专利名称：一种控制混凝土泥浆水的方法在混凝土工厂，当最后一辆混凝土搅拌车或其它的混凝土输送车辆清洗完毕后，现在已可能通过采用本发明的方法和系统来避免在夜间产生泥浆水废料。图1显示2个或更多的示例性废弃泥浆水重复利用系统(每一系统包括标记为1-6，8，9以及11的组件)可以连接于控制系统10，控制系统可以安装在同一厂房内，或在不同的厂房内。或者，两套废弃泥浆水重复利用系统可以安装在同一厂房或不同的厂房内，和/或安装在与控制系统10同一厂房内或与控制系统分开的厂房。例如，控制系统10可以通过电话或互联网连接任何数量的不同用户(即不同的废弃泥浆水重复利用系统)。在泥浆水对给定日工作的最后一辆搅拌车进行清洗后，所有的泥浆水2都储存在泥浆储罐5内，如图1所示，并在储罐内有必需和足够的缓凝剂的情况下缓慢进行搅拌。根据已添加正确数量缓凝剂的泥浆水中混凝土的浓度，可以计算出次日混合新混凝土所用泥浆水的数量，以及由此相应减少的混凝土数量和新水数量。因此，为了说明显示出，在缓凝剂储罐4的上角设有本发明提出的传感器11，如超声波液面传感器，可向控制中心或系统10发送对应于储罐4内缓凝剂液面的信号。储罐液面是在作业结束后进行检测。在控制中心10，通过与控制中心10积累的数据进行统计比较即可知道所添加缓凝剂数量反常地小或反常地大，以及可以将这些情况形成给混凝土工厂的一份报告，使这种反常的缓凝剂水平能引起混凝土工厂工作人员的注意；根据另一个示例，可将缓凝剂储罐4的配送器6打开或关闭。此外，在泥浆水储罐5的右上角设置了超声波液面传感器，为了说明其标记为8，以及在该储罐的右下角设置了超声波浓度传感器9或类似的传感器，通过这两个传感器可以检测泥浆水的数量和浓度。获得的信号发送给控制中心10。根据泥浆水储罐5内的泥浆水数量和浓度，即可计算出需要保持活性的混凝土数量。收集到的数据可以用来确定泥浆水中存在的缓凝剂的数量是较多还是较少，并且以每一天为基础，控制中心向特定的混凝土工厂报告缓凝剂数量反常的大或小，并通过控制中心开启或关闭配送器将缓凝剂配送器进行相应的调整，由此可以避免事故的发生。当泥浆水随后要用于混合新混凝土时，这样的数据还可以用于调整缓凝剂的添加量。作为确保添加的缓凝剂用量准确的一种方法，最好采用还原糖，如葡萄糖，和试纸，当把试纸浸入泥浆水时，通过试纸的颜色变化可显示出泥浆水中还原糖的存在及其相对数量。因此，本发明的一个示例性方法是，向缓凝剂中加入还原糖，由于所述还原糖引起的颜色变化可目测确定泥浆水中混凝土的活性，以此来检测泥浆水中缓凝剂的数量。另外的示例性方法是，使滤纸吸入试剂成为试纸，将试纸用泥浆水润湿，然后目视辨别出与还原糖的颜色反应并将润湿的滤纸干燥，由此来检测泥浆水中缓凝剂的数量。还原糖最好是葡萄糖、右旋糖、或这两种糖的混合物；试剂最好是氧化葡萄糖、过氧化物、O-甲苯胺、及其混合物。
下面将介绍本发明的一种示例性工作模式。在此处以及后面使用的术语“装置”是指已粘附混凝土(例如，预搅拌的，预制的混凝土)需要进行清洗作业的混凝土搅拌车、储罐、或其它容器。因此，装置一词可以指搅拌车(例如，预搅拌混凝土车)上的滚筒或指在生产混凝土的混凝土工厂使用的混合容器。
此外，这里所使用的术语“缓凝剂”是指所有具有延缓混凝土凝固作用的化合物，包括羟基羧酸化合物，如葡萄糖酸、柠檬酸和酒石酸；糖类，如葡萄糖、蔗糖和乳糖；氨基磷酸化合物和它们的盐，例如氨基环丙烷磷酸；木质素磺酸及其无加速作用盐类的水还原剂，以及氟硅酸盐。术语“泥浆水”是指仍然具有活性(例如，具有一些硬化或进一步硬化能力)的混凝土或水泥的悬浮物。
参照图1对本发明的方法和系统的示例性工作实施例进行介绍。
