鐘榮華

（中鐵十六局集團物資貿(mào)易有限公司，北京 100018）

1 研究背景

預(yù)拌混凝土行業(yè)進入門檻較低、能源消耗較高、污染較為嚴重，混凝土生產(chǎn)過程中伴隨產(chǎn)生的大量粉塵噪聲、廢水廢漿及廢棄混凝土和廢渣對廠區(qū)周圍環(huán)境和居民生活影響惡劣，與國家綠色低碳環(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，以技術(shù)和管理為手段，實現(xiàn)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護要求的綜合活動。

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、運距及占地等基本因素，還應(yīng)考慮廠址和砂石料場的距離，綜合混凝土生產(chǎn)的實際情況，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)拌混凝土日常運營管理和環(huán)境保護要求來確定，廠區(qū)應(yīng)根據(jù)功能獨立分區(qū)設(shè)置，包括生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)、試驗區(qū)等。各個功能區(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減弱粉塵、噪聲的傳播[2]。優(yōu)化廠區(qū)內(nèi)道路規(guī)劃，對廠區(qū)內(nèi)的道路進行硬化，通過綠化帶來規(guī)范引導(dǎo)人、車分流，確保人員的人身安全和運輸車輛的運輸暢通、便捷和安全。廠區(qū)內(nèi)未硬化的區(qū)域應(yīng)進行綠化以防止揚塵。綠化區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、地域、季?jié)來選擇植被，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，其他摻合料來自于對應(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集料?；炷辽a(chǎn)中通常使用的粗集料是卵石和碎石，細集料是河砂、海砂和機制砂。粗細集料的選擇應(yīng)滿足節(jié)能減排的要求，粗集料必要時應(yīng)選擇可再生類，再生類集料多來自于建筑垃圾，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]。細集料除河砂外，還可根據(jù)實際情況選擇山砂、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200kg/m3，除拌合用水外，再將洗刷設(shè)備、降塵等考慮進來，按年產(chǎn)量50×104m3混凝土計，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?；炷翑嚢枵就ǔＪ褂米詠硭虻叵滤?，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，收集儲存雨水和淺層地下水，可實現(xiàn)節(jié)約水資源、有效避免水資源污染的目標。

2.2.4 外加劑

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

為了更全面地了解目前國內(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)場進行粉塵、噪聲監(jiān)測。每個攪拌站選擇5 個監(jiān)測點，包括粉塵濃度最大的攪拌站內(nèi)和料倉輸料帶、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)測數(shù)據(jù)表明，在攪拌站內(nèi)和料倉輸料帶的顆粒物濃度都不超過300 μg/m3，其他區(qū)域的顆粒物濃度數(shù)值均遠小于300μg/m3的最大極限值。這5家攪拌站通過使用智能化噴淋、選用性能良好密封性優(yōu)良的攪拌機、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70dB（A）。攪拌站的噪聲主要來自攪拌機和砂石料之間的碰撞摩擦、機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)以及維修保養(yǎng)、砂石料裝卸、車輛運輸?shù)?。從監(jiān)測結(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，見表1。

表1 5 家預(yù)拌混凝土攪拌站噪聲監(jiān)測觀察數(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)備安裝時加裝減震墊，從源頭抑制噪聲擴散；在生產(chǎn)區(qū)配置智能化噴淋和除塵設(shè)施用來除塵降低污染；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)過程中，每次工作完成后都需要洗刷所用攪拌機、運輸車輛和泵車等設(shè)備內(nèi)殘留的3%左右的混凝土，洗刷后會產(chǎn)生很多廢水廢漿，如不加以有效處理會造成很大的浪費和污染。

廢水廢漿的回收再利用是綠色生產(chǎn)技術(shù)非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，具體包含設(shè)備及場地洗刷廢水經(jīng)廠區(qū)內(nèi)設(shè)置的溝渠流進多級沉淀池進行沉淀后，實現(xiàn)廢水的回收循環(huán)再利用；生活污水與生產(chǎn)廢水分開回收，因為生活污水含有油污、雜質(zhì)較多，經(jīng)過生活污水處理裝置回收后可以用于洗刷廠區(qū)內(nèi)的場地，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，分離出來的砂石集料可以作為新拌低強度等級混凝土的原材料，廢漿和清洗攪拌機的水存儲在廢水多級沉淀池中，經(jīng)過取樣檢測符合相關(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)低強度等級混凝土；但只有2家設(shè)置了雨水回收利用系統(tǒng)，可見混凝土行業(yè)對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，整個混凝土行業(yè)疊加起來廢棄混凝土總量非常巨大。對于性能保持良好的廢棄混凝土可以將等級使用在相應(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。

需要特別說明的是，沉淀渣具有強堿性，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)過砂石分離系統(tǒng)進行處理，沉淀渣全部進行統(tǒng)一回、收集中處理。

3.4 預(yù)拌混凝土攪拌站運營管理

眾所周知，預(yù)拌混凝土是高耗能行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)一方混凝土需要耗電2.5kWh。一個年產(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、低噪聲、低能耗、低排放的攪拌、運輸和試驗設(shè)備。

預(yù)拌混凝土攪拌站運營管理應(yīng)實行標準化，從原材料的選擇、進場質(zhì)量把控、材料消耗管理、混凝土產(chǎn)品質(zhì)量、運輸全過程做到全方位節(jié)能、降耗、減排。目前，企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)在攪拌站運營管理中得到廣泛應(yīng)用。ERP系統(tǒng)高度集成了財務(wù)管理、人力資源、銷售、營銷與客戶服務(wù)、供應(yīng)鏈與物流和生產(chǎn)運作等模塊，實現(xiàn)了攪拌站的實時、及時、高效的管理，提高了混凝土生產(chǎn)企業(yè)的運營效率。辦公自動化（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，降低攪拌站的運行成本。運輸車輛BDS或GPS管理系統(tǒng)便于對混凝土運輸車輛的實時全過程跟蹤，有利于運輸環(huán)節(jié)的混凝土質(zhì)量、交貨及時，避免交通擁擠，降低運輸成本。在選擇的5家攪拌站中，全部實現(xiàn)辦公自動化，運輸車輛均配置了GPS系統(tǒng)，4家已經(jīng)運用ERP系統(tǒng)，另一家正在準備安裝ERP系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

預(yù)拌混凝土攪拌站的綠色生產(chǎn)對我國混凝土行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展具有非常重要的意義。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視，預(yù)拌混凝土行業(yè)一定會迎來一場技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)整個行業(yè)節(jié)能、降耗、減排的發(fā)展方向。