张涛，王晓芳

（1.江苏龙冠新型材料科技有限公司，江苏 南京 211123；2.南京友西科技有限责任公司，江苏 南京 210019）

爱护环境 实现混凝土搅拌站零排放

张涛1，王晓芳2

（1.江苏龙冠新型材料科技有限公司，江苏 南京 211123；2.南京友西科技有限责任公司，江苏 南京 210019）

本文介绍混凝土搅拌站将混凝土砂石分离机分离出来的浆水以及搅拌运输车内清洗水等放入沉淀池，将沉淀池底部的固废物经烘干粉磨，加工成混凝土再生掺合料；而将沉淀池上层的“废水”用作混凝土的生产用水，真正做到了零排放。

沉淀分离；再生掺合料；废水利用

0 前言

混凝土搅拌站是指生产商品混凝土（又称预拌混凝土）的企业，是建筑领域中一项重大的现代化生产方式，与传统的混凝土生产（即现场自拌）相比，具有显著的优越性，因此得到了广泛应用。

预拌混凝土虽然是混凝土的一种现代化生产方式，但这种生产企业仍存在一定的环境污染，其污染物主要是固废物和浆水，尤其是浆水的污染大。本文对其污染物进行了分析研究，提出了其合理的利用措施，使混凝土搅拌站实现真正的零排放。

1 混凝土搅拌站的主要污染物及其危害

混凝土搅拌站的主要污染物为废弃的混凝土和浆水。

1.1 废弃混凝土

从混凝土搅拌站运送到建筑工地的混凝土，应尽快使用。根据 GB/T 14902－2012《预拌混凝土》第 7.5.4 节的规定，预拌混凝土从搅拌机卸入搅拌运输车至卸料时的运输时间不宜大于 90min，但由于混凝土搅拌站大多建在城郊，供城区的混凝土运距较远，遇到交通拥堵等情况运输时间还会增加。另外，建筑工地常发生一些不可预见的意外事件，如断电、机器故障等，运到工地的混凝土停放时间过长，造成混凝土的坍落度损失大，强度损失也大，而且施工也困难。在这些情况下，混凝土要退回搅拌站处理，一些无法处理的混凝土则成为废弃物。

为了解决这些废弃混凝土的问题，部分混凝土搅拌站添置了砂石分离机，将未完全凝固的混凝土中的砂石分离出来，分离后的砂、石仍可作为原料配制混凝土使用，而浆水却未能很好的利用，浆水中的沉积物也越来越多，已成为一个污染源。

1.2 混凝土搅拌运输车的清洗

混凝土搅拌运输车筒体内和混凝土搅拌机的清洗产生的浆水也较多，这些浆水的性质也与砂石分离机分离出来的浆水相似。

1.3 浆水的危害

混凝土搅拌站所产生的浆水（废水）呈强碱性，若随便倾倒，渗入土壤使其碱化，导致土壤环境质量恶化，影响农作物的生长和人类的生存环境；流入下水道进入河流则危害更大。虽然对混凝土搅拌站产生的这类浆水未见有数据统计资科，但其数量庞大，产生的环境危害也不可忽视。

2 混凝土浆水的开发利用

分离混凝土废弃物的浆水以及混凝土搅拌运输车筒体内清洗产生的浆水，其所含固相主要为水泥以及粉煤灰、矿粉等掺合物。

将上述浆水汇集在沉淀池中，使之固液相分离，水泥等固相物沉积在底部，上层为水，其中含有 R2O（碱土金属氧化物）、CaO 与外加剂等组分。固液相都可开发利用。

2.1 固相沉淀物

固相沉淀物主要为水泥以及粉煤灰和矿粉等掺合物，当然也包括其水化产物及少量粉砂。沉淀物中还混有砂石料中带入的粘土类杂质，必要时用水洗法除去，使之含泥量不超过规定要求。

