崔鑫,王龍志,張海霞,張雪,丁義康
(山東建澤混凝土有限公司,山東 濟南 250101)
基于綠色理念的預拌混凝土企業規劃設計研究
崔鑫,王龍志,張海霞,張雪,丁義康
(山東建澤混凝土有限公司,山東濟南250101)
對近年來預拌混凝土行業的綠色生產技術進行總結梳理,從預拌混凝土企業廠址選擇、廠區規劃、環保技術等方面對預拌混凝土企業規劃設計布局中的綠色理念進行分析研究,以期實現預拌混凝土企業的綠色化生產和發展。推動預拌混凝土行業的可持續發展,為建設資源節約型、環境友好型社會作出應有的貢獻。
預拌混凝土企業;綠色理念;規劃布局;環保技術
隨著我國經濟的高速發展和城市化進程的加快,作為最大宗建筑材料生產者的預拌混凝土企業得到了迅猛發展。以濟南市為例,根據濟南市工程質量與安全生產監督站統計: 2010 年濟南市預拌混凝土總產量 1370 萬立方米,而到了 2013 年,濟南市預拌混凝土實際總產量已突破 2200 萬立方米。傳統的預拌混凝土生產企業是粉塵、噪音、廢氣、廢水等污染物的重要源發地之一,這不僅不利于經濟持續、穩定的發展,而且對于人民的健康造成了傷害。做好、做實預拌混凝土企業綠色生產工作,對加快淘汰落后產能、推動產業優化升級、提高資源能源利用效率、實現節能減排目標都具有十分重要的現實意義[1-2]。本文以國家的“生態文明”戰略為背景,對近年來預拌混凝土行業的綠色生產技術進行總結梳理,從預拌混凝土企業廠址選擇、廠區規劃、環保技術等幾個方面對預拌混凝土企業規劃設計中的綠色理念進行分析研究,從基礎研究領域促進我國預拌混凝土企業的綠色發展、健康發展、可持續發展。
為實現預拌混凝土行業的綠色發展,在預拌混凝土企業選址及廠區規劃方面應堅持以下原則[3-4]:
(1)堅持統籌協調、全面合理的規劃原則。
(2)建設資源節約型、環境友好型社會。規劃布局要努力實現社會資源配置最大化,通過減少或避免污染物的產生和排放,加快開發和推廣應用資源綜合利用技術,緩解資源約束和環境壓力,努力實現資源節約、清潔和可持續發展。
(3)結合所在城市規劃發展方向,選址時以供應新工民建為主,同時兼顧交通、市政設施建設。
(4)結合所在城市綜合運輸網絡規劃,充分考慮混凝土原材料運輸方式的便利性,廠址應盡量設在主干道的交匯點上。
(5)協調上下游行業的發展。處理好預拌混凝土行業與建筑行業的關系,促進行業間的交流與合作,實現共同發展和雙贏。
(6)提高行業的整體運行效率,推進管理與技術創新等手段,促進預拌混凝土企業以較低的成本提供高質量的產品與服務。
(7)選址應充分考慮石料、砂、粉料等原材料分布與供應情況。
預拌混凝土企業廠址選擇要考慮如下因素[5]:
(1)混凝土需求方量的分布情況
預拌混凝土企業廠址選擇以混凝土需方分布情況為首要考慮因素,以距需方綜合運距短、運輸方便為原則。這樣做的目的是方便混凝土供應、確保混凝土澆筑質量,同時也可節省運輸成本、減少能源消耗、降低污染物排放。
(2)原材料來源分布情況
廠址選擇時還應考慮混凝土原材料分布情況,主要是為砂、石、水泥等,因為混凝土原材料運輸成本的增加將直接導致混凝土生產成本的增加,進而導致混凝土競爭力下降或混凝土利潤下降。
(3)交通運輸條件
交通運輸條件也是應該考慮的因素,此因素直接影響到混凝土原材料的運輸費用、混凝土的運輸成本、混凝土運輸車輛的損耗等。交通運輸條件主要指可選擇運輸工具種類、交通通行便利程度、路況等。同時,交通運輸方面還應考慮混凝土原材料運輸車輛、混凝土運輸車輛等對企業廠址附近居民的影響,包括安全、通行等多方面,要盡量少占用居民出行主要道路,條件允許時可開通專用通道。
