【实践技术】搅拌站废弃物100%零排放解决方案
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本文选自《商品混凝土》杂志2024年第4期
搅拌站废弃物100%零排放解决方案
李峰博，刘志强，王骏，李玉平，邓瑞
［摘要］本文首先介绍了混凝土搅拌站中废弃物的来源，并将其细化为三大类，针对每种废弃物的处理现状，分析当前处理方法存在的问题以及解决措施。通过分析发现各种废弃物妥善解决后都面临着一个共同的问题，即废浆浓度问题。解决了废浆浓度问题，搅拌站废弃物才能实现 100% 零排放。通过采取废浆再生方案，把原生废浆经过活化改性处理和浓度调整加工处理后得到成品胶浆，直接应用于混凝土中。然后以 C30 为例进行试验，发现使用成品胶浆混凝土的和易性更好，同时降低了水泥和粉煤灰用量，大量替代了拌合自来水，抗压强度稍高。最后对其成本进行分析，使用成品胶浆每方混凝土可节省约 4.65 元。
［关键词］砂石分离系统；废弃试块；原生废浆；成品胶浆
引言
随着我国经济建设发展步伐的加快，城市建设的投入逐年增加，对商品混凝土的需求量也实现了逐年突破性增长。目前我国绝大多数城市均采用商品混凝土，但随之也产生了大量的废弃混凝土、剩余混凝土、固体废弃物等。大多数商品混凝土搅拌站对产生的余废混凝土的处理方式是：先通过砂石分离机将砂石分离出来回收利用；剩余浆体进入多级沉淀池，逐级进行沉淀、分离，或经过柱塞泵抽入压滤机或用滤布进行固液分离，最后得到较清澈的回收水，用于循环刷车、冲洗场地等；而过滤出来的固体物（滤饼、滤渣）留存下来，被定期清理、运送至粉磨厂粉磨或作掩埋处理。这不仅使混凝土企业每年要支付大量的垃圾处理费，同时堆放掩埋这些废弃物占用大量的土地，造成了资源浪费，对我们生存的环境也造成了很大的破坏。近年来，随着人们对零排放、零污染的新型绿色环保搅拌站的认知和追求，大家对于搅拌站废弃物的关注度也不断提高。
废弃物来源
混凝土搅拌站是城市建设的重要部分。减少污水排放，落实环保政策以及环保治理不仅是企业社会责任感的体现，也是推动混凝土行业可持续发展的重要途径。混凝土搅拌站废弃物来源主要有：
）洗车水，包括清洗罐车、泵车、搅拌机、冲洗生产场地而产生的废水。
）硬化混凝土，包括试验室强度检测后的压碎混凝土试块，搅拌机内部清理的凝结废料，运输车、泵车内清理的凝结废料，采购砂石中的超大粒径废弃石块。
）未硬化混凝土，包括搅拌楼下漏撒的混凝土、泵车回单位清洗的混凝土、出厂检测取样剩余的混凝土、出入厂冲洗的砂石、不可抗力因素产生的报废混凝土。
废弃物的主要成分与混凝土的成分一致，为砂、石、水泥、掺合料、外加剂，将其全部资源化回收利用是实现搅拌站零排放、零污染最经济有效的途径。
废弃物处理现状
清洗罐车、泵车、搅拌机、冲洗生产场地的废水及未硬化混凝土经砂石分离系统处理后得到废石、废砂、废浆。废石、废砂通过皮带传输到砂石仓，把废浆当作废水进行利用。硬化混凝土中实验室强度检测后的废弃试块进行破碎处理，破碎形成小粒径颗粒，倒入骨料仓回收利用；而搅拌机、运输车、泵车内清理的凝结废料和砂石进场卸料中的超大粒径石头则堆置进行垃圾外运处理。混凝土搅拌站废弃物处理现状如图所示。
存在的问题及对策
3.1洗车水
清洗罐车、泵车、搅拌机、冲洗生产场地的废水进入砂石分离形成废浆，这些废浆的浓度不好控制，若直接应用于混凝土生产中，不利用混凝土质量稳定性控制，因此需要采用废浆再生方案调节废浆浓度。
3.2硬化混凝土
）废弃试块
