外研究较多的一种方法。
该法的原理是利用生物菌剂发酵兔粪便,具有成本低、发酵产物生物活性强、灭菌彻底、肥效高、易于推广等特点,同时可达到除臭、杀菌的目的,因而被认为是最有效的一种兔粪便处理方法。
3、工作基础及创新性
(1)工作基础:
四川沃天府生物肥料有限公司现有规模化兔场2个,獭兔养殖专业合作社6个,可以进行产业链的联合发展,年出栏优质獭兔30万只,按成年兔每只年产鲜粪100kg计算,可提供有机原料3万吨,基本保证了充足的有机原料供应。
生产设备的补充购置、生产线组装调试已按计划进行、营销网络的构建等也在紧锣密鼓之中。
(2)创新性:
①利用现代生物技术筛选出特定的复合微生物菌群,对不同成分的畜禽粪便(本项目主要针对兔粪便)采用不同组合及不同功能的有益微生物菌群,发酵效果良好。
快速分解菌群一方面降解畜禽粪便,另一方面利用畜禽粪便为基质扩大繁殖,随畜禽粪便进入土壤中,改善土壤微生物区系,培肥地力,改良土壤。
该肥料中采用的发酵技术和配方,可以提高生产过程中的发酵效率,对作物产量增加效果显著,能够明显提高农产品的品质。
(3)知识产权状况
该项目生产技术依托单位——四川省农业科学院土壤肥料研究所经多年科技攻关开发出来,于2010年12月9日获得国家发明专利授权,专利号为ZL200810046039.1。
项目技术成果协议转让归本单位使用,受专利法及相关法律保护。
4、项目主要目标及内容
(1)总体目标
“畜禽粪便资源化利用进行果蔬专用复混肥生产与应用”项目针对规模化兔场粪便资源化利用问题,生产果蔬作物专用有机无机复混肥料的产品,并推广应用。
项目实施期内达到年产1万吨的生产规模,并进行大面积推广应用,突显科技在新农村建设和产业发展中的重要支撑作用。
项目计划投资1100万元,其中申请农业科技成果转化资金100万元,占总投资10%,项目承担单位自筹1000万元作为配套资金,占总投资90%。
项目完成时,肥料年生产与销售量达到1万吨,推广应用面积达5万亩以上,带动农民增收1000万元以上。
项目完成后达到的主要技术与性能指标如下:
①筛选兔粪便发酵菌剂1~2个;②建成有机无机复混肥生产线1套;③施用该肥料后经济作物产量提高10%;
施用该肥料后果蔬作物肥料总用量减少5%-10%,肥料利用率提高10%-15%。
本项目转化后,规模化兔场的粪便资源化利用将初具产业化生产能力和应用能力。
这既能降低企业生产成本,增加企业效益,又能带动相关产业发展(如獭兔产业、食用菌产业、香椿产业等),促进农民增收、增加就业等。
兔场粪便的利用将有利于农业废弃物的循环利用,培肥地力、活化土壤,提高化肥利用率;可以提高作物产量和品质,保障粮食和食品安全;实现废弃物资源化利用,保护农产品产地环境安全;可以补充肥源的不足,与化肥相比,能耗少,成本低,温室气体排放少,是新兴的绿色产业;在人口爆炸、能源危机、资源短缺、环境污染等压力下,农业废弃物的资源化利用在粮食安全,发展低碳农业等方面有着不可替代的地位,是农业可持续发展的必然选择,在农业生产中具有广阔的应用前景。
(2)阶段目标
第一阶段(2013年3月~6月)准备阶段:
完成项目申报、立项,资金筹备等前期准备工作。
第二阶段(2013年7月~12月)基础建设阶段:
完成有机无机复混肥料生产线的安装和调试。
第三阶段(2014年1月~6月)试产阶段:
开始进行小批量肥料的生产,并进行区域小面积推广应用。
第四阶段(2014年7月~12月)生产阶段:
大规模生产,年生产与销售量肥料达到1万吨,销售收入1500万元,推广应用面积达5万亩以上。
第五阶段(2015年1月~3月)结题阶段:
项目结题验收。
5、实施方案
(1)项目转化内容
兔粪无害化处理技术
利用快速分解菌降解并在其发酵过程中产生的高温,杀死有害病原菌及蛔虫卵,把不稳定的物质转化成较稳定的腐殖质的技术。
有机无机肥料配比技术
根据有机物料与无机物料的特性,再结合施肥目标作物的营养特性,形成有针对性的有机无机专用肥的配方,生产有机无机专用肥的技术。
果蔬作物高效施肥技术
根据果蔬作物的收获物形成特点和营养需求规律,确定肥料的量、不同肥源配比、施用的时期及肥料施用方法等技术。
果蔬作物专用有机无机复混肥料的生产
建设完成年产1万吨有机无机复混肥料生产线的安装、调试与大规模生产,并进行市场推广应用。
(2)项目技术路线
技术研究集成方面,以核心技术为主体,结合当地生态条件,在我省主要果蔬作物种植区域进行技术集成与示范,构建果蔬作物高产优质施肥技术体系,并与养殖业、农产品加工企业结合,发展可持续、循环高效农业生产体系,通过示范进而扩大推广。
技术推广及力量组织方面,由主持单位牵头,组织科研、企业、专业技术协会和专业合作社等共同参与、分工协作的力量队伍。