(4)環境保護
環保要求對預拌混凝土企業廠址選擇的影響越來越大。環保方面主要需要考慮的因素有光污染、噪音污染、粉塵污染等。光污染主要為混凝土企業夜間生產所需照明對周圍居民的影響,所以選擇照明設備時,以能滿足混凝土生產、安全需要即可,且光照方向盡可能控制在廠區范圍內。噪音污染主要為混凝土生產時,混凝土攪拌主機、運輸車輛等所產生的噪音,應在廠區周圍建圍墻、選擇低噪音設備、重點設備加防護罩等措施控制噪音。粉塵污染主要為混凝土攪拌主機、粉料倉等產生,對這類設備應設置專用收塵裝置。所以廠址如距居民區較近,應采取多種措施,確保不對廠區周圍居民造成不良影響。
混凝土廠區布局決定了混凝土生產時的日常運營費用,布局合理可方便生產運輸、減少運營成本等,因此,需做到以下幾點:(1)考慮土地成本,合理廠區布局。(2)生產區與生活區隔開,免除噪音干擾。(3)生產設施靠近攪拌樓,減少管線投資和能耗。(4)合理設計廠區道路,擁有循環的行車路線,做到鏟車上料、材料卸貨、生產運輸三不干擾[6]。
3.1地勢
根據預拌混凝土企業建設場地的結構特點,宜選擇不等高平面,較高平面設置為后臺砂石料場,較低平面設置為前臺攪拌主站,依高低平面分界處設置骨料配料系統,這樣上層的骨料可依地勢方便上料,避免裝載機頻繁舉臂,省時節能。對于等高平面,可將配料機建于地面以下,以實現方便上料,避免裝載機頻繁舉臂,省時節能的目的。
3.2整體布局
預拌混凝土廠區布局總體上分為生產區和生活區。生活區以盡量不受生產區影響以準,格局符合防火、安全相關規定。生產區根據廠區尺寸、地形、交通、周邊環境等確定,具體布局根據圖 1 進行說明。

圖1 預拌混凝土企業廠區規劃示意圖
3.3地磅
根據設計生產能力選擇地磅量程;根據設備精度、維護技術水平等,選擇地上或地下式地磅。地磅可設置于廠區進口位置,混凝土原材料運輸車輛進入廠區就可對其進行稱量。稱重后的砂、石、粉料等運輸車輛將原材料卸下后,再進行稱量,以計算原材料重量。
3.4骨料儲料場
骨料儲料場通常設置于廠區后部,經一次稱重的砂、石運輸車將所運砂、石缷到骨料儲料場相應分區內備用。骨料儲料場應經地面硬化處理并地勢稍高,以防止被污水等污染。骨料儲料場應根據需要分區對不同級配砂、石進行存放,防止混料,同時應蓋有大棚,起到防水、防塵、保溫、防噪等功能。
3.5粉料倉
粉料倉應設置于混凝土攪拌主機周圍或上部,具體設置方式根據設計確定。粉料倉容積根據預拌混凝土企業生產能力確定,并盡量選擇大容積料倉,以保證粉料供應穩定、質量可控等,并為原材料質量檢驗留出充足時間。經一次稱量的粉料運輸車將粉料缷入粉料倉,卸完料后再次稱重以確定粉料凈重。粉料倉出氣口應設置收塵裝置,防止缷料時產生粉塵污染。
3.6攪拌主機
攪拌主機為混凝土生產企業的重要設備,其位置通常設置于骨料儲料場前,靠近廠區出入口位置,便于混凝土運輸。攪拌主機配置、生產線數量可根據預拌混凝土企業生產能力確定。攪拌主機應設置收塵裝置圍護結構等,收塵裝置可防止產生的灰塵污染攪拌主機廠區;圍護結構可起到保溫、防噪、防塵等功能。
3.7配料機及皮帶
砂、石等原材料經裝載機裝入配料機,再經皮帶輸送至攪拌主機。配料機及皮帶位置根據攪拌主機及骨料儲料場位置確定。根據廠區地勢選擇地上或地倉方式設置配料機位置,以便于裝載機上料。配料機位置應設置收塵裝置,防止裝載機裝料時粉塵污染;皮帶傳送機應進行封閉,起到防止骨料輸送時的揚塵、灑落等作用,又可防止骨料被雨水污染。
3.8試驗室及辦公室
