公路工程混凝土拌和站廢料再生系統(tǒng)的應用

廖鍇

摘要：文章依托賀州至巴馬高速公路蒙象二期一分部2#混凝土拌和站工程實例，介紹了廣西第一套公路工程混凝土拌和站廢料再生系統(tǒng)及其工作原理，并從資源再生、環(huán)境保護、節(jié)能減排等方面，分析了該系統(tǒng)的應用效果。

關(guān)鍵詞：混凝土拌和站;節(jié)能環(huán)保;廢料再生

中圖分類號：U416.26

0 引言

混凝土拌和站的固體廢料和水體污染來源主要是混凝土攪拌設(shè)備和運輸車粘壁所產(chǎn)生的廢料，以及車輛設(shè)備清洗而產(chǎn)生的廢水。因公路工程中對混凝土需求量較大，在清洗過程中會使用大量的水資源，而通過清洗后，這些廢水具有強堿性，且固體廢料中含有一定比例的砂、石，存在污水量大、易泄漏、混凝土廢料無處排放等難點，如果不做廢料回收處理，將會污染周邊河流，嚴重影響自然環(huán)境和社會環(huán)境。

若混凝土廢料以常規(guī)形式沉淀處理，也會面臨污水排入農(nóng)田、廢料堆積導致清淤頻繁、水泵堵塞等問題。因此，為解決混凝土拌和站污染問題，本文依托工程實際，提出采用砂石分離機、泥漿壓濾機等并發(fā)揮其優(yōu)勢，解決了拌和站固體廢料和水體污染的問題。

1 工程概況

本系統(tǒng)為廣西第一套公路工程混凝土廢料處理再生系統(tǒng)，依托于賀州至巴馬高速公路蒙象二期一分部2#混凝土拌和站。整個施工周期內(nèi)，2#混凝土拌和站共需生產(chǎn)23.5萬m3混凝土，僅考慮設(shè)備粘壁現(xiàn)象，按照混凝土粘壁廢料率為2%來估算粘壁廢料約為4 700 m3;通常機洗用水為廢料含量的2倍，因此機洗廢水約為9 400 m3。結(jié)合整個拌和站生產(chǎn)骨料、水泥等資源消耗的特點，分析污染物來源，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，調(diào)整設(shè)備布局，采取“零排放”的方式處理廢料。

2 系統(tǒng)介紹及工作原理

2.1 系統(tǒng)組成

拌和站廢料再生系統(tǒng)由6個部分組成：（1）1個洗車區(qū);（2）1臺砂石分離機;（3）1套互通式攪拌池;（4）1臺泥漿壓濾機;（5）1個濾水接收池;（6）1個一級沉淀池。

2.2 系統(tǒng)介紹

2.2.1 洗車區(qū)

根據(jù)混凝土運輸車車型，設(shè)計布置寬度、長度合理的洗車區(qū)域。設(shè)置一個廢料收集槽，負責收集清洗后的廢料;在收集槽上空安裝一定高度的水管噴頭，用于混凝土運輸車返回拌和站后的清洗工作。

2.2.2 GLSTC-140型砂石分離機

GLSTC-140型砂石分離機主要用于混凝土攪拌運輸車及混凝土泵車等車輛的日常清洗，以及剩余濕混凝土中的砂石分離和回收以便于再利用。

工作原理：混凝土攪拌運輸車完成運輸任務返回拌和站后，駛?cè)胂窜噮^(qū)進行加水清洗→清洗后的廢料由運輸車卸入廢料收集槽內(nèi)→槽內(nèi)的廢料自動流入砂石分離機中→啟動砂石分離機，碎石、砂分別經(jīng)特定出口排至指定區(qū)域→泥漿流入互通式攪拌池，裝載機鏟運砂石回收利用。其中泥漿流入攪拌池后，均勻攪拌，用泥漿泵將泥漿抽入泥漿壓濾機中進行壓濾。

2.2.3 DXL60Y/630型泥漿壓濾機

泥漿壓濾機是集機、電、液于一體，技術(shù)水平先進的固液分離機械產(chǎn)品，由五大部分組成：機架部分、過濾部分（濾板、濾布）、拉板部分、液壓部分和電氣控制部分[1]。其主要用于混凝土攪拌運輸車、混凝土泵車以及混凝土拌和站等日常清洗后污水的處理，將污水中懸浮的微小顆粒狀物質(zhì)過濾并壓縮成板狀固態(tài)雜質(zhì)后進行收集。

工作原理：工作時，壓濾機內(nèi)的活塞通過推動壓緊板，將壓緊板與止推板之間的濾板（濾布）壓緊，確保泥漿料順利加壓過濾。[1]過濾開始后，通過不斷反復擠壓，泥漿料被擠壓成塊并落入預定回收區(qū)域，過濾后的水也進行集中回收。經(jīng)過濾后的清水排入固定的接收池中，但廢水中如有減水劑等外加劑不得排入自然水系統(tǒng)。

