双碳目标下混凝土搅拌站的绿色生产技术探讨

谢忠华　蒋志辉　罗志启

摘 要：混凝土是我国建筑结构中的主要的建筑材料，对于现代化城市建设作出了重大的贡献。经过多年国家环保政策的导向，传统的混凝土生产工艺和管理方式已经取得长足进步，但依旧存在一些搅拌站因环保不达标等原因被勒令停产或拆除的情况，绿色生产还存在很大的进步空间。当前，在“碳达峰、碳中和”的国家战略目标下，面向降低能耗、零排放、提高效率、规范管理、可持续生产的混凝土搅拌站绿色生产技术应全面进行积极实践和应用。无论从国家宏观政策的角度还是企业经济效益的角度，绿色生产是混凝土行业转型的必然要求，是混凝土企业取得竞争优势和可持续发展的关键举措。本文围绕混凝土搅拌站绿色生产技术展开了探讨分析。

关键词：混凝土搅拌站;绿色生产技术;节能减排;低碳

中图分类号：U418                                文献标识码：A                              文章编号：2096-6903（2022）01-0126-03

0前言

传统的搅拌站由于生产工艺粗放，管理不规范，在混凝土生产的过程当中产生了废水、废浆、废渣、粉尘等污染物，难以做到循环生产和闭环管控，对周边环境产生了较大污染以及资源浪费，搅拌站工厂消耗了以电力为主的能源，产生了相当可观的碳排放。因此研究和应用以“节能减排，绿色低碳”为目标的混凝土绿色生产技术势在必行。

1混凝土搅拌站发展绿色生产技术的必要性

目前很多混凝土生产企业重视环保要求，取得了一定成效，但是综合一体化的节能减排措施还不足。混凝土搅拌站的主要污染和耗能环节问题为：大型砂石的料场敞开堆放、搅拌站（楼）的开放式生产、高能耗电力设备的运行、产生噪音、废水废渣的排放等，对环境和人们的身体健康产生严重威胁，资源浪费。根据中国混凝土与水泥制品协会的统计，2020年中国商品混凝土总产量28.43亿m³，随着混凝土行业的发展，产业结构不协调、搅拌站建设水平高低不一、粗放式管理等问题是制约行业发展的关键因素。绿色生产技术是时代的要求，也是企业提升竞争力的关键举措[1]。绿色生产应该从产品的全生命周期进行绿色管理，从工厂建站到原材料的运输、使用、生产、产品输出、废弃物的处置等。

2混凝土搅拌站的生产现状分析

2.1污染、能耗问题突出

混凝土搅拌站潜在的环保和能耗问题主要体现在以下几个方面：

第一，在生产过程中原料的运输、生产是产生粉尘的主要环节，比如搅拌过程中的扬尘;

第二，产生的固体废弃物没有进行妥善处理和堆放，二次处理效率低，比如生产过程的漏料和残渣;

第三，搅拌站主机和输送装置产生了持续噪音，配套的搅拌车和装载机也是主要的噪音源;

第四，废水废浆处理系统，无法有效实现分级循环利用，无序排放导致污染环境和浪费资源;

第五，设备老旧，电机能耗等级低，生产系统时序不合理，以电力为主能源的搅拌站，每单位方量混凝土产生的能耗高。

2.2综合信息化水平较低

现阶段从我国混凝土搅拌站的实际情况来看，综合信息化水平还有待提高，信息化带来的效率提升潜能还未充分发挥出来。不同混凝土生产企业生产规模不一致、应用管理各有差异，导致信息化的应用水平良莠不齐。常见的问题有搅拌站控制系统和ERP系统接口还未打通、搅拌站和搅拌车的数据还未实现协同、异地管理和监控还未实现一体化、信息传递方式以人工为主等，导致信息化难以实现质的飞跃。信息化建设需要各个部门协调配合，在生产、运输、调度以及经营管理的各个环节实施，关键在于整站的信息协同以及信息化的综合管理。

2.3搅拌站管理规范化程度较低

搅拌站的高效、安全、环保生产离不开规范化管理，搅拌站建设和运营的标准、规章制度、操作程序的不健全阻碍了规范化运营，以人员经验为主的管理方式严重影响了高效、节能、环保生产。混凝土搅拌站企业实现规范化管理，需要建立常态化的环保管理制度，明确责任，加强巡检，满足最新的环保法规[2]，为企业实现绿色生产奠定良好的保障。

