鐘榮華

（中鐵十六局集團(tuán)物資貿(mào)易有限公司，北京 100018）

1 研究背景

預(yù)拌混凝土行業(yè)進(jìn)入門檻較低、能源消耗較高、污染較為嚴(yán)重，混凝土生產(chǎn)過(guò)程中伴隨產(chǎn)生的大量粉塵噪聲、廢水廢漿及廢棄混凝土和廢渣對(duì)廠區(qū)周圍環(huán)境和居民生活影響惡劣，與國(guó)家綠色低碳環(huán)保的發(fā)展理念大相徑庭。因此，大力發(fā)展預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)技術(shù)是大勢(shì)所趨。根據(jù)《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 328-2014，以下簡(jiǎn)稱“規(guī)程”）[1]，預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)是以節(jié)能、降耗、減排為目標(biāo)，以技術(shù)和管理為手段，實(shí)現(xiàn)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過(guò)程的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)要求的綜合活動(dòng)。

2 預(yù)拌混凝土攪拌站綠色生產(chǎn)技術(shù)

2.1 廠址選擇和廠區(qū)布局

攪拌站的選址除了應(yīng)該考慮水、電、運(yùn)距及占地等基本因素，還應(yīng)考慮廠址和砂石料場(chǎng)的距離，綜合混凝土生產(chǎn)的實(shí)際情況，充分利用有利的地理位置。

攪拌站廠區(qū)布局要根據(jù)預(yù)拌混凝土日常運(yùn)營(yíng)管理和環(huán)境保護(hù)要求來(lái)確定，廠區(qū)應(yīng)根據(jù)功能獨(dú)立分區(qū)設(shè)置，包括生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)、試驗(yàn)區(qū)等。各個(gè)功能區(qū)不影響其他功能區(qū)的正常功能，功能區(qū)之間可設(shè)置圍墻、聲屏障或種植植被來(lái)減弱粉塵、噪聲的傳播[2]。優(yōu)化廠區(qū)內(nèi)道路規(guī)劃，對(duì)廠區(qū)內(nèi)的道路進(jìn)行硬化，通過(guò)綠化帶來(lái)規(guī)范引導(dǎo)人、車分流，確保人員的人身安全和運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸暢通、便捷和安全。廠區(qū)內(nèi)未硬化的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行綠化以防止揚(yáng)塵。綠化區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、地域、季?jié)來(lái)選擇植被，提高廠區(qū)內(nèi)的綠化率。規(guī)程要求廠區(qū)整體綠化率＞10%。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)置廢棄物存放場(chǎng)地用于生產(chǎn)廢棄物的分類存放、集中處理。廠區(qū)內(nèi)應(yīng)配套建設(shè)生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)并加以有效利用。

2.2 原材料的選用

2.2.1 膠凝材料

膠凝材料主要包括水泥、粉煤灰、礦粉等，其中水泥具有高污染性和高能耗性，其他摻合料來(lái)自于對(duì)應(yīng)行業(yè)的副產(chǎn)品甚至是廢棄物。因此，在滿足技術(shù)要求的前提條件，盡可能多在混凝土中摻入粉煤灰、礦粉等多種摻合料，降低水泥的使用量，對(duì)于節(jié)能、減排很有意義。

2.2.2 集料

集料在混凝土中主要起骨架作用，一般分為粗集料和細(xì)集料?；炷辽a(chǎn)中通常使用的粗集料是卵石和碎石，細(xì)集料是河砂、海砂和機(jī)制砂。粗細(xì)集料的選擇應(yīng)滿足節(jié)能減排的要求，粗集料必要時(shí)應(yīng)選擇可再生類，再生類集料多來(lái)自于建筑垃圾，可有效解決城市建設(shè)中的建筑垃圾的存放、處理等系列難題[3]。細(xì)集料除河砂外，還可根據(jù)實(shí)際情況選擇山砂、尾礦砂、淡化海砂等，這樣有利于減少資源的消耗，保護(hù)自然資源。

2.2.3 水

水是混凝土攪拌生產(chǎn)中必不可少的原材料，但是我國(guó)水資源日漸緊張。在預(yù)拌混凝土配合比中，水的用量一般不超過(guò)200kg/m3，除拌合用水外，再將洗刷設(shè)備、降塵等考慮進(jìn)來(lái)，按年產(chǎn)量50×104m3混凝土計(jì)，每年水的消耗量約為10×104t。因此攪拌站用水不但要節(jié)約，還要避免污染水資源。混凝土攪拌站通常使用自來(lái)水或地下水，這消耗了大量珍貴的水資源。如果在混凝土生產(chǎn)中能充分利用廠區(qū)內(nèi)的集水池或明渠，收集儲(chǔ)存雨水和淺層地下水，可實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源、有效避免水資源污染的目標(biāo)。

