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项目：都江堰乳品厂
学生姓名
专业食品科学与工程
课程名称《食品工厂设计与环境保护》
任课教师李欣欣开课学期2009-2010年第2学期
成绩评定
吉林大学农学部军需科技学院
乳制品厂工厂设计报告
第一章设计总论
1.1设计工厂名称及设计单位名称、设计者姓名
1.2市场分析及预测
成都平原位处西南地区，在西南地区还没有大规模的奶厂，而西南片区也是一个很大的奶制品消费市场，厂址选择在成都平原，有效平衡了牛奶厂北方多于南方的差异，并且可以更好的占领市场。

1.3生产规模、品种、销售方式
日产20吨，生产品种有消毒奶、酸奶、调味奶
1.4生产方法（生产技术及设备水平）
1.5厂址概述
都江堰的灌口镇地理位置优越，灌口镇除有较好的工业基础以外，其旅游和第三产业也较发达，与着名的都江堰景区相邻，已成为山、水、城、林、堰相互交融、城中有景、景内是城的美丽而温馨的城市。

1.6主要原辅材料、燃料及动力供应情况
1.7环境保护
1.8工厂组成
1.9工作制度（年工作日、月工作日、班次、每班工作时间）
1.10全厂劳动定员
1.11全厂总投资（其中包括固资产、流动资产）
1.12设计结论（投产后工厂预达到的技术水平及经济水平）
第二章建厂条件与厂址（资源、燃料及动力供应、厂址、气象）
2.1厂址的选择
本项目拟建在成都市都江堰的灌口镇，灌口镇地理位置优越，灌口镇除有较好的工业基础以外，其旅游和第三产业也较发达，与着名的都江堰景区相邻，已成为山、水、城、林、堰相互交融、城中有景、景内是城的美丽而温馨的城市。

随着成灌高速公路的贯通，灌口镇与中
心城市成都的距离仅25分钟，这为在灌口镇的乳制品厂的发展拓展了更加广阔的空间。

2.2原料及电力供应
生产用水全部自来自来水，约为1000吨，靠近都江堰水厂，水源方便。

全厂每年用电量约为：300万瓦，由厂内变电所供给。

2.3气象资料
年平均温：18℃，年最高温：30℃，年最低温：4℃。

我国的大型奶厂主要集中在北方，尤其以内蒙古最为显着，其主要原因是因为有天然的草原，可以饲养大量的奶牛，离奶源地近，成都平原拥有同样的优势，它地域广阔，面积约7,000平方公里，从秦代起就在灌县修建水利灌溉工程都江堰。

地形倾斜，易灌易排，气候温和，土质肥沃，历来是人口稠密的重要农业区。

2.4厂址条件
成都平原地形舒坦，拥有西部最富饶的绿野平原，成都平原的地表松散，沉积物巨厚，平原中心地带沉积物厚度达300m，第四纪沉积物之上覆有粉砂和粘土，结构良好，宜于耕作，为四川省境最肥沃土壤，海拔450～750米，地势平坦，由西北向东南微倾，平均坡度仅3‰～10‰，地表相对高差都在20米以下，有利于发展自流灌溉，所以十分适合发展成为草原区，这就为饲养奶牛提供了绝对的优势。

