公布日：2023.12.01
申请日：2023.07.24
分类号：C04B26/26(2006.01)I;C04B20/04(2006.01)I;C04B20/02(2006.01)I;C04B18/10(2006.01)I
摘要
本发明提供了一种污泥热解渣改性沥青混合料及其制备方法，本发明的改性沥青混合料包括以下重量份的组分，改性污泥热解渣30～70份、碎石10～30份、天然砂5～15份、矿粉30～70份和沥青3.75～14.5份；改性污泥热解渣的制备方法将城镇污泥与改性剂按比例混合，在500～800℃高温绝氧的条件下热解。本发明的污泥热解渣改性沥青混合料应用改性污泥热解渣作为原料组分，解决了污泥堆积造成的环境问题，可减少自然资源的消耗，也为污泥的处理提供经济可行的资源化利用方式，而且与其他的级配组分搭配，提高了沥青混合料的高温抗车辙性，改善了混合料的性能。
权利要求书
1.一种污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述改性沥青混合料包括以下重量份的组分，改性污泥热解渣30～70份、碎石10～30份、天然砂5～15份、矿粉30～70份和沥青3.75～14.5份；所述改性污泥热解渣的制备方法包括以下步骤：将城镇污泥与改性剂按比例混合，在500～800℃高温绝氧的条件下热解；所述城镇污泥与改性剂的用量比例为：改性剂的重量是干基城镇污泥的重量的6％～15％；所述改性剂为氧化钙、氢氧化钙和絮凝剂中的一种或几种；所述絮凝剂是聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝、三氯化铁、聚合硫酸铁、氯化钙、氯化镁、氯化铝中的一种或以上。
2.根据权利要求1所述的污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述沥青占所述污泥热解渣改性沥青混合料重量的3％～10％。
3.根据权利要求1所述的污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述改性污泥热解渣与所述矿粉的重量比例为1:(0.5～2)。
4.根据权利要求1所述的污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述污泥热解渣改性沥青混合料采用AC-10或AC-13级配形式。
5.根据权利要求1所述的污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述改性污泥热解渣的制备方法中，城镇污泥为污水处理厂污泥或者净水厂污泥中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述污泥热解渣改性沥青混合料的制备方法包括以下步骤：(1)170～180℃下，按照马歇尔配合比设计将去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的沥青搅拌；(2)边搅拌边加入加热去除水分的污泥热解渣和矿粉，至拌合均匀。
7.根据权利要求6所述的污泥热解渣改性沥青混合料，其特征在于，所述步骤(1)中去除水分的方法为加热至105～110℃；所述步骤(2)中加热去除水分的污泥热解渣和矿粉的方法为加热至105～110℃。
8.如权利要求1-5任一所述污泥热解渣改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)170～180℃下，按照马歇尔配合比设计将去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的沥青搅拌；(2)边搅拌边加入加热去除水分的污泥热解渣和矿粉，至拌合均匀。
9.根据权利要求8所述污泥热解渣改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中去除水分的方法为加热至105～110℃；所述步骤(2)中加热去除水分的污泥热解渣和矿粉的方法为加热至105～110℃。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种污泥热解渣改性沥青混合料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种污泥热解渣改性沥青混合料，所述改性沥青混合料包括以下重量份的组分，改性污泥热解渣30～70份、碎石10～30份、天然砂5～15份、矿粉30～70份和沥青3.75～14.5份；
所述改性污泥热解渣的制备方法包括以下步骤：将城镇污泥与改性剂按比例混合，在500～800℃高温绝氧的条件下热解；所述城镇污泥与改性剂的用量比例为：改性剂的重量是干基城镇污泥的重量的6％～15％；所述改性剂为氧化钙、氢氧化钙和絮凝剂中的一种或几种，所述絮凝剂是聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝、三氯化铁、聚合硫酸铁、氯化钙、氯化镁、氯化铝中的一种或以上。
本发明的污泥热解渣改性沥青混合料中应用改性污泥热解渣，改性污泥热解渣以高温绝氧热解技术对污泥无害化处置为基础，因污泥热解反应过程处于绝氧环境，因此污泥中的养分及固定碳被保留于热解渣中，且易腐有机物彻底裂解使热解渣不发臭，为热解渣的后续资源化奠定了基础。经过高温绝氧热解技术处理的污泥颗粒细小，与石灰、石粉等混合料结构相似，具有良好的力学性能，而且能够较好的与基质沥青粘附。改性污泥热解渣应用在污泥热解渣改性沥青混合料中，既可减少自然资源的消耗，也为污泥的处理提供环保可行的资源化手段。本发明的污泥热解渣改性沥青混合料应用改性污泥热解渣作为原料组分，解决了污泥堆积造成的环境问题，可减少自然资源的消耗，也为污泥的处理提供经济可行的资源化利用方式，而且与其他的级配组分搭配，提高了沥青混合料的高温抗车辙性，改善了混合料的性能。
优选地，所述改性污泥热解渣的制备方法中在500～800℃高温绝氧的条件下热解的时间为0.8～1.5小时。
优选地，所述沥青占所述污泥热解渣改性沥青混合料重量的3％～10％。
优选地，所述改性污泥热解渣与所述矿粉的重量比例为1:(0.5～2)。
通过研究发现，污泥热解渣改性沥青混合料组分中，改性污泥热解渣与所述矿粉的重量比例为时，污泥热解渣改性沥青混合料具有更优异的高温抗车辙性。
优选地，所述污泥热解渣改性沥青混合料采用AC-10或AC-13级配形式。
优选地，所述改性污泥热解渣的制备方法中，城镇污泥为污水处理厂污泥或者净水厂污泥中的至少一种。
优选地，所述污泥热解渣改性沥青混合料的制备方法包括以下步骤：
(1)170～180℃下，按照马歇尔配合比设计将去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的沥青搅拌；
(2)边搅拌边加入加热去除水分的污泥热解渣和矿粉，至拌合均匀。
优选地，所述步骤(1)中去除水分的方法为加热至105～110℃；所述步骤(2)中加热去除水分的污泥热解渣和矿粉的方法为加热至105～110℃。
本发明还提供上述任一所述污泥热解渣改性沥青混合料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)170～180℃下，按照马歇尔配合比设计将去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的沥青搅拌；
(2)边搅拌边加入加热去除水分的污泥热解渣和矿粉，至拌合均匀。
优选地，所述步骤(1)中去除水分的方法为加热至105～110℃；所述步骤(2)中加热去除水分的污泥热解渣和矿粉的方法为加热至105～110℃。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种污泥热解渣改性沥青混合料及其制备方法，本发明的污泥热解渣改性沥青混合料应用改性污泥热解渣作为原料组分，解决了污泥堆积造成的环境问题，可减少自然资源的消耗，也为污泥的处理提供经济可行的资源化利用方式，而且与其他的级配组分搭配，提高了沥青混合料的高温抗车辙性，改善了混合料的性能。
（发明人：毛小云;孙晓龙;李碧清;卫尤明;吴学伟;李吉宏;孙伟;李子逵;唐霞;王伟国;马路遥;李鹏飞）
