第一章 总论

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，含有丰富的有机质和大量的有害菌群，处理难度大、成本高。污泥处理指的是污泌泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。传统的处置方法包括填埋、焚烧和资源化利用等，填埋浪费大量土地并容易产生渗滤污染，焚烧则需要消耗大量能源并易导致空气污染，在我国土地和能源紧缺的背景下，将有机废弃物资源化利用是一种较有前景的处置方式。本文将以河南龙之锦农业发展有限公司的生物处理技术为样本，详细介绍城市污泥处理的减量化、无害化、资源化利用技术方案。

1.1相关背景

1.1.1 生态环境背景

生态环境是影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称，是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统。本项目是在日益严重的水污染、畜禽粪便污染和土壤污染三大环境问题的背景下提出的。

（1）水污染。水污染是三大污染之一，“十二五”末期，全国城市污水处理厂处理能力1.4亿立方米/天，全年累计处理污水量达410.3亿立方米。2015年全国城市污水处理率达到91.97%，随之而来的污泥产生量为14万吨/天。污泥中有机物含量较高，及易腐化发臭，处置不当势必会对环境造成污染。

（2）畜禽粪便污染。畜牧业已成为国内仅次于钢铁、煤炭的最大污染行业，而动物粪便污染则是最大污染源。我国每年产生约38亿吨畜禽粪便，而有效处理率还不足50%，2014年和2017年的“中央一号文件”同时强调“加快畜禽粪便集中处理”的必要性。

（3）土壤污染。近20年来，由于高强度的人类活动和化肥滥用，我国污染退化的土壤数量日益增加、范围不断扩大，土壤质量恶化加剧，危害更加严重，已经影响到农业生产和食品安全。中国科学院院士、土壤学家赵其国指出，土壤污染具有四种特性：隐蔽性和滞后性；累积性；不均匀性；难可逆性。这就造成了土壤污染范围广、治理难度大的问题日益突出。

1.1.2 社会经济背景

（1）传统治污方法落后，成本高昂效益低下。目前国内外常用的成熟的污泥稳定工艺有：厌氧消化、好氧消化、热处理、加热干化和加碱稳定;常用的污泥处置是土地利用、焚烧、卫生填埋、堆肥、投海、建筑材料等。从处理效果和成本的角度来讲，填埋浪费大量土地并容易产生渗滤污染，焚烧则需要消耗大量能源并易导致空气污染，因此在我国土地和能源紧缺的背景下，将有机废弃物农用是一种较有前景的处置方式，但是我国污粪处理起步较晚，农用以直接还田和制沼气为主，而且相关制度尚不健全，设施和技术的不到位、不配套，易对环境造成二次污染。

（2）生态农业发展滞后，食品安全问题频发。中国农药网统计数据指出：我国农药使用量是世界平均水平的2.5倍，目前一年使用175万吨的各种农药，其中七成进入土壤、空气和水域中，只有三成直接作用于目标生物体。而在化肥使用上，实际用量平均超过440公斤/公顷，单位耕地面积化肥用量是世界平均水平的3倍。而农药和化肥的过量使用直接造成了农产品质量下降和食品安全问题频发。

1.2项目方介绍

河南龙之锦农业发展有限公司是一家致力于城市污泥、养殖场畜禽粪便及农作物秸秆等有机废弃物处理的环保型农业企业。公司成立于2014年10月，注册资金1000万人民币，基础设施完善，技术力量雄厚，公司自成立以来，积极顺应时代发展需求，运用生物科技培养出不同功能的蚯蚓品种来处置有机废弃物，利用蚯蚓吞食城市污泥、畜禽粪便、秸秆等，消化后形成生物有机肥，从而实现有机废弃物减量化、无害化、资源化处理的目的。

1.3生产概况

河南龙之锦农业发展有限公司的各生产厂区利用蚯蚓吞食污泥、畜禽粪便、秸秆等，消化后形成生物有机肥，从而实现有机废弃物减量化、无害化、资源化处理的目的。

截至2018年12月，公司已建成襄城县十里铺、长葛市老城、襄城县范湖、商丘民权县申集林场四个蚯蚓养殖基地，养殖规模河南省第一位，养殖场占地450亩，年污粪处理能力70000余吨，转化特种生物肥20000余吨。

龙之锦新厂区规划占地面积150亩。其中蚯蚓养殖车间55亩（含规模16000㎡的自动化养殖车间2座），堆料场和发酵场60亩，库房区10亩，办公区与生活区5亩，道路5亩，试验田5亩，有机肥加工场10亩。本项目总投资人民币6500万元，其中，建设投资6000万元，流动资金500万元。项目建成后，每年可处理污水厂污泥7.5万吨，农作物秸秆1万吨。