以搅拌车1(例如，预混合车)作为已粘附有混凝土的装置的示例，这台装置用临时盛放清洗用水的泥浆储罐2中的泥浆水进行清洗。随后，用过的清洗泥浆水通过矿物材料分离器3将矿物材料，如砂子和/或石块，分离出来并回收，而剩下的泥浆水则再次回收到临时的泥浆储罐2。由此，泥浆水可以重复使用。在重复使用过程中，要有足够数量的缓凝剂从缓凝剂储罐4添加到泥浆水，也就是清洗水，中，使泥浆水可以在清洗作业中重复使用，同时在泥浆水中混凝土浓度逐渐增加的情况下继续保持混凝土的活性。当泥浆水的浓度升高至难以用作清洗时，将泥浆水从临时储罐2转移到泥浆储罐5，用新鲜水进一步稀释，并添加缓凝剂使能继续进行作业。
这样，当泥浆水达到或超出规定浓度时，就存放在泥浆储罐5内，此时的浓度是20％或低于20％(重量)。由于存放在泥浆储罐5内的泥浆处于浓缩状态，并且要存放一天至少于一个星期的时间，因此采用了一种缓慢搅动装置来防止混凝土沉积。缓凝剂储罐4的缓凝剂通过配送器6添加适当数量到泥浆储罐5。对适当配送量的控制在下面介绍。
当泥浆水用于生产新混凝土时，最好不要加入泥浆储罐5中的泥浆，不然，混凝土原料的混凝土要多出3％(重量)。生产新混凝土的混凝土工厂在图1中用标记7表示。不能加入混凝土原料的剩余泥浆水在次日或以后才可与新混凝土混合。随后，在某些天，全部泥浆水都可利用，而在其它一些日子只有部分泥浆水可以利用。
当最后的搅拌车用清洗水清洗完毕后，清洗水进行处理并转移到临时清洗水储罐2，又从临时清洗水储罐转移到泥浆储罐5。在泥浆罐储5内，为了储存，在浓缩的泥浆水中加入适量的缓凝剂，适当加入量可以由普通的熟练技术人员来确定，其取决于季节影响、温度、储存时间、冷凝作用和其它因素。
根据本发明，在泥浆储罐5内设置了检测泥浆水体积的传感器8和检测泥浆水浓度的浓度传感器9。这两个传感器将信号发送给控制中心10，对首先要加入的缓凝剂的适当用量进行计算。
此外，缓凝剂储罐4内设置了检测缓凝剂量(即体积)的传感器11，传感器发出的信号传送到控制中心10，由此可以确定缓凝剂的用量和每个清洗作业日结束后的缓凝剂体积。换句话说，可以测得连同前一天的信号(以及前几天的信号)的一天所用缓凝剂数量。
在控制中心10，进行数据的收集并用统计方法进行处理，计算出一天作业所排放的泥浆水总量和泥浆水浓度，以及每天的缓凝剂用量。这样的功能可以评估出已添加的缓凝剂量是否太多或太少。此外，在控制中心10，可以检测从传感器来的所有信号。
在评估了数据后，当确定了已添加的缓凝剂数量是否是过多或太少时，控制中心将这一结果报告特定的工厂和/或发送信号以进行后续作业，如打开或关闭配送器的阀门。
可以得到适用于本发明的传感器器件，如用于检测液体体积的传感器。例如，利用超声波或其他波反射原理的现有传感器。为了检测浓度的大小，已知的传感器有基于超声波作用的，有基于比重法的，和基于阻抗变化的电检测法，以及其它原理。此外，检测浓度可以采用光学传感器，通过胶体系统的散射光来检测浓度。另外，上面提到的可以使传感器与控制中心10连通的通讯系统，可以是能完成上述各个目的的任何系统，例如包括日本电报电话公司-分布式开放网络(NTT-NOPA)、电话网、I-模式(手提电话)因特网、内部网、以及其它已知方式。
此外，对工厂发送信号的方式没有限制。发送方式最好能使发送得到确认，以便控制中心10具有根据返回信号的模式能够在必要或需要时向工厂发出警告的能力。
此外，出于安全原因，最好往缓凝剂中加入具有延缓性能的还原糖，如葡萄糖，以便测定缓凝剂数量。为此，本发明另外的示例性方法包括往缓凝剂中加入还原糖，通过还原糖引起的颜色反应目视辨认泥浆水中混凝土的活性，从而检测泥浆水中缓凝剂数量。
检测试剂通过生化方法利用酶，如葡糖氧化酶和半乳糖氧化酶，检测形成的过氧化氢，或用化学方法进行检测。重要的是，葡萄糖通过葡糖氧化酶的作用形成过氧化氢，然后通过过氧化物酶来氧化O-甲苯胺，取决于葡萄糖的浓度，从黄色变成兰色。这种反应是灵敏的，可以在短时间内检测到，特别是对于葡萄糖。
