混凝土特别是预拌混凝土对我国现代化和城市化建设做出了巨大贡献。
随着国家可持续发展战略的不断实施和混凝土行业发展要求的不断提高,推广预拌混凝土绿色生产已经成为混凝土行业共识,绿色生产已成为预拌混凝土行业可持续发展的必由之路。
早期搅拌站由于生产工艺简单,管理粗放,混凝土生产过程中产生的粉尘、废水、废浆、废弃混凝土等未能做到循环再生利用,随意排放至周边地区,成为本区域的重要污染源。
目前我国混凝土行业对排放量巨大的废水、废渣和废弃混凝土再生利用率不到5%,与发达国家的零排放水平差距很大。因此,混凝土行业生产管理及废水、废渣处理技术亟待规范和提高,绿色生产及管理势在必行。
本文对混凝土绿色生产技术(重点对废渣废水的回收技术)进行了探讨。
降噪与除尘
混凝土搅拌站选择低噪音、低能耗、低排放的生产及运输设备,厂区安装隔音设备来减少噪音的产生;通过建立封闭式料场、整站外封装全密闭、安装除尘设备、地面定期喷水等方式减少粉尘的产生。
废渣与废水
搅拌站每天清洗搅拌机和运输车产生大量废弃物,经专用设备进行分离处理后,产生的粗、细骨料应用到混凝土出产中。但经沉淀产生的超细固体废弃物仍无法消纳。
废弃混凝土处理起来难度较大,作为垃圾异地排放不仅需占用大量土地, 还会造成更严重的生态环境污染,同时又浪费了不少砂石等自然资源,且增加运输能耗。
混凝土生产企业经过多年的不断探索,对废弃混凝土的处理技术大致经历了以下几个阶段:
1.0 无序排放
废弃混凝土无人管理,无序乱堆乱放。占用大量的土地,污染环境;
2.0 砂石分离机+沉淀池
目前大多搅拌站使用【砂石分离机+三级沉淀池】或【砂石分离机+浆水回收池】的处理方式,有以下几点问题比较突出:
⊙占地大,环境差
此方式占用大量场地,且骨料分解不彻底,回收率低,产生大量的废渣,堆放在厂区的废渣不仅造成厂区环境脏乱差,同时引起的扬尘对周边环境造成极大的影响,流出厂区的固体废渣无法自然分解及消失,对河流、土地造成了极大的污染和破坏。有些企业为了环境考虑,花取额外费用将其封闭在彩钢房内,眼不见为净也属无奈之举。
⊙分解效率低,骨料清洁度差
砂石分离机为一体式设计,容积量小,分解效率低(费工费时),早晚高峰洗车需排队等候,当残料过快的倒出时,无法及时处理,导致出水口含大量的粗砂及细沙流出,分解出的骨料当中含有大量的水浆,影响到骨料的含泥量及清洁度。
⊙浆水浓度高:影响使用,含沙量高造成管道堵塞
沉淀池(回收池)中的浆水浓度较高,反复循环用于罐体清洗清洗效果极差,对罐体内部造成损伤;浆水稳定性差,站内使用浆水时,只能用于低标号生产,且参量较少,造成回收水无法用完;由于浆水中细沙颗粒较多,造成设备易损、管道堵塞。
3.0 砂石分离机+压滤机
为解决沉淀池带来的污染、浆水使用等问题,混凝土企业在砂石分离机的基础上引入压滤机,不用设置沉淀池,经分离机产生的废浆采用压滤机处理,将清水和废渣快速分离,此方式有以下几点问题:
⊙泥饼供大于求,难以实现“零排放”
此类方式可以实现泥水分离效果,泥饼掺入骨料使用量有限,过量使用会影响到混凝土质量,造成安全隐患。产生的废渣量远远高于生产需求量,形成了供大于求的局面。最终大量的泥饼依然以固体废渣方式进行处理。
⊙使用及维护成本过高
压滤出的水浆中PH值会偏向于碱性,需要通过中和药剂进行处理后方可使用;压滤机的滤袋及药剂都属于消耗品,不仅增加处理成本,也需要人工看管及作业。
4.0 零排放废弃混凝土回收设备