另外成都平原的气候属亚热带湿润季风气候。

年均温18℃，土壤冷湿，草的生长期相比内蒙古草原增长了很多，成都天气怡人，常年微风缭绕，所以有利于废气的控制。

成都平原位处西南地区，在西南地区还没有大规模的奶厂，而西南片区也是一个很大的奶制品消费市场，厂址选择在成都平原，有效平衡了牛奶厂北方多于南方的差异，并且可以更好的占领市场
第三章生产车间设计
3.1产品方案的确定
产品名称年产
量/t
班产
量/t
1
月
2
月
3
月
4
月
5
月
6
月
7
月
8
月
9
月
10
月
11
月
12
月
备注
酸奶1500 5
消毒奶1500 5
调味奶3000 10
全年总
产量
6000
3.2产品工艺流程的确定、操作说明及绘制工艺流程图及物料衡算
白糖
鲜乳验收贮存(-1%)(预热均值)消毒冷却接种
(8.4624t)(8.4624t)(8.3778t)(9.2240t)(9.2240t)(10.100t)
乳酸菌体培养物母发酵剂生产发酵剂
(0.2539t)(0.2000t)(0.4231t)
罐装(-1%)封口装箱发酵冷藏检收出厂
(10t)(10t)(10t)(10t)(10t)(10t)(10t)
冲洗消毒刷洗浸泡酸奶瓶
（0.13t）
提取稀奶油（40%）
鲜乳验收过滤、净化(-1%)标准化预热均质杀菌或灭菌（5.18t）(5.18t)（ 5.13t）(5t)(5t)(5t)
冷却灌装封口装箱冷藏
（5t）（5t）
冲洗消毒刷洗浸泡包装袋
配料混料筛粉风力输送25-30℃振动流化干燥筛粉
(5t)（5t）
果汁等喷涂
风力输送粉仓定量灌装充氮（或抽真空）封盖成品
(5t)(5t)
果汁调味奶奶粉配方
原料名称每100kg产品
全脂淡奶粉60kg
白砂糖22kg
大豆粉10kg
麦芽糊精8kg
奶油60ml
甜橙油120ml
橙汁60ml
苹果汁0.3kg
3.3设备选型
序号设备名称生产能力规格型号外形尺寸Mm
（长x宽x高）
1 立式贮奶罐容量5500L ZHNG-55 Φ2012x2600
2 奶泵
4 板式冷冻机 1.5t/h LP-48 1400x1500x10
00
6 板式换热器1000L/h RPL 2880x530x141
7 均质机JO3-140M-
4 1085x835x123 5
8 洗瓶机E型
9 牛乳装瓶打盖
机2H 1584x1371x14
15
3.4劳动力计算（表）
部门人数
管理人员技术人员生产人员合计
厂部科室 2 1 0 54
生产车间 1 3 30
辅助车间 1 0 5
后勤服务 1 0 8
其他0 1 1
3.5生产车间平面布置
1．布置说明
2．布置依据
3．工艺设计对建筑结构、门、窗、地坪、墙、照明及通风、采暖的要求绘制主要车间设备平面布置图(见图)
第四章辅助部门设计
4.1化验室
化验室：化验室主要是对产品和有关原材料进行卫生监督和质量检查，确保原材料的最终产品符合国家卫生法和有关部门颁发的质量标准和质量要求。

化验室的主要设备有超净工作台，灭菌锅，移液管（标准刻度），分光光度计，红外乳成分分析仪，水浴锅，冰箱，培养箱，定氮仪，乳脂肪测定专用离心机，通风橱等。

主要进行感官检验、物理检验、化学检验、微生物检验。

主要的检查项目有：感官检验室、物理检验室、化学检验室、空管检验室、精密仪器室、细菌检验室等。

都江堰乳品厂的消毒奶和酸奶的化验室为长5m、宽4m，靠近原料暂存间和生产车间，方便随时对原料、半成品、成品的检验。

化验室人员为从事乳制品化验的专业人员，保证产品的质量。

化验室对应于土建的要求：建筑要求通风、采光良好，卫生整洁。

平面布置以物理检验、化学分析室为主体。

清洗消毒及培养基制备等小间应考虑机械排气方便，一般置于下风向。

都江堰地区气候湿润，应考虑空气湿度，应保持室内一定的干燥度，避免仪器发生锈蚀。

4.2仓库（原辅材料、保温库、成品库、包装材料库等）
原辅材料库：都江堰乳品厂是将原辅材料分开存贮，避免原料的交叉污染，消毒奶和酸奶的原材料都是牛奶，所以共用一个原料暂存间，暂存间长11m，宽4m，辅料间长6m，宽4m,调味奶的奶粉暂存间长为12m,宽为4m。

