上海市预拌混凝土行业生产现状及发展趋势

2015-12-20 08:55王琼徐亚玲林茂松於林锋韩建军
商品混凝土 2015年3期
关键词:年产量电耗骨料

王琼,徐亚玲,林茂松,於林锋,韩建军

(1.上海市建筑科学研究院,上海 200032;2.上海城建物资有限公司,上海 200062)

上海市预拌混凝土行业生产现状及发展趋势

王琼1,徐亚玲2,林茂松1,於林锋1,韩建军1

(1.上海市建筑科学研究院,上海200032;2.上海城建物资有限公司,上海200062)

本文调研统计了上海市预拌混凝土行业生产规模、生产能耗、资源消耗和循环利用水平、环境影响等生产现状,并分析了上海市预拌混凝土今后的发展趋势。

预拌混凝土;生产现状;发展趋势

0 引言

上海市预拌混凝土行业于 1970 年代起步,经历政策推动、市场扩容、平稳增长等几个阶段后[1],目前已形成了年产量超过 5000万m3的市场规模。预拌混凝土是混凝土行业的主力军,在国民经济和城市建设中发挥重要作用,但企业生产噪声、砂石堆场扬尘、搅拌车滴洒漏等污染也给城市发展造成了巨大的环境负荷。在国家对于环境保护提出更高要求的背景下,绿色生产是预拌混凝土行业的必经之路。通过对上海市预拌混凝土行业进行系统调查分析,了解了其生产规模、生产能耗、资源消耗和循环利用水平、环境影响等水平现状,并分析了上海市预拌混凝土生产今后的发展趋势。

1 企业生产规模

目前上海市预拌混凝土搅拌站数量达到 200 多家,具有数量众多且生产规模大小不一的特点。图 1 为预拌混凝土企业 2012 年实际产量的分布图,企业的年产量呈两头小,中间大的橄榄型分布,有超过 80% 的企业年产量在 50 万方以下,其中 33.7% 的企业年产量在10~20万方之间,17.4%的企业年产量在 20~30 万方之间,是市场的主流规模。有9.8% 的企业年产量低于 10 万方,生产规模较小,产能过剩;15.2% 的企业年产量超过 50 万方,区域规模化生产特点开始显现。

2 企业生产能耗水平

预拌混凝土企业的生产能耗主要由电耗和油耗组成:① 电耗:预拌混凝土生产主要的耗电过程包括水泥与粉煤灰等经空压机打入储料罐,砂石骨料经皮带机运至料仓,水经水泵运至搅拌机,各种原材料经搅拌机搅拌均匀得到最终产品;② 油耗:由于搅拌站中砂石骨料为露天或堆场存放,预拌混凝土生产时需通过叉车、铲车等将其运至皮带机处,因而产生燃油(以柴油为主)消耗。2012 年企业电耗油耗分布图见图 2。

由图 2 可知,企业电耗油耗大体上随生产规模的增加而逐渐降低,年产量不到 10 万方的企业其平均电耗、油耗分别达 2.72°/m3、0.20L/m3,远高于年产量超过 10 万方的企业平均水平。这是由于小企业生产设备相对落后,且因产量低,电耗油耗摊销更大。当企业生产规模超过 50 万方时,单位产品平均电耗、油耗降至 2.15°/m3、0.16L/m3,规模化生产优势显著。

图1 预拌混凝土企业年产量分布

图2 预拌混凝土企业电耗、油耗分布

3 单位产品矿产资源消耗和固废利用水平

预拌混凝土主要是由水泥、砂、石、水按一定比例混合均匀而成。2012 年单位产品的不可再生矿产资源消耗情况见图 3。由图可知,将近 85% 的预拌混凝土产品不可再生矿产资源消耗量为 2300~2500kg/m3,这与普通混凝土的密度较为接近。有 5.4% 的预拌混凝土产品矿产资源消耗量在2300kg/m3以下,这是因为采用了粉煤灰、矿粉、再生骨料等替代了天然原材料生产,随着钢渣粉、再生骨料的规模化应用,预拌混凝土的不可再生矿产资源消耗量将进一步降低。

