黃清林
(嘉興市鼎業(yè)新型建材有限公司,浙江 嘉興 314002)
淺談綠色混凝土企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
黃清林
(嘉興市鼎業(yè)新型建材有限公司,浙江 嘉興 314002)
“預(yù)拌混凝土企業(yè)對《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)管理規(guī)程》理解有歧義,誤以為混凝土企業(yè)只要對料場封閉一下就解決問題”的現(xiàn)象依舊存在,《綠色建材評價(jià)標(biāo)識管理辦法》的出臺,推動行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級也勢在必行,筆者從建站、技改要求,新材料與新技術(shù)、智能化技術(shù)的運(yùn)用這幾個(gè)方面闡述了綠色混凝土企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義,希望能給從業(yè)管理者帶來新的認(rèn)識。
綠色;混凝土企業(yè);可持續(xù);發(fā)展
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,資源消耗過快,能源短缺,環(huán)境污染越來越嚴(yán)峻,國家與地方政府對產(chǎn)業(yè)的環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展的要求不斷提高,在 2014 年 5 月 21 日,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部與工業(yè)和信息化部兩部門聯(lián)合出臺《綠色建材評價(jià)標(biāo)識管理辦法》,目的是大力發(fā)展綠色建材,支撐建筑節(jié)能、綠色建筑和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)需求,落實(shí)節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境的基本國策,加快轉(zhuǎn)變城鄉(xiāng)建設(shè)模式和建筑業(yè)發(fā)展方式,改善需求結(jié)構(gòu),培育新興產(chǎn)業(yè),促進(jìn)建材工業(yè)轉(zhuǎn)型升級,推動工業(yè)化和城鎮(zhèn)化良性互動。對于混凝土企業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展,早在年前就起草了《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)管理規(guī)程》,該規(guī)程全面釋義了混凝土企業(yè)生產(chǎn)管理基本要求,對整個(gè)混凝土行業(yè)是個(gè)推進(jìn)與提高,改變了該行業(yè)傳統(tǒng)的半工業(yè)化生產(chǎn)模式,告別了晴天塵土飛揚(yáng),雨天滿腳淤泥的局面,從而轉(zhuǎn)變?yōu)榛▓@式綠色、智能、科技型的新行業(yè)。
隨著宣傳力度的不斷加大,地方政府也不斷出臺各項(xiàng)整改措施,但在推進(jìn)的過程中,阻力還是蠻大。很多混凝土企業(yè)經(jīng)營者僅僅將綠色環(huán)保的概念認(rèn)為將混凝土料庫采用鋼結(jié)構(gòu)簡單封閉就完成任務(wù),其實(shí)沒有全面真正領(lǐng)悟其中的概念?!额A(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)管理規(guī)程》中就有明確的規(guī)定要求,其評價(jià)指標(biāo)體系及評價(jià)內(nèi)容包括:基本要求、廠址選擇廠區(qū)要求、設(shè)備設(shè)施、綠色生產(chǎn)技術(shù)、綠色生產(chǎn)管理、綠色生產(chǎn)監(jiān)測控制等條款并作了特別說明。
