返回首页 | 用户注册 | 设为首页 | 加入收藏 | 联系我们
您现在的位置: 首页 > 热点专题 > 混凝土企业管理 > 搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究
混凝土企业管理

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

时间:2020/4/1 16:28:05 来源: 点击次数:3526

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

石从黎1,2,林宗浩1,2,高艳彬1,田楠1,2

(1重庆建工建材物流有限公司,重庆 401122;2重庆市建筑材料与制品工程技术研究中心,重庆 401122)

摘要:本文对搅拌站“三废”的来源进行了分析,从其源头提出了回收处理方法。该方法合理选择设备利用先进的反流技术进行固液分离,通过两大闭合循环路径将废弃混凝土处理为再生原材料并将其全部合理利用于混凝土生产,科学有效的达到搅拌站零排放效果,并带来良好效益。

关键词:废弃混凝土;闭合循环;回收利用;零排放

0.前言

传统混凝土搅拌站的环保问题重点集中在扬尘、噪音、三废三个方面,本文主要针对三废中废水、废渣的回收处理进行探讨研究。搅拌站中废水、废渣的主要来源见图1,包括:清洗混凝土运输车、搅拌主机、冲洗生产场地而产生的废水,试验室强度检测后的试件,搅拌楼下漏撒的混凝土,出厂检测取样剩余混凝土、不可抗拒因素产生的剩退、报废混凝土以及传统压滤机产生的压滤渣,总体来说搅拌站产生的废弃物主要可以分为三大部分:废浆(水)、硬化混凝土、未硬化混凝土。这些废弃物的主要成分与混凝土的成分一致,为砂石、

水泥、掺合料、外加剂,将其全部资源化回收利用是我们实现搅拌站零排放、零污染的最经济有效的途径。混凝土搅拌站废水泥浆的回收利用最早可以追溯到上世纪 80年代德国等西方国家[1]。

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

目前搅拌站对上述常见废混凝土的处理方式有:(1)先利用砂石分离装置将砂石分离出来运回料仓循环用于混凝土生产,产生的废浆进入多级沉淀池,沉渣外排处理,这种方式只对砂石进行了回收利用,外排沉渣不利于环保;(2)经砂石分离装置处理后的废浆用于混凝土生产使用,但存在浓度波动大的问题,造成混凝土质量不可控,需要增加混凝土材料成本;(3)将产生的废浆利用压滤机进行脱水处理,形成含水量较低的饼状物,然后运往站外填埋,此方法同样不利于环保,且费用较高。这些传统方法均无法完全实现废料的全部回收利用,同时无法完成剩退、报废、漏撒、出厂检测剩余等搅拌站内的大批量未硬化混凝土的回收利用。

解决现阶段混凝土搅拌站污染严重和资源浪费的问题,特别是对于一些生产方量大的搅拌站废弃混凝土的处置,促进与现代城镇化绿色发展相融合,实现产业向绿色工业化的优化转型是摆在搅拌站技术工作者面前的一大题,本文就废弃混凝土的回收利用展开了详细了研究。

1.零排放新技术的设计

1.1回收利用思路设计

经上文分析搅拌站中的废弃混凝土可以分为两大部分:硬化废弃混凝土和未硬化混凝土,其中不少硬化混凝土也是由未硬化混凝土未及时处置而变成硬化混凝土。因此设计新技术的思路是尽可能在废弃混凝土硬化之前对其进行处置回收利用。还有数量较小的不可避免的硬化混凝土,包括:试验室强度检测后的试件、搅拌机、罐车内部清理后的硬化混凝土,则选择小型破碎机破碎成为再生骨料,用于低强度等级工程要求较低的混凝土生产,或者用于制作小型混凝土制品,比如,路缘石、护坡砖等。

针对未硬化废弃,其主要成分为水泥、掺合料、砂、石、外加剂、水,这些均为普通混凝土的主要构成部分,将各部分分离回收再重新利用于混凝土生产。其中的粉料与水形成水泥浆不易完全分离开,但有文献研究结果[2~5]表明水泥浆经过试验是可以用于混凝土生产,本文针对本单位的水泥浆水在前期也进行了混凝土配制的研究[6],其结果表明在控制废浆最大固含量,在一定掺量下废浆替代混凝土拌合用水对混凝土工作性能及力学性能均无不利影响。因此将未硬化废弃混凝土分离成砂、石、水泥浆(废浆)三大部分再分别进行回收利于与混凝土生产,从而实现废弃混凝土的零排放、零外运。

