废弃混凝土回收处理施工技术

2021-07-15张克阳

居业 2021年6期

张克阳唐佳

(中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州 450001)

1 前言

文章以峨汉高速大岩隧道项目为背景，该项目为7km超特长高速公路隧道，隧道二次衬砌、仰拱回填、路面基层、路面面层等均需要进行混凝土浇筑。项目自建搅拌站需完成混凝土生产任务35万m3，由于混凝土在施工过程中主要通过罐车运输，每次浇筑完成后混凝土罐车内将产生多余废料，直接倾倒则对环境造成极大污染。为响应国家对混凝土生产的环保要求，本项目将以环保、节能为目标，对搅拌站废弃混凝土的回收处理问题展开讨论。

2 现有技术应用与发展

随着社会的发展、基础设施建设与环境保护协调发展的需要，混凝土行业的新型经济发展模式主要以低碳理念为主，追求能耗低、污染低、排放低的新型混凝土已成为目前混凝土行业发展趋势。国内外关于混凝土原材料的级配方面、混凝土强度性能以及搅拌成型技术都已经比较成熟，但是相对来说环境保护、节约资源及经济效益方面的研究较少，且废弃混凝土回收利用、搅拌生产中除尘、污水处治等环保技术仍需投入更多的研究成本。

3 砂石分离系统工作原理及工艺流程

废弃混凝土回收采用的主要机械设备是砂石分离机，通过该种机械设备能够将废弃、残余混凝土分离为砂、石和水泥浆水。砂石分离机的操作流程为将废弃混凝土注入循环水，充分搅拌后倒入清洗接料槽，混合料经清洗接料槽冲洗进入砂石分离机，砂石分离机将砂、石与水泥浆水分离，砂与石分别进行回收利用，水泥浆水沿污水输送管路进入污水搅拌池，经搅拌均匀进入离心机，离心机将浆水固体颗粒离心过滤出来，离心机过滤的水进入沉淀池进行沉淀后储存至清水池，根据循环利用情况适当排放(图1,2)。

图1 废弃混凝土回收处理系统工艺流程图

图2 废弃混凝土处理系统工艺流程示意图

废弃混凝土处理系统由清洗接料槽、混凝土清洗回收设备、污水输送管路、污水搅拌池、离心机、沉淀池、清水池、清洗管路和电气控制系统组成。详细作用流程为①清洗接料槽将现场收集后的回弹料经简单筛分后，卸至清洗接料槽，用水拌和冲运至清洗回收设备。②混凝土清洗回收设备将回收料的固液以及砂石分离，分离后的泥浆水通过管道流至搅拌池，而分离出来的砂、石分别送回原料场中作为低标号混凝土生产原料。③污水输送管路将浆水汇集流送到搅拌池。④清洗设备排放出来的浆水，通过搅拌器搅拌，保证浆水成分均匀不沉淀、离析，搅拌器必须周期性搅拌均匀。⑤离心机将搅拌池中的浆水固体颗粒离心过滤出来。⑥将离心机过滤的水进行沉淀。⑦经沉淀后的水储存至清水池，可作为第1步清洗接料槽用水或直接排放。⑧清水可用于清洗接料槽回弹料或直接排放(图3,4)。

图4 浆水池及搅拌装置

4 项目效益分析

4.1 经济效益

4.1.1 经济效益分析

依托工程大岩隧道项目废弃混凝土回收处理施工工艺主要设置于混凝土拌和站，通过回收混凝土运输车废弃料增加经济效益。大岩隧道混凝土搅拌站年平均生产15万m3混凝土，按照每年平均生产300d计算，每天生产500m3混凝土，运输车每次运输8m3的混凝土，平均每运输40m3需要冲洗一次，每天则需要冲洗12.5次。参考相关规范要求，搅拌运输车残留率约3.5%，则每天可以冲洗回收12.5×8×3.5%=3.5m3混凝土。按大岩隧道C30设计配合比，每方混凝土含砂石骨料1843kg，则3.5m3混凝土中每天大约可回收6.5t的砂石，按120元/t，则每年回收砂石带来直接经济收益为6.5×120×300=234000元。

通过依托工程拌和站运输车废弃混凝土回收处理数据可以看出，每年生产15万m3混凝土，仅混凝土搅拌运输车一项可节约资源近23.4万元，经济效益可观，且能够解决废弃混凝土污染环境的问题。

4.1.2 投资回收期分析

依托工程大岩隧道引用废弃混凝土处理系统合计投资约20万元，则投资回收期20÷23.4=0.85年。依托工程项目工期为2.5年，经推算投资废弃混凝土砂石分离处理系统满足盈利要求。

4.2 社会效益

废弃混凝土作为固体废弃物，处理难度较大，经常造成严重的环境污染。依托工程大岩隧道通过对污染源点混凝土拌和站分析，重点解决污染源头废弃混凝土的处理。混凝土在拌和过程及运输过程中产生较多的废弃残留料，若得不到及时的处理，很容易导致机械设备的堵塞损坏及环境污染，依托工程大岩隧道通过引用废弃混凝土回收处理系统，有效的解决了工程生产过程中产生的废渣、废水。

残余的废弃混凝土经系统的砂石分离机和污水循环沉淀系统，砂石经分离完成后可直接进行回收利用重新拌和混凝土，污水经搅拌、分离、沉淀等过程后，可实现循环再利用，同时配置的清水蓄水池可用于路面降尘洒水、混凝土养护等用途。