2.2.4 攪拌池、接收池及沉淀池

結(jié)合廢料再生系統(tǒng)各工作區(qū)域的功能要求，共設(shè)4個攪拌池組成互通式攪拌池。攪拌池尺寸應滿足單日最大混凝土生產(chǎn)量產(chǎn)生的泥漿的需求，防止污水溢出，造成污染。本項目每個攪拌池容量為24 m3，每個攪拌池配備1個攪拌機，保證泥漿得以充分、均勻攪拌。設(shè)置1個濾水接收池用于收集經(jīng)泥漿壓濾機過濾后的清水。

此外，考慮可能受到斷電或機械損壞等影響，為確保混凝土廢料能夠合理排放，設(shè)置1個備用沉淀池。

2.3 系統(tǒng)工作原理

罐車從施工現(xiàn)場駛回混凝土拌和站→從接收池中抽水清洗罐車→廢料經(jīng)砂石分離機分離砂、石以及機洗廢水→機洗廢水排入互通式攪拌池并均勻攪拌→泵入泥漿壓濾機→濾餅掉入規(guī)定區(qū)域、濾水排入接收池→回收濾餅、濾水循環(huán)利用。

通過本系統(tǒng)循環(huán)工作后，由于方量超報、粘壁現(xiàn)象等所殘余的混凝土可有效地分離砂、石、水，并經(jīng)過特定的排放系統(tǒng)回收至相應的位置。

3 應用效果

3.1 資源再生

通過試驗表明，罐車濕壁狀態(tài)下可以避免攪拌運輸過程中混凝土水分流失引起的粘壁現(xiàn)象。因此，定于每日班前進行加水清洗罐車內(nèi)壁，保證壁面濕潤，且要加強對超方現(xiàn)象進行管控，最大限度地減少混凝土廢方。通過砂石分離機、泥漿壓濾機這兩套設(shè)備，可以有效地處理混凝土廢料，分離出砂、石，并過濾機洗廢水。

經(jīng)試驗證明，分離的砂石材料滿足臨時便道基層壓實度的要求且耐久性好，可用于便道基層填筑。此外，經(jīng)泥漿壓濾機過濾后的水可循環(huán)利用，用于清洗混凝土攪拌運輸車。

3.2 環(huán)境保護

該混凝土拌和站地處荔浦市豐魚巖旅游景區(qū)附近，且場站周邊河流圍繞，因此從預防結(jié)合、循環(huán)再生的角度出發(fā)，達到了污水零排放，解決了環(huán)境污染的問題。

3.3 節(jié)能減排

從材料消耗、廢料利用及電費消耗等方面對廢料再生系統(tǒng)節(jié)能減排進行分析。[2-5]

3.3.1 混凝土回收量

施工現(xiàn)場混凝土存在超報或補方，因此混凝土有殘余，即每天供應混凝土約有1 m3不得再次使用。

（1）混凝土殘余回收量

X=a×1 m=36×30×1=1 080 m（1）

式中：X——混凝土殘余回收量（按整個生產(chǎn)工期）;

a——生產(chǎn)工期（工期為36個月，每月按30 d計）。

（2）混凝土粘壁回收量

粘壁混凝土數(shù)量約為每方混凝土的1.5%。

Y=Qb=235 000×1.5%=3 525 m3（2）

式中：Y——粘壁混凝土回收量（罐車、攪拌設(shè)備）;

Q——拌和站共生產(chǎn)23.5萬m3混凝土;

b——混凝土罐車、攪拌設(shè)備殘余量，取1.5%。

即本項目混凝土總回收量Z為：

Z=X+Y=1 080+3 525=4 605 m3（3）

3.3.2 砂石回收量

（1）砂回收量

A砂=Z×B=4 605×0.869=4001.7 m3（4）

式中：——回收砂的量（t）;

Z ——混凝土總回收量Z，取4 605 m3;

B ——每立方混凝土砂的含量，取0.869 t。

（2）碎石回收量

A石=Z×C=4 605×1.02=4 697.1 t（5）

式中：A石——回收碎石的量（t）;

Z ——混凝土總回收量Z，取4 605 m3;

C ——每立方混凝土粗骨料的含量，取1.02 t。

3.3.3 機洗用水回收量

機洗用水經(jīng)過廢料再生處理系統(tǒng)后，回收循環(huán)利用。

D=Z×E=4 605×1.5=6 907.5 m3（6）

式中：D ——機洗用水回收量（m3）;

Z ——混凝土總回收量Z，取4 605 m3;

E ——每立方混凝土機洗用水量，取1.5 m3。

4 結(jié)語

本研究在賀州至巴馬高速公路（蒙山至象州段）二期工程混凝土拌和站中，通過混凝土廢料處理再生系統(tǒng)，整合泥漿壓濾機、砂石分離機及沉淀池的技術(shù)優(yōu)勢，有效地分離和回收廢棄混凝土中的砂和石，防止環(huán)境污染，節(jié)約能源，實現(xiàn)了資源的循環(huán)使用，踐行綠色高速理念，助力生態(tài)文明建設(shè)。

參考文獻

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[3]黎 陽.淺談預拌混凝土攪拌站回收水系統(tǒng)應用技術(shù)[J].廣東建材，2016（9）：66-68.

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[5]劉增輝，王海峰，成義勇，等.混凝土拌和站關(guān)鍵技術(shù)展望[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2016（7）：136-139.

作者簡介：

廖 鍇（1991—），工程師，主要從事公路工程施工管理工作。