配料暂存间长9m,宽4m，调味奶的配料主要为水果和调味剂等。

消毒奶和酸奶的包装材料库长6m，宽4m,调味奶的包装材料库长5m，宽4m,包装材料库应靠近包装材料消毒室。

奶制品仓库的要求较高，要求防蝇、防鼠、防尘、防潮，并且贮藏要求低温、调湿及气调装置。

奶制品的成品仓库为冷藏库围度为0~4℃，成品仓库要方便输运车辆的进出。

4.3工厂运输
都江堰乳制品厂的运输包括：厂内运输、厂外运输、车间运输。

厂外运输：乳制品运输时需要求轻拿轻放，以免破坏乳制品的感官性状，运货车在外运输主要为大货车，如果为消毒奶和酸奶要求是有冷藏车厢的货车，调味奶可以采用正常的货车运输。

都江堰乳制品厂离市中心只有25分钟，所以对以运输没有什么硬性要求。

厂内运输：厂内运输主要是运输原料、辅料、包装材料的运输，因为要进入车间内，所以要求运输车干净清洁，并且因为厂区道路较狭小，所以选用轻巧的手推车。

车间运输：车间运输为成品的运输，采用输送带和手推车
第五章工厂卫生及消防安全
5.1乳品工厂卫生
由于乳制品工厂对于卫生的要求很高，所以在我们选择厂址时，我们选择了离都江堰的灌口镇，这里不属于工业区，有一些轻工业，但是不会造成对于环境的危害，都江堰附近绿化程度高，环境空气好，并且在厂区内，绿化面积占到了30%左右，有防护林和小型花园，并且都江堰乳制品长只生产乳制品，对于废水的处理可以高度集中，不会造成环境污染，都江堰乳制品厂的生产区和生活区布置合理，有相当的一段距离。

厂区的厕所有流动冲水设施，洗手设施，每天有专门的情节人员定时清洁和打扫，乳品厂的生活垃圾和废脚料集中堆放和处理。

生产车间的墙裙全部是白瓷砖，达到了2.5米，有利于每天的清洁，生产厂区内的更衣室和厕所都设有消毒池和风淋，工人要求统一着装，穿戴干净的工作服，头发不得露出，不能留指甲等。

乳制品厂会定期对于生产工人进行卫生间检查和教育，提高工人素质。

厂内所用的卫生消毒方法是：漂白粉溶液，浓度为0.2%~0.5%。

过氧乙酸，使用浓度是0.04%~0.2%，蒸汽和热水消毒，热水温度应在82℃以上，紫外线消毒，主要用于加工、包装车间的空气消毒。

5.2乳制品厂的消防安全
在生活区、生产区、办公楼、宿舍、食堂等人员集中地区，我们在每层楼相隔5m处都安装有消防栓和报警铃，每层楼都要安全出口和紧急疏散口，并且定期对于工人进行消防安全只是的教育。

保证工厂的安全，特别是在夏天，并且硬性规定在厂区内不得抽烟和携带易燃易爆物品，在每栋楼贴上禁烟标志和逃生安全只是等。

第六章生活及公用设施（给排水、供电、供汽、采暖及通风）设计
6.1给水
我们考虑采用地面水和地下水结合使用。

成都平原降水充沛，河湖密布。

地面水溶解物少，经常性费用低。

一次性投入建设净水系统有利于长久的优质水供应。

地下水水质稳定，长期使用可引起地面下降，所以只做应急替补使用。

6.2供电
6.3供汽
6.4采暖及通风
第七章全场用水量、用汽量、用电量估算（表）
7.1水估算
结合本厂实际，对生产过程用水量进行计算，保证生产过程的用水量。

