環保型融雪劑正在受到各國的青睞,北京市從今年開始率先使用環保型融雪劑,不再使用沿用多年的鹽水除雪化冰,河北、哈爾濱、沈陽等省市也在積極推廣應用。為開發此類產品,根據生產經營處資料調查要求,我們機檢了近5年的中文資料和各種網頁,手檢了環保、材料等有關方面的刊物。結果查到的文章、文摘、消息性的資料較多。根據文獻資料報道,按照生產經營處調查要求將調查結果匯總如下:
1 融雪劑種類、特性、行業標準
融雪劑顧名思義,其作用是融雪化冰,代替食鹽主要作為城市道路、高速公路、機場、港口、橋梁等設施的除雪化冰,有的融雪劑還可用作建筑工程冬季施工冰雪融化的速融劑和防凍外加劑等。融雪劑不能對道路、混凝土構件、橋梁設施有損害,也不能破壞花草樹木、農作物、動物及對人有損害。
1.1 融雪劑種類和特性
融雪劑又叫除雪劑、消雪化冰劑、冰雪速融劑、冰雪融等,主要作用是融雪化冰。由于傳統融雪化冰方法是用食鹽水,為區分本文所提到的融雪劑指的是除食鹽水以外的環保型融雪劑。
目前我國開發的融雪劑種類較多,按物態分為固體和液體;按組成分為無機物和無機物與有機物的混合,以無機物與有機物的的混合物為最多,其中環保型的融雪劑多為不含或少含氯的MgCl2等化學品的混合物;也可按不同用途分類,一般用于城市道路的品質較低,用于橋梁機場等地的品質要求較高,但其質量都必須符合標準。環保型融雪劑除成分比例為技術關鍵外,添加劑(助溶劑等作用)也保密。在表1中比較了幾種常用的融雪劑性能。
表1 幾種常用的融雪劑性能比較
類別 |
氯化納 |
氯化鈣 |
氯化鎂 |
融雪劑 |
對金屬的腐蝕性 |
100% |
50~70% |
40~60% |
5~20% |
對水泥的腐蝕性 (250次凍融) |
強烈破壞 100% |
強烈破壞 25% |
輕微破壞 5% |
無破壞 1% |
對土壤影響 |
造成土壤 板結 |
土壤輕度 板結 |
影響較小 |
改良堿性土壤 |
對地下水的影響
|
鈉質增高 對人的影響較大 |
鈣質增高 對人的影響較小 |
鎂質增高 對人無害 |
鎂質增高 對人無害 |
最低冰點 |
-21℃ |
-50℃ |
-33℃ |
-60℃ |
融雪速度 |
100% |
150% |
150% |
200% |
適宜工作溫度 |
-1℃~-10℃ |
-1℃~-30℃ |
-1℃~-20℃ |
-1℃~-40℃ |
保持時間 (雪前噴灑) |
1天 |
1~2天 |
2~3天 |
4~7天 |
1.2 標準
從今年起北京開始使用環保型融雪劑,國家和環保行業還沒有產品標準,即沒有國家標準和行業標準。北京市環衛設計科學研究所今年起草了北京市地方標準,經北京市批準后于十一月一日開始實施。
融雪劑標準在理化性能、融雪性能和環保性能三方面規定了13項技術指標。除了要求融雪產品具有不低于鹽水的融雪速度之外,還特別突出了環保性能方面的要求:諸如無令人不快的氣味、對設施的腐蝕率必須低于氯化納的50%、pH值適中等,另外對融雪劑中汞、鉛、砷等5種重金屬的含量也作了嚴格界定,如每公斤融雪劑汞含量必須低于0.05mg,砷和鎘必須低于5mg。在標準中的13項指標,有9項涉及到環保指標。其中融雪能力試驗、金屬碳鋼腐蝕試驗、植物耐鹽試驗、毒性試驗和重金屬含量5個項目的質量指標,只要有一項不合格,該融雪劑產品就被判定為不符合標準、不能使用的產品。生產廠家應向使用單位提供樣品和自查結果,用戶有權按標準驗收。
北京市融雪劑標準是目前國內唯一的地方標準。國外標準只查到太平洋西北除雪協會制定的標準。我國有的生產廠家的產品質量是按此標準為依據,以便于出口。此標準與北京市標準除對鎘、汞的規定相同外,還增加了對銅、鋇、硒、鎵等元素的要求。
北京市及太平洋西北除雪協會的標準見附件。
目前我國新型環保型融雪劑多為無機物混合物,其生產工藝較簡單,生產設備也不復雜。只需將原料按照科學配方混合攪拌均勻,分級過篩即可。產品質量通過控制原料質量和配置比例來保證,產品成本主要是通過原料成本來控制。生產技術中原料配比、添加劑等為技術關鍵。
融雪劑為無機物和有機物混合物,復合融雪劑的制備技術與融雪劑組成有關,其制備工藝較復雜也因產品不同而異。
融雪劑應按科學的方法使用:
1) 預先濕處理,如食鹽除雪時,先將鹽與沙子摻和,再撒入冰雪中,為提高融雪效率一般是按重量4.5%的比例加入;
2) 霧前噴灑,霧前施用融雪劑,一般新型融雪劑在路面可保留1~2周,噴灑量為35~95L/km;
3) 霧后使用,用量一般為80~150L/km。
3 融雪劑的市場需求
迄今為止,國內外城市路面化雪基本上以噴灑工業鹽水為主,北京市2001年冬季在我國率先試用了環保型融雪劑,據不完全統計,北京市近幾年化雪鹽水用量見表6:
表6 1998年1月~2001年1月北京市化雪鹽水使用量
使用時間 |
鹽水使用量(t) |
1998年1月中旬(48h) |
4, 100(耗鹽600t) |
1998年11月21日(6h) |
885 |
2000年1月3~5日 |
4, 370 |
2001年1月5~7日(50h) |
10, 000 |
如果今后工業食鹽化雪劑全部被環保型融雪劑所代替,僅北京市的年需求量就很大,當然這與天氣有關;依此推測全國各大城市、道路、高速路、機場、橋梁等地都使用環保型融雪劑,其國內市場需求量是非??捎^的。目前,國內的生產廠家遠不能滿足需要。
國外發達國家的高速公路、城市設施、橋梁比我國多,機械除雪不能滿足需要。美國每年使用1500萬t除雪劑,加拿大每年使用500萬t,據此估算我國除雪劑市場容量應達到200萬t,而目前我國除雪劑使用量還不到市場容量的十分之一。隨著社會的發展和進步,環保除雪劑的使用量將呈幾何級數上升,目前占領除雪劑市場的產品主要是工業食鹽,預計今后國內除雪劑市場將逐步被環保型融雪劑所替代,并且大量融雪劑產品將出口占領部分國外市場。
國內環保型融雪劑從今年才開始正式在城市道路上使用。以北京市使用的由北京環衛所配方生產的1號融雪劑價位(1500元/t)和2號融雪劑價位(4000元/t)為依據,對融雪劑價格進行估算,如果除雪劑市場全部或者大部分被環保型融雪劑所取代,其產品的經濟效益是可觀的,若再考慮出口,環保型融雪劑的市場前景是廣闊的。