预拌混凝土面向可持续发展的绿色制造

原标题： 预拌混凝土面向可持续发展的绿色制造

作   者： 彭建良，陈大林，郑登攀

彭建良，陈大林，郑登攀


（漳州路桥翔通建材有限公司，福建  漳州  363006）


［摘   要］预拌混凝土行业向绿色环保方向转型是必然的发展方向，面向可持续发展的绿色制造是强调一种在产品生命周期中对环境负面影响最小、资源利用率最高、并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。本文简要介绍了绿色制造内容体系、预拌混凝土绿色制造关注点分析及绿色制造的具体措施，认为预拌混凝土行业引进绿色制造模式是适宜的。


［关键词］预拌混凝土；绿色环保；可持续发展；绿色制造


0 前言


资源、环境、人口是当今人类社会所面临的三大主要问题，特别是环境和资源问题，对人类社会生存与发展造成了严重威胁。随着我国经济不断地快速发展，资源消耗过快、能源短缺、环境污染已越来越严峻，国家及地方政府对产业的环境保护及可持续发展的要求不断提高，特别是“十二五”规划纲要已明确提出了要建设“资源节约型”和“环境友好型”社会，各行各业都纷纷响应政府号召，在产业绿色生产、节能、环保化建设与改造方面都投入了大量的人力、物力和财力，共同推动政府的这项决策，为子孙后代造福。


作为低门槛、高能耗且污染相对严重的制造行业，预拌混凝土企业也需要大力发展绿色制造，突出表现在以下的几个方面：（1）河砂大量使用，造成资源几近枯竭，土地资源大面积流失。（2）许多小型预拌混凝土企业因为资金投入少，对搅拌站规划建设缺乏环保设施投入。（3）企业环保意识差，没有环保管理或者管理混乱，厂区粉尘飞扬、搅拌车破旧不堪，废弃混凝土堆积如山，污水到处排放。（4）环保检测不达标——生产过程中产生的噪声、粉尘、废水排放对周边环境及居民的正常生活造成影响。预拌混凝土企业面向可持续发展的绿色制造，已成为加快建设“资源节约型”和“环境友好型”社会的必然需求。
1 预拌混凝土绿色制造内容体系的简介


预拌混凝土面向可持续发展的绿色制造，又称为环境意识制造和面向环境的制造，是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式。其目标是使预拌混凝土从选材、设计、生产、运输、使用到报废处理的整个生命周期，对环境负面影响最小、资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。


绿色混凝土的生命周期可大致分为五个阶段：原材料绿色制备阶段、产品绿色设计与清洁生产阶段、产品的绿色流通阶段及产品绿色使用阶段及产品再资源化阶段。归纳包括了绿色选材、绿色设计、清洁生产、绿色运输、再资源化技术及企业环境管理等内容。其中，绿色设计是绿色制造的核心，它在企业硬件、软件、组织机构、管理模式的支持下，不断地同预拌混凝土生命周期的其他阶段以及外部环境因素交换信息，通过信息的反馈与控制实现预拌混凝土的清洁生产、回收处理及再利用。绿色制造谋求经济性的实现下的产品生命周期环境协调特性：1）节省资源与能源；2）良好的环境保护特性；3）良好的劳动保护特性。

2 预拌混凝土绿色制造关注点分析


对预拌混凝土企业从选材、设计、生产、运输、使用到报废处理的整个生命周期中的关键过程与绿色制造的三大环境协调特性（资源与能源、环境保护、劳动保护）之间的关注点作出分析（见表 1），才能有效制定针对性的改进措施，大力发展属于预拌混凝土企业特色的绿色制造。

3 预拌混凝土绿色制造的具体措施


3.1  绿色选材


在绿色制造中的材料应是低能耗、低成本、少污染的材料。


天然河砂是短时期内不可再生资源，随着经济不断发展，城镇化进程的快速推进，基础设施、房地产建设规模的日益扩大，全国大部分地区都面临天然河砂资源枯竭的困境。应多选用工业废渣、尾矿石、石屑、建筑垃圾等再利用生产出的机制砂。


减水剂：选用绿色高性能聚羧酸减水剂，逐步淘汰高掺量、高污染、低减少率的普通减水剂。


骨料：开发使用再生混凝土、建筑垃圾等骨料的二次资源。


水泥：选用较低能耗，大量掺用粉煤灰、工业废渣、粒化高炉矿渣粉等混合材的散装水泥。


3.2    绿色设计


预拌混凝土绿色设计包含了绿色混凝土配合比设计、节能设计、面向环境的集成设计、人机工程设计等等。


3.2.1  绿色混凝土配合比设计


（1）多设计生产低用水量、高掺合料、低水胶比、高流动性、体积稳定性良好的高性能混凝土。（2）多设计生产含有再生骨料或者人工砂原料的混凝土。


3.2.2  节能设计


（1）搅拌站的装载机上料过程改为空中料仓上料系统，可节省约 2.4 元m3 的油耗、配件及人力成本。（2）搅拌站设备采用普通电机改为变频电机，节电率超过20%。（3）推广使用零过渡过程低压动态无功率补偿装置，节电率超过 15%。


3.2.3  面向环境的集成设计


（1）对料仓、搅拌楼采用全封闭生产线，设置降尘降噪系统：采用空心砖、隔声板隔离和吸收噪声，采用喷淋装置对料仓进行降尘，采用除尘器收集搅拌楼及粉罐的粉尘。 （2）设置生产废弃物回收利用系统：将工地退回的报废混凝土、搅拌车剩料、卸料过程跑冒滴漏、试块制作剩料、皮带落料等剩料，通过砂石分离机进行浆骨分离，回收利用砂石骨料，减少废弃物的排放。（3）设置污水回收利用系统：将砂石分离机分离后的浆水、清洗地面的污水、回收的雨水通过回收池进行收集和污水浓度调配（自动检测与控制污水浓度）并通过管道输送至搅拌楼使用到不同强度等级的混凝土中。（4）设置场地扬尘降尘系统：空场地的粉尘需要采用喷淋装置，定时进行降尘，避免扬尘随风飘扬。（5）设置场地雨污水排放过滤系统：场地雨污水可进行回收利用，剩余部分需要对外排放，应设置过滤系统，通过石英砂进行过滤，确保排放出去的水达标无污染。