通俗地說,綠色混凝土企業(yè)的定義按《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)管理規(guī)程》來解讀的話,要符合預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)評價(jià)指標(biāo)體系及評價(jià)內(nèi)容。不但在廠區(qū)布置上有硬件要求,如辦公區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)要獨(dú)立分開,而且在生產(chǎn)上包括綠色選材、綠色設(shè)計(jì)、清潔生產(chǎn)、綠色運(yùn)輸、再資源化技術(shù)及企業(yè)環(huán)境管理等內(nèi)容。
《綠色建材評價(jià)標(biāo)識管理辦法》鼓勵(lì)新建、改建、擴(kuò)建的建設(shè)項(xiàng)目優(yōu)先使用獲得評價(jià)標(biāo)識的綠色建材。綠色建筑、綠色生態(tài)城區(qū)、政府投資和使用財(cái)政資金的建設(shè)項(xiàng)目,應(yīng)使用獲得評價(jià)標(biāo)識的綠色建材??上攵趯G色建材高度關(guān)注與扶持的同時(shí),通過提高行業(yè)門檻,規(guī)范行業(yè)市場,更好地滿足環(huán)保要求,降低污染,真正建設(shè)成“資源節(jié)約型”與“環(huán)境友好型”的生產(chǎn)企業(yè)。
2.1 綠色混凝土企業(yè)的布局要求,與城市相和諧
傳統(tǒng)的混凝土攪拌站幾個(gè)儲存罐外加簡易活動房,生產(chǎn)、辦公、住宿合在一起,每次進(jìn)粉料時(shí)儲存罐頂灰塵飛揚(yáng),周圍到處覆蓋一層水泥或粉煤灰,不但污染環(huán)境,而且影響員工身心健康。綠色混凝土企業(yè)的辦公區(qū)、生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)應(yīng)分區(qū)布置,合理布局,并要采取綠化帶或圍墻等隔離設(shè)施降低生產(chǎn)區(qū)對生活區(qū)和辦公區(qū)的環(huán)境影響。廠區(qū)內(nèi)道路及生產(chǎn)區(qū)的地面硬化,硬化地面的功能滿足生產(chǎn)和運(yùn)輸要求,車輛在廠區(qū)行駛時(shí)應(yīng)無明顯揚(yáng)塵,廠區(qū)整體綠化面積達(dá) 10% 以上,且應(yīng)保持衛(wèi)生清潔,生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)置生產(chǎn)廢物存放處,并實(shí)現(xiàn)集中存放,定時(shí)處理;廠區(qū)內(nèi)配備生產(chǎn)廢水處置系統(tǒng),并做到雨污分流,廠區(qū)門前道路、環(huán)境應(yīng)按門前三包要求進(jìn)行處理,真正實(shí)現(xiàn)“一封閉,二循環(huán),三回收利用”。
2.2 有效控制噪音,無粉塵排放
按照 GB 10171—2005《混凝土攪拌站(樓)》執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),攪拌站在工作時(shí)的噪音達(dá)到下述要求:離攪拌機(jī)中心1.5m 處:85dB(A)(注:國家標(biāo)準(zhǔn)要求:≤90dB(A))控制室內(nèi):81dB(A)(合格品) (注:國家標(biāo)準(zhǔn)要求:≤84dB(A)。我們在設(shè)計(jì)時(shí),企業(yè)要求要高于國家標(biāo)準(zhǔn),除塵要求:在正常工作時(shí)正對攪拌站下風(fēng)口 50m 遠(yuǎn)、1.7m 高處的粉塵濃度不大于 10mg/m3;廢水廢渣的處理指廢水和廢渣經(jīng)收集起來處理后全部用于混凝土攪拌,做到零排放。
生產(chǎn)區(qū)域防止噪音所采取的措施:
(1)后料場采用皮帶機(jī)上料,盡量少用或不用裝載機(jī),減少料場裝載機(jī)上料的噪音。
(2)料場采用全包封,場內(nèi)采用除塵系統(tǒng),以減少骨料在堆放時(shí)產(chǎn)生的噪音和粉塵。
(3)采用螺桿空壓機(jī)集中送水泥系統(tǒng),以減少水泥輸送車在送灰時(shí)產(chǎn)生的巨大噪音。
