基于绿色理念的预拌混凝土企业规划设计研究
2015-12-20崔鑫王龙志张海霞张雪丁义康
崔鑫,王龙志,张海霞,张雪,丁义康
(山东建泽混凝土有限公司,山东 济南 250101)
基于绿色理念的预拌混凝土企业规划设计研究
崔鑫,王龙志,张海霞,张雪,丁义康
(山东建泽混凝土有限公司,山东济南250101)
对近年来预拌混凝土行业的绿色生产技术进行总结梳理,从预拌混凝土企业厂址选择、厂区规划、环保技术等方面对预拌混凝土企业规划设计布局中的绿色理念进行分析研究,以期实现预拌混凝土企业的绿色化生产和发展。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的贡献。
预拌混凝土企业;绿色理念;规划布局;环保技术
0 引言
随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快,作为最大宗建筑材料生产者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是粉尘、噪音、废气、废水等污染物的重要源发地之一,这不仅不利于经济持续、稳定的发展,而且对于人民的健康造成了伤害。做好、做实预拌混凝土企业绿色生产工作,对加快淘汰落后产能、推动产业优化升级、提高资源能源利用效率、实现节能减排目标都具有十分重要的现实意义[1-2]。本文以国家的“生态文明”战略为背景,对近年来预拌混凝土行业的绿色生产技术进行总结梳理,从预拌混凝土企业厂址选择、厂区规划、环保技术等几个方面对预拌混凝土企业规划设计中的绿色理念进行分析研究,从基础研究领域促进我国预拌混凝土企业的绿色发展、健康发展、可持续发展。
1 规划设计原则
为实现预拌混凝土行业的绿色发展,在预拌混凝土企业选址及厂区规划方面应坚持以下原则[3-4]:
(1)坚持统筹协调、全面合理的规划原则。
(2)建设资源节约型、环境友好型社会。规划布局要努力实现社会资源配置最大化,通过减少或避免污染物的产生和排放,加快开发和推广应用资源综合利用技术,缓解资源约束和环境压力,努力实现资源节约、清洁和可持续发展。
(3)结合所在城市规划发展方向,选址时以供应新工民建为主,同时兼顾交通、市政设施建设。
(4)结合所在城市综合运输网络规划,充分考虑混凝土原材料运输方式的便利性,厂址应尽量设在主干道的交汇点上。
(5)协调上下游行业的发展。处理好预拌混凝土行业与建筑行业的关系,促进行业间的交流与合作,实现共同发展和双赢。
(6)提高行业的整体运行效率,推进管理与技术创新等手段,促进预拌混凝土企业以较低的成本提供高质量的产品与服务。
(7)选址应充分考虑石料、砂、粉料等原材料分布与供应情况。
2 厂址选择
预拌混凝土企业厂址选择要考虑如下因素[5]:
(1)混凝土需求方量的分布情况
预拌混凝土企业厂址选择以混凝土需方分布情况为首要考虑因素,以距需方综合运距短、运输方便为原则。这样做的目的是方便混凝土供应、确保混凝土浇筑质量,同时也可节省运输成本、减少能源消耗、降低污染物排放。
(2)原材料来源分布情况
厂址选择时还应考虑混凝土原材料分布情况,主要是为砂、石、水泥等,因为混凝土原材料运输成本的增加将直接导致混凝土生产成本的增加,进而导致混凝土竞争力下降或混凝土利润下降。
(3)交通运输条件
交通运输条件也是应该考虑的因素,此因素直接影响到混凝土原材料的运输费用、混凝土的运输成本、混凝土运输车辆的损耗等。交通运输条件主要指可选择运输工具种类、交通通行便利程度、路况等。同时,交通运输方面还应考虑混凝土原材料运输车辆、混凝土运输车辆等对企业厂址附近居民的影响,包括安全、通行等多方面,要尽量少占用居民出行主要道路,条件允许时可开通专用通道。
(4)环境保护
环保要求对预拌混凝土企业厂址选择的影响越来越大。环保方面主要需要考虑的因素有光污染、噪音污染、粉尘污染等。光污染主要为混凝土企业夜间生产所需照明对周围居民的影响,所以选择照明设备时,以能满足混凝土生产、安全需要即可,且光照方向尽可能控制在厂区范围内。噪音污染主要为混凝土生产时,混凝土搅拌主机、运输车辆等所产生的噪音,应在厂区周围建围墙、选择低噪音设备、重点设备加防护罩等措施控制噪音。粉尘污染主要为混凝土搅拌主机、粉料仓等产生,对这类设备应设置专用收尘装置。所以厂址如距居民区较近,应采取多种措施,确保不对厂区周围居民造成不良影响。
3 厂区规划布局
混凝土厂区布局决定了混凝土生产时的日常运营费用,布局合理可方便生产运输、减少运营成本等,因此,需做到以下几点:(1)考虑土地成本,合理厂区布局。(2)生产区与生活区隔开,免除噪音干扰。(3)生产设施靠近搅拌楼,减少管线投资和能耗。(4)合理设计厂区道路,拥有循环的行车路线,做到铲车上料、材料卸货、生产运输三不干扰[6]。
3.1地势
