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        上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

        2015-12-20 08:55:02王瓊徐亞玲林茂松於林鋒韓建軍
        商品混凝土 2015年3期
        關(guān)鍵詞:年產(chǎn)量電耗骨料

        王瓊,徐亞玲,林茂松,於林鋒,韓建軍

        (1.上海市建筑科學(xué)研究院,上?!?00032;2.上海城建物資有限公司,上海 200062)

        上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

        王瓊1,徐亞玲2,林茂松1,於林鋒1,韓建軍1

        (1.上海市建筑科學(xué)研究院,上海200032;2.上海城建物資有限公司,上海200062)

        本文調(diào)研統(tǒng)計了上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)能耗、資源消耗和循環(huán)利用水平、環(huán)境影響等生產(chǎn)現(xiàn)狀,并分析了上海市預(yù)拌混凝土今后的發(fā)展趨勢。

        預(yù)拌混凝土;生產(chǎn)現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

        0 引言

        上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)于 1970 年代起步,經(jīng)歷政策推動、市場擴容、平穩(wěn)增長等幾個階段后[1],目前已形成了年產(chǎn)量超過 5000萬m3的市場規(guī)模。預(yù)拌混凝土是混凝土行業(yè)的主力軍,在國民經(jīng)濟和城市建設(shè)中發(fā)揮重要作用,但企業(yè)生產(chǎn)噪聲、砂石堆場揚塵、攪拌車滴灑漏等污染也給城市發(fā)展造成了巨大的環(huán)境負(fù)荷。在國家對于環(huán)境保護提出更高要求的背景下,綠色生產(chǎn)是預(yù)拌混凝土行業(yè)的必經(jīng)之路。通過對上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)進行系統(tǒng)調(diào)查分析,了解了其生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)能耗、資源消耗和循環(huán)利用水平、環(huán)境影響等水平現(xiàn)狀,并分析了上海市預(yù)拌混凝土生產(chǎn)今后的發(fā)展趨勢。

        1 企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模

        目前上海市預(yù)拌混凝土攪拌站數(shù)量達(dá)到 200 多家,具有數(shù)量眾多且生產(chǎn)規(guī)模大小不一的特點。圖 1 為預(yù)拌混凝土企業(yè) 2012 年實際產(chǎn)量的分布圖,企業(yè)的年產(chǎn)量呈兩頭小,中間大的橄欖型分布,有超過 80% 的企業(yè)年產(chǎn)量在 50 萬方以下,其中 33.7% 的企業(yè)年產(chǎn)量在10~20萬方之間,17.4%的企業(yè)年產(chǎn)量在 20~30 萬方之間,是市場的主流規(guī)模。有9.8% 的企業(yè)年產(chǎn)量低于 10 萬方,生產(chǎn)規(guī)模較小,產(chǎn)能過剩;15.2% 的企業(yè)年產(chǎn)量超過 50 萬方,區(qū)域規(guī)?;a(chǎn)特點開始顯現(xiàn)。

        2 企業(yè)生產(chǎn)能耗水平

        預(yù)拌混凝土企業(yè)的生產(chǎn)能耗主要由電耗和油耗組成:① 電耗:預(yù)拌混凝土生產(chǎn)主要的耗電過程包括水泥與粉煤灰等經(jīng)空壓機打入儲料罐,砂石骨料經(jīng)皮帶機運至料倉,水經(jīng)水泵運至攪拌機,各種原材料經(jīng)攪拌機攪拌均勻得到最終產(chǎn)品;② 油耗:由于攪拌站中砂石骨料為露天或堆場存放,預(yù)拌混凝土生產(chǎn)時需通過叉車、鏟車等將其運至皮帶機處,因而產(chǎn)生燃油(以柴油為主)消耗。2012 年企業(yè)電耗油耗分布圖見圖 2。

        由圖 2 可知,企業(yè)電耗油耗大體上隨生產(chǎn)規(guī)模的增加而逐漸降低,年產(chǎn)量不到 10 萬方的企業(yè)其平均電耗、油耗分別達(dá) 2.72°/m3、0.20L/m3,遠(yuǎn)高于年產(chǎn)量超過 10 萬方的企業(yè)平均水平。這是由于小企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備相對落后,且因產(chǎn)量低,電耗油耗攤銷更大。當(dāng)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模超過 50 萬方時,單位產(chǎn)品平均電耗、油耗降至 2.15°/m3、0.16L/m3,規(guī)?;a(chǎn)優(yōu)勢顯著。

        圖1 預(yù)拌混凝土企業(yè)年產(chǎn)量分布

        圖2 預(yù)拌混凝土企業(yè)電耗、油耗分布

        3 單位產(chǎn)品礦產(chǎn)資源消耗和固廢利用水平

        預(yù)拌混凝土主要是由水泥、砂、石、水按一定比例混合均勻而成。2012 年單位產(chǎn)品的不可再生礦產(chǎn)資源消耗情況見圖 3。由圖可知,將近 85% 的預(yù)拌混凝土產(chǎn)品不可再生礦產(chǎn)資源消耗量為 2300~2500kg/m3,這與普通混凝土的密度較為接近。有 5.4% 的預(yù)拌混凝土產(chǎn)品礦產(chǎn)資源消耗量在2300kg/m3以下,這是因為采用了粉煤灰、礦粉、再生骨料等替代了天然原材料生產(chǎn),隨著鋼渣粉、再生骨料的規(guī)?;瘧?yīng)用,預(yù)拌混凝土的不可再生礦產(chǎn)資源消耗量將進一步降低。