混凝土原材料需經試驗室檢驗合格后方可進場,檢驗不合格的混凝土原材料不得進場、不得使用。但在確保混凝土質量的前提下,可降級使用。混凝土需經試驗室檢驗合格后方可出場。試驗室位置可設置于廠區出口附近,以方便對出場混凝土進行取樣檢驗,確保混凝土出場質量[7]。
預拌混凝土企業綠色理念的體現以資源利用最大化、環境污染最小化、廠區建設最優化三大原則為基本目標,采取相關技術措施將綠色理念在預拌混凝土生產全過程要素中得以充分體現,實現預拌混凝土企業全過程的綠色生產[8-9]。
4.1預拌混凝土企業“粉塵”控制技術
對于預拌混凝土企業產生粉塵的處理首先是隔離,即將混凝土生產系統中所有粉塵污染源進行密封使其污染物與外界隔離;然后是分類處理,即根據粉塵產生的不同原因采取具體措施,最終達到回收再利用的目的。如果粉塵處理只是達到對外排放標準而不能實現合理回收再利用,這樣的系統不能稱為真正意義上的綠色應用系統,為此提出采取如下應對措施:
(1)攪拌主機實行全封閉。內部采用專用高效除塵器對攪拌機、含塵氣體和骨料預存斗與上料皮帶接口處的大量粉塵分別進行集中除塵處理,并將收集后的粉塵重新送入攪拌機實現回收再利用,既有效防止了粉塵的污染,又防止了資源浪費。
(2)粉料倉全封閉。根據料倉不同的進料方式和不同的上料壓力,選用不同過濾面積的料倉除塵設備。一般情況下,上料壓力越大除塵過濾面積也要越大。過濾面積不足會造成粉塵排放不達標,甚至出現“爆倉”等嚴重污染現象;過濾面積過大又造成不必要的浪費。現在很多預拌混凝土企業采用地面集中除塵,這種方式比倉頂除塵方式更便于日常維護,但要注意除塵器的封裝以及回收粉塵的處理,一般是利用水泥噴射器將其送回相應的粉料罐內實現再利用。
(3)骨料儲料倉全封閉。采用新型吸聲、隔聲建材建設骨料儲料倉圍護結構,不僅使骨料卸料時的粉塵不能排到廠外環境中,而且有效地降低了工程運輸車輛噪音對周圍居民的影響。同時在骨料儲料倉設置收塵裝置,在料倉頂棚設置水管,通過噴霧降塵的方式,輔助減少粉塵污染。
(4)皮帶輸送裝置全封閉。將骨料輸送皮帶進行封閉,既可防止骨料在輸送過程中會產生粉塵,又可防止雨水、粉塵等對骨料造成污染。對于收集的石粉、骨料需與輸送骨料一同投入生產當中,既保持了混凝土配合比的穩定,又減少了資源浪費。
(5)廠區衛生。生產期間,大量車輛進出,勢必給廠區帶來大量粉塵、泥土等。所以廠區應根據企業實際條件配置灑水車、清掃車或人工灑水、清掃等,防止揚塵等對企業員工、周圍居民造成不良影響,同時為企業員工創造良好的工作環境。
4.2預拌混凝土企業“噪音”控制技術
控制預拌混凝土企業的噪音可采取以下技術措施:
(1)封閉主樓、筒倉、斜皮帶、砂石料場及配料機、主機的封閉材料采用隔音隔熱板,封閉料場采用隔音材料等有效降低預拌混凝土企業噪音外散。
(2)選擇低噪音、低能耗、低排放等技術先進的生產設備可以起到良好的降低噪音效果,同時可降低能耗;合理設計結構避免共振、采用減震墊措施、攪拌樓一層采用鋼筋混凝土結構等措施都可有效減少噪音。
(3)采用地倉式配料機,稱量斗位于地面以下,可有效阻隔砂石下落時的噪音;配料機及砂石儲料倉位于封閉大棚內,降低裝載機作業時噪音對外界的影響。
(4)在氣路系統中合理應用消聲裝置,控制并隔離空壓機等的運行震動及噪音;盡量選擇噪音相對較小的螺桿式空壓機,通過合理廠區布局將噪音源設置在廠區中部等措施,都可對降噪起到積極作用。
4.3預拌混凝土企業“廢水”控制技術
控制預拌混凝土企業的廢水可采取以下技術措施:
(1)在條件許可的情況下,將廠區地勢較低位置設置砂石分離機,并設置污水沉淀池,使廠區雨水等自然流入沉淀池、儲水池。
(2)根據地勢設置全廠排水走向,使生產形成廢水、雨水等直接匯集到沉淀池,經多級沉淀池沉淀后的清水流入儲水池,供生產使用;廠區硬化路面及料場均需按照一定坡度有規則地將水引向儲水池待用。