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,较低平面设置为前台搅拌主站,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,省时节能。对于等高平面,可将配料机建于地面以下,以实现方便上料,避免装载机频繁举臂,省时节能的目的。
3.2整体布局
预拌混凝土厂区布局总体上分为生产区和生活区。生活区以尽量不受生产区影响以准,格局符合防火、安全相关规定。生产区根据厂区尺寸、地形、交通、周边环境等确定,具体布局根据图 1 进行说明。
图1 预拌混凝土企业厂区规划示意图
3.3地磅
根据设计生产能力选择地磅量程;根据设备精度、维护技术水平等,选择地上或地下式地磅。地磅可设置于厂区进口位置,混凝土原材料运输车辆进入厂区就可对其进行称量。称重后的砂、石、粉料等运输车辆将原材料卸下后,再进行称量,以计算原材料重量。
3.4骨料储料场
骨料储料场通常设置于厂区后部,经一次称重的砂、石运输车将所运砂、石缷到骨料储料场相应分区内备用。骨料储料场应经地面硬化处理并地势稍高,以防止被污水等污染。骨料储料场应根据需要分区对不同级配砂、石进行存放,防止混料,同时应盖有大棚,起到防水、防尘、保温、防噪等功能。
3.5粉料仓
粉料仓应设置于混凝土搅拌主机周围或上部,具体设置方式根据设计确定。粉料仓容积根据预拌混凝土企业生产能力确定,并尽量选择大容积料仓,以保证粉料供应稳定、质量可控等,并为原材料质量检验留出充足时间。经一次称量的粉料运输车将粉料缷入粉料仓,卸完料后再次称重以确定粉料净重。粉料仓出气口应设置收尘装置,防止缷料时产生粉尘污染。
3.6搅拌主机
搅拌主机为混凝土生产企业的重要设备,其位置通常设置于骨料储料场前,靠近厂区出入口位置,便于混凝土运输。搅拌主机配置、生产线数量可根据预拌混凝土企业生产能力确定。搅拌主机应设置收尘装置围护结构等,收尘装置可防止产生的灰尘污染搅拌主机厂区;围护结构可起到保温、防噪、防尘等功能。
3.7配料机及皮带
砂、石等原材料经装载机装入配料机,再经皮带输送至搅拌主机。配料机及皮带位置根据搅拌主机及骨料储料场位置确定。根据厂区地势选择地上或地仓方式设置配料机位置,以便于装载机上料。配料机位置应设置收尘装置,防止装载机装料时粉尘污染;皮带传送机应进行封闭,起到防止骨料输送时的扬尘、洒落等作用,又可防止骨料被雨水污染。
3.8试验室及办公室
混凝土原材料需经试验室检验合格后方可进场,检验不合格的混凝土原材料不得进场、不得使用。但在确保混凝土质量的前提下,可降级使用。混凝土需经试验室检验合格后方可出场。试验室位置可设置于厂区出口附近,以方便对出场混凝土进行取样检验,确保混凝土出场质量[7]。
4 绿色理念的体现
预拌混凝土企业绿色理念的体现以资源利用最大化、环境污染最小化、厂区建设最优化三大原则为基本目标,采取相关技术措施将绿色理念在预拌混凝土生产全过程要素中得以充分体现,实现预拌混凝土企业全过程的绿色生产[8-9]。
4.1预拌混凝土企业“粉尘”控制技术
对于预拌混凝土企业产生粉尘的处理首先是隔离,即将混凝土生产系统中所有粉尘污染源进行密封使其污染物与外界隔离;然后是分类处理,即根据粉尘产生的不同原因采取具体措施,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合理回收再利用,这样的系统不能称为真正意义上的绿色应用系统,为此提出采取如下应对措施:
(1)搅拌主机实行全封闭。内部采用专用高效除尘器对搅拌机、含尘气体和骨料预存斗与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,既有效防止了粉尘的污染,又防止了资源浪费。
(2)粉料仓全封闭。根据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料仓除尘设备。一般情况下,上料压力越大除尘过滤面积也要越大。过滤面积不足会造成粉尘排放不达标,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相应的粉料罐内实现再利用。
(3)骨料储料仓全封闭。采用新型吸声、隔声建材建设骨料储料仓围护结构,不仅使骨料卸料时的粉尘不能排到厂外环境中,而且有效地降低了工程运输车辆噪音对周围居民的影响。同时在骨料储料仓设置收尘装置,在料仓顶棚设置水管,通过喷雾降尘的方式,辅助减少粉尘污染。
(4)皮带输送装置全封闭。将骨料输送皮带进行封闭,既可防止骨料在输送过程中会产生粉尘,又可防止雨水、粉尘等对骨料造成污染。对于收集的石粉、骨料需与输送骨料一同投入生产当中,既保持了混凝土配合比的稳定,又减少了资源浪费。
(5)厂区卫生。生产期间,大量车辆进出,势必给厂区带来大量粉尘、泥土等。所以厂区应根据企业实际条件配置洒水车、清扫车或人工洒水、清扫等,防止扬尘等对企业员工、周围居民造成不良影响,同时为企业员工创造良好的工作环境。