第二章 污泥处理技术方案

2.1工艺技术来源

河南龙之锦农业发展有限公司长期致力于蚯蚓养殖，培育出了多种类型的红蚯蚓用于处理各种有机废弃物，本项目技术成熟，工艺设备立足国产，产品方案充分考虑了市场变化的需求，工艺技术方案符合河南省各地实际，自动化生产线达到了较有竞争力的生产规模，具有较强的可操作性。

公司现有核心技术人员9人，均有多年相关工作经验，现已开发出鲜活蚯蚓、盒装蚯蚓、蚯蚓粪有机肥、生物花肥，并将推出虫草鸡（蛋）等产品。公司在污粪综合处理、烟草专用有机肥和蚯蚓养殖专用设备上有突出的技术成果并申请国家专利。

专利一：一种利用蚯蚓对粪污进行综合处理的方法，专利号201710328063.3

专利二：一种以蚯蚓粪为基质的烤烟专用有机肥的制备方法，专利号201710328064.8

专利三：一种自行式自动上料机，专利号201720519348.0

在污泥处理的实践方面，河南龙之锦农业发展有限公司已培养出专业处理污泥的蚯蚓品种并与襄城县污水处理厂展开了长期合作，效益良好。

2.2生产工艺流程图

2.3设备与工程建设

2.3.1 总平面布置

根据厂区地形及生产工艺特点，厂区总平面布置主要划分为三个功能区：分别为基料处理区、自动化生产区、办公生活区。

2.3.2 运输

项目运入货物主要包括污泥、畜禽粪便、农作物秸秆，运出货物主要包括鲜活蚯蚓和有机肥，全部采用汽车运输。

2.3.3 主要设备

名称	规格/载重	数量	单位
装载机A	2T	3	辆
装载机B	0.8T	2	辆
抓草机	0.6T	1	台
粉碎机	秸秆粉碎机	1	台
翻抛机	自行式	2	台
三轮车	1T	4	辆
自动布料机	改装定做	2	台
有机肥生产线	定做	1	条
洒水车	5m³	1	辆
自卸货车	10m³；20m³	1	辆
其他工具	五金、维修工具	1	其他

2.3.4 土建工程

项目		结构类型	占地面积（亩）
自动化处理车间		全封闭框架	55
堆料场	连体大棚	框架结构	15
	晾晒场	露天	10
发酵场		框架结构	35
有机肥加工场		框架结构	10
库房区	普通库房	复合板结构	7
	冷库	混砖结构	3
试验田		露天	5
道路		水泥结构	5
办公区生活区		砖混结构	5

第三章 企业生产与经营

3.1行业概况与竞争分析

3.1.1 蚯蚓养殖业

我国的蚯蚓养殖业于上世纪80年代起步，由于养殖成本过高且市场需求过小，该行业一直处于发展停滞状态。21世纪初期开始，随着市场需求的扩大，个体养殖户为主体的蚯蚓养殖逐步兴起，但是由于技术条件和原材料供应量所限，至今未形成规模化养殖，更不能为市场提供稳定充足的货源。

3.1.2 污粪综合处理与利用行业

我国每年产生约6000万吨城市脱水污泥和38亿吨畜禽粪便，畜禽粪便无害化处理率不足50%，污泥无害化处理率不足10%。国内对于城市脱水污泥的处理以焚烧和填埋为主，而且相关制度尚不健全，设施和技术不到位、不配套，易对环境造成二次污染。另一方面，学术界对生物技术进行污粪综合处理的研究已取得阶段性成果，但是在实践操作当中尚未达到规模化和产业化，在经济效益与环境效益协同发展的背景下，污粪综合处理与资源化利用将会有着广阔的发展前景。