废弃试块破碎后呈石屑状态，倒入砂石仓参与生产影响混凝土的稳定性，且较大的石粉含量不利于混凝土的泵送。可将废弃试块破碎后的石屑经砂石分离系统处理，大粒径颗粒通过皮带传输到砂石仓，石屑与水形成废浆，可当作废水利用。
）凝结废料
搅拌机、运输车、泵车内清理的凝结废料目前采用堆置的方式，定期作外运清理。可以对凝结废料进行破碎处理，然后经过砂石分离系统处理得到砂石和废浆，砂石进入砂石仓，废浆采用废浆再生方案调节浓度加以利用。
）超大粒径石头
砂石分离系统分离出的超大粒径石头没有经过筛分直接通过皮带传输到砂石仓，以及进场砂石卸料时有部分超大粒径的石头，这部分超大粒径石头目前采用堆置的方式，定期作外运处理。可以给砂石分离系统添加一道筛分，把超大粒径的石头筛分出来，先破碎再进入砂石分离系统，经过砂石分离系统得到砂石和废浆，废浆的采用废浆再生方案调节浓度。
3.3未硬化混凝土
搅拌楼下漏撒的混凝土、泵车回单位清洗的混凝土、出厂检测取样剩余的混凝土、出入厂冲洗的砂石、不可抗力因素产生的报废混凝土经过砂石分离系统得到砂石和废浆，超大粒径石头没有经过筛分直接通过皮带传输到砂石仓，废浆浓度不好控制。因此给砂石分离系统添加一道筛分，把超大粒径的石头筛分出来再破碎成石屑进入砂石分离系统得到砂石和废浆，废浆采用废浆再生方案调节浓度。
总之，通过分析各种废弃物妥善解决后都面临着一个共同的问题——废浆浓度问题。若能解决废浆浓度问题，搅拌站废弃物才能实现100%零排放。
废浆再生方案
原生废浆是指废弃物经砂石分离系统处理后形成的未经浓度调配控制和化学改性处理的废浆。把原生废浆当废水，以稀释的方式直接使用原生废浆，需要额外增加外加剂掺量，相当于以增加混凝土生产成本为代价来处置废浆，且原生废浆稳定性不可控使混凝土质量存在隐患。不仅没有利用到废浆中固形物的价值，而且还为混凝土的质量控制带来风险。
成品胶浆是指对原生废浆进行活化改性处理和浓度调整加工处理后可直接用于混凝土生产的成品浆料，是一种料浆化的活性矿物掺合料。成品胶浆中的固形物主要是粒径小于0.15mm的硅酸盐矿物粉末（水泥、粉煤灰），液体组分主要是以外加剂为溶质的水溶液，其浓度波动很小，因此在混凝土生产中可将固形物和水溶液分别替代胶凝材料和自来水。
废浆再生方案就是把原生废浆经过活化改性处理和浓度调整加工处理后得到成品胶浆，直接应用于混凝土中。废浆再生方案如图所示。
试验步骤
5.1试验原材料
（1）水泥：尧柏实丰水泥厂生产的O42.5水泥，主要性能指标见表
（2）粉煤灰：陕西正元粉煤灰综合利用有限公司生产的超细粉煤灰，细度（45m方孔筛筛余）0.4%，需水量比91%，28d活性指数85%。
）细骨料：黑河采砂厂提供的中砂，细度模数2.5，含泥量3.2%，泥块含量0，表观密度2560kg/m
）粗骨料：泾阳采石厂提供的25mm连续级配碎石，吸水率4.2%，泥块含量为0，压碎指标8%，表观密度2620kg/m
）外加剂：陕西渤海化工有限公司提供的聚羧酸泵送剂，其主要性能见表
5.2试验方法
本试验共设计C30-1C30-2两个配比。C30-1使用清水，C30-2使用100kg/m成品胶浆。其中成品胶浆的含固量为10%，固形物10kg，活化水90kg10kg固形物分别替代5kg水泥和5kg粉煤灰，90kg活化水替代等量的水，混凝土配合比如表所示。
按照混凝土配合比设计配制混凝土。依据GB/T 500802016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》对混凝土拌合物的坍落度和扩展度进行检测。依据GB/T 500812019《混凝土力学性能试验方法标准》制作100mm100mm100mm立方体试件，拆模后立即放入温度为(202)相对湿度为95%以上的标准养护室养护至7d28d，然后进行抗压强度测试。混凝土工作性能和力学性能检测结果见表3。
