環(huán)保型混凝土攪拌站

焦永樂，黃靜剛，王任，王紅偉

（洛陽佳一機電設(shè)備有限公司，河南 洛陽 471000）

環(huán)保型混凝土攪拌站

焦永樂，黃靜剛，王任，王紅偉

（洛陽佳一機電設(shè)備有限公司，河南 洛陽 471000）

本文從混凝土攪拌站對環(huán)境的影響入手，闡述環(huán)保型混凝土攪拌站，最主要的是在攪拌站從設(shè)計上體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念?；炷翑嚢枵镜恼拘驮O(shè)計，應(yīng)從節(jié)約能耗、高效運行、污染零排放和造型美觀等方面貫徹環(huán)保理念，使傳統(tǒng)污染較為嚴重的設(shè)備提升為綠色環(huán)保設(shè)備，使商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)的建設(shè)和運營完全符合環(huán)保要求。

混凝土；環(huán)保型；攪拌站

0 前言

自我國開始禁止混凝土現(xiàn)場攪拌以來，商品混凝土攪拌站（樓）得到了空前的發(fā)展，但隨之而來的混凝土生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)保問題也日趨明顯，比如攪拌站現(xiàn)場的揚塵排放問題、污水排放問題、噪聲污染等問題，成為制約攪拌站（樓）發(fā)展的重要因素。因此，近年來攪拌站停產(chǎn)改造、搬遷改造或者搬離市區(qū)的現(xiàn)象屢屢發(fā)生。要解決攪拌站（樓）設(shè)備的環(huán)保問題，從整體設(shè)備的設(shè)計之初我們就應(yīng)體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念，并逐一落實各項措施，進而提升混凝土攪拌站設(shè)備的環(huán)保性能，達到實現(xiàn)環(huán)保型攪拌站的最終目標。

1 思考

中國向全世界承諾量化減排指標，全國和各省市也都在制定節(jié)能減排方案和計劃，另外，近年中國的霧霾越來越嚴重，對大氣污染的治理已經(jīng)刻不容緩。而中國的建設(shè)力度又不能放緩，預(yù)拌混凝土是主要的建筑材料之一，因此綠色混凝土環(huán)保型攪拌站也就成為各地重點研究和發(fā)展的方向?，F(xiàn)階段各省市陸續(xù)對混凝土攪拌站提出了環(huán)保方向的建設(shè)要求，但各地生產(chǎn)管理單位對環(huán)保型混凝土攪拌站詮釋不統(tǒng)一、不一致，導(dǎo)致市場上出現(xiàn)了很多不同形式的環(huán)保站理念，一些攪拌站企業(yè)將整站使用彩鋼板全部封裝起來，從外面來看雄偉高大，未見污染物排放室外，然而此方法只是將污染物進行人為阻隔，并沒有實現(xiàn)對污染的減量和治理；或者對攪拌站的污染源只進行了簡單治理，攪拌站內(nèi)部仍是粉塵滿天，不僅造成水泥浪費，并且也影響設(shè)備的操作和維修。我們認為這都是淺層次的環(huán)保站設(shè)計理念，那么何為真正意義上的環(huán)保型攪拌站呢？

我們認為環(huán)保型混凝土攪拌站應(yīng)具備以下條件和要求：其一必須用較少的能源，生產(chǎn)出同等數(shù)量、同等質(zhì)量的產(chǎn)品，這一點是考核環(huán)保站的重要指標；其二是具有較高的生產(chǎn)效率，攪拌站的生產(chǎn)運行是相互協(xié)作，提高生產(chǎn)效率，勢必減少整個攪拌生產(chǎn)系統(tǒng)的能源消耗和碳排放量，適應(yīng)國家提出的低碳生產(chǎn)的要求；其三必須對攪拌站污染物進行有效的控制，以治理污染源、切斷傳播途徑等方式減少污染對環(huán)境的直接破壞；其四是整站設(shè)備外觀整潔，廠區(qū)規(guī)劃設(shè)計合理，物流運轉(zhuǎn)順暢，環(huán)境綠色怡人。綜上所述環(huán)保型攪拌站應(yīng)該從“節(jié)能、高效、環(huán)保、美觀”8 字方針入手，打造新型的環(huán)保節(jié)能型混凝土攪拌設(shè)備。

2 節(jié)能

隨著社會的不斷進步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)心我們賴以生存的地球，世界上大多數(shù)國家也充分認識到了環(huán)境對我們?nèi)祟惏l(fā)展的重要性。各國都在采取積極有效的措施來改善環(huán)境，減少污染。這其中最為重要也是最為緊迫的問題就是能源問題，要從根本上解決能源問題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施。最近幾年通過努力，混凝土攪拌站在節(jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了一定的經(jīng)驗。