(4)斜皮帶機(jī)上下全部包封,頭部加水清洗裝置,有效減少骨料輸送過程中的噪音及粉塵。
(5)過渡料倉為全封閉式,斜皮帶機(jī)拋料曲線模擬設(shè)計(jì),有效減少骨料下落時(shí)與斗壁碰撞產(chǎn)生噪音和粉塵。
(6)攪拌主樓采用全封閉式有效降低工作時(shí)對周邊環(huán)境的噪音影響。
(7)控制室采用雙層隔熱防噪音型裝修,盡量降低外界對其內(nèi)操作人員的影響。
(8)控制室與攪拌主樓留有足夠的間隙,有效降低噪音及振動對操作人員的影響。
(9)采用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),改善工作人員的環(huán)境,方便工作人員的溝通,提高企業(yè)形象。
所謂的資源節(jié)約,就是企業(yè)在現(xiàn)有的工藝設(shè)備上進(jìn)行技術(shù)改造,采用新工藝、新配方、新材料、延長設(shè)備的使用壽命,從而達(dá)到節(jié)能、降本增效的目的。
3.1 砂漿裹石攪拌工藝
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在同等配方的前提下,采用砂漿裹石攪拌工藝比砂石水泥同時(shí)攪拌出來的混凝土強(qiáng)度可以提高5%~10%。砂裹石攪拌工藝,其最大電流比砂石水泥同時(shí)攪拌要小 20A。同時(shí),由于石頭在攪拌缸內(nèi)的攪拌時(shí)間要比砂石水泥同時(shí)攪拌的時(shí)間短一倍以上,這樣,攪拌主機(jī)的易損件壽命可以成倍的增加:攪拌葉片使用壽命 9 萬罐次(國家標(biāo)準(zhǔn) 3 萬罐次),襯板使用壽命 10 萬罐次(國家標(biāo)準(zhǔn) 4 萬罐次),軸端密封使用壽命 10 萬罐次,氣缸密封件 5 萬公里(國家標(biāo)準(zhǔn) 800 公里)。
3.2 攪拌站后臺上料系統(tǒng)
攪拌站采用全自動后臺上料系統(tǒng),可以使攪拌站達(dá)到節(jié)能、減塵、降噪的效果,減輕工作人員的勞動強(qiáng)度,為攪拌站的節(jié)能環(huán)保提供有力的保證。
使用費(fèi)用比較:(1)采用裝載機(jī)上料,每方混凝土的裝載機(jī)油耗約為 1.4 元/m3(核算油價(jià)為 7.64 元/升,不含車損和人工費(fèi));(2)采用皮帶機(jī)上料系統(tǒng),每方混凝土的電耗約為 0.40 元/m3(不含機(jī)械損耗);(3)另,磅房工作人員可兼料場管理操作員,提高勞動效率,并大大降低了工人的勞動強(qiáng)度,優(yōu)化了工作環(huán)境。
環(huán)保比較:采用裝載機(jī)上料,噪聲和粉塵不可控制; 采用皮帶機(jī)上料,無機(jī)械噪音,粉塵可控。
3.3 空壓機(jī)送水泥系統(tǒng)
改進(jìn)前后空壓機(jī)對比表,見表 1。低壓噴油螺桿式空氣壓縮機(jī),見圖 1。
表 1 改進(jìn)前后空壓機(jī)對比表
圖 1 低壓噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)
采用螺桿空壓機(jī)集中送水泥系統(tǒng),可以減少攪拌站的噪音污染,節(jié)約攪拌站的水泥輸送運(yùn)行成本(約 0.85 元/噸),為攪拌站的節(jié)能降噪提供一有力的保證。
3.4 外加劑計(jì)量系統(tǒng)(圖 2)
圖 2 獨(dú)有外加劑秤清洗裝置
獨(dú)有外加劑秤清洗裝置——延長蝶閥使用壽命,方便更換外加劑品種;與水稱平行,實(shí)現(xiàn)外加劑“前加法”“后加法”——滿足不同工藝、強(qiáng)度混凝土拌和要求; 外加劑防漏裝置——保證混凝土質(zhì)量安全,避免經(jīng)濟(jì)損失 。
3.5 粉料空氣輸送裝置(圖 3)
圖 3 粉料空氣輸送裝置
(1)無易損件,免維護(hù)。
(2)結(jié)構(gòu)簡單、密封無噪音、能耗低。
(3)安全節(jié)能、環(huán)保。
(4)每立方混凝土節(jié)電約 0.28 元。
3.6 新材料的應(yīng)用以達(dá)到節(jié)能的目的