        圖3 單位產(chǎn)品不可再生礦產(chǎn)資源消耗量分布

        為緩解資源緊張局面,保護生態(tài)環(huán)境,上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)積極開展固體廢棄物的資源化利用。以固廢原材料(包括粉煤灰、鋼渣、碎屑和再生骨料等)占混凝土原材料總量的百分比表征固廢利用水平,2012 年企業(yè)單位產(chǎn)品的固廢利用水平見圖 4。

        圖4 單位產(chǎn)品固廢利用水平分布

        由圖 4 可知,目前預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品的固廢利用率不高,超過 80% 的預(yù)拌混凝土利廢率不足 5%,55% 以上產(chǎn)品利廢率不足 3%。企業(yè)主要是利用粉煤灰替代水泥,但其替代率一般僅為 15%~20% 左右,折算為混凝土的固廢利用率不高。當(dāng)企業(yè)利用碎屑、再生骨料替代天然骨料時,混凝土利廢率大幅提高,最高可達(dá) 50% 以上,但受原材料來源、品質(zhì)限制,該技術(shù)尚未規(guī)?;茝V。

        采用固體廢棄物替代天然骨料生產(chǎn)預(yù)拌混凝土具有可觀的環(huán)境效益,據(jù)統(tǒng)計,每生產(chǎn) 1t 水泥需消耗 1.266t 天然原材料,0.118t 標(biāo)煤,排放 0.7t 二氧化碳[2]。按目前上海市粉煤灰、鋼渣粉、碎屑、再生骨料的利用水平估算,每年可節(jié)約能源 90 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少碳排放 600 萬噸,節(jié)約天然礦產(chǎn)資源 1700 萬噸,社會效益顯著,走在了全國前列。

        4 單位產(chǎn)品水資源消耗和廢水循環(huán)利用水平

        預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)用水包括拌合水、沖洗攪拌和運輸設(shè)備用水。水資源的來源包括自來水和江河水。2012 年上海市預(yù)拌混凝土的水資源消耗量見圖 5。不同企業(yè)生產(chǎn)預(yù)拌混凝土的需水量差別較大,其中 70% 的產(chǎn)品需水量在160~240kg/m3之間,另外有 15.9% 的產(chǎn)品需水量在300~400kg/m3之間。生產(chǎn)混凝土的需水量與企業(yè)的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)建設(shè)關(guān)系密切。

        圖5 單位產(chǎn)品水資源消耗量分布

        上海市積極鼓勵預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程中的廢水循環(huán)利用,單位產(chǎn)品循環(huán)水利用率見圖 6。超過 45% 預(yù)拌混凝土產(chǎn)品的廢水利用率不足 5%,廢水循環(huán)利用整體水平較低。已有部分企業(yè)建設(shè)了先進的廢水循環(huán)利用系統(tǒng),包括漿料分離機、多級沉降池等,將清洗設(shè)備及沖洗場地的污水經(jīng)過沉淀處理后重復(fù)利用,同時將雨水收集起來用于生產(chǎn)混凝土,大大減少了水資源的浪費。以本市平均用水量 200kg/m3,廢水循環(huán)利用率 10% 估算,每年可節(jié)約用水 100 萬方,環(huán)保效益顯著。

        圖6 單位產(chǎn)品循環(huán)水利用水平分布

        5 企業(yè)生產(chǎn)過程環(huán)境影響水平

        預(yù)拌混凝土生產(chǎn)對環(huán)境的影響主要包括廢氣排放(顆粒物濃度)、廠界噪聲和廢水排放等。上海市預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)顆粒物濃度、廠界噪聲和廢水排放水平分別見圖7、圖8、表 1。

        圖7 企業(yè)廠區(qū)顆粒物濃度水平分布

        圖8 企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放水平分布

        表 1 企業(yè)達(dá)到廢水排放水平分布

        按照 GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,企業(yè)顆粒物濃度不得超過 1.0mg/m3,根據(jù)企業(yè)提供的廢氣監(jiān)測報告表明,企業(yè)均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,超過 90%企業(yè)顆粒顆粒物濃度控制在 0.8mg/m3以下,平均濃度為0.32mg/m3。按照 GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)的廠界噪聲晝間不得高于70dB,尚有 27.0% 的企業(yè)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,噪聲污染較大。按照 GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中對各種污染物排放濃度的限值要求,根據(jù)企業(yè)提供的廢水監(jiān)測報告表明,大部分企業(yè)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)排放要求,甚至有個別企業(yè)實現(xiàn)了廢水的零排放,但也有 11.5% 的企業(yè)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,亟需加強監(jiān)管。

