论预拌混凝土企业的绿色生产
2014-03-14王龙志万立华崔鑫
王龙志,万立华,崔鑫
(1. 山东建泽混凝土有限公司,山东 济南,250013;2. 济南市工程质量与安全生产监督站,山东 济南 250001)
论预拌混凝土企业的绿色生产
王龙志1,万立华2,崔鑫1
(1. 山东建泽混凝土有限公司,山东 济南,250013;2. 济南市工程质量与安全生产监督站,山东 济南 250001)
随着社会的进步和人民生活质量的提高,保护环境、减少污染、绿色发展已成为社会共识。要求作为粉尘、噪音、废气、废水重要污染源头之一的预拌混凝土企业绿色发展的呼声越来越高。科学管理与技术进步是实现预拌混凝土企业绿色生产的唯一途径。本文从预拌混凝土企业绿色生产管理体系、绩效评价体系和现代化管理措施三方面研究了预拌混凝土企业绿色生产管理;从环保技术、节能技术两大方面研究了预拌混凝土企业绿色生产技术。通过对预拌混凝土企业绿色生产管理与技术的研究,以确保实现预拌混凝土企业绿色生产的整体目标,推动预拌混凝土行业的可持续发展,为建设资源节约型、环境友好型社会作出应有贡献。
预拌混凝土企业;绿色生产;管理体系;节能技术;环保技术
0 引言
从 2012 年年底开始肆虐全国的雾霾天气,不仅对人体健康带来严重危害(主要为 PM2.5、PM10 等可吸入颗粒物),而且严重影响了正常的交通运行(雾霾导致空气能见度降低)。愈演愈烈的雾霾天气已经让全社会谈霾色变。如何保护环境,减少和消除环境污染已经成为迫在眉睫的国家级课题。而随着我国经济迅猛发展和城市化进程步伐的加快,作为建筑业基础材料生产者之一的预拌混凝土企业得到了迅猛发展。以济南市为例,根据济南市工程质量与安全生产监督站统计:2010 年济南市预拌混凝土总产量 1370 万立方米,而到了 2013 年济南市预拌混凝土实际总产量已突破 2200 万立方米。传统的预拌混凝土生产企业的粉尘、噪音、废气、废水污染比较严重。做好预拌混凝土企业绿色生产工作,对加快淘汰落后产能、推广清洁生产工艺、适时进行技术升级,提高资源、能源利用效率,促进节能减排目标的实现具有十分重要的现实意义。
科学管理与技术进步是实现预拌混凝土绿色生产的唯一途径。建立健全预拌混凝土绿色生产管理体系、制定严格的管理制度和措施、责任职责层层分配、动态管理、建立预拌混凝土绿色生产管理绩效评价体系是预拌混凝土绿色生产的基础和核心;制订并完善切实可行的绿色清洁生产技术措施则是预拌混凝土绿色生产的保障和手段,两者相辅相成,缺一不可。预拌混凝土绿色生产是个系统工程,必须全面落实管理与技术两方面要求,管理与技术“双管齐下、并驾齐驱”,才能取得实效[1]。
1 预拌混凝土企业绿色生产管理研究
预拌混凝土企业绿色生产在我国尚处于起步阶段,多数预拌混凝土企业仅关注表面上绿色生产,如将砂石料场封闭或搅拌站全封闭、安装砂石分离机以及污水处理系统等降低扬尘、噪音的措施,对预拌混凝土绿色生产技术的理解片面、不完整、对绿色生产管理也为被动接受,仍以传统的管理模式和生产方式进行生产,没有系统地运用科学方式进行全过程绿色管理。因此,当前预拌混凝土企业绿色生产的当务之急是研究如何设计科学合理的预拌混凝土绿色生产管理体系和绩效评价体系。
1.1 预拌混凝土企业绿色生产管理体系的设计
ISO 9001 质量管理体系、ISO 14001 环境管理体系、OHSAS l8001 职业健康安全管理体系,ISO 50001 能源管理体系等是在总结全球最成功实践经验及最权威理论研究成果的基础上而总结形成的管理标准体系,具有深厚的科学理论依据和丰富的实践基础,目前已成为世界公认、应用最广泛的管理体系标准。
ISO 14001 环境管理体系是从环境保护、控制污染物排放的角度提出来的,其重点关注的是在产品制造、服务等相关活动中对环境所产生的影响(特别是负作用),包括污染物产生与排放,能源资源消耗等。在某种意义上可视为绿色制造的绿色管理体系部分,可以帮助实现绿色制造的基本绿色目标。但 ISO 14001 环境管理体系也存在明显不足,即:关注产品制造质量不够、标准内容缺少对产品质量控制的基本要求等,这与绿色制造的基本内涵不符。而 ISO 9001 标准重点关注产品质量所能满足的顾客要求,ISO 9001 恰恰能够弥补 ISO 14001 环境管理体系的这一不足,帮助实现绿色制造的本质内涵。这表明 ISO 14001 和 ISO 9001 的有机整合对推行绿色管理非常值得研究与应用。另一个重要的体系标准《卓越绩效评价准则》(GB/T 19580)为组织追求卓越绩效提供了自我评价准则,其与 GB/T 19001 的最大差别在于它是为组织提供追求卓越绩效的经营管理模式,强调战略、绩效结果和社会责任。《卓越绩效评价准则》(GB/T 19580)将为绿色制造绩效评价指标体系建设提供有益借鉴与帮助。如果同时将 OHSAS 18001 职业健康安全管理体系、ISO 50001能源管理体系和清洁生产等要求相融合,则能更加全面地满足预拌混凝土绿色生产管理的本质要求和目标要求。
