目前，隨著我國城鎮(zhèn)化進程不斷推進，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對混凝土及其原材料的需求量仍呈上升趨勢。然而，混凝土的重要原材料卻面臨前所未有的困境，天然砂石骨料資源短缺，機制砂石骨料價格持續(xù)上漲……在此現(xiàn)狀下，采用輕骨料替代砂石作為制備混凝土的骨料，成為目前行業(yè)、企業(yè)破解相關(guān)產(chǎn)業(yè)困境的重要方法及新的發(fā)展趨勢。
 

“此項創(chuàng)新成果在生產(chǎn)高性能輕骨料的同時，能夠無害化協(xié)同處置固體廢物。符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，工業(yè)創(chuàng)新的意義重大。”“能夠?qū)崿F(xiàn)污泥、淤泥和工業(yè)固廢的無害化協(xié)同處置，推廣前景光明，環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益良好。”在近日中國混凝土與水泥制品協(xié)會組織的科技成果鑒定會上，20多位來自輕骨料行業(yè)相關(guān)設(shè)備和生產(chǎn)企業(yè)、工程設(shè)計院所、混凝土及工程建設(shè)單位的專家、領(lǐng)導(dǎo)，面對山東恒遠利廢技術(shù)股份有限公司（以下簡稱山東恒遠）研發(fā)及參評的科技成果——瀑落式回轉(zhuǎn)窯制備輕骨料的生產(chǎn)工藝與成套技術(shù)裝備項目，給出了一致的高評價。“該成果標志著我國輕骨料產(chǎn)業(yè)里程碑式的進步。”中國混凝土與水泥制品協(xié)會執(zhí)行會長徐永模對此項創(chuàng)新成果評價頗高。

每年減少碳排放超8000噸

近幾年，輕骨料在橋梁、公路、預(yù)制構(gòu)件、大跨度公共建筑、高層及超高層建筑、保溫隔熱墻體中的需求日益突出。采用輕骨料配制的混凝土具有輕質(zhì)高強、隔熱保溫、多功能復(fù)合和生態(tài)環(huán)保效益突出等特點。但是，與我國成長中的市場需求相比，輕骨料產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展水平卻長期處于落后狀態(tài)，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)工藝粗放、燒成熱耗高、環(huán)保減排工藝落后、產(chǎn)能低下、輕骨料產(chǎn)品的市場競爭力不夠等方面。輕骨料行業(yè)亟需低能耗、低排放的高性能輕骨料生產(chǎn)核心裝備，以及協(xié)同處置各類固體廢棄物和危險廢棄物的個性化生產(chǎn)工藝和輕骨料材料設(shè)計技術(shù)。

面對行業(yè)痛點及難點，山東恒遠結(jié)合國內(nèi)輕骨料行業(yè)的特點對傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯設(shè)備及工藝進行改造，形成了多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利設(shè)備，包括瀑落式回轉(zhuǎn)窯、立式紊流攪拌機等。研發(fā)團隊對制備輕骨料的生產(chǎn)工藝進行了完善，提出“低溫烘干+高溫焙燒+急速冷卻”的技術(shù)路線。“此項技術(shù)路線對于成分和來源比較復(fù)雜的原材料如市政污泥、湖泊河流淤泥等固廢及鉻渣、垃圾焚燒飛灰等危廢，具有較強的兼容性和適用性，可在無害化處置固體廢棄物甚至是危險廢棄物的基礎(chǔ)上，制備高性能輕骨料。”山東恒遠相關(guān)負責人告訴記者。

國家建筑材料工業(yè)水泥能效環(huán)保評價檢驗測試中心出具的能效測試報告表明，產(chǎn)能10萬立方米輕骨料并協(xié)同處置市政污泥和劣質(zhì)粉煤灰的瀑落式回轉(zhuǎn)窯燒成體系的成品綜合熱耗為41.64kgce/t，與傳統(tǒng)輕骨料回轉(zhuǎn)窯平均熱耗約164 kgce/t相比，綜合熱耗大幅降低。按照1kg標準煤碳排放系數(shù)為0.68計算，相當于每年減少約8340噸的碳排放。

實現(xiàn)固廢危廢無害化協(xié)同處置

“當前環(huán)保行業(yè)中，固廢無害化處理方式多種多樣，但最大的問題是無法在無害化處理的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)規(guī)模化和資源化的綜合利用。”云南省水泥制品協(xié)會會長王澤生表示，經(jīng)多年調(diào)研和探索，業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)發(fā)現(xiàn)固廢的建材化綜合利用是最有發(fā)展前景的技術(shù)路線。他建議，項目團隊繼續(xù)探索與現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施進行體系化集成的可能性。

在談及此項創(chuàng)新成果性能時，中建西部建設(shè)建材科學(xué)研究院院長高育欣告訴記者，與傳統(tǒng)輕骨料生產(chǎn)裝備相比，本成果的環(huán)保標準高、設(shè)備緊湊、占地面積小，物料大量采用污泥、淤泥和工業(yè)固廢，在原材料的預(yù)處理方面，環(huán)節(jié)精煉，效果非常好，有可能成為輕骨料產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵成套技術(shù)裝備。

“技術(shù)創(chuàng)新始終是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點，同時也是促進企業(yè)發(fā)展的最有效途徑。山東恒遠的項目團隊在十幾年的實踐里，始終鉆研高性能輕骨料制備技術(shù)及成套裝備。目前，公司正與天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院等單位進行產(chǎn)學(xué)研合作，加快推廣應(yīng)用，旨在將‘中國創(chuàng)新’‘中國制造’推出國門，在世界范圍內(nèi)樹立中國創(chuàng)造的品牌，取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。”山東恒遠相關(guān)負責人說。

目前，山東恒遠的項目團隊已在山東壽光、濰坊等地進行了協(xié)同處置污泥和劣質(zhì)粉煤灰等輕骨料項目，建立了4條高性能輕骨料生產(chǎn)線協(xié)同處置固體廢棄物。同時，其將科技創(chuàng)新的領(lǐng)域擴展到協(xié)同處置危險廢棄物，在天津開啟了年處理10萬噸危險廢棄物HW17制備輕骨料項目試點。據(jù)悉，采用本科技成果的設(shè)備和工藝技術(shù)制備的高性能輕骨料已實現(xiàn)了建設(shè)工程應(yīng)用，創(chuàng)造了很大的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。