建筑用海砂深度凈化的技術(shù)、生產(chǎn)與產(chǎn)品管理

代以誠 戴國勝

（1北京廣度企業(yè)顧問公司，北京 102101；2長江航運(yùn)科學(xué)研究所有限公司，湖北 武漢 430011)

我國海域蘊(yùn)藏著極為豐富的海砂資源，目前遠(yuǎn)未得到開發(fā)利用。關(guān)于海砂，有人誤認(rèn)為其最簡單的用途就是建筑房屋，并不知我國嚴(yán)格規(guī)定，只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)[1]的海砂才被允許作為建筑材料用，這種合格的海砂被稱為建筑用海砂。

沿海地方政府既希望開發(fā)利用海砂資源發(fā)展當(dāng)?shù)睾Ｑ蠼?jīng)濟(jì)，又苦于私采濫挖猖獗、劣質(zhì)的淡化海砂屢禁不止[2]。海砂的深度凈化已成為一個社會和技術(shù)問題，是海砂綜合開發(fā)利用的一個瓶頸。

基于長期關(guān)注海砂資源的開發(fā)利用，本文將相關(guān)研究成果[3]中的海砂深度凈化介紹如下。

1 吸取式海砂凈化技術(shù)

該技術(shù)是在“船用真空吸取技術(shù)”的基礎(chǔ)上，以海砂凈化為切入點(diǎn)，在建筑用海砂中的具體應(yīng)用。凈化時，只需將專門設(shè)計(jì)的真空吸頭吊放在運(yùn)砂船載來的海砂堆上，啟動真空系統(tǒng)，吸頭會自動將海砂吸入，在輸送過程中進(jìn)行淡化，將海砂中的鹽分（即氯離子）清除溶解掉，海砂可輸送到堆放點(diǎn)，或者凈化設(shè)備除去貝殼等有害成分，即完成一次凈化操作。重復(fù)此項(xiàng)操作，可作深度凈化。該技術(shù)凈化的海砂質(zhì)量和效果比目前采用的機(jī)械旋轉(zhuǎn)攪拌＋藥劑凈化方式更徹底，是成本低、量大又易連續(xù)操作的技術(shù)。該技術(shù)的海砂凈化程度高，能達(dá)到國家海砂凈化標(biāo)準(zhǔn)，是經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的有效技術(shù)。

“船用真空吸取技術(shù)”的特點(diǎn)還有：既能把海底的海砂（含遠(yuǎn)海和深海）吸取到船上，又能把船上的海砂進(jìn)行吸送和轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)，因而在海砂的開發(fā)利用中有著廣泛用途，例如在海灘整治、海濱浴場維護(hù)、人工浴場建設(shè)以及海底砂礦采選、各種工業(yè)和民用砂產(chǎn)品的生產(chǎn)中均有較多的應(yīng)用。

2 海砂深度凈化必須實(shí)施產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用

海砂是重要的國土資源，是國家和地區(qū)長期的重要經(jīng)濟(jì)來源之一，所以沿海地區(qū)政府都要對海砂的開發(fā)利用實(shí)施有效的、規(guī)范的開發(fā)利用，把這種資源的開發(fā)利用交給專業(yè)的有能力的產(chǎn)業(yè)公司去實(shí)施，也就是產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用。

國際上，海砂開發(fā)利用先進(jìn)的美日澳和歐洲等國早已如此，發(fā)展中的東南亞諸國也逐步走上了產(chǎn)業(yè)化的開發(fā)道路。我國的海砂資源開發(fā)利用雖然還未正式起步，但海砂的私采濫用在一些地區(qū)已泛濫成災(zāi)，海砂資源產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用已刻不容緩。

建筑用海砂深度凈化是海砂綜合開發(fā)利用這一大型產(chǎn)業(yè)中的首要工程，它既需要成熟的技術(shù)支撐，又需要一定量的資金和設(shè)備投入以及政府的支持，非民間私人和小公司所能承擔(dān)的。況且，海砂的淡化絕不是挖沙賣砂、把砂挖上來用淡水沖一沖便淡化了那樣簡單。它涉及政府、法規(guī)、環(huán)保、船舶運(yùn)輸、海事安全、市場等諸多環(huán)節(jié)，這是專業(yè)化大產(chǎn)業(yè)公司才能做到的。所以，我國建筑用海砂凈化事業(yè)和海砂資源的開發(fā)利用只能走產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。