因此,基于预拌混凝土企业绿色生产管理的薄弱环节和管理多元化整合的需要,设计建立以 ISO 9001 质量管理体系、ISO 14001 环境管理体系、OHSAS l8001 职业健康安全管理体系为框架和核心内容,以预拌混凝土绿色生产过程为脉络,融入 ISO 50001 能源管理体系、清洁生产、循环经济等要求的预拌混凝土企业绿色生产管理体系模式,进行多种管理工具与管理方法的整合,必能有效建立起预拌混凝土企业绿色生产管理体系。
1.2 预拌混凝土企业绿色生产绩效评价体系的设计
在建立预拌混凝土企业绿色生产管理体系的基础上,采取图 1 所示的技术路线,通过信息收集整理和对大量基础数据进行研究,设计建立如图 2 所示的预拌混凝土企业绿色生产绩效评价指标体系框架,为评价预拌混凝土企业绿色生产绩效指标提供依据[2]。
1.3 预拌混凝土企业绿色生产现代化管理措施
引进 ERP 管理系统(指建立在资讯技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台)和 GPS 全球卫星定位系统等现代化技术,以提高管理效率。ERP 管理系统具有制造、办公操作、供应链管理、人力资源管理、财务与管理、客户服务、销售与市场营销等功能。上线 ERP 管理系统,利用计算机对企业的资金、货物、人员和信息等资源进行自动化管理,可实现企业管理信息化和自动化、提高工作效率和增强快速反应能力、实现精细化管理的目标。应用 GPS 系统,把整个企业的生产任务单的管理以及交货单的数据信息有机结合在一起,为混凝土生产调度、运输监控等服务,一方面能够合理配备资源、提高车辆利用率,另一方面约束司机的不良行为、减少油耗,整体上提高预拌混凝土企业的现代化管理水平。
图 1 预拌混凝土企业绿色生产评价指标体系技术路线
图 2 预拌混凝土企业绿色生产绩效评价指标体系框架图
2 预拌混凝土企业绿色生产技术研究
在为预拌混凝土企业建立起完善、高效的绿色生产管理体系的基础上,研究预拌混凝土企业绿色生产的保障技术,使预拌混凝土企业的绿色生产在技术上成为可能,才能使预拌混凝土企业的绿色生产不仅有了管理体系的框架,也使其从内涵上充实起来。
2.1 预拌混凝土企业环保技术研究
随着社会对预拌混凝土企业生产现场环保要求的日益提高,各地相继提出了“环保型预拌混凝土企业”的概念,其主要特征为:从外观上看预拌混凝土厂区内的料场、斜皮带、主楼及筒仓为全封装。内部则加强除尘、减噪、控污等技术措施,配备砂石分离机与浆水回收系统。这样可使预拌混凝土企业污染物实现 “零排放”,实现预拌混凝土的绿色、环保生产[3-4]。
图 3 砂石污水分级回收系统布置图
2.1.1 预拌混凝土企业“粉尘”控制技术
要实现预拌混凝土企业绿色生产的要求,对粉尘的处理应采取多种技术措施,首先是隔离,即将混凝土生产系统中所有粉尘污染源进行密封使污染物与外界隔离。然后是分类处理,即根据粉尘产生的原因采取具体措施,最终达到回收再利用的目的。如果粉尘处理只是达到对外排放标准而不能实现回收再利用,这样的系统不能称为真正意义上的预拌混凝土企业绿色生产应用系统。预拌混凝土企业粉尘主要来源于携带大量石粉的骨料和粉状物料在生产过程中流动产生的含尘气体,所以针对不同部位可采取不同应对措施。
(1)搅拌机系统实行全封闭。内部采用专用高效除尘器对搅拌机、含尘气体、骨料预存斗和上料皮带接口处的大量粉尘分别进行集中除尘处理,并将收集后的粉尘重新送入搅拌机实现回收再利用;搅拌机投水系统实现高压喷雾方式,投水时形成水幕,对主机投料时产生的粉尘起到抑制作用。
(2)粉料仓全封闭,根据粉料仓不同的进料方式和不同的上料压力,选用不同过滤面积的粉料仓除尘设备。通常情况下,上料压力越大除尘装置过滤面积越大,过滤面积不足会造成粉尘过滤不达标,甚至出现“爆仓”等严重污染现象;过滤面积过大又造成不必要的浪费。现在很多预拌混凝土企业采用地面集中除尘,这种除尘方式比仓顶除尘方式更便于日常维护,但要注意除尘器的封装以及回收粉尘的处理,一般是利用水泥喷射器将其送回至相应的粉料罐内实现再利用。
(3)全封闭式骨料堆场,采用新型建材砌筑墙体,不仅使骨料卸料时的粉尘不能排到厂外环境中,而且可有效降低工程运输车辆的噪音。同时在骨料堆场添加收尘装置,在料场顶棚上设置喷雾管,通过喷雾降尘的方式,辅助减少粉尘排放,保护企业周边环境不受影响。
2.1.2 预拌混凝土企业“噪音”控制技术