2.4废水废浆的处理二次利用不足

传统的砂石分离处理模式，无法徹底满足沙石分离实现二次利用的要求，存在以下几个问题：第一，沙石的分离的效率比较低，骨料的清洁度比较差，二次利用混凝土的质量无法保障;第二，砂石分离系统建设重视不足，且占地面积比较大，骨料分离并不彻底，回收率比较低，产生二次污染，造成厂区环境差，废渣堆放而引起的粉尘等，同时废渣的填埋处理不经济不环保;第三，未实现处理罐车清洗废水、搅拌主机清洗废水、场地废水的多源头污水系统。

2.5 单位混凝土产量的能耗有待降低

搅拌站最主要的能源消耗是电力，能源消耗可观，高能效电机使用的不足是电力消耗的直接原因，另外一大容易忽视的原因是整站运行效率低，管理分散，综合导致每单位混凝土能源消耗高。在新的低碳目标形势下，有效降低能源消耗是实现绿色生产的重点课题。

3混凝土搅拌站的绿色生产技术

3.1粉尘控制措施

粉尘的处理必须从多方面采取措施：第一，搅拌站本体是产生粉尘主要的原因，环保型的搅拌站宜采用全封闭结构，通常为设备本身全部封闭或者全场地加建封闭棚，实现搅拌站和环境的隔离，同时配置高效主动式除尘机把主楼、粉罐、待料斗等位置的粉尘进行过滤后再排放，通过这些措施可以将排放控制国家规定的标准范围;第二，堆料厂的卸料、装载机的上料等也是产生粉尘的主要源头，根据目前的实践经验，优化上料路径和增加消尘喷雾系统是有效的减少的粉尘污染;第三，针对搅拌场地出入的车辆进行除尘处理，在厂门口安装高压洗车台，对车辆进行清洗以达到除尘的效果。

3.2污水废料的处理措施

（1）污水的处理措施。在混凝土搅拌站内所生产的废水主要包括搅拌机以及混凝土运输车清洗所产生的废水以及作业区地面进行清洗所产生的废水等。应根据搅拌站的布局来建设废水回收的沟槽，使各个环节所产生的废水都能够统一的流入沉淀池当中，然后在其中安装污水回收系统，这些污污水在经过处理之后能够进行循环利用[3]。为了保证废水在经过充分沉淀之后能够进行二次利用，可以设置沉淀蓄水池，将沉淀之后的废水过滤再利用，从而实现混凝土搅拌站的零排放目标。

（2）废料处理措施。在沉淀蓄水池旁设置砂石分离机，这样就能使砂石在分离时废水直接排入沉淀池。在对混凝土搅拌运输时进行清理时，将搅拌车滚筒清洗的废弃物料倒入倒料槽机当中，然后再采用分时机进行清洗和分离，分离出来的砂石料还可以进行二次利用。通过这样的废水废料处理方式，回收混凝土的残渣，通过烘干和磨粉设备处理后进行合理的配合比设计实现废料的再生利用[4]，实现资源再利用。

3.3噪声的控制措施

为有效的控制噪声污染，必须对噪声源采取措施。混凝土搅拌站产生的噪音主要来源于两个方面，一方面是搅拌主机为主的生产噪音，另一方面则是配套车辆运输过程产生的噪音。主要措施为：对搅拌站加装隔音板，重点对搅拌层进行降噪设计;对车辆的噪音则可以采取电动化装载机和电动化搅拌车。

3.4 降低单位产能的能耗

降低生產能耗可以直接给企业带来经济收益，同时也是低碳战略落地的直接举措。2018年11月中国建筑材料联合会批准发布了团体标准《预拌混凝土低碳产品评价方法及要求》，为混凝土产品实现低碳排放的实践提供了指导[5]，对于混凝土搅拌站而言，主要可以从几方面行动：第一，搅拌站本体主要是电机耗能，应该采用高效能电机，电机功率的选型要进行最优化设计，消除冗余，整机生产的控制时序要最优化，避免全部电机全时段运行;第二，提升机类型的搅拌站应采用双斗循环结构或者配重块储能结构来节省卷扬机的电力消耗，目前此类方式还在研究阶段;第三，以搅拌车、装载机为主的大型配套设备应大力采用电动化产品，减少对石化能源的消耗;第四，采用搅拌站光伏一体化的布局，通过光伏发电给设备供电，节能电力成本，通过新能源的利用降低排放，国内已经有企业进行搅拌站和光伏的一体化示范建设，取得了良好的经济效益。