3.1.3 SWOT分析

（1）优势（strengths）

技术优势：公司培育专业处理污泥的蚯蚓品种并已投入襄城县污泥处理实践，效益良好。

团队优势：专业有经验的经营管理团队、生产研发团队和市场营销团队。

规模优势：我国最大的蚯蚓养殖、培育基地。

（2） 劣势（weaknesses）

市场波动：鲜活蚯蚓市场，个体散户是主要的供应商，分散且产量不稳定，市场上容易出现随意定价和恶性竞争。

产品附加值低：龙之锦主要产品是鲜活蚯蚓和蚯蚓粪有机肥，公司在产品深加工方面尚未形成一套成熟的技术体系，短期内无法拓深产品线。

（3） 机会（opportunities）

政策扶持：龙之锦污泥处理项目是变废为宝的生态项目，原料是污泥、粪便等，产出品是鲜活蛋白饲料和有机肥，国家有着众多相关扶持资金，可在项目建成后申请扶持。

新兴行业：蚯蚓养殖业起步较晚且以个体散户为主，全国范围内没有大规模养殖企业，更没有成熟的污泥处理技术。

广阔市场：鲜活蚯蚓市场始终处于供不应求状态，有机肥市场也正处于飞速扩张时期。

环保优势：同利用传统方法进行污泥处理的竞争者相比，本项目的处理技术更加环保且杜绝了二次污染。

（4）威胁（threats）

潜在竞争者：虽然存在一定的技术壁垒，但是本商业模式扔具有可复制性，市场上始终存在新介入的竞争者威胁。

3.2企业组织机构与人员配置

公司采用职能制组织结构，分为生产部、技术部、办公室、市场部、财务部5个部门。工作人员150人，高层管理人员5人，基层管理人员15人。组织机构图如下：

 

第四章 总结与展望

4.1效益与前景

4.1.1 各种效益

（1）生态效益：本项目主要目的是处理城市污水处理厂的污泥、附近畜禽养殖场的粪便和农作物秸秆，利用特定的蚯蚓品种吞食这些有机废弃物并消化形成有机肥，从而实现有机废弃物减量化、无害化、资源化处理的目的。年处理能力17万吨，将解决当地城市污水处理厂污泥污染问题。

（2）经济效益：该项目的建设将会给当地建筑业、装备制造业和运输业提供6000万元的订单，项目实施后将会每年创造营业收入数千万元。

（3）社会效益：为社会提供就业岗位150个；为养殖业提供优质蛋白饲料1000吨；为种植业提供高效能有机肥3万吨。

4.1.2 前景展望

（1）提升污粪处理效率，实现工厂生产标准化。

传统的生物处理方法效率较低且需要大量的土地和人力资源，平均每亩露天处理场年处理能力不足200吨，在我国污泥产量逐年增加且土地资源日益短缺的大背景下，龙之锦污粪综合处理基地将会率先采用工厂化的生产模式，在已有经验的基础上建设新型蚯蚓养殖大棚和自动化处理车间，实现污粪处理的工业化和标准化。

（2）促进行业下游整合，构建产品深加工体系。

河南龙之锦农业发展有限公司的现有产品主要是鲜活蚯蚓和蚯蚓粪有机肥。鲜活蚯蚓可广泛应用于垂钓、医药、饮料、保健品等市场，市场广阔且供应量极不稳定；蚯蚓粪有机肥又被称为“万肥之王”，可以此为基础针对各类型农作物进行专项开发，其市场前景将更为广阔。

（3）建立国内行业标准，加速布局新蓝海市场。

目前国内尚未出现大规模的城市污泥生物处理基地，龙之锦污粪综合处理标准化厂区建成以后，将快速扩张至4座年处理能力7万吨的生产基地，率先实现的自动化与标准化将会成为行业标杆，可逐步申请地区标准乃至行业标准。

4.2社会评价

4.2.1 对企业发展的促进

发展企业的最终目的就是不断的将先进的科技实力和管理文化成果转换为促进社会、企业进步的现实生产力，实现社会、企业的可持续发展。因此，企业把科技置于优先发展的战略地位，以科技生产力为“龙头”，必将提升企业综合实力和市场竞争力。

4.2.2 对当地经济发展的影响

河南龙之锦农业发展有限公司成立之初，坚持用循环农业的思路发展现代蚯蚓养殖，从各地引进先进的技术设备，高起点、上规模、高速度、高效益建设有机废弃物处理基地。龙之锦污粪综合处理标准化厂区的建设实施，对项目当地乡镇经济发展具有很大的促进作用，有助于形成以废弃物资源化为主，蚯蚓养殖和有机肥加工为辅的产业模式，进一步发展有机种植业和畜禽养殖业，完善蚯蚓产品深加工体系，加速形成良性循环的生态农业产业群。

4.2.3 对生态环境的影响

对有机废弃物进行集中处理和资源化转换将有效解决当地城市污水处理厂的污泥和周边区县养殖场的畜禽粪便，经过生物技术处理后的畜禽粪便能够转化成为高质量的蚯蚓粪有机肥；城市污泥Cu、Zn、Cd、Ni等重金属向交换态和水溶态转化明显，重金属残留大幅降低。同传统的填埋、焚烧、直接回田等处理方法相比，蚯蚓处理有机废弃物有着环保、高效、杜绝二次污染等优点。