项目管理上,成立以申请单位领导为组长的项目领导小组,成员由各参与单位的相关领导组成;成立以项目专家为组长的技术小组,成员由相关技术人员组成。
(3)项目组织实施方案
实施地点与规模
该肥料产品生产线建设在德阳市罗江县,推广应用范围包括罗江、绵竹、旌阳、广汉、什邡、中江等地,推广应用面积5万亩。
并可辐射到全川以果蔬生产为主业的地区。
参加单位承担的具体工作任务和分工
四川沃天府生物肥料有限公司:
负责项目的组织申报、实施方案制订、任务分解、总结上报及整体协调,开展兔粪资源化利用果蔬专用有机无机复混肥料的生产与推广应用。
四川省农业科学院土壤肥料研究所:
负责兔粪资源化利用果蔬专用有机无机复混肥料生产的全程技术支撑及技术指导。
合作单位研发能力:
四川省农业科学院土壤肥料研究所,是中国农业科研百强所之一,科技力量雄厚,实验仪器齐全,测试手段先进可靠;长期从事肥料的研究与开发工作,已研制开发了“长效碳铵”、有机螯合铁肥、有机无机复混肥、BB肥等产品。
该所也是四川省复合肥料工程技术中心的挂靠单位,长期与肥料生产企业进行合作,在肥料生产工艺、配方研究、推广应用等方面都具有丰富的经验。
(4)“三废”情况及处理的措施和方案
该项目本就是从充分利用农业废弃物或农产品加工废弃物生产有机无机复混肥,充分利用资源的角度出发,其本身不会产生“三废”,不存在“三废”的排放问题。
6、投资预算和执行计划
本项目预算总投入1100万元,企业自筹资金1000万元,争取成果转化项目资金100万元。
其中:
设备投入309.3万元,包括设备购置费、设备试制费和设备租赁费等;材料费738.8万元,包括肥料开发与生产过程中所需的原料费用等;测试化验加工费2.5万元,用于肥料推广过程中的土壤测试分析及相关验证试验、产(样)品分析等;燃料动力费12万元,包括试运行期间仪器设备的煤炭、电力、水、油等消耗费用;差旅费12.5万元和会议费23.4万元;出版、文献、信息传播、知识产权事务费4万元;劳务费94.5万元;专家咨询费3万元。
表1项目预算表单位:
万元
序号
预算科目名称
合计
财政科技经费
自筹经费
1
一、经费支出
2
(一)直接费用
1100
100
1000
3
1、设备费
209.3
209.3
4
(1)购置设备费
209.3
209.3
5
(2)试制设备费
0
6
(3)设备改造与租赁费
0
7
2、材料费
738.8
67
671.8
8
3、测试化验加工费
2.5
0.5
2
9
4、燃料动力费
12
6
6
10
5、差旅费
12.5
3
9.5
11
6、会议费
23.4
8.5
14.9
12
7、国际合作与交流费
0
13
8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费
4
1
3
14
9、劳务费
94.5
13
81.5
15
10、专家咨询费
3
1
2
16
11、其他
0
17
(二)间接费用
18
其中绩效支出
19
二、经费来源
20
1、申请省级财政科技经费资助
100
100
21
2、其他来源
1000
1000
22
(1)其他财政拨款
23
(2)单位自有货币资金
1000
1000
24
(3)其他资金
/
第1年
第2年
第4年
财政科技经费
金额
70
30
拨付进度申请
比例(%)
70
30
自筹经费投入
金额
800
200
比例(%)
80
20
资金投入及预期经济效益
总投入
企业自筹
申请金额
投入
产出比
1100
1000
100
7、商业模式或推广方案
随着人们生活水平的提高,城市居民生活由温饱型→小康型→营养型的发展,提出了无公害食品→绿色食品→有机食品的消费新观念,对农产品品质和食品安全的要求进一步提高。
国内农业生产也由传统分散经营向集约化转变,出现了许多绿色蔬菜基地、果品基地、名优茶叶基地、花卉基地,因此有机无机复混肥料的市场前景非常广阔。
项目的第一目标市场为四川省范围,据估算目前四川省年需有机无机复混肥达几百万吨,下一步将面向南方及全国市场。
目前,市场中有机肥料种类繁多,但普遍存在有效含量低、灭菌处理不到位等问题,不仅不能提高作物的产量和品质,还极易增加作物发生病害的风险。
本项目以兔粪为主要原料,经无害化处理并根据不同果蔬作物需肥特性添加无机物料,形成专用肥配比,对提高作物产量、降低无机肥料用量和提高肥料利用率具有显著作用,专用肥中各种有益生物菌群能大大降低作物病害风险,是发展生态农业、无公害农业的理想肥料,果蔬专用肥开发生产后预计在有机肥市场具有较强的竞争力,其生产工艺在省内具有领先水平。
市场竞争不仅仅是产品质量的竞争,还是技术服务的竞争,为迅速抢占市场份额,我公司将组建强有力的技术宣传服务团队,强化技术培训和技术服务,通过技术培训和宣传,让广大农户提高对有机无机复混肥重要性的认识和田间应用技术水平。
产品销售到哪里,技术培训和服务就到哪里。
