廢棄混凝土回收處理施工技術

張克陽 唐 佳

(中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450001)

1 前言

文章以峨漢高速大巖隧道項目為背景，該項目為7km超特長高速公路隧道，隧道二次襯砌、仰拱回填、路面基層、路面面層等均需要進行混凝土澆筑。項目自建攪拌站需完成混凝土生產任務35萬m3，由于混凝土在施工過程中主要通過罐車運輸，每次澆筑完成后混凝土罐車內將產生多余廢料，直接傾倒則對環境造成極大污染。為響應國家對混凝土生產的環保要求，本項目將以環保、節能為目標，對攪拌站廢棄混凝土的回收處理問題展開討論。

2 現有技術應用與發展

隨著社會的發展、基礎設施建設與環境保護協調發展的需要，混凝土行業的新型經濟發展模式主要以低碳理念為主，追求能耗低、污染低、排放低的新型混凝土已成為目前混凝土行業發展趨勢。國內外關于混凝土原材料的級配方面、混凝土強度性能以及攪拌成型技術都已經比較成熟，但是相對來說環境保護、節約資源及經濟效益方面的研究較少，且廢棄混凝土回收利用、攪拌生產中除塵、污水處治等環保技術仍需投入更多的研究成本。

3 砂石分離系統工作原理及工藝流程

廢棄混凝土回收采用的主要機械設備是砂石分離機，通過該種機械設備能夠將廢棄、殘余混凝土分離為砂、石和水泥漿水。砂石分離機的操作流程為將廢棄混凝土注入循環水，充分攪拌后倒入清洗接料槽，混合料經清洗接料槽沖洗進入砂石分離機，砂石分離機將砂、石與水泥漿水分離，砂與石分別進行回收利用，水泥漿水沿污水輸送管路進入污水攪拌池，經攪拌均勻進入離心機，離心機將漿水固體顆粒離心過濾出來，離心機過濾的水進入沉淀池進行沉淀后儲存至清水池，根據循環利用情況適當排放(圖1,2)。

圖1 廢棄混凝土回收處理系統工藝流程圖

圖2 廢棄混凝土處理系統工藝流程示意圖

廢棄混凝土處理系統由清洗接料槽、混凝土清洗回收設備、污水輸送管路、污水攪拌池、離心機、沉淀池、清水池、清洗管路和電氣控制系統組成。詳細作用流程為①清洗接料槽將現場收集后的回彈料經簡單篩分后，卸至清洗接料槽，用水拌和沖運至清洗回收設備。②混凝土清洗回收設備將回收料的固液以及砂石分離，分離后的泥漿水通過管道流至攪拌池，而分離出來的砂、石分別送回原料場中作為低標號混凝土生產原料。③污水輸送管路將漿水匯集流送到攪拌池。④清洗設備排放出來的漿水，通過攪拌器攪拌，保證漿水成分均勻不沉淀、離析，攪拌器必須周期性攪拌均勻。⑤離心機將攪拌池中的漿水固體顆粒離心過濾出來。⑥將離心機過濾的水進行沉淀。⑦經沉淀后的水儲存至清水池，可作為第1步清洗接料槽用水或直接排放。⑧清水可用于清洗接料槽回彈料或直接排放(圖3,4)。

圖4 漿水池及攪拌裝置

4 項目效益分析

4.1 經濟效益

4.1.1 經濟效益分析

依托工程大巖隧道項目廢棄混凝土回收處理施工工藝主要設置于混凝土拌和站，通過回收混凝土運輸車廢棄料增加經濟效益。大巖隧道混凝土攪拌站年平均生產15萬m3混凝土，按照每年平均生產300d計算，每天生產500m3混凝土，運輸車每次運輸8m3的混凝土，平均每運輸40m3需要沖洗一次，每天則需要沖洗12.5次。參考相關規范要求，攪拌運輸車殘留率約3.5%，則每天可以沖洗回收12.5×8×3.5%=3.5m3混凝土。按大巖隧道C30設計配合比，每方混凝土含砂石骨料1843kg，則3.5m3混凝土中每天大約可回收6.5t的砂石，按120元/t，則每年回收砂石帶來直接經濟收益為6.5×120×300=234000元。

通過依托工程拌和站運輸車廢棄混凝土回收處理數據可以看出，每年生產15萬m3混凝土，僅混凝土攪拌運輸車一項可節約資源近23.4萬元，經濟效益可觀，且能夠解決廢棄混凝土污染環境的問題。

4.1.2 投資回收期分析

依托工程大巖隧道引用廢棄混凝土處理系統合計投資約20萬元，則投資回收期20÷23.4=0.85年。依托工程項目工期為2.5年，經推算投資廢棄混凝土砂石分離處理系統滿足盈利要求。

4.2 社會效益

廢棄混凝土作為固體廢棄物，處理難度較大，經常造成嚴重的環境污染。依托工程大巖隧道通過對污染源點混凝土拌和站分析，重點解決污染源頭廢棄混凝土的處理。混凝土在拌和過程及運輸過程中產生較多的廢棄殘留料，若得不到及時的處理，很容易導致機械設備的堵塞損壞及環境污染，依托工程大巖隧道通過引用廢棄混凝土回收處理系統，有效的解決了工程生產過程中產生的廢渣、廢水。

殘余的廢棄混凝土經系統的砂石分離機和污水循環沉淀系統，砂石經分離完成后可直接進行回收利用重新拌和混凝土，污水經攪拌、分離、沉淀等過程后，可實現循環再利用，同時配置的清水蓄水池可用于路面降塵灑水、混凝土養護等用途。

5 結 論

廢棄混凝土回收處理系統經過依托工程大巖隧道實踐應用，經濟效益顯著，可有效解決廢棄混凝土環保污染問題。本文根據廢棄混凝土污染源點拌合站收集利用效果分析，詳細介紹了廢棄混凝土回收處理工藝流程以及分析了攪拌運輸車拌和清洗回收砂石的經濟效益，可為類似工程實踐及廢棄混凝土回收處理研究提供借鑒。