綠色高性能混凝土的配制必須改變傳統(tǒng)的思維觀念,從四組份混凝土到鋼筋外加劑混凝土,再到高強(qiáng)高性能混凝土的應(yīng)用,在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛越,但離不開新材料的應(yīng)用。
3.6.1 聚羧酸外加劑
與傳統(tǒng)的木質(zhì)素減水劑到萘系減水劑、脂肪族減水劑相比,聚羧酸減水劑綜合性能優(yōu)異,被稱為第三代減水劑,同時(shí)被公認(rèn)為今后外加劑的發(fā)展方向。聚羧酸系減水劑是一種高性能、無環(huán)境污染的新型減水劑,配制混凝土具有良好的工作性,是配制高性能混凝土的理想外加劑。具體表現(xiàn)為:聚羧酸系減水劑在低摻量下就能產(chǎn)生理想的減水和增強(qiáng)的效果;對混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響較??;混凝土坍落度保持性能較好;與水泥摻合料的適應(yīng)性較好;無色不影響環(huán)境; SO2-4和 Cl-含量小,對混凝土的干縮影響較小。
3.6.2 CTF 增效劑
CTF 混凝土增效劑的問世是新型建筑材料在節(jié)能增效方面的一大突破,產(chǎn)品無毒無污染、生產(chǎn)零排放、綠色環(huán)保,在混凝土行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,它對水泥適應(yīng)性好,在混凝土中摻量小,僅為膠凝材料的 0.6%,能在保證甚至提高混凝土強(qiáng)度和工作性能的基礎(chǔ)上減少 10%~15% 的水泥用量,降低生產(chǎn)成本,具有節(jié)能增效的功效。同時(shí)減少了水泥生產(chǎn)帶來的大量污染,并能高效激發(fā)減水劑及膠凝材料,改善混凝土的和易性等綜合性能,提升強(qiáng)度,符合當(dāng)代節(jié)能建筑在節(jié)能減排政策方面的號召,深受業(yè)界的普遍認(rèn)可。
3.6.3 潤泵劑
潤泵劑是目前混凝土市場上出現(xiàn)的一個(gè)新產(chǎn)品,主要功能是對預(yù)拌混凝土在泵送前對泵車管道進(jìn)行潤滑,以免出現(xiàn)堵管的情況發(fā)生。在過去幾十年里,全國各地預(yù)拌混凝土行業(yè)一直采用水和砂漿對混凝土輸送進(jìn)行潤管,結(jié)果是既不經(jīng)濟(jì)也不符合目前的低碳環(huán)保及節(jié)能減排的觀念?;炷翝櫛脛┑某晒ρ兄坪蛻?yīng)用,對混凝土行業(yè)的低碳減排起到了積極的貢獻(xiàn)。傳統(tǒng)的潤泵砂漿,混凝土企業(yè)需要投入人力物力去生產(chǎn),在目前水泥和砂資源緊缺的情況下,其實(shí)是種浪費(fèi)。傳統(tǒng)的潤泵砂漿在運(yùn)輸上有時(shí)需要單獨(dú)運(yùn)輸車運(yùn)輸,有時(shí)會將潤泵砂漿置于混凝土運(yùn)輸車的上部,下部裝載混凝土,這樣在車輛使用上是個(gè)浪費(fèi),在運(yùn)輸過程中攪拌車不能轉(zhuǎn)動。由于施工單位人員不專業(yè),經(jīng)常把泵送砂漿打入承重結(jié)構(gòu)部位,造成質(zhì)量隱患。另外潤泵劑比潤泵砂漿效果好,能減少泵管之間的摩擦阻力,降低了堵管的幾率。
3.6.4 混凝土養(yǎng)護(hù)劑
混凝土養(yǎng)護(hù)劑是一種涂膜材料,噴涂于混凝土表面,能形成一層致密的薄膜,可與水泥水化物發(fā)生一系列反應(yīng),在混凝土表面生成堅(jiān)硬密實(shí)的膜殼。膜殼封閉了混凝土表面上水份散失的通道,反應(yīng)中產(chǎn)生的膠體沉淀物堵塞了混凝土中的毛細(xì)孔,使混凝土與空氣隔絕,水份不再蒸發(fā),從而利用混凝土中自身的水份最大限度地完成水化作用,形成比較密實(shí)的水泥石結(jié)構(gòu)。
混凝土養(yǎng)護(hù)劑最大的特點(diǎn)是,可節(jié)省工時(shí)和降低水資源的消耗,將其噴涂在施工完畢的混凝土表面可形成封閉層,使混凝土表面的毛細(xì)孔與外界隔離,利用混凝土內(nèi)部多余水份自我養(yǎng)護(hù)。
3.7 新技術(shù)的使用以減少不必要的損耗
