混凝土砂石分离水泥浆循环处理技术

张虎

近年来，环保部门对预拌混凝土行业的环境保护管制越来越严。作为预拌混凝土行业，要从自身来控制污染源头，制定环境保护制度，提高环境保护意识，严格控制污染，促进文明绿色生产，还人们蓝天白云，为环保出份力。

一、内容摘要

1.研究的主要用途

此项技术应用的主要用途是通过先进理念的砂石分离站，将废剩混凝土和清洗浆水分离，并将分离出的粗细骨料直接用于混凝土生产，通过搅拌水泥浆水保持稳定浓度，并通过严格的配合比试验确定用水泥浆替代部分拌合用水和掺合料用以混凝土生产，实现了污水及固体垃圾零排放。

原理

本项目采用国际领先技术，德国进口混凝土环保回收站，全自动控制系统，配合大型螺旋分离机、搅拌器及污水泵等组成，分离出的粗细骨料直接用于混凝土生产，水泥浆水通过严格的配合比试验确定用以混凝土生产，实现了污水及固体垃圾零排放。

废剩混凝土和清洗搅拌机及罐车内部的浆水主要成分是砂石、水泥、掺合料和水及外加剂残夜，用水稀释搅拌后进入砂石分离机，采用配合大型螺旋分离机利用离心原理，将砂石与水泥浆体分离，分离出的清洁砂石可再次用于生产。分离出的水泥浆中主要是水泥、掺合料、水。这些成分都是混凝土组成材料。通过清水稀释到稳定的密度范围和浓度，在生产混凝土是采用全部或部分水泥浆按重量比替代清水作为拌合用水，同时考虑到水泥浆中的固体物均为胶凝材料，相应折减配比中材料用量，保守设计仅用其替代粉煤灰，经过混凝土配比试验，生产试用。分离的水泥浆参与混凝土拌合生产后，可替代拌合用清水、少量掺合料降低了材料成本，同时减少了材料浪费，基本杜绝了固体垃圾和生产废水的排放。同时在生产中控制应用范围，保证混凝土产品的拌合物工作性能、强度和耐久性均满足规范要求。

3.技术关键

1.研究内容

（1）研究砂石分离装置的环保节能技术原理，开展工艺设计和装置开发；

（2）研究砂石分离机分离出的砂石的再利用，减小材料浪费；

（3）研究分离水泥浆的储存、搅拌，到达浆体浓度均匀，便于用于生产目的；

（4）研究分离水泥浆掺入混凝土拌合物后对混凝土强度、拌合物性能和耐久性能的影响，以保证其使用符合规范技术要求

4.阶段性成果及达到的技术指标

课题组重点开展了技术适用性研究和分析，通过大量参数实验数据论证以及现场数据验证，并通过工程试点，完成施工工艺、操作流程及关键技术研究和工程实践，具体如下：

1.研究了分离出的水泥浆用于循环使用的保证质量节约成本最佳密度在1.05 Kg -1.1Kg/cm3，

2.内含5-10%的水泥及掺合料胶凝材料，扣除净用水量后，可每方再降低5公斤左右掺合料。经济效益显著。

3、研究配套装置设计、加工和安装，确定操作流程，对比验证试验结果。

5.经济指标分析

旧有的废剩混凝土及清洗水泥浆处理方式具有几大缺点：

1.材料浪费

每年由于超时、工地剩回及质量原因造成退回的混凝土、罐车清洗内部罐体产生的浆水，按常规办法处理，往往职能报废，變成大量的固体垃圾。由于蒸发渗透，更新清洗用水，对水资源也产生较大浪费。按照年产60万方计算，一年造成的砂石、水泥、掺合料等原材料的浪费，折合材料成本近20万元以上。

2.占用场地

由于产生的大量固体垃圾，需要由浆体晾晒至硬化，在清运前占用生产和材料去大量场地，导致原材料储存受限，生产运输空间减少，影响生产效率。

3.污染环境

由此产生的浆水一旦漫流，造成场区污染，固体垃圾风干粉化易产生扬尘，固体垃圾过大本身也污染环境，这与建委、环保局对预拌搅拌站绿色生产、零排放的要求相去甚远。

4、二次运输增加成本

固体垃圾产生后，需用专业渣土车外运消纳，每年按照单站60万方，清运消纳渣土费用近10万元。

二、效用情况说明

1.经济效用分析

使用混凝土砂石分离水泥浆循环处理技术，分离的砂石全部再利用的同时，剩余的水泥浆用于生产生产普通混凝土，按照单站年产60万方计算，可节约清水20000吨，节约胶凝材料2000吨，回收利用砂石4000吨，建少固体垃圾6000吨。以上各项累计创效和节约成本近100万元以上。4个月即可收回全部投资。

2.社会效用分析

公司拥有现代化混凝土搅拌楼3座，商品混凝土年生产能力150万m3，可生产C10-C60各种强度等级的普通混凝土和C20P-C50P抗渗混凝土，先后为国家大剧院工程、银泰中心工程、中央电视台新台址工程等一大批国家和北京市重点建设工程提供优质的混凝土产品。。

一、创新性，旧式砂石回收站，只将砂石分离后回收使用，水泥浆水经沉淀后，以固体垃圾的形式清运，不仅占用场地、本应用技术通过设备改造、混凝土技术创新，实现了水泥浆水的回收利用，具有开创性的成果。减少对环境的污染和二次运输费用，

二、先进性，该项目的实施符合《北京市大气污染防治条例》及“2013-2017年清洁空气行动计划”及京建发132号文件精神，符合《预拌混凝土绿色生产管理规程》（2014版）对混凝土搅拌站绿色环保生产的最新要求。目前到达本行业先进水平。

工程实践证明，由于该技术的开发，可大量减少材料加工过程中的浪费和污染，环保节能，社会效益显著，应用前景广阔。

3.生态效用分析

环保节能效益显著。该项目投资少、占地小、见效快，可操作性强。实施后固体垃圾量明显减少，节约成本效果明细、减少污染。

三、取得的关键成果

截止到今课题组重点开展了技术适用性研究和分析，通过大量参数实验数据论证以及现场数据验证，并通过工程试点，完成施工工艺、操作流程及关键技术研究和工程实践，重点成果如下：

1、研究了水泥浆用于循环使用的最佳密度在1.05 Kg -1.1Kg/cm3，

2、内含5-10%的水泥及掺合料胶凝材料，扣除净用水量后，可每方再降低5公斤左右掺合料。经济效益显著。

3、研究配套装置设计、加工和安装，确定操作流程，对比验证试验结果，取得了重要技术参数。

四、结束语

总之，在这样一个建筑行业大发展的时代背景下，带来经济效益和社会效益的同时，也对我国预拌混凝土行业的技术水平，土出了更高要求，和面临更加严峻的考研。今后继续完成项目试点、应用工程回访及调研报告，做好技术优化、改进和总结，优化工艺流程和控制标准，形成专利、论文等科技成果，完成项目结题鉴定，并持续开展技术推广和应用工作，使研究成果达到国内外领先水平。

（作者身份证号码：110224198003204812）