图3 单位产品不可再生矿产资源消耗量分布

为缓解资源紧张局面,保护生态环境,上海市预拌混凝土行业积极开展固体废弃物的资源化利用。以固废原材料(包括粉煤灰、钢渣、碎屑和再生骨料等)占混凝土原材料总量的百分比表征固废利用水平,2012 年企业单位产品的固废利用水平见图 4。

图4 单位产品固废利用水平分布

由图 4 可知,目前预拌混凝土单位产品的固废利用率不高,超过 80% 的预拌混凝土利废率不足 5%,55% 以上产品利废率不足 3%。企业主要是利用粉煤灰替代水泥,但其替代率一般仅为 15%~20% 左右,折算为混凝土的固废利用率不高。当企业利用碎屑、再生骨料替代天然骨料时,混凝土利废率大幅提高,最高可达 50% 以上,但受原材料来源、品质限制,该技术尚未规模化推广。

采用固体废弃物替代天然骨料生产预拌混凝土具有可观的环境效益,据统计,每生产 1t 水泥需消耗 1.266t 天然原材料,0.118t 标煤,排放 0.7t 二氧化碳[2]。按目前上海市粉煤灰、钢渣粉、碎屑、再生骨料的利用水平估算,每年可节约能源 90 万吨标准煤,减少碳排放 600 万吨,节约天然矿产资源 1700 万吨,社会效益显著,走在了全国前列。

4 单位产品水资源消耗和废水循环利用水平

预拌混凝土的生产用水包括拌合水、冲洗搅拌和运输设备用水。水资源的来源包括自来水和江河水。2012 年上海市预拌混凝土的水资源消耗量见图 5。不同企业生产预拌混凝土的需水量差别较大,其中 70% 的产品需水量在160~240kg/m3之间,另外有 15.9% 的产品需水量在300~400kg/m3之间。生产混凝土的需水量与企业的废水循环利用系统建设关系密切。

图5 单位产品水资源消耗量分布

上海市积极鼓励预拌混凝土生产过程中的废水循环利用,单位产品循环水利用率见图 6。超过 45% 预拌混凝土产品的废水利用率不足 5%,废水循环利用整体水平较低。已有部分企业建设了先进的废水循环利用系统,包括浆料分离机、多级沉降池等,将清洗设备及冲洗场地的污水经过沉淀处理后重复利用,同时将雨水收集起来用于生产混凝土,大大减少了水资源的浪费。以本市平均用水量 200kg/m3,废水循环利用率 10% 估算,每年可节约用水 100 万方,环保效益显著。

图6 单位产品循环水利用水平分布

5 企业生产过程环境影响水平

预拌混凝土生产对环境的影响主要包括废气排放(颗粒物浓度)、厂界噪声和废水排放等。上海市预拌混凝土生产企业颗粒物浓度、厂界噪声和废水排放水平分别见图7、图8、表 1。

图7 企业厂区颗粒物浓度水平分布

图8 企业厂界环境噪声排放水平分布

表 1 企业达到废水排放水平分布

按照 GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》规定,企业颗粒物浓度不得超过 1.0mg/m3,根据企业提供的废气监测报告表明,企业均能满足标准要求,超过 90%企业颗粒颗粒物浓度控制在 0.8mg/m3以下,平均浓度为0.32mg/m3。按照 GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》规定预拌混凝土生产企业的厂界噪声昼间不得高于70dB,尚有 27.0% 的企业达不到标准要求,噪声污染较大。按照 GB 8978—1996《污水综合排放标准》中对各种污染物排放浓度的限值要求,根据企业提供的废水监测报告表明,大部分企业达到了标准排放要求,甚至有个别企业实现了废水的零排放,但也有 11.5% 的企业达不到标准要求,亟需加强监管。