将固相沉淀物经人工破碎、105℃ 烘干，再用试验磨磨细，比表面积为 340m2/kg，替代矿粉和粉煤灰作为混凝土的掺合料。对比试验结果列入表 1。

表 1 固相沉淀物作掺合料混凝土试件的强度

从表 1 的测定结果可以看出，混凝土废水中分离出来的再生掺合料完全可以作为混凝土掺合物使用。由于水泥水化反应的特点，真正能完全水化起到胶凝作用的仅是水泥颗粒的表面部分。经过粉磨，水泥颗粒表面水化物被剥离，从而暴露了未水化部分，使这部分未水化的水泥被“激活”，可继续水化；另一方面，水泥水化物又能在水泥水化和活性激发中起到“晶种”作用，对水泥水化起到促进作用，少量的粉砂也无大碍，经粉磨后颗粒变小，可以起到“微集料”效应，也是一种有用组分。

2.2 废水

从沉淀池分离出来的废水（已不含浆体），主要成分为R2O、CaO 与外加剂等组分，外加剂的成分比较复杂，与使用的外加剂品种有关。上述几种成分与混凝土内部孔隙水的成分是一致的，可望用于配制混凝土，试验结果列入表 2。

表 2 废水配制的混凝土 kg/m3

从表 2 的测定结果可见，用从浆水分离出来的废水替代自来水配制混凝土，并无显著影响，因此可以循环使用。

3 结语

通过上述理论分析和实验验证，从废弃混凝土中分离出来的固相沉淀物经破碎、烘干、粉磨，依然具有较好的活性，作为混凝土掺合料使用是可行的。这种再生掺合料更适合集中加工生产，将各搅拌站这种固相废弃物收集起来，形成一个废混凝土资源化利用循环产业链，以利于推广使用。

从砂石分离机分离出来的浆水以及混凝土搅拌运输车筒体内清洗出来的浆水，以及经沉淀后再分离的废水（已不含固形物）等都是混凝土搅拌站最主要的污染源，经试验验证，经沉淀分离的这种废水可用于配制混凝土，做到循环使用，这样，混凝土搅拌站可以做到真正的零排放，无任何固废物和废水排放，可以成为真正的绿色工厂。

[1] GB/T 14902－2012．预拌混凝土[S]．

[2] 山东北辰机械有限公司，混凝土砂石分离机说明书[Z]．

［通讯地址］湖江苏南京市江东中路 311 号中泰国际大厦 5栋 1011 室（211123）

式中：

Sj——滤袋净过滤面积，m2；

Sx——未能起到过滤的滤袋面积，m2；

一般情况下除尘器的滤袋没用过的过滤面积占滤袋面积的 5%～10%。

4.3 滤袋数量的确定

一般混凝土搅拌站除尘器的圆形滤袋直径 φ125mm，高度 L=1.3m，由式 ③ 计算得 Sd=0.51m2，结合式 ④ Sj=0.95Sd，由式 ② 得 S=9.96m2，故除尘器的滤袋数量约为：

n=S/Sj=9.96/(0.51×0.95)≈21(个)

5 结论

混凝土搅拌站设备生产企业若想保证除尘器具有良好的除尘效果，除尘过滤面积一定要足够。本文提供了袋式除尘器除尘过滤面积的详细计算方法。而现实搅拌站使用情况，市场上使用的打灰车输送气量大小不一，或者除尘器长时间使用未及时维护时，除尘滤布堵塞，除尘效果会进一步降低。在设计初期，除尘器除尘滤袋的数量应进一步增加。在上述计算数据基础上应在增加其安全系数，方可保证正常的使用要求，这个安全系数往往需要取 1.5～2。

目前，混凝土搅拌站行业很多设备制造商所选用的除尘器除尘滤袋的数量或未到达上述的使用要求，个别设备制造商的除尘器看似精致，但因其内在的过滤面积不够导致其整体的除尘效果并不理想，反映到现实情况就是打灰车打灰慢，除尘器易堵塞、甚至极端情况发生爆仓现象。

[作者简介]王红伟（1986—），男，多年一直致力于商品混凝土搅拌站设备的开发设计工作。

[通讯地址]河南省洛阳市孟津县朝阳镇洛阳佳一机电设备有限公司（471131）

张涛（1978—），男，江苏扬州人，硕士，从事商品混凝土和混凝土预制构件的生产管理，现为江苏龙冠新型材料科技有限公司总经理。