由表可以看出，使用成品胶浆混凝土的和易性更好，同时降低了水泥和粉煤灰用量，并大量替代了拌合自来水，混凝土抗压强度依然可以满足强度要求，这是由于成品胶浆中的固形物具有胶凝材料的特性，可提升混凝土强度。
效益分析
随着国家对环保高度重视，对企业生产过程中废弃物排放控制要求的进一步提高，混凝土搅拌站所产生的废弃物成为环保控制的重要排放控制物。混凝土搅拌站改造废水废浆回收系统、增设破碎装置系统后，最显著的成效是环保效益。废弃混凝土回收充分利用了水泥浆和循环骨料，使搅拌站真正成为零排放、零外运的绿色环保型搅拌站。表为使用再利用废弃物的经济效益分析。
）使用成品胶浆
成品胶浆中10kg固形物替代5kg水泥和5kg粉煤灰，每方混凝土可节省约4.65元。
）内部固体废弃物
废弃混凝土试块外运费用200方，实验室每年可产生90吨废弃试块，一年的废弃试块外运费用约万元。
）外部收集废弃物
检测站对混凝土进行强度检测后会产生有大量的压碎混凝土试块，我们可通过免费运输的方式收集对方的废弃试块加以利用，可产生可观的经济效益。
供稿人：李峰博，刘志强等
编辑员：李海亮
审核人：孙继成，宁夏
【标准规范】
【会议培训】
第十届全国建筑固废和余泥渣土处理及资源化利用大会暨中国砂石协会建筑固废利用分会年会
2025第二十一届全国商品混凝土可持续发展论坛暨2025中国商品混凝土年会
【咨询服务】
预拌混凝土质量追溯研究
高速公路及桥涵高性能混凝土技术咨询
课题研究
研发中心建设
[绿满庭院]《HJ建筑围护结构自保温技术体系》推广等
【建材“双碳”业务】
低碳胶凝材料研发与制备
复合掺合料和再生复合掺合料研发与制备
建筑垃圾处置与资源化利用
建筑垃圾再生砂粉应用技术
建筑垃圾再生轻粗骨料技术
碳化再生骨料制备技术
【期刊著作】
《常见预拌混凝土质量事故分析百例》图书
《预拌混凝土企业标准化试验室建设指南》图书
混凝土技术发展中心（以下简称“中心”）隶属建筑材料工业技术情报研究所，主要职能是跟踪分析和研究国内外混凝土行业科技前沿动态，为全国混凝土行业开展技术服务工作，包括出版技术期刊、研究制定标准、开展技术咨询、举办技术会议、承担行业培训、从事认证评价和开发研究等，中心是建材情报所主要业务部门之一。中心拥有员工10人，其中博士3人，正高职称3人，副高职称4人。中心挂靠的行业协会分支机构包括中国散装水泥推广发展协会混凝土专业委员会、中国散装水泥推广发展协会预制建筑产业专业委员会、中国砂石协会建筑固废利用分会、建筑材料工业技术情报研究所双碳研究中心。依托中心成立的平台有预拌混凝土质量追溯公共服务平台、混凝土行业数字化服务平台、中国商品混凝土行业企业专家委员会（拥有200余名行业一线专家）、北京砼享未来工程技术研究院（会员制技术和管理服务）。
中心每年参与多个混凝土技术咨询和技术服务项目，包括雄安新区混凝土项目咨询、河北省多个高速公路高性能混凝土技术咨询、固废基胶凝材料和再生复合掺合料研发和制备技术，以及数十个混凝土企业的技术服务工作。开展预拌混凝土绿色产品认证和科技成果评价工作。
咨询电话：孙继成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915
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