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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第4期

攪拌站廢棄物100%零排放解決方案

李峰博，劉志強(qiáng)，王駿，李玉平，鄧瑞

［摘要］本文首先介紹了混凝土攪拌站中廢棄物的來(lái)源，并將其細(xì)化為三大類，針對(duì)每種廢棄物的處理現(xiàn)狀，分析當(dāng)前處理方法存在的問(wèn)題以及解決措施。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)各種廢棄物妥善解決后都面臨著一個(gè)共同的問(wèn)題，即廢漿濃度問(wèn)題。解決了廢漿濃度問(wèn)題，攪拌站廢棄物才能實(shí)現(xiàn) 100% 零排放。通過(guò)采取廢漿再生方案，把原生廢漿經(jīng)過(guò)活化改性處理和濃度調(diào)整加工處理后得到成品膠漿，直接應(yīng)用于混凝土中。然后以 C30 為例進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使用成品膠漿混凝土的和易性更好，同時(shí)降低了水泥和粉煤灰用量，大量替代了拌合自來(lái)水，抗壓強(qiáng)度稍高。最后對(duì)其成本進(jìn)行分析，使用成品膠漿每方混凝土可節(jié)省約 4.65 元。

［關(guān)鍵詞］砂石分離系統(tǒng)；廢棄試塊；原生廢漿；成品膠漿

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展步伐的加快，城市建設(shè)的投入逐年增加，對(duì)商品混凝土的需求量也實(shí)現(xiàn)了逐年突破性增長(zhǎng)。目前我國(guó)絕大多數(shù)城市均采用商品混凝土，但隨之也產(chǎn)生了大量的廢棄混凝土、剩余混凝土、固體廢棄物等。大多數(shù)商品混凝土攪拌站對(duì)產(chǎn)生的余廢混凝土的處理方式是：先通過(guò)砂石分離機(jī)將砂石分離出來(lái)回收利用；剩余漿體進(jìn)入多級(jí)沉淀池，逐級(jí)進(jìn)行沉淀、分離，或經(jīng)過(guò)柱塞泵抽入壓濾機(jī)或用濾布進(jìn)行固液分離，最后得到較清澈的回收水，用于循環(huán)刷車、沖洗場(chǎng)地等；而過(guò)濾出來(lái)的固體物（濾餅、濾渣）留存下來(lái)，被定期清理、運(yùn)送至粉磨廠粉磨或作掩埋處理。這不僅使混凝土企業(yè)每年要支付大量的垃圾處理費(fèi)，同時(shí)堆放掩埋這些廢棄物占用大量的土地，造成了資源浪費(fèi)，對(duì)我們生存的環(huán)境也造成了很大的破壞。近年來(lái)，隨著人們對(duì)零排放、零污染的新型綠色環(huán)保攪拌站的認(rèn)知和追求，大家對(duì)于攪拌站廢棄物的關(guān)注度也不斷提高。

廢棄物來(lái)源

混凝土攪拌站是城市建設(shè)的重要部分。減少污水排放，落實(shí)環(huán)保政策以及環(huán)保治理不僅是企業(yè)社會(huì)責(zé)任感的體現(xiàn)，也是推動(dòng)混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑?；炷翑嚢枵緩U棄物來(lái)源主要有：

）洗車水，包括清洗罐車、泵車、攪拌機(jī)、沖洗生產(chǎn)場(chǎng)地而產(chǎn)生的廢水。

）硬化混凝土，包括試驗(yàn)室強(qiáng)度檢測(cè)后的壓碎混凝土試塊，攪拌機(jī)內(nèi)部清理的凝結(jié)廢料，運(yùn)輸車、泵車內(nèi)清理的凝結(jié)廢料，采購(gòu)砂石中的超大粒徑廢棄石塊。

）未硬化混凝土，包括攪拌樓下漏撒的混凝土、泵車回單位清洗的混凝土、出廠檢測(cè)取樣剩余的混凝土、出入廠沖洗的砂石、不可抗力因素產(chǎn)生的報(bào)廢混凝土。

廢棄物的主要成分與混凝土的成分一致，為砂、石、水泥、摻合料、外加劑，將其全部資源化回收利用是實(shí)現(xiàn)攪拌站零排放、零污染最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