(3)廠內的流水溝尺寸宜選擇寬 250~400mm、深400~600mm,分段筑壩,使流水溝便于清理又具備沉淀的作用。
(4)儲水池的清水供生產和沖洗混凝土運輸車使用;經沉淀的污水可用于廠區地面清洗;分離出的砂石料分別回收再利用;對沉淀池中沉積的泥漿進一步脫水,得到具有一定活性的粉料,此粉料可用于制備燒結磚等,同時在不影響混凝土力學性能、耐久性能的條件下,也可用于預拌混凝土的生產。
常規預拌混凝土企業是廢水、廢渣、灰塵等的主要產生源之一,其規劃布局也較為隨意,這已不適于當前社會發展的需要。為此,通過對預拌混凝土企業廠區選址及布局進行設計研究,以使預拌混凝土企業符合現今綠色發展理念、符合社會發展趨勢。實現預拌混凝土企業的綠色發展、充分體現綠色環保理念的措施遠不止于此,還需廣大預拌混凝土企業技術、管理人員的共同努力,還需廣大科研院所技術人員的大力支持,只在這樣才能盡早實現世界最大宗建筑材料的綠色化生產、綠色化發展,推動預拌混凝土行業的可持續發展,為建設資源節約型、環境友好型社會作出應有貢獻。
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Research on programming and design of ready-mixed concrete enterprise based on the green concept
Cui Xin, Wang Longzhi, Zhang Haixia, Zhang Xue, Ding Yikang
(Shandong Jianze Concrete Co., Ltd, Shandong250101)
The green production technology of recent years of ready-mixed concrete enterprises were summarized and comb, analysis and research on the green concept of ready-mixed concrete enterprises planning and design from the ready-mix concrete enterprise site selection, factory planning, environmental protection technology and other aspects, in order to achieve green production, green development of ready-mixed concrete enterprise as soon as possible, to promote the sustainable development of ready-mixed concrete enterprises and make due contributions to the construction of a resource-saving and environmental friendly society.
ready-mixed concrete enterprises; green concept; programming; distribution; environment protection technique
崔鑫(1982—),男,碩士,工程師,從事混凝土工程應用技術研究。