目前，随着我国城镇化进程不断推进，基础设施建设对混凝土及其原材料的需求量仍呈上升趋势。然而，混凝土的重要原材料却面临前所未有的困境，天然砂石骨料资源短缺，机制砂石骨料价格持续上涨……在此现状下，采用轻骨料替代砂石作为制备混凝土的骨料，成为目前行业、企业破解相关产业困境的重要方法及新的发展趋势。
 

“此项创新成果在生产高性能轻骨料的同时，能够无害化协同处置固体废物。符合国家可持续发展战略，工业创新的意义重大。”“能够实现污泥、淤泥和工业固废的无害化协同处置，推广前景光明，环境效益、社会效益和经济效益良好。”在近日中国混凝土与水泥制品协会组织的科技成果鉴定会上，20多位来自轻骨料行业相关设备和生产企业、工程设计院所、混凝土及工程建设单位的专家、领导，面对山东恒远利废技术股份有限公司（以下简称山东恒远）研发及参评的科技成果——瀑落式回转窑制备轻骨料的生产工艺与成套技术装备项目，给出了一致的高评价。“该成果标志着我国轻骨料产业里程碑式的进步。”中国混凝土与水泥制品协会执行会长徐永模对此项创新成果评价颇高。

每年减少碳排放超8000吨

近几年，轻骨料在桥梁、公路、预制构件、大跨度公共建筑、高层及超高层建筑、保温隔热墙体中的需求日益突出。采用轻骨料配制的混凝土具有轻质高强、隔热保温、多功能复合和生态环保效益突出等特点。但是，与我国成长中的市场需求相比，轻骨料产业目前发展水平却长期处于落后状态，主要表现在生产工艺粗放、烧成热耗高、环保减排工艺落后、产能低下、轻骨料产品的市场竞争力不够等方面。轻骨料行业亟需低能耗、低排放的高性能轻骨料生产核心装备，以及协同处置各类固体废弃物和危险废弃物的个性化生产工艺和轻骨料材料设计技术。

面对行业痛点及难点，山东恒远结合国内轻骨料行业的特点对传统的回转窑设备及工艺进行改造，形成了多项具有自主知识产权的发明专利设备，包括瀑落式回转窑、立式紊流搅拌机等。研发团队对制备轻骨料的生产工艺进行了完善，提出“低温烘干+高温焙烧+急速冷却”的技术路线。“此项技术路线对于成分和来源比较复杂的原材料如市政污泥、湖泊河流淤泥等固废及铬渣、垃圾焚烧飞灰等危废，具有较强的兼容性和适用性，可在无害化处置固体废弃物甚至是危险废弃物的基础上，制备高性能轻骨料。”山东恒远相关负责人告诉记者。

国家建筑材料工业水泥能效环保评价检验测试中心出具的能效测试报告表明，产能10万立方米轻骨料并协同处置市政污泥和劣质粉煤灰的瀑落式回转窑烧成体系的成品综合热耗为41.64kgce/t，与传统轻骨料回转窑平均热耗约164 kgce/t相比，综合热耗大幅降低。按照1kg标准煤碳排放系数为0.68计算，相当于每年减少约8340吨的碳排放。

实现固废危废无害化协同处置

“当前环保行业中，固废无害化处理方式多种多样，但最大的问题是无法在无害化处理的基础上，实现规模化和资源化的综合利用。”云南省水泥制品协会会长王泽生表示，经多年调研和探索，业内人士已经发现固废的建材化综合利用是最有发展前景的技术路线。他建议，项目团队继续探索与现有环保设施进行体系化集成的可能性。

在谈及此项创新成果性能时，中建西部建设建材科学研究院院长高育欣告诉记者，与传统轻骨料生产装备相比，本成果的环保标准高、设备紧凑、占地面积小，物料大量采用污泥、淤泥和工业固废，在原材料的预处理方面，环节精炼，效果非常好，有可能成为轻骨料产业升级的关键成套技术装备。

“技术创新始终是推动产业发展的关键点，同时也是促进企业发展的最有效途径。山东恒远的项目团队在十几年的实践里，始终钻研高性能轻骨料制备技术及成套装备。目前，公司正与天津水泥工业设计研究院等单位进行产学研合作，加快推广应用，旨在将‘中国创新’‘中国制造’推出国门，在世界范围内树立中国创造的品牌，取得更大的经济效益和社会效益。”山东恒远相关负责人说。

目前，山东恒远的项目团队已在山东寿光、潍坊等地进行了协同处置污泥和劣质粉煤灰等轻骨料项目，建立了4条高性能轻骨料生产线协同处置固体废弃物。同时，其将科技创新的领域扩展到协同处置危险废弃物，在天津开启了年处理10万吨危险废弃物HW17制备轻骨料项目试点。据悉，采用本科技成果的设备和工艺技术制备的高性能轻骨料已实现了建设工程应用，创造了很大的环境效益、社会效益和经济效益。