(1)水处理系统水耗量：原水进水运行水量：w1=0.6t/h
(2)CP系统水耗量：W≥=0.2t／h
(3)杀菌系统系统水耗量：W3=0.2h(注：设备运作用水+自身清洗用水)
(4)冷却用水：WI=0.2t／h
(5)灌装机用水：W5=0.06t／h
(6)冲洗地坪用水：W6=0.1t／h
(7)其他用水：W7=0.04t／h
车间每小时用水的最大消耗W：
W=W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7=1.4t／h
7.2电估算
为了合理设计选择变配电设备及供电系统中各组成元件，需要根据用电设备的容量对最高的电力负荷进行统计计算(所有设备满负荷运作)。

结合实际，对生产过程用电量采用计算的方法，保证用电量的准确性。

计算方法和步骤如下：
(1)收奶贮奶系统耗电量：Pl=14kw
(2)配料杀菌系统耗电量：P2=4kw
(3)发酵、混合、暂存系统耗电量：P3=2.8kw
(4)CIP耗电量：P4=1.4kw
(5)灌装机耗电量：P5=0.96kw
(6)杀菌系统电量：P6=3.9kw
(7)其他耗电量：P8=0.15kw
车间最高耗电量为P=28.2kw。

故装机容量选为30kw
7.3用汽量估算
用汽量计算的目的在于定量研究生产过程，为过程设计和操作提供最佳化依据。

通过用汽量计算，计算生产过程能耗定额指标。

应用蒸汽等热量消耗指标．可对工艺设计的多种方案进行比较，以选定先进的生产工艺。

用汽量计算也是组织和管理、生产、经济核算和最优化的基础。

用汽量计算的结果有助于工艺流程和设备的改进，达到节约能源、降低生产成本的目的。

结合实际，对生产过程用汽量采用计算的方法，保证用汽量的准确性。

计算方法和步骤如下：(1)溶糖、稳定剂耗汽量：Gl=4kg／h
(3)脱气、均质、杀菌总耗汽量：G3=64kg／h
(4)CIP耗汽量：G4=16kg／h
(2)水加热及发酵室耗气量：G2=44kg／h
(5)灌装机耗汽量：G5=2kg／h
设备总耗汽量：G=130kg／h
对象总耗量
水 1.4t/h
电28.2kw
气91kg/h
第八章环保设计（三废处理措施）
严格执行乳制品加工厂清洁生产规划。

制订清洁生产技术规范的基木原则是：依据生命周期的分析理论，主要围绕液态乳的生命周期而展开。

从资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标(末端处理前)和环境管理要求四个方面来考虑。

体现预防为主的原则，要求企业完全不考虑末端治理，
因此，污染物产生指标是指污染物离开生产线时的数量和浓度，不是经过处理之后的数量和浓度。

加工厂主要污水源为加工设备清洗水和厂房清洁用水。

公司应该将这两部分分离，这样可以有利于后续处理。

有机液来源主要有以下几部分：牛乳从乳站经过检验、称量、净乳、冷却到打入乳仓的整个过程中要损失2％；每个班次生产结束后要立即进行清洗，根据不同设备分别清洗，这个过程中也会形成一部分的有机乳液。

采用CP程序，清洗程序如下：
(1)自来水冲洗至变清为止
(2)用浓度为1．0％～1．5％的碱液，温度为75～85℃，循环10min
(3)用自来水洗掉附着的残留碱液
(4)对于受热设备每次用浓度为1．0％～1．5％的硝酸，温度为75℃，循环15min
(5)用自来水清洗10min
(6)用8肛90℃的水循环10min
(7)冷水冷却
从清洗过程可以看出，第一步清洗水含有有机成分较多，随后的洗液基本为简单的无机废水，因此，应该将第一步和随后的清洗废液分离。

后面的清洗液和清洗厂房的废水一起处理。

水乳分离，可以降低废水的处理成本，维持有机废液部分的高浓度，有利于厌氧发酵，从生产流程可以看出，加工生产中液体温度较高，洗乳废液温度可以达到70℃左右，而且废液的COD值较高，即使在冬季低温条件下也可以正常运行。