        6 預(yù)拌混凝土生產(chǎn)的發(fā)展趨勢分析

        (1)行業(yè)布局優(yōu)化調(diào)整

        上海市預(yù)拌混凝土行業(yè)經(jīng)過快速、無序的發(fā)展后,已經(jīng)進入了平穩(wěn)增長期,行業(yè)布局開始發(fā)生變化,企業(yè)將逐漸向郊區(qū)周邊遷移,小型個體攪拌站面臨淘汰,集團規(guī)?;?、地域化特點正在行業(yè)中顯現(xiàn)。如崇明、金山區(qū)域各自組建戰(zhàn)略聯(lián)盟和集團公司,為規(guī)范行業(yè)競爭提供保障。

        (2)綠色生產(chǎn)升級改造

        隨著環(huán)保意識的不斷加強,綠色生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展已成為預(yù)拌混凝土行業(yè)的必經(jīng)之路。預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)將逐漸從傳統(tǒng)的臟、亂、差向封閉式、低噪聲、低能耗、低排放的環(huán)保型企業(yè)轉(zhuǎn)變。市建設(shè)交通委聯(lián)合市環(huán)保局出臺了《關(guān)于加強本市混凝土攪拌站廠綠色環(huán)保管理工作的通知》,積極開展環(huán)保型攪拌站的推廣,對控塵、控噪和排水等提出了更高要求,加強企業(yè)生產(chǎn)過程的污染排放和節(jié)能減排的監(jiān)管力度,推動預(yù)拌混凝土行業(yè)的綠色化升級。

        (3)節(jié)能利廢可持續(xù)發(fā)展

        上海市資源能源缺乏,經(jīng)濟社會的發(fā)展高度依賴市外資源的輸入,因此歷來重視生產(chǎn)企業(yè)能源消耗和資源循環(huán)利用。已出臺 DB 31/712—2013《預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品生產(chǎn)能源消耗限額》、DG/TJ 08-227—2014《預(yù)拌混凝土生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn),對單位預(yù)拌混凝土產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗、摻合料與再生骨料的資源化利用、廢水循環(huán)利用等提出了具體技術(shù)要求,并將進一步研發(fā)推廣固體廢棄物、生產(chǎn)廢水在預(yù)拌混凝土中大摻量循環(huán)利用技術(shù),促進預(yù)拌混凝土向節(jié)能、利廢方向發(fā)展。

        7 結(jié)語

        (1)上海市預(yù)拌混凝土企業(yè)數(shù)量達(dá)到 200 多家,年產(chǎn)量超過 5000 萬方,總體呈現(xiàn)數(shù)量眾多且生產(chǎn)規(guī)模大小不一的特點。企業(yè)生產(chǎn)電耗、油耗大體上隨生產(chǎn)規(guī)模的增加而逐漸降低,當(dāng)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模超過 50 萬方時,單位產(chǎn)品平均電耗、油耗降至 2.15°/m3、0.16L/m3,規(guī)?;a(chǎn)優(yōu)勢顯著。

        (2)上海市預(yù)拌混凝土 85% 產(chǎn)品礦產(chǎn)資源消耗量在2300~2500kg/m3之間,70% 的產(chǎn)品需水量在 160~240kg/m3之間,上海市歷來重視資源的循環(huán)利用工作,但超過 80% 的產(chǎn)品固廢利廢率不足 5%,超過 45% 產(chǎn)品的廢水利用率不足5%,預(yù)拌混凝土的資源化利用之路任重道遠(yuǎn)。

        (3)根據(jù)企業(yè)提供的實時檢測報告,上海市預(yù)拌混凝土企業(yè)的顆粒物濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,但尚有 27.0% 的企業(yè)達(dá)不到噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)要求,有 11.5% 的企業(yè)達(dá)不到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求,污染較大,亟需加強監(jiān)管。

        (4)未來幾年上海市預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)將向行業(yè)布局優(yōu)化、綠色生產(chǎn)升級改造和進一步節(jié)能利廢方向發(fā)展。

        [1]王瑞瑤.關(guān)于上海預(yù)拌混凝土可持續(xù)發(fā)展的探討[J].建筑施工,2004,26(1):79-81.

        [2] DB 31/712—2013. 預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品生產(chǎn)能源消耗限額[S].

        [3] DG/TJ 08-227—2014. 預(yù)拌混凝土生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程[S].

        [通訊地址]上海市申富路 568 號

        The production status and trend of ready-mixed concrete in shanghai

        Wang Qiong1, Xu Yaling2, Lin Maosong1, Yu Linfeng1, Han Jianjun1
        (1.Shanghai research institute of building sciences, shanghai 200032; 2.Shanghai urban construction materials Co., Ltd., shanghai 200062)

        The production scale, energy and resource consumption, environmental impact of ready-mixed concrete in shanghai were researched, and analyzed the development trend of the ready-mixed concrete in shanghai in the future.

        ready-mixed concrete; production status; trend

        林茂松(1986—),工程師,主要從事固體廢棄物資源化利用和綠色建材評價。

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