混凝土搅拌站实现真正意义的“废弃预拌混凝土零排放绿色生产”,迎来零排放时代!“零排放废弃混凝土回收设备”,真正实现预拌混凝土生产废水、废渣零排放。
零排放废弃混凝土回收设备大幅度的提高了分解效率(分解能力达到30-60立方/每小时);且分离出的骨料及泥浆100%用于混凝土生产。
设备特点:
1. 分解能力高,分离的砂石骨料含水率低,清洁度高。
2. 可将水浆中的细沙颗粒全部分解回收,水浆中细小颗粒含水量低于0.1%。
3. 回收水浆无需沉淀处理,直接用于混凝土生产。
4. 省却了清淤、排瘀过程,可为企业节省大量经费。
5. 无废水、废渣排出,真正做到100%回收,环境零污染,水资源零浪费。
设备创新介绍:
设备整体设计有别于传统沙石分离机一体式设计,将分离的各环节独立出来,通过地下水槽中的渣浆泵快送传送,大幅度的提高了分解效率,根据不同型号的应用范围可同时对2-6台车同时进行清洗及残料处理,分解能力达到30-60立方/每小时,分离出的骨料表面光洁,含水量低,对于后期使用无任何影响。
核心部件旋风分离器(实用专利技术)可将传统设备无法处理的细沙颗粒高效分离,分离后的水浆中细微颗粒物质低于0.1%。
钢板将水罐中的水浆通过定时搅拌器搅拌可保证水浆不同水位的浓度均匀。罐体下方设有气动阀门,定时打开将罐底的沉淀物排除到水槽中,再次进行循环分解,可保证罐体内用于生产的水浆浓度在一个恒定值内,保障浆水使用后混凝土的安全性。
关于废浆在混凝土中的应用
废水对混凝土力学性能影响:
废水不同含固量及不同掺量,对不同强度等级混凝土力学性能的影响不同,有50%左右的学者认为废水掺入对中低强度等级混凝土的力学性能影响不大;有25%左右的学者认为废水的掺入能提高混凝土强度,且存在最佳掺量;有25%左右的学者认为废水的掺入会降低混凝土强度,具体降低程度及条件应根据实际情况来确定。
废水对混凝土拌合物性能影响:
废水不同含固量及不同掺量,对不同强度等级混凝土拌合物性能的影响不同,有60%-70%的学者认为废水掺入会降低中低强度等级混凝土的工作性,但工作性降低问题可以通过其他手段来解决的;有20%-30%学者认为废水的掺入对中低强度等级混凝土的工作性影响不大。
废水对混凝土耐久性的影响:(主要分为混凝土抗渗性能、混凝土抗碳化性能和混凝土抗冻融性能)
100%学者认为合理掺入搅拌站废水对混凝土的耐久性能基本没有影响。在废浆掺入量方面,有的学者认为混凝土中掺加污泥取代粉煤灰比例不超过30%时,不会对混凝土的抗渗性能和抗碳化性能产生显著的不利影响。
由于各个搅拌站的废浆中化学成分的差异、新鲜度的不同,以及废浆的浓度的差异,学者专家就混凝土搅拌站废浆的掺入对混凝土性能影响研究结果有所不同。但整体来看,只要采取一定的措施,保证混凝土的工作性能,废浆在混凝土中应用是完全可行的。
多家搅拌站试配情况表明:
将废浆掺量控制在一定范围内,对净浆的工作性影响较小,在30%掺量以内时基本满足工作性要求。通过将废浆过滤,降低含固量后不影响净浆性能。
掺加适量废浆不会影响混凝土的强度,甚至会略微提高混凝土强度。
通过各强度等级的混凝土对比,废浆掺入前后,混凝土强度基本没有变化,废浆掺量在合理范围内(不影响施工)混凝土的工作性能和力学性能都能满足施工要求。可以实现产生的废浆能够100%应用到混凝土生产中,零排放,零污染。
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