搅拌站废料回收利用新工艺

林宗浩，石从黎，高艳彬

（1. 重庆建工建材物流有限公司，重庆 401122；2. 重庆市建筑材料与制品工程技术研究中心，重庆 401122）

搅拌站废料回收利用新工艺

林宗浩1,2，石从黎1,2，高艳彬1

（1. 重庆建工建材物流有限公司，重庆 401122；2. 重庆市建筑材料与制品工程技术研究中心，重庆 401122）

本文通过对搅拌站废料来源及主要成分分析，本着废料从哪儿产生，就让其回到哪儿去的总体设计思路。采用了三级分离技术，高效分离出砂石以及得到质量可控的废浆，将废浆用于废料处置源头的冲洗和混凝土生产，形成一个闭合的循环过程，实现废料回收利用。

废料；三级分离；废浆；回收利用

0 引言

预拌混凝土行业属于高能耗、低门槛、污染相对较严重的行业，随着环境保护部门对环境保护的日益重视及人们对环保意识的深入，混凝土搅拌站面临着节能减排的问题。混凝土搅拌站废水泥浆的回收利用最早始于上世纪 80 年代德国等西方国家[1]。混凝土搅拌站中废弃物的排放主要来源于清洗混凝土运输车、搅拌主机、冲洗生产场地而产生的废水、废浆，以及混凝土出厂检测取样剩余、不可抗拒因素产生的剩退、报废混凝土。废水、废浆的外排严重污染周边环境；剩退、报废混凝土需要拉出去做填埋处理，处理费用不可小觑，同时与提倡的环保理念相违背。

目前搅拌站对废料的常见处理方式为：（1）先利用砂石分离装置将砂石分离出来进行循环使用，产生的废浆沉淀运往搅拌站外倾倒处理，这种方式只对砂石进行了回收利用，外排废浆沉淀不利于环保；（2）经砂石分离装置处理后的废浆用于混凝土生产使用，但存在浓度波动大的问题，难以控制，造成混凝土质量不可控；（3）将产生的废浆利用压滤机进行脱水处理，形成含水量较低的饼状物，然后运输在站外倾倒，此方法同样存在难以找到倾倒地点的问题。这些传统方法均无法完全实现废料的回收利用，无法完成大批量的未硬化混凝土的回收利用。

面对搅拌站废料排放的诸多难题，作为搅拌站的技术工作者解决废料排放问题，特别是对于一些生产方量大的搅拌站废料的处置，实现搅拌站的绿色生产更是迫在眉睫。

1 回收工艺

混凝土搅拌站产生的废料中主要包含了石子、砂、水泥浆，这些成分也都是混凝土的主要成分。其中水泥浆主要成分是水泥、水泥水化产物、矿物掺合料，均为胶材体系。有大量的文献研究结果[2-5]表明水泥浆经过试验可以用于混凝土生产，因此可将废料进行“浆化”处理使用，实现搅拌站的废弃物“零排放”。本文对此解决的一个总的中心思想是：废料从哪里来，就让它回到哪里去，形成一个大的闭合循环系统，实现回收再利用。这就需要将废料中的三大主要部分——石子、砂和水泥废浆，分别分离出来。砂石直接回料场做混凝土生产骨料；废浆循环使用于运输车辆罐体和未凝固混凝土的冲洗分离，同时将废浆经专门的浓度调节装置进行浓度调节后，成为已知且固定浓度的废浆，用于混凝土的生产，从而实现搅拌站料的回收使用。

根据上述讨论分析的思路，本文设计了一套全新理念的回收利用工艺，用以实现搅拌站废弃物的的回收利用。此新工艺的工艺流程如图 1 所示，其效果图如图 2所示。

图 1 回收利用新工艺流程图

图 2 回收利用新工艺效果图

此新回收利用新工艺主要步骤为：（1）将未凝固的混凝土在石子振动分离筛上进行冲洗分离出粗骨料；（2）产生的浆水通过粗砂分离机将大部分粒径较大的砂进行分离；（3）剩下含有粒径较小细砂的浆水利用细砂分离器进行分离，最后得到只含有水泥、掺合料及其水化产物的废浆；（4）将产生的废浆用于混凝土的生产和振动分离筛分离混凝土时的冲洗使用。

2 新工艺分析

2.1 强力振动、高效分离

大生产量的搅拌站会有大批量的未硬化混凝土，无法快速、高效地进行分离回收利用，传统洗料槽冲洗的时容易堵塞需要人工进行疏导，增加了工人的劳动量，这导致混凝土出厂取样剩余、拌台楼撒、报废、剩退回站的未硬化混凝土只能堆放渣场，统一运出去倾倒。

对此上述情况本工艺引入振动水洗分离机，强力振动、高压水洗、高效分离，每小时处理能力达 30 吨，可以使用铲车一次性大批量的上料，能使未硬化的混凝土高效分离，首先解决了粗骨料的分离回收，将分离出的粗骨料铲回料场用于混凝土生产。分离机设计效果图如图 3 所示，实际使用情况如图 4 所示。振动水洗分离机的使用特别是对大批量未凝固混凝土中粗骨料的分离优势尤其明显，产生的水泥砂浆进入下一个处理环节。