此外，还有一种Bertrand方法，将Fehling溶液加入样品液体中，用H2SO2或酸性高锰酸钾标准溶液滴定Cu2O，Cu2O根据还原糖的数量析出。还有滴定I2的Somogyi方法，其中通过碱性还原糖还原CuSO4得到的Cu2O与Na2SO3和KIO3+KI一起释出，或者用淀粉溶液和类似溶液使I2显示颜色。
本发明中的目视辨认指的是一种方法，这种方法可以不用专用仪器而用肉眼就能进行判断。因此，最好是通过颜色反应就能正确判断还原糖的存在情况。
然而，伴有肉眼可以辨认变化的所有反应都包括在内，这些变化包括形成混浊，透明度增加，和表面状态变化。
一种优选的方法，先使滤纸吸收试剂，干燥所得到的试纸，然后把这样制备的纸浸入泥浆水中，通过颜色反应或另一种变化来判断还原糖存在情况。此外，还有一种优选的方法包括，把待检测的样品水放入玻璃管内，然后把试剂滴入水中判断产生的某些变化。
为此，本发明的示例性混凝土泥浆水重复利用系统包括装有传感器11的缓凝剂配送器4，此传感器的功能是产生对应于缓凝剂储罐4内缓凝剂液面的信号；以及装有传感器8的泥浆储罐5，此传感器的功能是产生对应于泥浆罐5内泥浆水液面的信号，泥浆储罐还装有传感器9，其功能是产生对应于泥浆储罐9的泥浆水中的泥浆浓度的信号。这些信号可以输入控制中心，或如先前提到的那样，输入使传感器与控制中心连通的通讯系统。控制中心可以设在任何地点的房屋内，或设在完全不同的房屋内。本发明还认为示例性混凝土泥浆水重复利用系统可以包括许多套储罐和传感器，位于不同的厂房内，与同一个主控中心10连通。
以下列举的实施例是说明性的，不能用来限制本发明的范围。
在工厂A，某月的第一天起每天使用的缓凝剂数量分别是21、18、23、0、17、19和93升。没有加缓凝剂(0升)的那一天是假日。由于93升是一个不正常的量，这一事实已报告给工厂A，第二天早晨通过将试纸浸入泥浆水中对泥浆储罐5内的缓凝剂进行了检测。试纸是通过将滤纸浸入450单位葡糖氧化酶、14单位过氧化物酶和8.4毫克O-甲苯胺的混合溶液，然后干燥滤纸而得到的。在检查中试纸变成鲜艳兰色，从而通过这样的泥浆水将混凝土送去搅拌新混凝土而这样得到的混凝土通常不凝固的危险得到避免。
表1

在工厂A，每天用去的缓凝剂的量约为15至22升。在星期三，即第三天，用去的缓凝剂量有些过高，这一天泥浆水的浓度和量都非常高。这预示着有大量返回的新混凝土(例如预混合好的混凝土)和剩余的预混合的混凝土，因此需要大量的缓凝剂，因此，控制中心没有发出警告。
但是，在星期五，也就是表1中的最后一天，虽然泥浆水的浓度很高的，而用去的缓凝剂的量却很低。如果剩余的泥浆保持这样，第二天上午，失去活性的混凝土将混入新混凝土中。产品质量自然会降低。因此，控制中心发出信号打开配送器6，在供应了约15升缓凝剂的时刻关闭配送器6，把这个指令发送给工厂A。
在第二天上午，使用与实施例1中同样的试纸进行了测试，没有发现颜色反应，终于保持了混凝土的活性。
这样，通过用含有缓凝剂的水清洗内部或其它部位粘附有混凝土的如混合滚筒等装置，从用过的清洗水中分离掉矿物材料，在第二天或第二天以后将泥浆水用作新一批混凝土的混合水的一部分等作业，本发明显示出许多优点，如防止从混凝土混合工厂中排出废料；使加入泥浆水中的缓凝剂用量过大或不足降低至最小程度；可以在作业结束后检测缓凝剂用量水平以及使操作人员能即时处理用量问题；避免了使用含有过多或不足的缓凝剂的泥浆水搅拌新混凝土的危险；以及防止使用已失去活性的混凝土拌制新混凝土。由此，本发明具有许多优点，避免了现有技术具有的危险和缺点。


一种混凝土清洗水重复利用的方法和系统，其包括冲洗混凝土搅拌车(1)等设备以及重复利用泥浆水(2)。本发明包括设置在与控制中心(10)相连通的通信系统中的传感器(11)，用于确定缓凝剂(4)的用量以及产生的泥浆水数量/浓度。通过数据分析，可以防止缓凝剂用量过大或用量不足，或将其减小到最低程度，为此，如有需要，控制中心(10)会发出警告或改正信号。