廢棄物處理現(xiàn)狀

清洗罐車、泵車、攪拌機(jī)、沖洗生產(chǎn)場(chǎng)地的廢水及未硬化混凝土經(jīng)砂石分離系統(tǒng)處理后得到廢石、廢砂、廢漿。廢石、廢砂通過(guò)皮帶傳輸?shù)缴笆瘋}(cāng)，把廢漿當(dāng)作廢水進(jìn)行利用。硬化混凝土中實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)度檢測(cè)后的廢棄試塊進(jìn)行破碎處理，破碎形成小粒徑顆粒，倒入骨料倉(cāng)回收利用；而攪拌機(jī)、運(yùn)輸車、泵車內(nèi)清理的凝結(jié)廢料和砂石進(jìn)場(chǎng)卸料中的超大粒徑石頭則堆置進(jìn)行垃圾外運(yùn)處理?；炷翑嚢枵緩U棄物處理現(xiàn)狀如圖所示。

存在的問(wèn)題及對(duì)策

3.1洗車水

清洗罐車、泵車、攪拌機(jī)、沖洗生產(chǎn)場(chǎng)地的廢水進(jìn)入砂石分離形成廢漿，這些廢漿的濃度不好控制，若直接應(yīng)用于混凝土生產(chǎn)中，不利用混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性控制，因此需要采用廢漿再生方案調(diào)節(jié)廢漿濃度。

3.2硬化混凝土

）廢棄試塊

廢棄試塊破碎后呈石屑狀態(tài)，倒入砂石倉(cāng)參與生產(chǎn)影響混凝土的穩(wěn)定性，且較大的石粉含量不利于混凝土的泵送?？蓪U棄試塊破碎后的石屑經(jīng)砂石分離系統(tǒng)處理，大粒徑顆粒通過(guò)皮帶傳輸?shù)缴笆瘋}(cāng)，石屑與水形成廢漿，可當(dāng)作廢水利用。

）凝結(jié)廢料

攪拌機(jī)、運(yùn)輸車、泵車內(nèi)清理的凝結(jié)廢料目前采用堆置的方式，定期作外運(yùn)清理?？梢詫?duì)凝結(jié)廢料進(jìn)行破碎處理，然后經(jīng)過(guò)砂石分離系統(tǒng)處理得到砂石和廢漿，砂石進(jìn)入砂石倉(cāng)，廢漿采用廢漿再生方案調(diào)節(jié)濃度加以利用。

）超大粒徑石頭

砂石分離系統(tǒng)分離出的超大粒徑石頭沒(méi)有經(jīng)過(guò)篩分直接通過(guò)皮帶傳輸?shù)缴笆瘋}(cāng)，以及進(jìn)場(chǎng)砂石卸料時(shí)有部分超大粒徑的石頭，這部分超大粒徑石頭目前采用堆置的方式，定期作外運(yùn)處理?？梢越o砂石分離系統(tǒng)添加一道篩分，把超大粒徑的石頭篩分出來(lái)，先破碎再進(jìn)入砂石分離系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)砂石分離系統(tǒng)得到砂石和廢漿，廢漿的采用廢漿再生方案調(diào)節(jié)濃度。

3.3未硬化混凝土

攪拌樓下漏撒的混凝土、泵車回單位清洗的混凝土、出廠檢測(cè)取樣剩余的混凝土、出入廠沖洗的砂石、不可抗力因素產(chǎn)生的報(bào)廢混凝土經(jīng)過(guò)砂石分離系統(tǒng)得到砂石和廢漿，超大粒徑石頭沒(méi)有經(jīng)過(guò)篩分直接通過(guò)皮帶傳輸?shù)缴笆瘋}(cāng)，廢漿濃度不好控制。因此給砂石分離系統(tǒng)添加一道篩分，把超大粒徑的石頭篩分出來(lái)再破碎成石屑進(jìn)入砂石分離系統(tǒng)得到砂石和廢漿，廢漿采用廢漿再生方案調(diào)節(jié)濃度。

總之，通過(guò)分析各種廢棄物妥善解決后都面臨著一個(gè)共同的問(wèn)題——廢漿濃度問(wèn)題。若能解決廢漿濃度問(wèn)題，攪拌站廢棄物才能實(shí)現(xiàn)100%零排放。