1.2回收利用设备选择

根据搅拌站内未硬化废弃混凝土来源分析可知,这部分混凝土的数量占比较大。在搅拌站内部产生的主要为搅拌楼漏撒、出厂检查取样剩余部分大多数存在于地面上,常采用装载机定时进行集中收集清理;另外遇上不可抗拒因素等出现剩退、报废等外部混凝土回到搅拌站内。两者都情况都出现了大批量的废弃混凝土需要在短时间内集中分离处理,传统砂石分离机无法满足要求,废弃混凝土在溜槽内容易堵塞,常常需要人工梳理效率极其低下,甚至是不可完成的任务。

针对大批量未硬化混凝土的集中分离问题,本文选择了振动水洗分离筛进行筛分分离混凝土中的骨料,其效果图见图2。振动筛筛网设计为两层,上层筛孔为10mm,下层筛孔为4mm。上层为废弃混凝土接触的第一个振动层即初筛,主要进行绝大多数的石子分离,同时需要保证废弃混凝土在水洗振动条件下的筛分处理能力,其主要决定了整个筛分系统单位时间内的处理能力;下层主要为砂与水泥浆的筛分保证了废弃混凝土中砂与水泥浆的剥离。通过两层筛分混凝土中的大部分砂、石骨料分别分离了出来,剩下的水泥浆中还含有部分颗粒极小的砂,特别是重庆地区的特细砂,大部分还混在水泥浆体中,此时水泥浆体取样烘干后测其固含量一般为25左右%,若直接用于混凝土生产会导致混凝土坍损以及外加剂用量增大。为进一步分离水泥浆中 的细颗粒砂,本增加了细砂分离的旋风分离器和脱水筛的组合分离,如图3所示。水泥浆经旋风分离器处理后的水泥浆固含量为2~9%左右,具有显著降低效果,将烘干后的粉末经0.08mm负压筛,筛余量为7~12%,可推断其主要为胶材及水化产物的粉料。由此得到的水泥浆固含量低,还“干净”,其用于混凝土的生产,混凝土质量波动较小。

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

回收的水泥浆用于混凝土的生产,其固含量(浓度)是影响混凝土质量的主要因素之一,回收高峰期与混凝土的生产高峰期出现错峰情况,导致每天不同时间段水泥浆的固含量不尽相同,随时处于一个波动现象,在混凝土生产过程中使用未知固含量的水泥浆对混凝土的质量控制极其不利。鉴于固含量对混凝土的影响,笔者自行研发了一套在水泥浆进入搅拌机前实时检测水泥浆固含量的小型设备,其测试精度达到±2%,保证了每盘混凝土使用水泥浆固含量及时已知性,同时可以根据上一盘的水泥浆固含量及时调整下一盘混凝土的水泥浆用量。固含量实时检测设备的使用有限降低了因水泥浆的加入导致的混凝土生产质量波动问题。

1.3回收利用系统工艺设计

本文的回收利用系统主要设计思想为:废弃混凝土来源于混凝土生产,就让它回到混凝土生产中区,整个过程形成一个大的闭合循环系统。其中还包括了一个小的循环系统:冲洗废弃混凝土用水为产生的水泥浆,水泥浆不断循环使用、消耗、产生。设计的整个回收利用系统的工艺流程如图4所示。

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

从工艺流程图4可以看出,本文的废弃混凝土回收利用新技术采用了两大闭合循环体系:第一,未硬化混凝土的振动水洗分离产生大量的水泥浆进入搅拌池均化处理用于混凝土生产,同时冲洗未硬化混凝土的水又使用搅拌池中的水泥浆,搅拌池中的水泥浆不断产生、使用,如此循环,每天冲洗搅拌站生产区域的场地产生的水进行补给;第二,混凝土生产产生废弃混凝土,通过多种分离设备的组合以及小型破碎机进行回收成为混凝土生产用的循环原材料,整个过程全封闭,产生的废弃物全部回收利用,没有废弃物外排,实现了零排放、零外运。另外,整个工艺配置了自动控制系统,使用时只需进行一键启与停操作每个环节自动运行。