控制预拌混凝土企业的噪音可采取以下技术措施:
(1)封闭搅拌主机、筒仓、斜皮带、砂石料场及配料机、搅拌主机的封装材料采用隔音板,封闭料场采用空心砖等都可有效降低预拌混凝土企业产生的噪音。
(2)选择低噪音、低能耗、低排放的生产设备可以起到降低噪音的效果;合理设计钢结构避免共振、采用减震垫等措施以及搅拌主机一层采用钢筋混凝土结构等措施都可有效减少噪音。
(3)采用地仓式配料机,称量斗位于地面以下,可有效降低砂石下落时的噪声。此外, 配料机及砂石堆场位于封闭大棚内,降低装载机作业时噪声对周围环境的影响。对于混凝土搅拌主机,采用地笼式上料工艺可以最大限度地减少装载机的工作量从而减少噪音污染。
(4)设置散装粉料运输车工作专用密闭空间,集中送料,隔绝送料噪音。
(5)在气路系统中合理应用消声装置,控制并隔离空压机等的运行震动及噪音。并尽量选择噪音相对较小的螺杆式空压机。此外通过合理厂区布局将噪声源设置在厂区中部等,都可对降噪起到积极作用。
2.1.3 工业废水和固体废弃物“零排放”控制技术
对于“剩余混凝土的处理”问题,当前国内大部分预拌混凝土企业是先通过砂石分离机将其中的砂石从中分离出来回收利用,剩余废浆进入多级沉淀池,逐级进行沉淀分离,最后得到较清洁的水用于刷车以及混凝土生产。沉淀池内沉积下来的沉淀物形成新的环境污染源,根本无法做到真正意义上的“零排放”。在这种情况下,选择全循环污水利用系统进行预拌混凝土企业污水处理,该系统如图 3 所示。该系统主要特点:污水不通过分级沉淀分离,在搅拌均匀的情况下,用泵将污水打入搅拌机,并混以一定比例的清水,直接用于混凝土生产。其核心是在不影响混凝土质量、不增加混凝土成本的前提下,废水不沉淀,直接进入搅拌主机,使废水处理成为混凝土连续生产的一个操作单元,进而使污染降低,基本实现零排放、零清理、零外运,大部分废物能够实现回收利用[5]。
2.1.4 预拌混凝土运输设备排放物控制技术
推广使用 LNG(液化天然气)混凝土搅拌运输车。实践证明:用 LNG 作为能源,不但能够大大降低运输成本,而且能够大量减少 CO2排放排放量和氮氧化物排放量,有效地降低 PM2.5 的排放,有效地解决油耗高、能耗高、排放多、污染重等问题。
2.2 预拌混凝土企业节能技术研究
2.2.1 场地选择与节能技术
在选择预拌混凝土企业建设场地时,应重点考虑场地的位置和地形。位置的选择应重点考虑混凝土的供应区域和混凝土原材料运输的方便,合适的位置可有效降低混凝土运输成本。对于地形,根据预拌混凝土企业建设场地的结构特点,宜选择不等高平面。较高平面设置为后台砂石料场,较低平面设置为前部搅拌主站。依高低平面分界处设置骨料配料系统,这样上层的骨料可依地势方便上料,避免装载机频繁举臂,省时省力节能[6-7]。
2.2.2 设备选择与节能技术
选择生产效率高、低碳节能环保的设备是预拌混凝土企业节能的最重要措施,使预拌混凝土企业具有更高的生产效率和更优异的环保性能。当前预拌混凝土企业节能性选择主要体现在能耗低和效率高等方面:(1)应选可变频调速控制的大功率电机,变频电机可有效降低能耗、提高计量精度,长期使用节电量非常可观;(2)混凝土搅拌机可采用双卧轴双螺旋搅拌机,搅拌叶片双螺带排列,搅拌阻力小、能耗低,搅拌叶片和衬板耐磨性好。双卧轴双螺旋带搅拌主机能满足生产各种混凝土的要求,具有优异的高速搅拌能力;(3)气送斜槽(风槽)代替螺旋输送机在粉料输送中的应用,节能降噪效果显著。
2.2.3 节电技术
推广使用低压动态功率补偿装置,节电效果明显,并解决功率因数不达标问题使变压器低压平均功率因数大于0.93,节电率超过 14%,提高设备效率,延长使用寿命。
3 结束语
预拌混凝土企业的绿色生产是一个长期的、复杂的系统工程,它不仅受到工程参与方、政府、社会等的影响,还和预拌混凝土企业的管理水平、技术水平有着直接关系。要实现预拌混凝土企业绿色生产,科学管理和技术进步是最佳的途径,二者缺一不可。当然,预拌混凝土企业绿色生产的管理和节能环保技术远不止于此,它需要全社会的共同努力,只有真正使绿色生产的理念落实到具体生产过程中,才能确保实现预拌混凝土企业绿色生产的整体目标,推动预拌混凝土行业的可持续发展,为建设资源节约型、环境友好型社会作出应有贡献。
[1] 中国混凝土与水泥制品网[DB/OL].http://www. concrete365.com/news/content/7674430459931.html.
[2] 百度文库[DB/OL].http://baike.baidu.com/ subview/15793/7380648.htm?fr=aladdin.
[3] 刘秀晨,安成强. 金属腐蚀学[M].北京:国防工业出版社,2002: 243.