混凝土的綠色生產(chǎn)必須要采用新技術(shù)、新工藝、新材料的推廣使用,降低能耗、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。本廠采取的新技術(shù)該機(jī)如圖 4~7 所示。其中圖 4 為主樓拋料曲線設(shè)計(jì)的過渡料倉及脈沖式除塵系統(tǒng),可以消除進(jìn)料時(shí)產(chǎn)生的噪音及粉塵。圖 6 出料口的改進(jìn)。
圖 4 主樓除塵系統(tǒng)
圖 5 主動式粉罐脈沖除塵系統(tǒng)裝置
圖 6 無飛濺無滴漏全自動控制混凝土卸料斗
圖 7 全自動洗車裝置
作為綠色混凝土生產(chǎn)企業(yè),信息智能化使用不但能提高企業(yè)的管理水平,減少員工的勞動強(qiáng)度,提高工作效率,減少錯(cuò)誤幾率。
(1)信息智能化:專業(yè)的控制軟件,界面圖見圖 8。
圖 8 生產(chǎn)控制軟件界面圖
人性化智能設(shè)計(jì),全自動生產(chǎn)控制、半自動生產(chǎn)控制、手動生產(chǎn)控制,實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)動畫、配料值、稱量值、誤差值、生產(chǎn)次數(shù)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)和異常工況信息,坍落度人性化界面,極易操作,曲線顯示,電流表直接在操作界面顯示,大大提高了操作性能,表面直觀。
(2)信息智能化:粉罐安全上料系統(tǒng) (圖 9)。
當(dāng)粉罐由于料位計(jì)失靈或倉頂除塵器堵塞使粉倉內(nèi)壓力超標(biāo)時(shí),粉罐壓力報(bào)警器報(bào)警并同時(shí)關(guān)閉粉罐進(jìn)灰管,以確保粉罐的安全。
圖 9 粉罐安全上料系統(tǒng)
(3)信息智能化:主機(jī)報(bào)警系統(tǒng)。
圖 10 主機(jī)軸端集中潤滑報(bào)警系統(tǒng)
圖 10 為主機(jī)軸端集中潤滑報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)軸端潤滑系統(tǒng)其中一根油管發(fā)生堵塞時(shí),該系統(tǒng)立即報(bào)警提示 。
圖 11 主機(jī)減速器油溫油位報(bào)警系統(tǒng)
圖 11 為主機(jī)減速器油溫油位報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)主機(jī)減速器油溫和油位發(fā)生異常時(shí),該系統(tǒng)立即報(bào)警提示,以避免重大事故的發(fā)生 。
(4)信息智能化:停電記憶保護(hù)功能
過渡倉和攪拌缸具備停電記憶保護(hù)功能,有效的防止二次加料。工作示意圖,見圖 12。
圖 12 停電記憶保護(hù)功能示意圖
(5)信息智能化:ERP 管理系統(tǒng),提供網(wǎng)絡(luò)接口可連接商品混凝土管理軟件,工作示意圖見圖 10。
圖 13 ERP 管理系統(tǒng)示意圖
結(jié)合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的辦公室風(fēng)格操作室,為操作員提供更為舒適的辦公環(huán)境,降低勞動強(qiáng)度,可實(shí)現(xiàn)本地控制和遠(yuǎn)程控制 。
綜上所述,環(huán)保型攪拌站不是外封站,綠色混凝土企業(yè)是一種先進(jìn)的制造模式,是現(xiàn)代攪拌技術(shù)、信息智能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、城市藝術(shù)的高度融合。按目前社會發(fā)展方式,預(yù)拌混凝土企業(yè)向綠色環(huán)保方向轉(zhuǎn)型是必然的發(fā)展趨勢。我們期待行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級能給市場注入新的活力,帶來新的生機(jī)。
[單位地址]浙江省嘉興市乍浦港區(qū)乍王路 60 號(314002)
黃清林,男(1973—),江西吉安人,多年來一直致力于商品混凝土與混凝土制品的技術(shù)創(chuàng)新與運(yùn)營管控的研究。