公司还可以利用加工厂的热力，在加工厂建立一个地下或半地下的厌氧发酵设备集中处理产生的有机废水，可以减少公司处理的费用，便于管理。

运用厌氧发酵处理，产生的能源可以补充企业动力、减少能源支出、经过厌氧发酵后的废液、废渣是良好的肥料，可以直接施用于农田及城市绿化草地。

乳品厂在生产过程中不可避免的产生“三废”污染，其中最主要的是废水，在生产中必须要对废水进行有效的控制和处理：(1)对污水进行综合利用，最大限度的减少废水量，经处理后再循环使用；
(2)全面规划，合理布局，充分利用水体的自净能力，减少污染，建立污水处理厂；(3)净化处理，过滤中和，最大限度地降低废水浓度，保证排放到环境中的污水符合<工业废水排放标准》的规定。

通过查阅相关的资料，设计下列污水处理方法
污水处理工艺流程图
第九章全厂总平面设计
9.1总平面设计思想
我们坚持食品厂建设总平面布置的的原则：
1．节约用地
在满足生产工艺流程已经生活区等功能要求的情况下，尽量节约土地，我们选择的厂址在四川省都江堰市灌口镇，这里环境优美，条件优越，有天然河流，但是由于我们厂址距城区与城郊都不远，并且临近都江堰水厂，我们使用城市供应的自来水，灌口镇年平均温18℃，年最高温30℃，年最低温4℃。

2环境保护
奶厂周围设置了防护林带，对周围的片区生活影响不大，并且厂址设置距离交通干道近，借助成灌高速，产品对西南地区的辐射将很轻松，开拓了更广阔的市场。

3降低能耗
我们成熟的管理团队，对企业的生产已经工人的生活方面的要求都很到位，生产班次，淡旺季的人员调节都经过了科学合理的安排。

4综合利用
由于厂址选择在城郊与城市结合部，既保证了厂区有较好的生产条件，又保证劳动力充足，社会基本设施全面，这样可以减少工厂对这方面的投资。

另外，厂区设计遵循一下的原则，厂区分期建设工程，赢一次不止，分期建设，但是目前，本厂没有这方面的设计，因为这次的规模最少可以满足很长一段时间西南地区对乳制品的需求，本工厂建筑的不止完全从实际出发，满足食品工厂卫生要求，各建筑设置合理，是锅炉房建在了下风向，并且绿化面积达到一定的规模，符合国家有关规范规定。

主车间与供
水，供电，供气，供暖等动力设施距离不远，全场人流物流分离，避免交叉。

厂区从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，为了应对地震，建筑间距都是高度的1.5倍或1.8倍。