節(jié)能是環(huán)保型混凝土攪拌設(shè)備的一個重要指標，因此在產(chǎn)品設(shè)計之初，就應(yīng)該將節(jié)能的理念貫穿始終，重點在新型的環(huán)保型攪拌站上做出了以下幾點改進：

（1）主站鋼結(jié)構(gòu)進行徹底的改進。摒棄水泥倉在主站一側(cè)扇形布置形式，通過科學(xué)的設(shè)計，將水泥倉移至整站的頂部，從而縮短粉料的輸送螺旋機的長度和角度，減少電機功率，減少能源消耗，每臺站裝機功率可直接下降 65kW 左右。

（2）整站結(jié)構(gòu)改進。水泥倉基礎(chǔ)施工量明顯減少，傳統(tǒng)的 4 個一組的水泥倉支腿全部省去，主站基礎(chǔ)僅存在主站鋼結(jié)構(gòu)的 8 個支撐點，減少基礎(chǔ)施工帶來的能源和費用的消耗。

（3）采用均勻配料方式。將傳統(tǒng)的砂石料由單斗沖擊式下料，轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚴酵瑫r下料，減少了因物料下料對平皮帶的影響，在延長皮帶動力設(shè)備壽命的同時，降低了電機裝機功率。

（4）均勻式同時下料方式還帶來了砂石在進入主機前，就已經(jīng)是砂石混合料，減少了砂石進入主機內(nèi)的攪拌消耗，從而降低了主機實際使用功耗。

（5）整站經(jīng)過合理的設(shè)計，將斜皮帶傾角提升至22°，并做到不撒料，加上主站基礎(chǔ)施工量少，因此整站占地面積大大減少。

（6）整站使用變頻和高低壓交換補償技術(shù)，將整站功耗較大的主機電機、斜皮帶電機、和平皮帶電機、螺旋機電機等等，做到均衡配置，減少實際用電消耗。

（7）攪拌站輔助設(shè)施的節(jié)能要求，輔助設(shè)施的建筑墻體保溫采用自保溫材料，提高保溫效果，減少用電消耗，部分生活用熱水可采用太陽能加熱輔以電加熱的模式以達到節(jié)能，室外照明路燈采用風(fēng)光互補型為主，輔以市電、衛(wèi)生間潔具均采用節(jié)水型潔具等措施。

（8）為了利用廠房大面積屋頂優(yōu)勢，做終水循環(huán)利用，對雨水儲藏利用，做日常洗車以及生產(chǎn)所用。

實踐驗證，通過這些改進的新型環(huán)保型混凝土攪拌站的能耗只有傳統(tǒng)攪拌設(shè)備的一半，也就是說每立方混凝土，生產(chǎn)所用電費由原來的 1.2 元左右減低至 0.6 元左右，雙線 180站使用一臺 250kW 變壓器即可生產(chǎn)。

3 高效

混凝土攪拌站高效運行，就能減少作業(yè)時間，提高生產(chǎn)能力，既可節(jié)省更多的能源，同時因為高效也會使攪拌車的等待時間減少，從而減少油耗、整站可節(jié)省 2～3 臺攪拌車的購入，還可以減少人力辦公的費用。

作為環(huán)保型攪拌站必須將生產(chǎn)效率控制在理論時間節(jié)點左右，真正實現(xiàn)攪拌站的高效運行?；炷翑嚢枵旧a(chǎn)周期理論上應(yīng)控制在 60s 之內(nèi)，在這個時間內(nèi)完成物料計量、物料輸送、物料投放、混合攪拌、成品卸料等多個環(huán)節(jié)，每一個單位時間的延時，勢必將延長實際生產(chǎn)時間，造成實際生產(chǎn)效率與理論值存在較大的差異。通過對攪拌站實際運行情況統(tǒng)計研究，影響攪拌站生產(chǎn)效率的最主要因素為砂石計量輸送時間長、攪拌時間長、成品下料時間長和整體時序控制優(yōu)化不夠徹底等，對新型的環(huán)保站在設(shè)計之初就要對這些控制點制定有效的措施加以控制，從而達到高效的目的。

（1）在砂石計量控制方面，環(huán)保站勢必將摒棄傳統(tǒng)的加法計量方式，必須將骨料分次計量投放轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r均勻計量投放，砂、石物料是同時落料，同時稱量的，將投放時間控制在 25s 之內(nèi)，從而達到高效輸送。