3.5 在原料端降低消耗

搅拌站生产的原料有水、水泥、粉煤灰、添加剂、砂、石等，在原材料端降低资源的消耗主要体现在以下几个方面：第一，搅拌中大部分水来源市政供水和地下水，应该积极减少对于地下水资源以及自来水的消耗，加大对雨水、回收水的利用，可以有效降低对水资源的消耗[6];第二，水泥是应用最多的一种胶凝材料，但是水泥是产生粉尘源头之一，同时水泥的生产污染和能耗比较高，大量使用水泥意味着大量的碳排放以及高的原材料成本。可以在混凝土当中按照一定的比例掺入粉煤灰等掺合料，企业在生产实践过程中，应根据不同的混凝土强度使用要求，设计最佳的原料配方，实现最佳效益;第三，对于外加剂的应用，从现阶段搅拌站的实际应用来看，应用比较多的是缓凝剂和减水剂，可以在减少用水量的情况下保障混凝土的强度[7]。为了响应绿色生产的目标，在选择外加剂的过程当中，应该尽可能的选用有利于生产安全以及生产效率提升的聚羧酸系材料;第四，对于粗骨料的应用，除了选择传统的碎石和卵石以外，还要尽可能的利用一些可再生的骨料资源;对于细骨料的应用，可以以石粉机制砂等来代替传统的细骨料。

4结语

未来，混凝土生产将持续在国家经济建设中扮演重要角色，绿色生产课题将会上升到一个新高度，唯有充分认识绿色生产的理念，推广行业中已经取得成效的实践，同时要持续探索新技术、新工艺、新管理方法，才能最大程度地实现低碳环保的目标。

参考文献

[1] 张晋，尹靖宇，曹元辉.浅谈预拌混凝土行业的绿色低碳发展[J].江西建材，2018（8）：20-22.

[2] 张发兴.混凝土搅拌站绿色环保治理思路[J].建筑施工，2021， 43（8）：1 618-1 619.

[3] 刘占妮，牛智峰，周欢欢.搅拌站砂石分离污水零排放技术研发与应用[J].建设机械技术与管理，2021，34（2）：49-52.

[4] 曹剑，高嵩，李楠.泵送混凝土残渣固化预处理制备混凝土用再生矿物掺合料[J].混凝土，2021（6）：5.

[5] 刘庆祎，尹靖宇，师海霞，等.预拌混凝土低碳产品评价方法及要求标准解读[J].江西建材，2018（8）：60-62.

[6] 高春雷.预拌混凝土搅拌站绿色生产技术综述[J].建材与装饰， 2017（10）：5-6.

[7] 孙义梅.预拌混凝土搅拌站绿色生产技术的几点探讨[J].工程建设与设计，2018（18）：187-188.

Discussion on Green Production Technology of Concrete Mixing Plant Under Carbon Peak and Neutrality Goal

XIE Zhonghua， JIANG Zhihui， LUO Zhiqi

（Sany Automobile Manufacturing Co.， Ltd.， Changsha  Hunan  410100）

Abstract： Concrete is one of the most important materials in construction， and makes significant contributions to modern city construction. After years of guidance of national environmental protection policy， controversial concrete production technique and management have made some progress， yet there still exist some concrete batching plants that are ordered to halt production or dismantled as a consequence of underperforming the environmental standard， and there is a huge progress space for green production. Currently under the national strategic goal of “Carbon peak and neutrality”， concrete batching plant green production technology should be comprehensively and actively carried out and applied to face energy consumption reduction， zero emission， efficient improving， management standardization and sustainable development. Green production is the essential requirement for the transformation of concrete industry， and the decisive move for concrete company to gain competitive edge and achieve sustainable development， from no matter the aspects of national macro policy or enterprise economic benefits. This paper explores and analyzes the green production technology of concrete batching plant.

Keywords： concrete mixing plant; Green production technology; energy conservation and emission reduction; Low carbon

收稿日期：2021-12-07

作者简介：谢忠华（1987—）男，江西萍乡人，本科，工程师，研究方向：机械设计和技术管理。