9.2工厂总平面图设计（详见cad图）
第十章社会及经济评价
10.1总投资及资金筹措（表）
序号项目
估算价值（万元）占估算值
%
技术经济指标
设备购置
费
安装工
程费
建筑
工程
费
其它
费用
合计单位数
量
指标
第一部分工程费用
1 主要生产项目267.23 16.03 56.7 339m2405
1.1 凝固型酸乳生产车
间
31.5 m2225 1400元/m2
1.2 搅拌型酸乳生产车
间
25.2 m2180 1400元/m2
1.3 主要工艺设备267.23 16.03
2 辅助生产项目 4 70.9
2
74.9m2873
2.1 化验室 4 已合
并
m20 850元/m2
2.2 原料库12.9
6
m2162 800元/m2 2.3 成品库39.6 m2495 800元/m2 2.4 行政办公楼18.3
6
m2216 850元/m2
3 公用工程项目85.89 41.81 166.
74 285. 4
3.1 公用系统工程22.69 1
4.49 17.1
9
m2234
3.1.1 锅炉房（6吨/h）10 0.5 12.6 m2180 700元/m2 3.1.2 变电所（6000KVA） 6 0.3
4.59 m254 850元/m2 3.1.3 厂区电力线路和照
明
6.69 0.33
3.1.4 厂区工艺、供热管网13.36
3.2 通讯系统工程 2 0.5
3.2.1 厂内通讯及广播 2 0.5
3.3 给排水工程 1.2 26.82 5.4 m2108
3.3.1 水泵房 1.2 0.1 5.4 m2108 500元/m2 3.3.2 厂区给水管网13.36
3.3.3 厂区排水管网13.36
3.4 运输系统工程项目60 1
4.5
8
m2243
3.4.1 运输车辆及车库60 14.5
8
m2243 600元/m2
3.5 厂区工程总图工程
项目129.
57
m25738.2
3.5.1 厂区道路6
4.1
8
m22468.5 260元//m2
3.5.2 厂区绿化(20~30%) 61.3
4
m23067 200元/m2 3.5.3 围墙、大门、收发室 4.05 m2202.7 200元/m2
第一部分工程费用合计357.12 57.84 294.
36
709.
32
26.
93
第二部分其它工程
费用
4. 工程筹建费58.88
4.1 建筑单位管理费23.41
4.2 项目前期工作费3
5.47
5 生产准备费32.54
5.1 培训费24.4 人122 2000元/人5.2 办公及生活家具购
置费
1.05 人21 500元/人
5.3 联合试运转费7.09
6. 其它工程及费用779.5
4
6.1 土地征用费639.5
4
m210659 600元/m2 6.2 设计费100
6.3 预算费40
第二部分费用合计870.9
6
第一、二部分费用合计357.12 57.84 294.
36
870.9
6
1580
.28
60.
00
7 基本预见费357.12 57.84 294.
36 870.9
6
1580
.28
8 不可预见费126.
42
固定资产投资357.12 57.84 294.
36 870.9
6
1580
.28
18.
41
流动资金7004
.18 81.
59
总投资8584
.46
100
占总投资比例（%） 4.16 0.67 3.43 10.15 100
10.2经济效益分析（成本分析、经济效益预算、盈亏平衡分析、投资回收期及投资利润率）
本设计规模为年产6000吨奶，产品方案为
250ml袋装纯牛奶6000吨/年
本项目建设期按一年考虑，投产第一年按设计规模的80%计算产量，第二年以后各年按照设计规模100%计算。

10.2.2项目计算期为16年，其中建设期为1年，投产期1年，达产期为14年
销售税金与销售收入，本项目投产后正常销售收入为2400万元，其产品价格为2元/袋，按国家增值税的有关规定，消毒乳进税税率13%，城市维护建设税按5%，教育费附加按3%。

经计算，年平均销售税金及附加为504万元。

(1)成本估算说明
a．工资
本项目定员为114，其中：管理技术人员15人，工人为99人，年平均工资为14000元，同时记取14%的福利费，经计算年工资总额为181.94万元。

b销售费
根据产品特点，在成本估算时，销售费按销售收入10%记取，正常年销售费为240万元。

10.3评价结果（社会及经济方面）
通过计算，本项目达产第二年盈亏平衡点为34.72%，这表明只要达到设计能力的34.72%，企业就可以保证本，不愧不盈。

由此可见，项目有一定的抗风险能力。

基本方案财务内部收益率为65.13%，可以满足要求，但考虑项目实施过程中一些不确定因素的变化对项目的收益的影响，根据项目的具体情况，对项目的固定资产，产品的销售价格、原材料的成本、汇率、符合进行敏感性分析。

10.4评价结论
通过上述分析测算，对各项指标进行分析，由于该项目资金全部自筹，固定资产级流动资金不发生贷款利息，大大降低产品成本，故本项目经济效益是高的，投机回收期也是较短的，财务净现值远大于0，盈亏平衡点为34.71%也是较低的，这表明企业投产后有相当风险能力，通过概率分析，改项目达到预期效益的可能性是较大的，在敏感分析中，对财务内1部收益率影响最大的因素是销售价格的下降，原材料成本次之，因此，项目投产后要加强全过程控制产品质量，加大产品销售的投入，确保收入的稳定。

总之，从各项经济指标看，企业经济效益是高的，本项目经济上是可行的。