目前，隨著我國城鎮化進程不斷推進，基礎設施建設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上漲……在此現狀下，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、企業破解相關產業困境的重要方法及新的發展趨勢。
 

“此項創新成果在生產高性能輕骨料的同時，能夠無害化協同處置固體廢物。符合國家可持續發展戰略，工業創新的意義重大。”“能夠實現污泥、淤泥和工業固廢的無害化協同處置，推廣前景光明，環境效益、社會效益和經濟效益良好。”在近日中國混凝土與水泥制品協會組織的科技成果鑒定會上，20多位來自輕骨料行業相關設備和生產企業、工程設計院所、混凝土及工程建設單位的專家、領導，面對山東恒遠利廢技術股份有限公司（以下簡稱山東恒遠）研發及參評的科技成果——瀑落式回轉窯制備輕骨料的生產工藝與成套技術裝備項目，給出了一致的高評價。“該成果標志著我國輕骨料產業里程碑式的進步。”中國混凝土與水泥制品協會執行會長徐永模對此項創新成果評價頗高。

每年減少碳排放超8000噸

近幾年，輕骨料在橋梁、公路、預制構件、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高強、隔熱保溫、多功能復合和生態環保效益突出等特點。但是，與我國成長中的市場需求相比，輕骨料產業目前發展水平卻長期處于落后狀態，主要表現在生產工藝粗放、燒成熱耗高、環保減排工藝落后、產能低下、輕骨料產品的市場競爭力不夠等方面。輕骨料行業亟需低能耗、低排放的高性能輕骨料生產核心裝備，以及協同處置各類固體廢棄物和危險廢棄物的個性化生產工藝和輕骨料材料設計技術。

面對行業痛點及難點，山東恒遠結合國內輕骨料行業的特點對傳統的回轉窯設備及工藝進行改造，形成了多項具有自主知識產權的發明專利設備，包括瀑落式回轉窯、立式紊流攪拌機等。研發團隊對制備輕骨料的生產工藝進行了完善，提出“低溫烘干+高溫焙燒+急速冷卻”的技術路線。“此項技術路線對于成分和來源比較復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上，制備高性能輕骨料。”山東恒遠相關負責人告訴記者。

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

實現固廢危廢無害化協同處置

“當前環保行業中，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上，實現規?；唾Y源化的綜合利用。”云南省水泥制品協會會長王澤生表示，經多年調研和探索，業內人士已經發現固廢的建材化綜合利用是最有發展前景的技術路線。他建議，項目團隊繼續探索與現有環保設施進行體系化集成的可能性。

在談及此項創新成果性能時，中建西部建設建材科學研究院院長高育欣告訴記者，與傳統輕骨料生產裝備相比，本成果的環保標準高、設備緊湊、占地面積小，物料大量采用污泥、淤泥和工業固廢，在原材料的預處理方面，環節精煉，效果非常好，有可能成為輕骨料產業升級的關鍵成套技術裝備。

“技術創新始終是推動產業發展的關鍵點，同時也是促進企業發展的最有效途徑。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及成套裝備。目前，公司正與天津水泥工業設計研究院等單位進行產學研合作，加快推廣應用，旨在將‘中國創新’‘中國制造’推出國門，在世界范圍內樹立中國創造的品牌，取得更大的經濟效益和社會效益。”山東恒遠相關負責人說。

目前，山東恒遠的項目團隊已在山東壽光、濰坊等地進行了協同處置污泥和劣質粉煤灰等輕骨料項目，建立了4條高性能輕骨料生產線協同處置固體廢棄物。同時，其將科技創新的領域擴展到協同處置危險廢棄物，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。據悉，采用本科技成果的設備和工藝技術制備的高性能輕骨料已實現了建設工程應用，創造了很大的環境效益、社會效益和經濟效益。