[摘要] “砂石分离、废浆水的自动回收再利用”的投资和管理是通过对废弃混凝土拌合物处置过程的环境行为进行控制,减少混凝土处置过程对环境的危害。通过对废浆水与自来水对比试验,并进行有效配制,使废浆水在胶砂和混凝土中的应用性能满足现行混凝土用水标准要求。
[关键词] 砂石分离、废浆水自动回收 高性能处置利用
一、前言
混凝土是资源和能源的消耗大户,混凝土材料在应用和发展过程中也伴随着较大的环境污染,直接威胁人类的生态环境。“砂石分离、废浆水的自动回收再利用”的投资和管理是通过对废弃混凝土拌合物处置过程的环境行为进行控制,减少混凝土处置过程对环境的危害,保持混凝土可持续发展的有效方法之一,也是资源再利用的一项重大措施。
二、设备性能要求
砂石分离、废浆水循环利用设备的开发、应用,国内已有近二十年的历史,该技术能做到将搅拌车、搅拌楼出料口的剩余废弃混凝土拌合物中的砂、石进行一次性分离,搅拌车筒内的洗刷水经多个沉淀池的沉淀,经循环利用,达到废水的零排放。但沉淀池中的沉淀物仍需进行二次废物处理,费时、费钱,达不到废浆水的利用和环境管理要求。
将砂石分离、废浆水的自动回收利用与搅拌生产结合为一体,实现高性能自动化完全处置的设备就是我们所需要的。台湾钟美实业有限公司配置的砂石分离、废浆水的自动回收设备能满足我们的要求,见下图。
该设备分两部分作业:
1、分离作业:
冲洗车辆进入分离机位置,给水系统自动放水进搅拌车,搅拌车通过顺旋、逆转,将搅拌筒内水排空,废料进入分离机接收槽,分离机将砂、石、水泥浆分离。
该设备分两部分作业:
2、废水搅拌、输送、再利用作业
这部分有三个清水池、四个搅拌池组成,通过搅拌池中心电机控制螺旋叶,自动控制时间,配有二条输送管道:一条连接搅拌楼控制系统,通过计量称作混凝土生产用水;一条溢流回流到搅拌池解决静态下的沉淀问题。
设备的技术参数:
一次搅拌车洗净台数 1-5辆
砂石分解能力 26-30m3/h
废浆分解能力 1m3/10S
废浆回收能力 100%
清运废弃物 0%
此设备体积小,马力小,流程简单,能进行全自动高性能一次处理控制,无需专人控制。
三、废浆水的利用
由于回收的废浆水的PH值、含固量、比重等都明显有别于《混凝土用水标准》(JGJ63-2006),因此,回收废浆水作为混凝土拌合用水,首先应对废浆水的基本性能进行试验,了解废浆水和自来水的性能差异。
1、废浆水与自来水的性能。
废浆水与自来水的性能
2、不同浓度废浆水,保持同一标准稠度时的水泥凝结时间和水泥胶砂抗折/抗压强度比见下表。
不同浓度废浆水,保持同一标准稠度时的水泥凝结时间和水泥胶砂抗折/抗压强度比
[Page] 3、不同浓度废浆水,保持用水量不变,标准稠度增大时水泥凝结时间和胶砂抗折/抗压强度比见下表。
不同浓度废浆水,保持用水量不变,标准稠度增大时水泥凝结时间和胶砂抗折/抗压强度比
4、废浆水不同比例掺量在不同强度等级混凝土中的影响效应
自来水与废浆水不同比例掺量为:
①自来水;
②自来水:回收水=6:4;
③自来水:回收水=5:5;
④自来水:回收水=3:7;
⑤回收水
4.1、混凝土配合比
4.2、试验结果
坍落度/mm
①自来水;
②自来水:回收水=6:4;
③自来水:回收水=5:5;
④自来水:回收水=3:7;
⑤回收水
[Page] 56天电通量/C
①自来水;
②自来水:回收水=6:4;
③自来水:回收水=5:5;
④自来水:回收水=3:7;
⑤回收水
60天抗压强度/MPa
①自来水;
②自来水:回收水=6:4;
③自来水:回收水=5:5;
④自来水:回收水=3:7;
⑤回收水
60天抗压强度比%
①自来水;
②自来水:回收水=6:4
②自来水:回收水=6:4;
③自来水:回收水=5:5;
④自来水:回收水=3:7;
⑤回收水
[Page] 5、废浆水不同比例掺量在低水泥用量混凝土中的影响效应
5.1、配合比
5.2、试验结果
注:③④⑤配合比外加剂用量增加0.1%。
废浆水不同比例掺量在低水泥用量混凝土中的影响效应
①自来水;
②自来水:回收水=6:4;
③自来水:回收水=5:5;
④自来水:回收水=3:7;
⑤回收水
通过以上试验分析,废浆水在胶砂和混凝土的应用影响如下:
①、废浆水和自来水在适当比例时对混凝土用水量影响不大,也不影响其拌合物的流动性能,废浆水和自来水之比以4:6为宜。
②、不同比例废浆水的掺量,在胶砂强度试验中,各龄期抗压强度与用自来水胶砂抗压比均在95%以上;在混凝土强度试验中,除3天强度略低外,7天、28天和60天强度比使用自来水的混凝土强度均有所提高。废浆水的使用性能满足现行混凝土用水标准要求。
③、当废浆水和自来水比例为5:5或超过此比例时,可以调整用水量或外加剂掺量来保持其工作性。
④、废浆水可用应用于C50及以下强度等级混凝土和低水泥用量的混凝土。
6、废浆水应用的使用管理
6.1、每天应对回收水PH值、含固量进行不少于二次的测定,其中PH值应大于等于5。
6.2、混凝土强度等级≤C20的配合比可使用70%-100%的回收水。
6.3、当含固量小于6%时,回收水与自来水比例为4:6可按日常配比生产。
6.4、当回收水与自来水比例为5:5或超过此比例生产,可以调整用水量或外加剂掺量来保持其工作性。
6.5、当含固量大于6%时,根据含固量调节回收水使用量,或采取其它措施。
四、砂石分离、废浆水自动回收设备及利用的经济效果
1、美化环境,实现了污染物的零排放,对环境的保护起到了积极的作用。
2、利用成本节约计算
2.1、砂石回收
按我公司2008年全年方量计算,每年回收砂石约1850吨。
2.2、废浆水回收
按我公司2008年全年方量计算,每年回收废浆水约19820吨。
2.3、节约资源清理费用
砂石污水回收处理节约了排污费和对混凝土余料的处理费,每年共计15万元。
3、全年节省资金
每年节省砂石材料费约6万元,水费约6万元,资源清理费用15万元,预计全年节省资金27万元左右。
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