环保型混凝土搅拌站

2014-04-07焦永乐黄静刚王任王红伟

商品混凝土 2014年5期

关键词：搅拌站环保型砂石

焦永乐，黄静刚，王任，王红伟

（洛阳佳一机电设备有限公司，河南洛阳 471000）

环保型混凝土搅拌站

焦永乐，黄静刚，王任，王红伟

（洛阳佳一机电设备有限公司，河南洛阳 471000）

本文从混凝土搅拌站对环境的影响入手，阐述环保型混凝土搅拌站，最主要的是在搅拌站从设计上体现节能环保的理念。混凝土搅拌站的站型设计，应从节约能耗、高效运行、污染零排放和造型美观等方面贯彻环保理念，使传统污染较为严重的设备提升为绿色环保设备，使商品混凝土生产企业的建设和运营完全符合环保要求。

混凝土；环保型；搅拌站

0 前言

自我国开始禁止混凝土现场搅拌以来，商品混凝土搅拌站（楼）得到了空前的发展，但随之而来的混凝土生产现场环保问题也日趋明显，比如搅拌站现场的扬尘排放问题、污水排放问题、噪声污染等问题，成为制约搅拌站（楼）发展的重要因素。因此，近年来搅拌站停产改造、搬迁改造或者搬离市区的现象屡屡发生。要解决搅拌站（楼）设备的环保问题，从整体设备的设计之初我们就应体现节能环保的理念，并逐一落实各项措施，进而提升混凝土搅拌站设备的环保性能，达到实现环保型搅拌站的最终目标。

1 思考

中国向全世界承诺量化减排指标，全国和各省市也都在制定节能减排方案和计划，另外，近年中国的雾霾越来越严重，对大气污染的治理已经刻不容缓。而中国的建设力度又不能放缓，预拌混凝土是主要的建筑材料之一，因此绿色混凝土环保型搅拌站也就成为各地重点研究和发展的方向。现阶段各省市陆续对混凝土搅拌站提出了环保方向的建设要求，但各地生产管理单位对环保型混凝土搅拌站诠释不统一、不一致，导致市场上出现了很多不同形式的环保站理念，一些搅拌站企业将整站使用彩钢板全部封装起来，从外面来看雄伟高大，未见污染物排放室外，然而此方法只是将污染物进行人为阻隔，并没有实现对污染的减量和治理；或者对搅拌站的污染源只进行了简单治理，搅拌站内部仍是粉尘满天，不仅造成水泥浪费，并且也影响设备的操作和维修。我们认为这都是浅层次的环保站设计理念，那么何为真正意义上的环保型搅拌站呢？

我们认为环保型混凝土搅拌站应具备以下条件和要求：其一必须用较少的能源，生产出同等数量、同等质量的产品，这一点是考核环保站的重要指标；其二是具有较高的生产效率，搅拌站的生产运行是相互协作，提高生产效率，势必减少整个搅拌生产系统的能源消耗和碳排放量，适应国家提出的低碳生产的要求；其三必须对搅拌站污染物进行有效的控制，以治理污染源、切断传播途径等方式减少污染对环境的直接破坏；其四是整站设备外观整洁，厂区规划设计合理，物流运转顺畅，环境绿色怡人。综上所述环保型搅拌站应该从“节能、高效、环保、美观”8 字方针入手，打造新型的环保节能型混凝土搅拌设备。

2 节能

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施来改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施。最近几年通过努力，混凝土搅拌站在节能技术的研究和产品开发上都取得了一定的经验。

节能是环保型混凝土搅拌设备的一个重要指标，因此在产品设计之初，就应该将节能的理念贯穿始终，重点在新型的环保型搅拌站上做出了以下几点改进：

（1）主站钢结构进行彻底的改进。摒弃水泥仓在主站一侧扇形布置形式，通过科学的设计，将水泥仓移至整站的顶部，从而缩短粉料的输送螺旋机的长度和角度，减少电机功率，减少能源消耗，每台站装机功率可直接下降 65kW 左右。

（2）整站结构改进。水泥仓基础施工量明显减少，传统的 4 个一组的水泥仓支腿全部省去，主站基础仅存在主站钢结构的 8 个支撑点，减少基础施工带来的能源和费用的消耗。

