公布日：2023.12.01

申請日：2023.07.24

分類號：C04B26/26(2006.01)I;C04B20/04(2006.01)I;C04B20/02(2006.01)I;C04B18/10(2006.01)I

摘要

本發明提供了一種污泥熱解渣改性瀝青混合料及其制備方法，本發明的改性瀝青混合料包括以下重量份的組分，改性污泥熱解渣30～70份、碎石10～30份、天然砂5～15份、礦粉30～70份和瀝青3.75～14.5份；改性污泥熱解渣的制備方法將城鎮污泥與改性劑按比例混合，在500～800℃高溫絕氧的條件下熱解。本發明的污泥熱解渣改性瀝青混合料應用改性污泥熱解渣作為原料組分，解決了污泥堆積造成的環境問題，可減少自然資源的消耗，也為污泥的處理提供經濟可行的資源化利用方式，而且與其他的級配組分搭配，提高了瀝青混合料的高溫抗車轍性，改善了混合料的性能。

權利要求書

1.一種污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述改性瀝青混合料包括以下重量份的組分，改性污泥熱解渣30～70份、碎石10～30份、天然砂5～15份、礦粉30～70份和瀝青3.75～14.5份；所述改性污泥熱解渣的制備方法包括以下步驟：將城鎮污泥與改性劑按比例混合，在500～800℃高溫絕氧的條件下熱解；所述城鎮污泥與改性劑的用量比例為：改性劑的重量是干基城鎮污泥的重量的6％～15％；所述改性劑為氧化鈣、氫氧化鈣和絮凝劑中的一種或幾種；所述絮凝劑是聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁中的一種或以上。

2.根據權利要求1所述的污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述瀝青占所述污泥熱解渣改性瀝青混合料重量的3％～10％。

3.根據權利要求1所述的污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述改性污泥熱解渣與所述礦粉的重量比例為1:(0.5～2)。

4.根據權利要求1所述的污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述污泥熱解渣改性瀝青混合料采用AC-10或AC-13級配形式。

5.根據權利要求1所述的污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述改性污泥熱解渣的制備方法中，城鎮污泥為污水處理廠污泥或者凈水廠污泥中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述污泥熱解渣改性瀝青混合料的制備方法包括以下步驟：(1)170～180℃下，按照馬歇爾配合比設計將去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的瀝青攪拌；(2)邊攪拌邊加入加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉，至拌合均勻。

7.根據權利要求6所述的污泥熱解渣改性瀝青混合料，其特征在于，所述步驟(1)中去除水分的方法為加熱至105～110℃；所述步驟(2)中加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉的方法為加熱至105～110℃。

8.如權利要求1-5任一所述污泥熱解渣改性瀝青混合料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：(1)170～180℃下，按照馬歇爾配合比設計將去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的瀝青攪拌；(2)邊攪拌邊加入加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉，至拌合均勻。

9.根據權利要求8所述污泥熱解渣改性瀝青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中去除水分的方法為加熱至105～110℃；所述步驟(2)中加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉的方法為加熱至105～110℃。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種污泥熱解渣改性瀝青混合料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種污泥熱解渣改性瀝青混合料，所述改性瀝青混合料包括以下重量份的組分，改性污泥熱解渣30～70份、碎石10～30份、天然砂5～15份、礦粉30～70份和瀝青3.75～14.5份；

所述改性污泥熱解渣的制備方法包括以下步驟：將城鎮污泥與改性劑按比例混合，在500～800℃高溫絕氧的條件下熱解；所述城鎮污泥與改性劑的用量比例為：改性劑的重量是干基城鎮污泥的重量的6％～15％；所述改性劑為氧化鈣、氫氧化鈣和絮凝劑中的一種或幾種，所述絮凝劑是聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁中的一種或以上。

本發明的污泥熱解渣改性瀝青混合料中應用改性污泥熱解渣，改性污泥熱解渣以高溫絕氧熱解技術對污泥無害化處置為基礎，因污泥熱解反應過程處于絕氧環境，因此污泥中的養分及固定碳被保留于熱解渣中，且易腐有機物徹底裂解使熱解渣不發臭，為熱解渣的后續資源化奠定了基礎。經過高溫絕氧熱解技術處理的污泥顆粒細小，與石灰、石粉等混合料結構相似，具有良好的力學性能，而且能夠較好的與基質瀝青粘附。改性污泥熱解渣應用在污泥熱解渣改性瀝青混合料中，既可減少自然資源的消耗，也為污泥的處理提供環保可行的資源化手段。本發明的污泥熱解渣改性瀝青混合料應用改性污泥熱解渣作為原料組分，解決了污泥堆積造成的環境問題，可減少自然資源的消耗，也為污泥的處理提供經濟可行的資源化利用方式，而且與其他的級配組分搭配，提高了瀝青混合料的高溫抗車轍性，改善了混合料的性能。

優選地，所述改性污泥熱解渣的制備方法中在500～800℃高溫絕氧的條件下熱解的時間為0.8～1.5小時。

優選地，所述瀝青占所述污泥熱解渣改性瀝青混合料重量的3％～10％。

優選地，所述改性污泥熱解渣與所述礦粉的重量比例為1:(0.5～2)。

通過研究發現，污泥熱解渣改性瀝青混合料組分中，改性污泥熱解渣與所述礦粉的重量比例為時，污泥熱解渣改性瀝青混合料具有更優異的高溫抗車轍性。

優選地，所述污泥熱解渣改性瀝青混合料采用AC-10或AC-13級配形式。

優選地，所述改性污泥熱解渣的制備方法中，城鎮污泥為污水處理廠污泥或者凈水廠污泥中的至少一種。

優選地，所述污泥熱解渣改性瀝青混合料的制備方法包括以下步驟：

(1)170～180℃下，按照馬歇爾配合比設計將去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的瀝青攪拌；

(2)邊攪拌邊加入加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉，至拌合均勻。

優選地，所述步驟(1)中去除水分的方法為加熱至105～110℃；所述步驟(2)中加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉的方法為加熱至105～110℃。

本發明還提供上述任一所述污泥熱解渣改性瀝青混合料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)170～180℃下，按照馬歇爾配合比設計將去除水分的碎石、天然砂拌和1～3min后加入170～180℃下熔融的瀝青攪拌；

(2)邊攪拌邊加入加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉，至拌合均勻。

優選地，所述步驟(1)中去除水分的方法為加熱至105～110℃；所述步驟(2)中加熱去除水分的污泥熱解渣和礦粉的方法為加熱至105～110℃。

本發明的有益效果在于：本發明提供了一種污泥熱解渣改性瀝青混合料及其制備方法，本發明的污泥熱解渣改性瀝青混合料應用改性污泥熱解渣作為原料組分，解決了污泥堆積造成的環境問題，可減少自然資源的消耗，也為污泥的處理提供經濟可行的資源化利用方式，而且與其他的級配組分搭配，提高了瀝青混合料的高溫抗車轍性，改善了混合料的性能。

（發明人：毛小云;孫曉龍;李碧清;衛尤明;吳學偉;李吉宏;孫偉;李子逵;唐霞;王偉國;馬路遙;李鵬飛）