4.2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)封闭主楼、筒仓、斜皮带、砂石料场及配料机、主机的封闭材料采用隔音隔热板,封闭料场采用隔音材料等有效降低预拌混凝土企业噪音外散。
(2)选择低噪音、低能耗、低排放等技术先进的生产设备可以起到良好的降低噪音效果,同时可降低能耗;合理设计结构避免共振、采用减震垫措施、搅拌楼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,可有效阻隔砂石下落时的噪音;配料机及砂石储料仓位于封闭大棚内,降低装载机作业时噪音对外界的影响。
(4)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;尽量选择噪音相对较小的螺杆式空压机,通过合理厂区布局将噪音源设置在厂区中部等措施,都可对降噪起到积极作用。
4.3预拌混凝土企业“废水”控制技术
控制预拌混凝土企业的废水可采取以下技术措施:
(1)在条件许可的情况下,将厂区地势较低位置设置砂石分离机,并设置污水沉淀池,使厂区雨水等自然流入沉淀池、储水池。
(2)根据地势设置全厂排水走向,使生产形成废水、雨水等直接汇集到沉淀池,经多级沉淀池沉淀后的清水流入储水池,供生产使用;厂区硬化路面及料场均需按照一定坡度有规则地将水引向储水池待用。
(3)厂内的流水沟尺寸宜选择宽 250~400mm、深400~600mm,分段筑坝,使流水沟便于清理又具备沉淀的作用。
(4)储水池的清水供生产和冲洗混凝土运输车使用;经沉淀的污水可用于厂区地面清洗;分离出的砂石料分别回收再利用;对沉淀池中沉积的泥浆进一步脱水,得到具有一定活性的粉料,此粉料可用于制备烧结砖等,同时在不影响混凝土力学性能、耐久性能的条件下,也可用于预拌混凝土的生产。
5 结语
常规预拌混凝土企业是废水、废渣、灰尘等的主要产生源之一,其规划布局也较为随意,这已不适于当前社会发展的需要。为此,通过对预拌混凝土企业厂区选址及布局进行设计研究,以使预拌混凝土企业符合现今绿色发展理念、符合社会发展趋势。实现预拌混凝土企业的绿色发展、充分体现绿色环保理念的措施远不止于此,还需广大预拌混凝土企业技术、管理人员的共同努力,还需广大科研院所技术人员的大力支持,只在这样才能尽早实现世界最大宗建筑材料的绿色化生产、绿色化发展,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。
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[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)
Research on programming and design of ready-mixed concrete enterprise based on the green concept
Cui Xin, Wang Longzhi, Zhang Haixia, Zhang Xue, Ding Yikang
(Shandong Jianze Concrete Co., Ltd, Shandong250101)
The green production technology of recent years of ready-mixed concrete enterprises were summarized and comb, analysis and research on the green concept of ready-mixed concrete enterprises planning and design from the ready-mix concrete enterprise site selection, factory planning, environmental protection technology and other aspects, in order to achieve green production, green development of ready-mixed concrete enterprise as soon as possible, to promote the sustainable development of ready-mixed concrete enterprises and make due contributions to the construction of a resource-saving and environmental friendly society.
ready-mixed concrete enterprises; green concept; programming; distribution; environment protection technique
崔鑫(1982—),男,硕士,工程师,从事混凝土工程应用技术研究。