（3）采用均匀配料方式。将传统的砂石料由单斗冲击式下料，转变为均匀式同时下料，减少了因物料下料对平皮带的影响，在延长皮带动力设备寿命的同时，降低了电机装机功率。

（4）均匀式同时下料方式还带来了砂石在进入主机前，就已经是砂石混合料，减少了砂石进入主机内的搅拌消耗，从而降低了主机实际使用功耗。

（5）整站经过合理的设计，将斜皮带倾角提升至22°，并做到不撒料，加上主站基础施工量少，因此整站占地面积大大减少。

（6）整站使用变频和高低压交换补偿技术，将整站功耗较大的主机电机、斜皮带电机、和平皮带电机、螺旋机电机等等，做到均衡配置，减少实际用电消耗。

（7）搅拌站辅助设施的节能要求，辅助设施的建筑墙体保温采用自保温材料，提高保温效果，减少用电消耗，部分生活用热水可采用太阳能加热辅以电加热的模式以达到节能，室外照明路灯采用风光互补型为主，辅以市电、卫生间洁具均采用节水型洁具等措施。

（8）为了利用厂房大面积屋顶优势，做终水循环利用，对雨水储藏利用，做日常洗车以及生产所用。

实践验证，通过这些改进的新型环保型混凝土搅拌站的能耗只有传统搅拌设备的一半，也就是说每立方混凝土，生产所用电费由原来的 1.2 元左右减低至 0.6 元左右，双线 180站使用一台 250kW 变压器即可生产。

3 高效

混凝土搅拌站高效运行，就能减少作业时间，提高生产能力，既可节省更多的能源，同时因为高效也会使搅拌车的等待时间减少，从而减少油耗、整站可节省 2～3 台搅拌车的购入，还可以减少人力办公的费用。

作为环保型搅拌站必须将生产效率控制在理论时间节点左右，真正实现搅拌站的高效运行。混凝土搅拌站生产周期理论上应控制在 60s 之内，在这个时间内完成物料计量、物料输送、物料投放、混合搅拌、成品卸料等多个环节，每一个单位时间的延时，势必将延长实际生产时间，造成实际生产效率与理论值存在较大的差异。通过对搅拌站实际运行情况统计研究，影响搅拌站生产效率的最主要因素为砂石计量输送时间长、搅拌时间长、成品下料时间长和整体时序控制优化不够彻底等，对新型的环保站在设计之初就要对这些控制点制定有效的措施加以控制，从而达到高效的目的。

（1）在砂石计量控制方面，环保站势必将摒弃传统的加法计量方式，必须将骨料分次计量投放转变为同时均匀计量投放，砂、石物料是同时落料，同时称量的，将投放时间控制在 25s 之内，从而达到高效输送。

（2）砂石骨料在进入主机之前应加以混合的装置，使砂和石形成混合物，而不是一层砂一层石的效果，从而缩短主机内部混合砂石的时间，保证在较短时间内混凝土的搅拌品质。

（3）混凝土成品在搅拌后落料时间的控制，受到搅拌车进料口的限制，主机下料速度往往大于搅拌车进口速度，造成溢料，这就对混凝土出料斗设计提出要求，不仅仅是导料作用，还应起到一定的存料作用，保证主机尽快可以卸料。

（4）环保站还应在控制系统上进行优化，优化各个时间时序的匹配关系，使一些时间可以重叠，从而减少整体的生产周期，保证高效运行。

采用以上技术设计的环保型混凝土站的循环时间往往只要 55～60s 左右，每小时内搅拌站可以搅拌 60～65 盘，在其他辅助工序的优化配合下，生产效率均可达到理论生产时序，180 站在峰值时往往能达到 200 方混凝土的生产量。

4 环保

环保作为环保型混凝土搅拌站的一个核心因素，对混凝土搅拌站直接产生的污染物的控制预防，也是人们直接对环保站的感知。考虑这方面的因素，应先分析搅拌站对环境有哪些污染的影响。粉尘、废水、噪声作为混凝土搅拌站的三大直接污染源逐渐被行业所认可，只有治理好这三个方面的污染源才能真正体现环保站的感观体验。

治理污染物往往从三个途径入手，消除污染源、切断传播途径、劳动者保护。其中消除污染源是将污染量控制在最低值，切断传播途径是在污染物无法处理后的后续手段，劳动者保护是进一步减轻污染对人体的伤害，因此消除污染源应是最重要的研究目标。