构建广泛的营销网络也是提高市场竞争力的重要手段,公司将利用现有销售网络组建强有力的销售队伍,加强推销力度,拓展业务范围。
分区域设立销售代表,与当地农技推广部门积极配合,建立完善的销售网络体系。
实行统一销售价格,让利于广大农民群众。
8、经济社会效益
(1)产品成本分析
有机原料120.30元/吨(部分原料从养殖专业合作社收购)、无机原料532.32元/吨、工资福利129.78元/吨、机物料15.17元/吨、包装49.92元/吨、燃料91.89元/吨、电力49.62元/吨、折旧:
161.61元/吨、销售费用108.00元/吨。
生产成本合计:
1258.61元/吨。
(2)产品单位售价与盈利预测
根据产品的成本和市场分析,预计2014年产品进入市场的销售价格为1500元/吨。
项目执行期间到2014年肥料生产能力为10000吨,则利税计算如下:
(1500-1258.61)×10000≈2413900万元
损盈分析:
如果对三废治理及农资税收优惠,按年综合税率10%计算,其他不可预见费用5%计算,则该项目的年纯利润预计为1025.91万元。
产品投入市场五年内收入预测、成本预测、利润预测详见表2。
表2产品投入市场五年收入、成本、利润预测表
指标
时间
销售目标
(吨)
销售价格
(元/吨)
成本预测
(元/吨)
收入预测
(万元)
利润预测
(万元)
2014年
20000
1500
1258.61
3000
410.36
2015年
50000
1500
1258.61
7500
1025.91
2016年
50000
1650
1383.61
8250
1132.16
2017年
50000
1650
1383.61
8250
1132.16
2018年
50000
1800
1508.61
9000
1238.41
注:
总收入=销售价格×总销售量;
纯利润=(销售价格-生产成本)×总销售量-税费-不可预见费
(3)经济效益分析
农产品经济效益:
每亩果蔬作物按年亩用0.5吨计,项目转化生产后,按生产能力为10000吨计算,应用面积应为20000亩。
按亩果蔬作物增收2000元计,除去增加的成本按1000元计,则纯收益为1000元每亩。
新增的总纯收益为:
20000亩×1000元=2000万元。
(4)项目投资评价
项目总投资1100万元,计划两年完成。
项目计算期为四年,社会折现率采用8%。
资金时间价值计算的基准点在建设期的第一年初,投资按年初计算,其它费用及效益均按年末计算。
内部收益率
内部收益率(IRR)是使投资项目的净现值等于零时的折现率,其表达式为:
式中:
B--年效益,万元
C--年费用,万元
n--计算期,年
t--计算期各年的序号,基准点的序号为0
经计算,项目财务内部收益率9%,大于社会折现率8%。
项目净现值
净现值(NPV)是指在项目计算期内,按行业基准收益率或企业设定的贴现率计算的各年现金净流量现值的代数和。
其表达式为:
式中:
Is--社会折现率,取8%
经计算,本项目财务净现值为2884.03万元,大于零。
动态投资回收期
动态投资回收期(Pt)是在考虑了资金时间价值的情况下,以项目的年净收益回收项目全部投资所需要的时间。
其表达式为:
经计算,本项目动态投资回收期约为4年。
(5)社会效益、生态效益分析
当前,农业发展已步入生态农业阶段,生态农业取代能源农业是大势所趋,如果说化学肥料的问世是肥料史上“第一次革命”,那么生物活性有机肥的诞生是农业肥料史上的“第二次革命”。
生物活性有机肥是中国农业走向生态农业、实现农业产业化和生产无公害、绿色、有机食品的举创。
通过生物工程技术生产生物活性有机肥,是大面积治理兔(鸡)粪污染的最佳途径。
该项目对于保护环境、保护人类的生命健康,促进畜牧业的可持续发展具有深远的历史意义。
有机肥是特别通过生物发酵技术生产的活性有机肥,市场前景广阔,随着人们生态意识的增强,对农副产品检验和市场准入制度的实施,有机肥市场的需求会更大。
据专家预测:
中国有机肥市场的年需求量在亿吨以上,开发前景十分乐观。
该项目属于朝阳产业,产品利润率高,回收期短,把握时机,迅速形成规模,就可以掌握市场的主动权。
项目转化后,还将带到周围专业合作社和农户发展獭兔养殖业、食用菌产业、香椿种植业和蔬菜种植业,对推进新农村建设、增加农民收入、增加农民工就业等产生巨大的社会效益。
畜禽粪便资源化利用将有利于现代循环农业的建设,对培肥地力、活化土壤,提高化肥利用率和作物产量、品质,减少温室气体排放,保障粮食和食品安全具有积极作用。
通过发展生态农业,建立一个合理、高效、稳定的农业生态系统,推进农业循环经济发展,促进农业现代化建设。
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