图 3 振动水洗分离机效果图

图 4 大批量未硬化混凝土的高效分离

2.2 细骨料两级分离

传统的砂石分离机不易将重庆地区混凝土中使用的天然砂分离出来，特别是天然砂中大量粒径小于 600μm的细颗粒部分，这部分细颗粒严重影响了回收废浆的品质，只能进行沉淀或者压滤，用于混凝土生产这将极其不利于混凝土生产的质量控制。

增设细砂分离器，对振动水洗分离机产生的水泥砂浆中的砂进行两级分离，首先经过粗砂分离机将粒径较大的砂分离出来，再将混有粒径较小的颗粒废浆引入细砂分离器中，针对性地将细砂分离出来，可使废浆中的细砂含量极少，此时废浆中的主要成分为胶材及胶材水化产物和水。如图 5 所示为砂两级分离系统的设计效果图和实物图。

图 5 砂的两级分离系统效果图和实物图

通过烘干试验，经细砂分离器处理前后的废浆中的固含量由 15% 降低为 7%，烘干后的固体经过 0.08mm负压筛后筛余量由 21%～40% 降低为 6%～12%，由此可见细砂分离器的使用不仅大大减少了废浆中的固体含量，而且减少了固体含中的含砂量，使得废浆主要为胶材与水的混合液，即回收废浆。

将回收废浆储存于搅拌池中，开启搅拌器保持废浆处于均化状态，将均化的废浆循环使用于振动水洗分离机处的混凝土冲洗和运输车辆的洗罐，由此实现废浆的循环使用。同时将废浆泵入浓度调节装置进行固含量的调整，以备用于混凝土的生产。

2.3 废浆浓度调节

废浆应用于混凝土生产，其固含量（浓度）是影响混凝土质量的最主要因素，控制其固含量的稳定尤为重要。由于废浆的回收高峰期与混凝土的生产高峰期出现错峰情况，导致每天不同时间段废浆的固含量不尽相同，这严重影响了混凝土生产对废浆的使用。

针对此问题，本工艺增设了一套专门的废浆浓度调整装置。给废浆浓度设定一个固定的值（一般建议在15% 以内），当浓度高于设定值时自动进行清水补给，以降低其浓度值至设定值。固定浓度的废浆用于混凝土生产前进行试配试验，确定其最佳掺量。这将大大减小了废浆的使用难度，并且使用废浆拌制的混凝土质量得到了有效的控制。

3 新工艺使用效果分析

本工艺投入使用后彻底解决了搅拌站中废料的最大来源部分——未硬化混凝土。将产生的全部未硬化混凝土转化为骨料和回收废浆进行混凝土生产的再利用。以月生产量为 5 万方的搅拌站为例，一个月产生的未硬化混凝土 800 吨，经过回收新工艺处理后产生骨料 600 吨左右，固含量 15% 的废浆 1300 吨左右，平均每方混凝土中只需使用 26 公斤左右的废浆，就可以消耗掉所有废浆，不需要外排处理，同时实现了骨料的回收利用，减少资源浪费。

4 结语

本文通对大产量搅拌站废弃物回收利用的难点针对性地采取措施，通过三级分离的方式得到石子、砂、回收废浆，砂石运回料场用于混凝土生产。将高品质废浆的产生与使用形成以闭合循环体系，通过浓度调节装置最终完美的将其用于混凝土生产，实现了搅拌站废弃物的回收利用，达到真正意义的零排放。该系统的投入使用，使搅拌站告别了浆水横流、遍地废渣的生产状况，不但摆脱了令人头疼的环保问题，同时实现了良好的社会效益、经济效益和环境效益。

[1] 余和友，徐亮．混凝土搅拌站废水废渣的试回收再利用[J]．中国城市经济，2010(08)∶ 136．

[2] 赵海红，石从黎，高艳彬，等．搅拌站废浆回收利用新探索[J]．混凝土，2016(12)∶ 56-59．

[3] 何廷树，李小玲，王福川，等．搅拌站废水对不同掺合料配制的 C80 高强混凝土强度的影响[J]．硅酸盐通报，2011,30(2)∶ 384-388．

[4] 杨志伟，石从黎 ，张克．搅拌站废弃泥浆的回收利用方法[J]．商品混凝土，2012(3)∶ 55-57．

[5] 周其家，赵劲松，罗鑫．预拌混凝土主要废弃物的再利用[J]．江西建材，2015(12)∶ 20-22．

The new recycle and reuse system of flotsam for concrete mixing station

Lin Zonghao1,2,Shi Congli1,2, Gao Yanbin1
(1.Chongqing construction materials logistics Co., Ltd, Chongqing 401122;2.Chongqing Engineering Research Center for building materials and products,Chongqing 401122)

By analyzing the source and main composition of flotsam, then the total design ideas is where to come from where to go. Using a three-stage separation technology separate sand and gravel, and get the stable waste slurry. The waste slurry is used for waste rinsing and concrete production. The whole system is cycle process, so it have realized recycle and re-use of flotsam.

flotsam；three-stage separation； waste slurry ；recycle and re-use

林宗浩（1988－），男，硕士，工程师，研究方向：新型建筑材料技术研究与应用。

［通讯地址］重庆市沙坪坝区小杨公桥 108 号金悦城 6栋（400030）