3 海砂深度凈化的生產(chǎn)線生產(chǎn)

3.1 海砂深度凈化的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與流程

海砂深度凈化的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是將深度凈化過程用生產(chǎn)線的方式來組織實(shí)施，整個凈化生產(chǎn)線應(yīng)包括三個生產(chǎn)環(huán)節(jié)：采砂、處理和淡化，每個環(huán)節(jié)都由專用的作業(yè)船（或平臺）和真空吸頭相配合進(jìn)行生產(chǎn)。

具體的生產(chǎn)流程是:海底采砂(含遠(yuǎn)、深海）——>海上初步處理(脫泥、去貝殼、篩選分級等）——>廢棄物原地回填——>岸邊深度淡化——>建筑用海砂產(chǎn)品檢測及信息溯源追蹤。

3.2 海上生產(chǎn)線建設(shè)

生產(chǎn)線宜建在海上，應(yīng)由如下裝備組成：①作業(yè)船：包括采砂船、處理船(或平臺）和運(yùn)砂船(兼作淡化船）等；②海砂處理設(shè)備：貝殼和有害成分的處理設(shè)備、篩分分級設(shè)備及輔助設(shè)備等；③每條船上均需配備專用真空吸頭，在各處理點(diǎn)間輸送海砂。

海上生產(chǎn)線如同陸上生產(chǎn)線，作業(yè)船類似于工廠和車間，各處理設(shè)備就是加工點(diǎn)，真空吸頭就是輸送設(shè)備，它們串聯(lián)起來就組成了一條海上生產(chǎn)線。

海上生產(chǎn)線建設(shè)并不困難，我國海上閑置著不少大船和海上平臺，加以改造利用，就可當(dāng)作海上工廠來使用，處理設(shè)備根據(jù)需要選購，真空吸頭可以自行設(shè)計(jì)、自己制造。

生產(chǎn)線中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的功能和設(shè)施如下：

采砂船主要用來從海底吸取原料海砂并輸送到處理船上，配備的是既可以在淺水又可以在深水吸取海砂的水下用真空吸頭。

處理船(或平臺）用來對原料海砂進(jìn)行初步處理，去貝殼和篩選分級等處理設(shè)備均設(shè)在處理船上，船上配備有陸上輸送用真空吸頭，可在各處理設(shè)備之間輸送海砂，完成對原料海砂的初步處理和廢棄物排放作業(yè)，生產(chǎn)出待淡化的建筑用海砂半成品。

運(yùn)砂船只運(yùn)輸待淡化的半成品海砂至岸邊，配備專用的淡化吸頭和輔助裝置進(jìn)行海砂淡化作業(yè)，清除氯離子。

經(jīng)送檢后裝箱成件，才是完成了最終產(chǎn)品的生產(chǎn)。送檢是必須的。深度凈化的海砂仍是散狀物料，人們無法確認(rèn)松散的海砂是否達(dá)標(biāo)。為了使建筑用海砂在市場上能提高可信度，讓用戶買到的建筑用海砂易于查詢，有必要把海砂裝箱成件（即把松散砂粒裝入專用的集裝箱內(nèi)成一件一件的產(chǎn)品），對產(chǎn)品“包裝”就成了生產(chǎn)線生產(chǎn)的必要的最后一道作業(yè)流程。

“包裝”作業(yè)也是用真空吸取技術(shù)來完成的。凈化后的海砂檢測完成后，把達(dá)標(biāo)的松散海砂用真空吸頭輸送到專門制造的集裝箱內(nèi)，就成了一件一件“包裝”好的建筑用海砂產(chǎn)品。至此完成了合格海砂產(chǎn)品的全部生產(chǎn)流程，既便于對每件產(chǎn)品建檔，又為產(chǎn)品的信息化管理創(chuàng)造了條件。

3.3 生產(chǎn)線生產(chǎn)是海砂資源綠色開發(fā)和綜合利用的有效途徑

海砂資源的綠色開發(fā)指包括建筑用海砂深度凈化在內(nèi)的一切環(huán)境友好型海砂開發(fā)活動，其綜合利用就是要讓海砂中的有用成分物盡其用，物有所值。