廢漿再生方案

原生廢漿是指廢棄物經(jīng)砂石分離系統(tǒng)處理后形成的未經(jīng)濃度調(diào)配控制和化學(xué)改性處理的廢漿。把原生廢漿當(dāng)廢水，以稀釋的方式直接使用原生廢漿，需要額外增加外加劑摻量，相當(dāng)于以增加混凝土生產(chǎn)成本為代價(jià)來(lái)處置廢漿，且原生廢漿穩(wěn)定性不可控使混凝土質(zhì)量存在隱患。不僅沒(méi)有利用到廢漿中固形物的價(jià)值，而且還為混凝土的質(zhì)量控制帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

成品膠漿是指對(duì)原生廢漿進(jìn)行活化改性處理和濃度調(diào)整加工處理后可直接用于混凝土生產(chǎn)的成品漿料，是一種料漿化的活性礦物摻合料。成品膠漿中的固形物主要是粒徑小于0.15mm的硅酸鹽礦物粉末（水泥、粉煤灰），液體組分主要是以外加劑為溶質(zhì)的水溶液，其濃度波動(dòng)很小，因此在混凝土生產(chǎn)中可將固形物和水溶液分別替代膠凝材料和自來(lái)水。

廢漿再生方案就是把原生廢漿經(jīng)過(guò)活化改性處理和濃度調(diào)整加工處理后得到成品膠漿，直接應(yīng)用于混凝土中。廢漿再生方案如圖所示。

試驗(yàn)步驟

5.1試驗(yàn)原材料

（1）水泥：堯柏實(shí)豐水泥廠生產(chǎn)的O42.5水泥，主要性能指標(biāo)見(jiàn)表

（2）粉煤灰：陜西正元粉煤灰綜合利用有限公司生產(chǎn)的超細(xì)粉煤灰，細(xì)度（45m方孔篩篩余）0.4%，需水量比91%，28d活性指數(shù)85%。

）細(xì)骨料：黑河采砂廠提供的中砂，細(xì)度模數(shù)2.5，含泥量3.2%，泥塊含量0，表觀密度2560kg/m

）粗骨料：涇陽(yáng)采石廠提供的25mm連續(xù)級(jí)配碎石，吸水率4.2%，泥塊含量為0，壓碎指標(biāo)8%，表觀密度2620kg/m

）外加劑：陜西渤海化工有限公司提供的聚羧酸泵送劑，其主要性能見(jiàn)表

5.2試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)C30-1C30-2兩個(gè)配比。C30-1使用清水，C30-2使用100kg/m成品膠漿。其中成品膠漿的含固量為10%，固形物10kg，活化水90kg10kg固形物分別替代5kg水泥和5kg粉煤灰，90kg活化水替代等量的水，混凝土配合比如表所示。

按照混凝土配合比設(shè)計(jì)配制混凝土。依據(jù)GB/T 500802016《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)混凝土拌合物的坍落度和擴(kuò)展度進(jìn)行檢測(cè)。依據(jù)GB/T 500812019《混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》制作100mm100mm100mm立方體試件，拆模后立即放入溫度為(202)相對(duì)濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至7d28d，然后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試?；炷凉ぷ餍阅芎土W(xué)性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表可以看出，使用成品膠漿混凝土的和易性更好，同時(shí)降低了水泥和粉煤灰用量，并大量替代了拌合自來(lái)水，混凝土抗壓強(qiáng)度依然可以滿足強(qiáng)度要求，這是由于成品膠漿中的固形物具有膠凝材料的特性，可提升混凝土強(qiáng)度。

效益分析

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保高度重視，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物排放控制要求的進(jìn)一步提高，混凝土攪拌站所產(chǎn)生的廢棄物成為環(huán)?？刂频闹匾欧趴刂莆?。混凝土攪拌站改造廢水廢漿回收系統(tǒng)、增設(shè)破碎裝置系統(tǒng)后，最顯著的成效是環(huán)保效益。廢棄混凝土回收充分利用了水泥漿和循環(huán)骨料，使攪拌站真正成為零排放、零外運(yùn)的綠色環(huán)保型攪拌站。表為使用再利用廢棄物的經(jīng)濟(jì)效益分析。

）使用成品膠漿

成品膠漿中10kg固形物替代5kg水泥和5kg粉煤灰，每方混凝土可節(jié)省約4.65元。

）內(nèi)部固體廢棄物

廢棄混凝土試塊外運(yùn)費(fèi)用200方，實(shí)驗(yàn)室每年可產(chǎn)生90噸廢棄試塊，一年的廢棄試塊外運(yùn)費(fèi)用約萬(wàn)元。