（2）砂石骨料在進入主機之前應(yīng)加以混合的裝置，使砂和石形成混合物，而不是一層砂一層石的效果，從而縮短主機內(nèi)部混合砂石的時間，保證在較短時間內(nèi)混凝土的攪拌品質(zhì)。

（3）混凝土成品在攪拌后落料時間的控制，受到攪拌車進料口的限制，主機下料速度往往大于攪拌車進口速度，造成溢料，這就對混凝土出料斗設(shè)計提出要求，不僅僅是導(dǎo)料作用，還應(yīng)起到一定的存料作用，保證主機盡快可以卸料。

（4）環(huán)保站還應(yīng)在控制系統(tǒng)上進行優(yōu)化，優(yōu)化各個時間時序的匹配關(guān)系，使一些時間可以重疊，從而減少整體的生產(chǎn)周期，保證高效運行。

采用以上技術(shù)設(shè)計的環(huán)保型混凝土站的循環(huán)時間往往只要 55～60s 左右，每小時內(nèi)攪拌站可以攪拌 60～65 盤，在其他輔助工序的優(yōu)化配合下，生產(chǎn)效率均可達到理論生產(chǎn)時序，180 站在峰值時往往能達到 200 方混凝土的生產(chǎn)量。

4 環(huán)保

環(huán)保作為環(huán)保型混凝土攪拌站的一個核心因素，對混凝土攪拌站直接產(chǎn)生的污染物的控制預(yù)防，也是人們直接對環(huán)保站的感知?？紤]這方面的因素，應(yīng)先分析攪拌站對環(huán)境有哪些污染的影響。粉塵、廢水、噪聲作為混凝土攪拌站的三大直接污染源逐漸被行業(yè)所認可，只有治理好這三個方面的污染源才能真正體現(xiàn)環(huán)保站的感觀體驗。

治理污染物往往從三個途徑入手，消除污染源、切斷傳播途徑、勞動者保護。其中消除污染源是將污染量控制在最低值，切斷傳播途徑是在污染物無法處理后的后續(xù)手段，勞動者保護是進一步減輕污染對人體的傷害，因此消除污染源應(yīng)是最重要的研究目標。

（1）消除污染源應(yīng)控制

粉塵治理：采用通氣量與使用相匹配的除塵器，（較普遍使用的除塵器通氣量較少）；除塵器應(yīng)便于維護，除塵器在倉頂往往因維護不當造成后期粉塵除塵效果差；粉料從進料開始輸送通道順暢，必須采用無人工干預(yù)控制自動完成收塵，并將收集的粉塵自動進入生產(chǎn)系統(tǒng)計量使用，減少粉塵二次污染，實現(xiàn)粉塵零排放使用，從而減少水泥的浪費；砂石料場應(yīng)配置有噴淋設(shè)施，適當增加料場砂石含水率，減少裝載機轉(zhuǎn)運砂石的揚塵；進場砂石建立砂石預(yù)處理車間，將砂石在進入使用前進行清洗，減少砂石使用過程中的揚塵；攪拌站輔助設(shè)施建筑材料盡可能使用綠色建材，使用天然資源的能源，無毒、無污染、無放射性材料。

廢水治理：配備砂石分離機與漿水回收系統(tǒng)，攪拌站作業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣，經(jīng)過砂石分離機后將砂石分離，砂石進入砂石料場再利用，廢水經(jīng)過廢漿水重新進入生產(chǎn)用水系統(tǒng)，真正實現(xiàn)廢水、廢渣的“零排放”效果；外加劑儲存裝置設(shè)防漏裝置，防止因外加劑泄露造成的污染；攪拌站主站接料斗處布置有洗車水路，保證攪拌車接料后車輛清潔；在整站的進出位置布置有洗車和噴淋設(shè)施，將進出車輛清理完成后方可進入，保證廠區(qū)內(nèi)外道路清潔；整站在布局設(shè)計中配置廢水收集管路，用于收集攪拌站場地內(nèi)的污水，收集至污水池中，經(jīng)過三次澄清進行處理。

噪聲治理：采用均勻的砂石落料系統(tǒng)，降低電機功率，減少噪音；整站采用低噪聲電機系統(tǒng)，降低噪聲對環(huán)境的影響；震動設(shè)備與其他設(shè)備連接部位均布置震墊，減少震動噪聲；更好的降低噪音，配置噪聲較小的螺桿空壓機為攪拌站提供氣源；采用地倉式配料機，計量斗位于地面以下，有效的減緩了砂石落料時產(chǎn)生的噪聲；各處物料轉(zhuǎn)接點設(shè)計降噪裝置，減少噪聲的產(chǎn)生。