2.2.4 外加劑

在混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中適當(dāng)加入外加能有效降低水的用量、改善混凝土性能、節(jié)省水泥的用量。從綠色生產(chǎn)角度，應(yīng)選擇聚羧酸系外加劑。

3 綠色生產(chǎn)技術(shù)研究

3.1 粉塵、噪聲的控制

攪拌站生產(chǎn)混凝土的過(guò)程中，在砂石料卸車、水泥及摻合料計(jì)量和卸料、水泥運(yùn)輸車往粉料罐加料、皮帶機(jī)往集料待料斗投料時(shí)將產(chǎn)生大量的粉塵。同時(shí)，攪拌機(jī)和砂石料之間的摩擦碰撞、機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)及維修保養(yǎng)也會(huì)形成噪聲，這些粉塵和噪聲污染會(huì)給工人的身心健康和周圍居民的生活帶來(lái)傷害。

為了更全面地了解目前國(guó)內(nèi)混凝土攪拌站產(chǎn)生的粉塵、噪聲情況，從北京、上海、武漢、深圳、成都選擇5 家攪拌站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行粉塵、噪聲監(jiān)測(cè)。每個(gè)攪拌站選擇5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括粉塵濃度最大的攪拌站內(nèi)和料倉(cāng)輸料帶、辦公區(qū)、廠內(nèi)其他區(qū)域及廠界處。規(guī)程規(guī)定：廠界平均濃度差值最大限值300 μg/m3。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，在攪拌站內(nèi)和料倉(cāng)輸料帶的顆粒物濃度都不超過(guò)300 μg/m3，其他區(qū)域的顆粒物濃度數(shù)值均遠(yuǎn)小于300μg/m3的最大極限值。這5家攪拌站通過(guò)使用智能化噴淋、選用性能良好密封性優(yōu)良的攪拌機(jī)、在攪拌站內(nèi)配置除塵設(shè)施有效減少了粉塵含量，使監(jiān)測(cè)結(jié)果滿足要求[4]。

這5 家攪拌站均處在高速公路或城市快速路、城市主干路旁邊，規(guī)程規(guī)定攪拌站廠界處晝間環(huán)境噪聲最大限值不得超過(guò)70dB（A）。攪拌站的噪聲主要來(lái)自攪拌機(jī)和砂石料之間的碰撞摩擦、機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)以及維修保養(yǎng)、砂石料裝卸、車輛運(yùn)輸?shù)取谋O(jiān)測(cè)結(jié)果不難得出攪拌站內(nèi)噪聲值最大，而辦公區(qū)和廠區(qū)內(nèi)其他區(qū)域較小，見(jiàn)表1。

表1 5 家預(yù)拌混凝土攪拌站噪聲監(jiān)測(cè)觀察數(shù)據(jù)記錄表

抑制粉塵和噪聲的污染的具體辦法如下：建成全封閉式的攪拌站和砂石集料、粉料料倉(cāng)和全封閉式的集料傳送帶，在粉料罐頂部設(shè)置粉料收集設(shè)施，封閉墻體采用隔聲或吸聲材料，這樣既能提高混凝土質(zhì)量，又能有效降噪除塵；設(shè)備安裝時(shí)加裝減震墊，從源頭抑制噪聲擴(kuò)散；在生產(chǎn)區(qū)配置智能化噴淋和除塵設(shè)施用來(lái)除塵降低污染；廠區(qū)內(nèi)的照明采用節(jié)能燈，可大大降低能耗，減少污染。

3.2 生產(chǎn)廢水廢漿的回收再利用

預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，每次工作完成后都需要洗刷所用攪拌機(jī)、運(yùn)輸車輛和泵車等設(shè)備內(nèi)殘留的3%左右的混凝土，洗刷后會(huì)產(chǎn)生很多廢水廢漿，如不加以有效處理會(huì)造成很大的浪費(fèi)和污染。