生產(chǎn)線式生產(chǎn)在建筑用海砂開發(fā)利用中有以下優(yōu)勢：

1）能較大降低生產(chǎn)成本

海砂開發(fā)利用過程中最大的工作量是海砂的輸送作業(yè)，例如，常規(guī)的海砂凈化生產(chǎn)是把原料海砂從船上輸送到岸上堆放，再把岸上的原料海砂輸送到凈化設(shè)備中凈化以及輸送到去貝殼設(shè)備中去除貝殼，最后還要把凈化后的產(chǎn)品海砂輸送到車上運(yùn)走等，每一道工序都要做一次輸送操作。一直以來，這種輸送作業(yè)都是用皮帶輸送機(jī)輔以裝載機(jī)和人工來完成，只能間歇式輸送，輸送次數(shù)愈多，輸送成本愈高。輸送費(fèi)用高是建筑用海砂成本高、價格高的主因。

采用真空吸送技術(shù)可省去大量的皮帶機(jī)、裝載機(jī)和人工費(fèi)。只用一個吸頭和管道及少量的配套設(shè)備和人工，即可實(shí)施輸送操作，且可連續(xù)不間斷輸送，因而生產(chǎn)成本大幅下降。除了減少輸送費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本的地方還有很多，比如廠房費(fèi)、資源費(fèi)、土地費(fèi)和環(huán)保費(fèi)等。若在海上建設(shè)生產(chǎn)線，這些費(fèi)用可以較大幅減少。

2）能較大增加產(chǎn)量和質(zhì)量

常規(guī)的海砂淡化設(shè)備因處理量有限，產(chǎn)量不高，若進(jìn)行重復(fù)的深度淡化，產(chǎn)量會更低。但采用生產(chǎn)線生產(chǎn)后產(chǎn)量會大大提高，每小時凈化處理幾十到幾百立方米的海砂很容易實(shí)現(xiàn)，其生產(chǎn)能力遠(yuǎn)比間歇生產(chǎn)能力大。

提高凈化海砂的質(zhì)量更是真空吸取技術(shù)的優(yōu)勢，多次凈化操作以提高凈化程度很容易實(shí)現(xiàn)，這是常規(guī)淡化設(shè)備達(dá)不到的。

4 建筑用海砂產(chǎn)品的信息化管理

目前，建筑用海砂不易進(jìn)入建筑市場的原因，除了質(zhì)量問題，就是劣質(zhì)的淡化海砂破壞了優(yōu)質(zhì)的建筑用海砂的聲譽(yù)。建筑工程不敢放心使用海砂，使優(yōu)質(zhì)的建筑用海砂難以被市場認(rèn)可，也就是“劣幣驅(qū)逐良幣”。杜絕劣質(zhì)的淡化海砂既要從生產(chǎn)技術(shù)入手，提高建筑用海砂質(zhì)量，還要從產(chǎn)品管理入手，讓劣質(zhì)海砂在市場上易于被發(fā)現(xiàn)而被驅(qū)逐。

生產(chǎn)過程中要對砂源進(jìn)行產(chǎn)前原料檢測，產(chǎn)品出廠前要將淡化后的海砂送至權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)對每個批次嚴(yán)格檢驗(yàn)，把生產(chǎn)前后所有的檢測資料建檔立案，長久保存，這是必要的信息獲得和保存工作。

深入進(jìn)行產(chǎn)品的信息化管理工作包括如下方面：

1）對產(chǎn)品進(jìn)行“包裝”(生產(chǎn)線的最后一道環(huán)節(jié)），讓松散海砂裝箱成件，為每件產(chǎn)品建立信息檔案，在產(chǎn)品箱上設(shè)置數(shù)字化芯片或產(chǎn)品條碼等備查信息(建立“出生證”或“身份證”），讓市場能隨時查詢產(chǎn)品的質(zhì)量信息。

2）進(jìn)入市場后，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)，對每件海砂產(chǎn)品的中途流向和最終用途實(shí)施產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)和實(shí)時跟蹤、存檔，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的全程追蹤溯源，從而避免劣質(zhì)海砂流入建筑市場。

周到的產(chǎn)品信息化管理是不良砂石商難以企及的，其很難得到“身份證”，加上生產(chǎn)線生產(chǎn)方式，會讓不良砂石商的經(jīng)營更困難，劣質(zhì)的建筑用海砂將逐漸退出市場，合格的建筑用海砂會逐步為市場認(rèn)可。這樣，當(dāng)技術(shù)、生產(chǎn)線生產(chǎn)和產(chǎn)品信息化管理融合后，建筑用海砂會逐漸讓市場放心、讓用戶放心、讓監(jiān)管部門放心，海砂資源的綠色開發(fā)和綜合利用會得以全面展開。