（2）切斷傳播途徑

切斷污染的傳播途徑最有效的方式就是整站封裝，封裝將污染源與周圍環(huán)境進行有效的隔離，將污染物控制在有限的空間內(nèi)，從而減少對環(huán)境的影響，這個方式現(xiàn)已經(jīng)在建成的攪拌站上普遍采用了，但實施材料和控制要求差異很大。就環(huán)保站對封裝的要求，從外觀上攪拌站的料場、斜皮帶、主樓及筒倉全部封裝，材料采用環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的材料，保證封裝隔離效果，使污染源不泄露；同時配料機以及砂石堆場位于封閉空間內(nèi)，降低了鏟車上料的噪聲以及揚塵的污染。外窗采用中空玻璃降低噪聲；氣管、水管均裝有減振吊架，穿過磚墻、樓板時，在洞口周圍用軟材料填充密實；水泵房、集中空調(diào)機房的維護結(jié)構(gòu)內(nèi)壁均貼吸音材料減噪。辦公區(qū)內(nèi)統(tǒng)一進行景觀設(shè)計，種植枝葉繁茂樹木，以達到吸聲隔聲效果。

（3）對勞動者的保護

主要通過配置必要的勞動用品，來降低粉塵、噪聲等污染物對人體的傷害。

環(huán)保型混凝土攪拌站實現(xiàn)工廠式全封裝，從外觀上看即為一個全封閉的現(xiàn)代化工廠，無揚塵排放、無噪音污染周邊環(huán)境：廢水、廢料循環(huán)使用，無廢水、廢渣排放；與普通攪拌站相比，真正做到了環(huán)境友好，在環(huán)保性能方面必須有質(zhì)的飛躍。

5 美觀

美觀作為環(huán)保站的一個基礎(chǔ)要求，概括起來可以說環(huán)保型攪拌站就是攪拌技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和建筑藝術(shù)完美結(jié)合的現(xiàn)代化工廠。整站結(jié)構(gòu)造型應(yīng)具有美感，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)；規(guī)劃合理，廠區(qū)綠化率高；應(yīng)將整個場地利用進行功能分區(qū)：環(huán)保型攪拌站一般分為生產(chǎn)區(qū)與辦公區(qū)兩大部分，兩部分既要獨立布置，又要相互聯(lián)系；廠區(qū)內(nèi)部交通組織科學(xué)合理，主要道路寬度不小于 10m，次要道路寬度不小于 8m，機修車輛道路拐彎半徑不小于 12m。同時保證辦公區(qū)域的人車分流，設(shè)置獨立的人行通道；結(jié)合景觀設(shè)計，對建筑用地內(nèi)進行永久大面積綠化，采用喬、灌、草相結(jié)合，輔以花卉綠化，改善生態(tài)環(huán)境。

6 結(jié)束語

（1）環(huán)保型攪拌站應(yīng)從狹義的環(huán)保理念中拓展，不僅僅是處理污染物的排放，還應(yīng)響應(yīng)節(jié)能減排的要求，從攪拌站任何細微之處著手，時刻體現(xiàn)環(huán)保理念。

（2）節(jié)能、高效也是環(huán)保型攪拌站一個重要指標，是實現(xiàn)能源低消耗的唯一手段。

（3）從消除污染源、切斷傳播途徑、勞動者保護三個方面著手消除混凝土攪拌站的粉塵、污水、噪聲三大污染物。

綜上所述混凝土攪拌站為了適應(yīng)環(huán)保要求，從產(chǎn)品設(shè)計之初必須有明確的環(huán)保性能指標，從整站設(shè)備單位時間用能消耗、設(shè)備實際使用能源消耗、攪拌站主要污染物對環(huán)境影響的控制手段和整站規(guī)劃布局等等因素著手，實現(xiàn)混凝土攪拌站對環(huán)境影響最小化，真正實現(xiàn)攪拌站的環(huán)?；蔀檎嬲墓?jié)能高效環(huán)保型混凝土攪拌站。

［通訊地址］河南省洛陽市孟津縣洛陽佳一機電設(shè)備有限公司（100081）

黃靜剛（1974,4—），男，洛陽佳一機電設(shè)備有限公司研究所所長。主從事攪拌站系統(tǒng)圖設(shè)計、合同執(zhí)行圖紙的落實、環(huán)保設(shè)備的設(shè)計等工作。