廢水廢漿的回收再利用是綠色生產(chǎn)技術(shù)非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，具體包含設(shè)備及場(chǎng)地洗刷廢水經(jīng)廠區(qū)內(nèi)設(shè)置的溝渠流進(jìn)多級(jí)沉淀池進(jìn)行沉淀后，實(shí)現(xiàn)廢水的回收循環(huán)再利用；生活污水與生產(chǎn)廢水分開(kāi)回收，因?yàn)樯钗鬯杏臀?、雜質(zhì)較多，經(jīng)過(guò)生活污水處理裝置回收后可以用于洗刷廠區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地，而不能作為混凝土生產(chǎn)的拌合用水；廢棄混凝土經(jīng)過(guò)砂石分離裝置處理后，可有效分離廢漿與砂石集料，分離出來(lái)的砂石集料可以作為新拌低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的原材料，廢漿和清洗攪拌機(jī)的水存儲(chǔ)在廢水多級(jí)沉淀池中，經(jīng)過(guò)取樣檢測(cè)符合相關(guān)要求后可作為拌合用水[5]。

選擇的5家攪拌站均配有砂石分離裝置，完全做到了廢棄混凝土的回收再利用；4家攪拌站設(shè)置了沉淀池，做到了廢水廢漿用于生產(chǎn)低強(qiáng)度等級(jí)混凝土；但只有2家設(shè)置了雨水回收利用系統(tǒng)，可見(jiàn)混凝土行業(yè)對(duì)雨水的利用程度不高。

3.3 廢棄混凝土和廢渣的利用

混凝土廢棄率按1%計(jì)算，年產(chǎn)量50×104m3的攪拌站每年產(chǎn)生的廢棄混凝土有5000m3，整個(gè)混凝土行業(yè)疊加起來(lái)廢棄混凝土總量非常巨大。對(duì)于性能保持良好的廢棄混凝土可以將等級(jí)使用在相應(yīng)要求的地方；如廢棄混凝土性能不符合繼續(xù)使用的要求，可以利用砂石分離系統(tǒng)進(jìn)行回收再利用處理，或是制作成其他混凝土制品使用。

需要特別說(shuō)明的是，沉淀渣具有強(qiáng)堿性，不能直接排放。一般用作回填材料或與廢棄混凝土一起攪拌，用于制作其他混凝土制品。按規(guī)程要求，廢水、廢漿和廢棄混凝土的回收利用率和集中消納率都不得低于90%。選擇5家攪拌站，廢棄混凝土都經(jīng)過(guò)砂石分離系統(tǒng)進(jìn)行處理，沉淀渣全部進(jìn)行統(tǒng)一回、收集中處理。

3.4 預(yù)拌混凝土攪拌站運(yùn)營(yíng)管理

眾所周知，預(yù)拌混凝土是高耗能行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)一方混凝土需要耗電2.5kWh。一個(gè)年產(chǎn)量50×104m3混凝土的預(yù)拌混凝土攪拌站的年耗電量為125×104kWh。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，攪拌站設(shè)備應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、低噪聲、低能耗、低排放的攪拌、運(yùn)輸和試驗(yàn)設(shè)備。

預(yù)拌混凝土攪拌站運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化，從原材料的選擇、進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量把控、材料消耗管理、混凝土產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)輸全過(guò)程做到全方位節(jié)能、降耗、減排。目前，企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)在攪拌站運(yùn)營(yíng)管理中得到廣泛應(yīng)用。ERP系統(tǒng)高度集成了財(cái)務(wù)管理、人力資源、銷售、營(yíng)銷與客戶服務(wù)、供應(yīng)鏈與物流和生產(chǎn)運(yùn)作等模塊，實(shí)現(xiàn)了攪拌站的實(shí)時(shí)、及時(shí)、高效的管理，提高了混凝土生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率。辦公自動(dòng)化（OA），使業(yè)務(wù)流程在流轉(zhuǎn)、審批等方面提高效率，管理規(guī)范化，降低攪拌站的運(yùn)行成本。運(yùn)輸車輛BDS或GPS管理系統(tǒng)便于對(duì)混凝土運(yùn)輸車輛的實(shí)時(shí)全過(guò)程跟蹤，有利于運(yùn)輸環(huán)節(jié)的混凝土質(zhì)量、交貨及時(shí)，避免交通擁擠，降低運(yùn)輸成本。在選擇的5家攪拌站中，全部實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化，運(yùn)輸車輛均配置了GPS系統(tǒng)，4家已經(jīng)運(yùn)用ERP系統(tǒng)，另一家正在準(zhǔn)備安裝ERP系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)拌混凝土攪拌站的綠色生產(chǎn)對(duì)我國(guó)混凝土行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展具有非常重要的意義。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，預(yù)拌混凝土行業(yè)一定會(huì)迎來(lái)一場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)節(jié)能、降耗、減排的發(fā)展方向。