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[5] 陈肇元,范立础,刘建航,等.混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2004: 18.
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[10]董士刚,赵冰,章小鸽,等.表面涂覆锌/环氧树脂膜层的钢筋在混凝土中的腐蚀行为[C].第五届全国腐蚀大会论文集[A],2009, 9.14.
[通讯地址]山东省济南市高新区舜华路 1117 号科汇大厦 B区 302 楼山东建泽混凝土有限公司(250101)
Discussion on the green production of ready-mixed concrete enterprises
Wang Longzhi1, Wan Lihua2, Cui Xin1
(1.Shandong Jianze Concrete Co., Ltd., Shandong Ji'nan 250013; 2. Jinan 250014Ji'nan Project Quality and Production Safety Supervision Station, Shandong Ji'nan 250001)
With the progress of society and improvement of people's life quality, protecting the environment, reducing pollution, green development has become the consensus of the community. Green development of ready-mixed concrete enterprises as one of the important pollute source of the dust, noise, waste gas, waste water was required more and more high. Scientif i c management and technological progress is the only way to realize the green production of ready-mixed concrete enterprises. Green production management of ready-mixed concrete enterprise is researched from the three aspects of management system, performance evaluation system and modern management measures; green production technology of ready-mixed concrete enterprises is researched from the two aspects of environment protection technology and energy-saving technology. Through the research on green production management and technology of ready-mixed concrete enterprises, in order to ensure the realization of the overall goal of green production of ready-mixed concrete enterprises, to promote the sustainable development of ready-mixed concrete industry and to make contributions to the construction of a resource-saving and environmental friendly society.
ready-mixed concrete enterprises; green production; management system; energy-saving technique; environment protection technique
王龙志(1976—),男,高级工程师,从事混凝土工程应用技术研究。