2.新技术应用效果

本工艺将废弃混凝土分为硬化后的与为硬化的两大部分,分别进行处理回收利用,彻底解决了搅拌站产生的所有废弃混凝土,全部实现了回收再利用,实现了无外排,节约了大量资源。

据统计每生产一方混凝土产生20~26kg的废弃混凝土,其中未硬化混凝土占比90%左右,以月产5万方混凝土的搅拌站为例,一个月产生未硬化的废弃混凝土约1150吨,经新技术回收后产生5%的水泥浆吨2500吨,回收骨料1000吨左右,即,平均每方混凝土生产使用固含量5%的水泥浆50kg就可以全部消耗掉回收产生的水泥浆,而在我们实际生产过程中,常常出现水泥浆不够使用需要补入清水或者使用无水泥浆的配合比,由此可见本新技术是完全可以实现搅拌站废弃混凝土的回收利用,不再需要沉淀池、压滤机等。

自新技术改造投入试用一年以来,公司搅拌站真正实现了废弃物的零排放,再配以先进的扬尘、噪音控制设备,为打造绿色环保的“花园式”现代化混凝土加工厂迈进了坚实的一步。

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

搅拌站废弃混凝土零排放技术的应用研究

3.效益分析

3.1环保效益

随着国家对环保高度重视,对企业生产过程中污染物排放控制要求的进一步提高,混凝土搅拌站所产生的废弃物成为环保控制的重要排放控制物,对混凝土搅拌站生产线改造增设回收系统后,最显著的成效是环保效益,废弃混凝土回收新技术充分回收利用了水泥浆和循环骨料,自新技术投入使用以来我们不但摆脱了令人头疼的环保达标问题还避免了资源的浪费,使公司的搅拌站真正成为零排放、零外运的绿色环保型搅拌站。

3.2经济效益

在新技术投入使用前搅拌站每个月需花费1万元的废弃物排放费用,随着环保要求的越来严格,导致没地方可排放,从而费用不断增加。新技术投入总计需要40万元,每月电费消耗0.6万元,另外装载机收集废弃混凝土和转运回收的循环骨料产生的费用每月0.4万元,而回收循环骨料价值近4万元。由此可见,新技术的投入只需一年时间就能够回本产生良好的经济效益。

4.结语

针对搅拌站废弃混凝土的不同来源本文研究了一套回收利用新技术,其主要包含了两大闭合循环体系。对需短时间内集中处理的大批量未硬化的废弃混凝土选择了水洗振动筛进行骨料分离;用于混凝土生产用的水泥浆采用组合式分离设备进行 “提纯”,并自行研发了一套实时在线检测水泥浆固含量的小型设备来控制水泥浆对混凝土带来的质量波动问题。新技术投入使用一年来效果良好,公司搅拌站真正成为了零排放、零外运的环保搅拌站。

参考文献

[1]余和友,徐亮.混凝土搅拌站废水废渣的试回收再利用[J].中国城市经济, 2010( 08) : 136.

[2] 何廷树,李小玲,王福川,等.搅拌站废水对不同掺合料配制的C80高强混凝土强度的影响[J].硅酸盐通报,2011,30(2):384-388.

[3]杨志伟,石从黎 ,张克. 搅拌站废弃泥浆的回收利用方法[J].商品混凝土,2012(3):55-57.

[4] 周其家,赵劲松,罗 鑫.预拌混凝土主要废弃物的再利用[J].江西建材,2015(12):20-22.

[5] 赖志标,高强,郑立达.利用搅拌站废水生产混凝土的研究[J].混凝土世界 2012(12):90-92.

[6]赵海红,石从黎,高艳彬,等.搅拌站废浆回收利用新探索[J].混凝土,2016(12):56-59.

上一篇:《预拌混凝土企业安全生产规范》及预拌混凝土搅拌站安全生产自检对照表
下一篇:高强混凝土超高层泵送应用技术
下载附件:暂无
用户名:
密码:
验证码:
网站制作:恒昊互联网络 版权所有:中国建筑东北设计研究院有限公司混凝土杂志编辑部   备案号:辽ICP备06007609号-1

辽公网安备 21010202000314号


单位地址:沈阳市和平区光荣街65号   电话:024-81978465    投稿邮箱:hntbjb@vip.163.com    网址:www.hntxh.org