6 预拌混凝土生产的发展趋势分析

(1)行业布局优化调整

上海市预拌混凝土行业经过快速、无序的发展后,已经进入了平稳增长期,行业布局开始发生变化,企业将逐渐向郊区周边迁移,小型个体搅拌站面临淘汰,集团规模化、地域化特点正在行业中显现。如崇明、金山区域各自组建战略联盟和集团公司,为规范行业竞争提供保障。

(2)绿色生产升级改造

随着环保意识的不断加强,绿色生产、清洁生产、循环经济可持续发展已成为预拌混凝土行业的必经之路。预拌混凝土的生产将逐渐从传统的脏、乱、差向封闭式、低噪声、低能耗、低排放的环保型企业转变。市建设交通委联合市环保局出台了《关于加强本市混凝土搅拌站厂绿色环保管理工作的通知》,积极开展环保型搅拌站的推广,对控尘、控噪和排水等提出了更高要求,加强企业生产过程的污染排放和节能减排的监管力度,推动预拌混凝土行业的绿色化升级。

(3)节能利废可持续发展

上海市资源能源缺乏,经济社会的发展高度依赖市外资源的输入,因此历来重视生产企业能源消耗和资源循环利用。已出台 DB 31/712—2013《预拌混凝土单位产品生产能源消耗限额》、DG/TJ 08-227—2014《预拌混凝土生产技术规程》等标准,对单位预拌混凝土产品的生产能耗、掺合料与再生骨料的资源化利用、废水循环利用等提出了具体技术要求,并将进一步研发推广固体废弃物、生产废水在预拌混凝土中大掺量循环利用技术,促进预拌混凝土向节能、利废方向发展。

7 结语

(1)上海市预拌混凝土企业数量达到 200 多家,年产量超过 5000 万方,总体呈现数量众多且生产规模大小不一的特点。企业生产电耗、油耗大体上随生产规模的增加而逐渐降低,当企业生产规模超过 50 万方时,单位产品平均电耗、油耗降至 2.15°/m3、0.16L/m3,规模化生产优势显著。

(2)上海市预拌混凝土 85% 产品矿产资源消耗量在2300~2500kg/m3之间,70% 的产品需水量在 160~240kg/m3之间,上海市历来重视资源的循环利用工作,但超过 80% 的产品固废利废率不足 5%,超过 45% 产品的废水利用率不足5%,预拌混凝土的资源化利用之路任重道远。

(3)根据企业提供的实时检测报告,上海市预拌混凝土企业的颗粒物浓度达到标准要求,但尚有 27.0% 的企业达不到噪声排放标准要求,有 11.5% 的企业达不到废水排放标准要求,污染较大,亟需加强监管。

(4)未来几年上海市预拌混凝土的生产将向行业布局优化、绿色生产升级改造和进一步节能利废方向发展。

[1]王瑞瑶.关于上海预拌混凝土可持续发展的探讨[J].建筑施工,2004,26(1):79-81.

[2] DB 31/712—2013. 预拌混凝土单位产品生产能源消耗限额[S].

[3] DG/TJ 08-227—2014. 预拌混凝土生产技术规程[S].

[通讯地址]上海市申富路 568 号

The production status and trend of ready-mixed concrete in shanghai

Wang Qiong1, Xu Yaling2, Lin Maosong1, Yu Linfeng1, Han Jianjun1
(1.Shanghai research institute of building sciences, shanghai 200032; 2.Shanghai urban construction materials Co., Ltd., shanghai 200062)

The production scale, energy and resource consumption, environmental impact of ready-mixed concrete in shanghai were researched, and analyzed the development trend of the ready-mixed concrete in shanghai in the future.

ready-mixed concrete; production status; trend

林茂松(1986—),工程师,主要从事固体废弃物资源化利用和绿色建材评价。

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