3.2.4  人机工程设计


（1）目前国内大多数搅拌站是将主机操作员、调度员、技术值班、维修人员的办公地点放在搅拌楼上，不利于生产保护、劳动保护及人体健康，所有人员应远离搅拌楼，生产、质量和设备点检监控采用视频、ERP 系统。（2）搅拌楼上料采用装载机，不利于生产保护、劳动保护及人体健康，应采用自动空中料仓系统。（3）销售管理、材料入库、材料库存、配合比管理、调度管理、上料控制、搅拌控制、计量管理、卸料控制、出厂检验、运输控制、交货检验等等采用 ERP、GPS 系统。


3.3  清洁生产及资源再利用


（1）建立清洁生产组织机构，建立清洁生产管理制度，推行清洁生产审核。（2）制定雨污水使用奖惩制度，设置生产用水池，收集雨水及净化污水，结合回收污水，尽量少用自来水。（3）建立点检制度，维护设备完好状态，降低设备故障，降低能耗，生产过程中减少原材料及混凝土的跑冒滴漏。（4）合理安排搅拌楼生产，减少空载无功损耗，降低用电能耗。（5）安排生产过程环境状况（噪声、粉尘、污水排放）检测，针对不符合要求的及时进行改进。（6）生产过程中对进入料仓、进入搅拌楼的生产检验人员发放劳保用品，进行劳动保护。（7）制定混凝土剩料、退回料再利用的奖惩制度，鼓励调度员、搅拌车驾驶员及技术值班合理使用混凝土剩料及退回料，减少砂石分离后污水数量，减少资源浪费。（8）定期对场地进行降尘处理，防止搅拌车、货车进出带来的扬尘到处飞扬。（9）制定原材料使用定额量控制奖惩制度，控制原材料使用过程中的跑冒滴漏，减少资源浪费。（10）与当地环保部门进行合作，委托第三方环保检测，获取排污许可证。


3.4  绿色运输


（1）合理制定运输路线，尽量减少不合理的运输距离，从而降低不合理油耗。（2）采用 CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气）等新型能源替代燃油的搅拌运输车。（3）制定油耗定额制度及奖惩制度，控制运输过程中的油耗量，减少运输过程中乱踩油门、停车不熄火等无效油耗状况。（4）采用 GPS 对运输过程进行监控，合理进行调度，提高设备利用率，避免过多积压车状况，减少资源及能源浪费。


3.5  企业环境管理


建立环境管理和职业健康安全组织机构，制定环境管理及职业健康安全目标指标，推行 GBT24001 环境管理体系和 GBT28001 职业健康安全管理体系，制定环境管理方案、职业健康安全管理方案，建立和完善环境管理制度和职业健康安全管理制度，加强日常环境指标检测力度，强化劳动保护特别是根源上（人少暴露于危险环境中）的劳动保护，推行环境管理体系认证和职业健康安全管理体系认证。必要时，通过国家环保总局的十环认证。


3.6  花园式厂区


生产与生活区通过绿化带进行隔离，厂区大门、厂区道路、四周围墙及生产生活设施周边均植树种草，建立各种绿化带，使得搅拌站四季常绿，起到美化、绿化、降尘、降噪的作用。


3.7  设计和推广使用绿色混凝土产品


3.7.1  设计和推广使用绿色高性能混凝土。


绿色高性能混凝土的特点：1）所使用的水泥必须是“绿色水泥”。“绿色水泥”是指水泥工业将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高水平，并能够循环利用其它工业的废渣和废料，最大限度地节约水泥熟料用量，技术装备上更加强化了环境保护的技术和措施，减少环境污染保护环境。2）更多地掺加经过加工处理的工业废渣，如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料，以节约水泥，并改善混凝土耐久性。3）大量应用以工业废液为原料制造的减水剂及其复合外加剂。4）通过改善和易性来改善浇注密实性能，降低噪音和能耗；通过大幅度提高混凝土耐久性，延长结构物的使用寿命，进一步节约维修和重建费用，减少对自然资源无节制的使用。


3.7.2  设计和推广使用再生骨料混凝土 。


再生骨料混凝土指以废混凝土、废砖块、废砂浆作骨料，加入水泥砂浆拌制的混凝土。


3.7.3  设计和推广使用环保型混凝土。


将环保型混凝土如低碱混凝土（可用于植物或者水中生物生长的混凝土）、透水混凝土等，用于城市道路及各种水沟水池及河流改造。
4 结语


绿色制造作为一种先进制造模式，它强调在产品生命周期全过程中采取绿色措施，从而尽可能地减少产品在整个生命周期中对环境和人体健康的负面影响，提高资源和能源的利用率。这种模式的研究与应用推广在国内外的制造业都还处于上升发展阶段。目前预拌混凝土发展也到了一个关键阶段，向绿色环保方向转型是必然的发展趋势，因此，预拌混凝土行业引进绿色制造这一面向可持续发展的先进制造模式，笔者认为非常适宜，它将为企业在转型中提供了良好的理论依据及成功的借鉴案例，克服行业再摸索的难处。文中有考虑不周或表达不清之处，望各位专家及同行批评指正。

参考文献


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