）外部收集廢棄物

檢測(cè)站對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)后會(huì)產(chǎn)生有大量的壓碎混凝土試塊，我們可通過(guò)免費(fèi)運(yùn)輸?shù)姆绞绞占瘜?duì)方的廢棄試塊加以利用，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

供稿人：李峰博，劉志強(qiáng)等

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標(biāo)

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《預(yù)拌混凝土使用說(shuō)明書》團(tuán)標(biāo)

《砂漿和混凝土用石屑》團(tuán)標(biāo)

《預(yù)拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團(tuán)標(biāo)

【會(huì)議培訓(xùn)】

2025全國(guó)混凝土行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與廢棄物資源再生技術(shù)交流大會(huì)

第十屆全國(guó)建筑固廢和余泥渣土處理及資源化利用大會(huì)暨中國(guó)砂石協(xié)會(huì)建筑固廢利用分會(huì)年會(huì)

2025第二十一屆全國(guó)商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國(guó)商品混凝土年會(huì)

預(yù)拌（商品）混凝土應(yīng)用技術(shù)和工藝技能線上培訓(xùn)

混凝土（砂漿）試驗(yàn)檢測(cè)方法實(shí)操教學(xué)線上培訓(xùn)

【咨詢服務(wù)】

科技成果評(píng)價(jià)

預(yù)拌混凝土質(zhì)量追溯研究

高速公路及橋涵高性能混凝土技術(shù)咨詢

課題研究

研發(fā)中心建設(shè)

產(chǎn)品檢測(cè)

綠色建材產(chǎn)品認(rèn)證

[綠滿庭院]《HJ建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)體系》推廣等

【建材“雙碳”業(yè)務(wù)】

低碳膠凝材料研發(fā)與制備

復(fù)合摻合料和再生復(fù)合摻合料研發(fā)與制備

建筑垃圾處置與資源化利用

建筑垃圾再生砂粉應(yīng)用技術(shù)

建筑垃圾再生輕粗骨料技術(shù)

碳化再生骨料制備技術(shù)

【期刊著作】

《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書

《常見(jiàn)預(yù)拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

《預(yù)拌混凝土企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)室建設(shè)指南》圖書

混凝土技術(shù)發(fā)展中心（以下簡(jiǎn)稱“中心”）隸屬建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所，主要職能是跟蹤分析和研究國(guó)內(nèi)外混凝土行業(yè)科技前沿動(dòng)態(tài)，為全國(guó)混凝土行業(yè)開(kāi)展技術(shù)服務(wù)工作，包括出版技術(shù)期刊、研究制定標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)展技術(shù)咨詢、舉辦技術(shù)會(huì)議、承擔(dān)行業(yè)培訓(xùn)、從事認(rèn)證評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)研究等，中心是建材情報(bào)所主要業(yè)務(wù)部門之一。中心擁有員工10人，其中博士3人，正高職稱3人，副高職稱4人。中心掛靠的行業(yè)協(xié)會(huì)分支機(jī)構(gòu)包括中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)混凝土專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)預(yù)制建筑產(chǎn)業(yè)專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)砂石協(xié)會(huì)建筑固廢利用分會(huì)、建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺(tái)有預(yù)拌混凝土質(zhì)量追溯公共服務(wù)平臺(tái)、混凝土行業(yè)數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)、中國(guó)商品混凝土行業(yè)企業(yè)專家委員會(huì)（擁有200余名行業(yè)一線專家）、北京砼享未來(lái)工程技術(shù)研究院（會(huì)員制技術(shù)和管理服務(wù)）。

中心每年參與多個(gè)混凝土技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目，包括雄安新區(qū)混凝土項(xiàng)目咨詢、河北省多個(gè)高速公路高性能混凝土技術(shù)咨詢、固廢基膠凝材料和再生復(fù)合摻合料研發(fā)和制備技術(shù)，以及數(shù)十個(gè)混凝土企業(yè)的技術(shù)服務(wù)工作。開(kāi)展預(yù)拌混凝土綠色產(chǎn)品認(rèn)證和科技成果評(píng)價(jià)工作。

咨詢電話：孫繼成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915

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