（1）消除污染源应控制

粉尘治理：采用通气量与使用相匹配的除尘器，（较普遍使用的除尘器通气量较少）；除尘器应便于维护，除尘器在仓顶往往因维护不当造成后期粉尘除尘效果差；粉料从进料开始输送通道顺畅，必须采用无人工干预控制自动完成收尘，并将收集的粉尘自动进入生产系统计量使用，减少粉尘二次污染，实现粉尘零排放使用，从而减少水泥的浪费；砂石料场应配置有喷淋设施，适当增加料场砂石含水率，减少装载机转运砂石的扬尘；进场砂石建立砂石预处理车间，将砂石在进入使用前进行清洗，减少砂石使用过程中的扬尘；搅拌站辅助设施建筑材料尽可能使用绿色建材，使用天然资源的能源，无毒、无污染、无放射性材料。

废水治理：配备砂石分离机与浆水回收系统，搅拌站作业产生的废水、废渣，经过砂石分离机后将砂石分离，砂石进入砂石料场再利用，废水经过废浆水重新进入生产用水系统，真正实现废水、废渣的“零排放”效果；外加剂储存装置设防漏装置，防止因外加剂泄露造成的污染；搅拌站主站接料斗处布置有洗车水路，保证搅拌车接料后车辆清洁；在整站的进出位置布置有洗车和喷淋设施，将进出车辆清理完成后方可进入，保证厂区内外道路清洁；整站在布局设计中配置废水收集管路，用于收集搅拌站场地内的污水，收集至污水池中，经过三次澄清进行处理。

噪声治理：采用均匀的砂石落料系统，降低电机功率，减少噪音；整站采用低噪声电机系统，降低噪声对环境的影响；震动设备与其他设备连接部位均布置震垫，减少震动噪声；更好的降低噪音，配置噪声较小的螺杆空压机为搅拌站提供气源；采用地仓式配料机，计量斗位于地面以下，有效的减缓了砂石落料时产生的噪声；各处物料转接点设计降噪装置，减少噪声的产生。

（2）切断传播途径

切断污染的传播途径最有效的方式就是整站封装，封装将污染源与周围环境进行有效的隔离，将污染物控制在有限的空间内，从而减少对环境的影响，这个方式现已经在建成的搅拌站上普遍采用了，但实施材料和控制要求差异很大。就环保站对封装的要求，从外观上搅拌站的料场、斜皮带、主楼及筒仓全部封装，材料采用环保及可持续发展的材料，保证封装隔离效果，使污染源不泄露；同时配料机以及砂石堆场位于封闭空间内，降低了铲车上料的噪声以及扬尘的污染。外窗采用中空玻璃降低噪声；气管、水管均装有减振吊架，穿过砖墙、楼板时，在洞口周围用软材料填充密实；水泵房、集中空调机房的维护结构内壁均贴吸音材料减噪。办公区内统一进行景观设计，种植枝叶繁茂树木，以达到吸声隔声效果。

（3）对劳动者的保护

主要通过配置必要的劳动用品，来降低粉尘、噪声等污染物对人体的伤害。

环保型混凝土搅拌站实现工厂式全封装，从外观上看即为一个全封闭的现代化工厂，无扬尘排放、无噪音污染周边环境：废水、废料循环使用，无废水、废渣排放；与普通搅拌站相比，真正做到了环境友好，在环保性能方面必须有质的飞跃。

5 美观

美观作为环保站的一个基础要求，概括起来可以说环保型搅拌站就是搅拌技术、环保技术和建筑艺术完美结合的现代化工厂。整站结构造型应具有美感，与周边环境相协调；规划合理，厂区绿化率高；应将整个场地利用进行功能分区：环保型搅拌站一般分为生产区与办公区两大部分，两部分既要独立布置，又要相互联系；厂区内部交通组织科学合理，主要道路宽度不小于 10m，次要道路宽度不小于 8m，机修车辆道路拐弯半径不小于 12m。同时保证办公区域的人车分流，设置独立的人行通道；结合景观设计，对建筑用地内进行永久大面积绿化，采用乔、灌、草相结合，辅以花卉绿化，改善生态环境。