本发明属于工业废弃物农林资源化利用,具体的涉及一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土及其制备方法。
背景技术:
1、沥青拌合站回收粉是沥青拌合站在生产公路铺设所需的沥青混合料过程中收集的石料废粉。铺路沥青混合料是由沥青、石料、填料等材料按照一定的配比拌合而成的。其中石料是由矿山石块破碎成一定粒径的碎石而来,在矿山石块破碎过程中碎石表面必然黏附各种粒径的废粉颗粒,其中大部分废粉颗粒的粒径小于0.075 mm,这些废粉颗粒的存在直接影响沥青混合料之间的黏结力、均匀度和固化强度等,也必然影响公路路面铺设的工程质量,因此,这些石料粉末颗粒务必进行清洁或清除。目前沥青拌合站有多种除尘排放方式,其中使用相对较多的是提升作业环境质量的布袋除尘湿式排放模式。该模式是将沥青拌合站所需拌合石料也称为集料按要求比例传送至加热滚筒,温度达到180℃左右,加热过程中通过滚筒抛洒,在鼓风和引风机的共同作用下将黏附于石料表面的粉末通过布袋除尘装置收集进行回收,并通过强制式搅拌机加水拌合集中排放。沥青拌合站在清洁石料过程中收集、回收和集中排放的石料废粉称为回收粉。
2、据国家交通运输部统计,全国公路总里程截至2023年底为543.68万公里,我国的公路里程稳居世界第一;2019年至2023年平均每年新增10.61万公里。可见随着国民经济的快速发展,公路建设的铺设需求日益增多,沥青混合料的石料需求也就越来越多,回收粉的产生量也就越来越多。统计表明,每生产1吨混合料约产生50kg左右的回收粉,产生率约5%;虽然公路有各种级别,车道数量不同,但粗略估算铺设沥青路面约需960吨沥青混合料/公里,也就是每公里产生约48吨回收粉,则截至2023年底产生了约2.6亿吨回收粉,更不要说每年还要新产生回收粉约509.28万吨,因此回收粉的产生量巨大。
3、回收粉的化学成分主要有sio2、caco3、cao、硅酸盐等,容重平均为1.15 g/cm3、粒径≤0.075 mm(200目)颗粒占80%以上,具有粒度小、含泥量高,比表面积小、塑性低、内聚力弱、水稳定性差等理化性状特点。沥青拌合站回收粉的再利用主要是作为原料配制成矿粉填料、混凝土材料、路面基层材等工业再利用,但由于其本身存在成分复杂、颗粒细度小、含泥量高、固化困难等理化性状特点,很多再利用技术中添加量占比低于25%,多数在5%左右,占比较低,应用局限,极大地限制了回收粉的消化能力;还存在工业再利用技术不成熟、配方成分多、处理成本高、混合料性能差,应用后产生微观裂缝等各种次生问题或隐患。同时,截至目前沥青拌合站回收粉的农林资源化利用未见报道。由此可见,产生量巨大的回收粉除了少量作为工程填料外,大多数因无法利用而废弃堆积,不仅占压大量土地资源,而且还因其颗粒细微,易于扬尘,污染周边环境,危害人体健康。因此,沥青拌合站回收粉的改良利用,是路桥施用企业亟需解决的生产难题,更是实现其高质量发展的技术瓶颈。
4、虽然沥青拌合站回收粉不是严格意义上的土壤,但是可以称之为成土母质,已经具备了初级肥力;同时回收粉的主要化学性状为ph高(8.53~11.75)、有机质含量低(0.27~0.83 g/kg)、氮磷有效养分少,仅速效钾含量丰富,但污染元素镉、汞、砷、铅、铬、铜以及六六六、滴滴涕和苯并芘的含量均远低于《gb 15618-2018 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的农用地土壤污染风险筛选值,污染风险低,一般情况下可以忽略,因此,沥青拌合站回收粉完全可以改良为园林绿化营养土进行农林资源化利用,不仅实现了工业废弃物的农林资源化利用,减少了占压土地资源、降低了污染环境和危害人体健康风险,而且更进一步解决了城镇化快速发展对城市园林绿化基质营养土的大量需求,变废为宝,显著增加了经济、社会和生态效益,真正促进了工农业的生态循环和绿色高效可持续发展。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,所述的营养土实现了沥青拌合站回收粉的农林资源化利用;本发明还同时提供了其制备方法。
2、本发明所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,以重量份数计,由以下原料组成:回收粉50~75份、生物有机肥20~45份、腐熟牛粪3~25份、菌糠2~10份、糠醛渣1~5份、蛭石2~15份、绿化苗木配方肥0.2~0.5份、保水剂1~5份。
3、其中:
4、所述回收粉为沥青拌合站收集回收的废粉,粒径≤2mm、含水量≤5%。
5、所述生物有机肥为符合《ny 884-2012 生物有机肥》标准的肥料;目的是用来增加回收粉有机质含量和改良回收粉的生物学性状,激发有益微生物活性,提升生物学肥力。
6、所述腐熟牛粪为符合《ny/t 525-2021 有机肥料》标准的发酵腐熟的牛粪;目的不仅用来增加回收粉的有机质,而且主要用腐熟牛粪的纤维改良回收粉的结构,促进回收粉结构的发育。
7、所述菌糠为蘑菇采收后废弃的菌棒经杀菌、消毒、粉碎而来的有机物料,粒径≤2mm,含水量≤3%;采用菌糠主要是在增碳的同时,用来改良回收粉的孔隙性、通气透水性等物理性状。
8、所述糠醛渣为玉米棒生产糠醛剩余的废弃物,富含纤维素、木质素和少量硫酸,ph为2左右;添加糠醛渣既能增加回收粉有机质,又能降低回收粉的酸碱性,调控其化学性状。
9、所述蛭石为2:1型膨胀性层状铝硅酸盐黏土矿物,通透性好、保水保肥能力强,是常用的土壤改良调节剂,常用作园林花卉基质物料,粒径≤1mm;添加蛭石的目的是调节回收粉孔隙性和保水保肥性能,提升其物理学肥力。
10、所述绿化苗木配方肥,是根据绿化苗木的需肥规律配制的含有营养元素且符合《gb/t 21633-2020 掺混肥料(bb肥)》标准的肥料,其掺混的营养元素肥料主要为常规的生理酸性或生理中性肥料中的一种或多种,其中缓效氮素:速效氮素≥50%:50%;采用绿化苗木配方肥,主要是提高回收粉养分、均衡营养、调控缓效养分、提升化学肥力。
11、优选的,绿化苗木配方肥为黑麦草配方肥或者塔柏苗木配方肥中的一种。
12、所述保水剂是符合《ny/t 886-2022 农林保水剂》标准的用于调控保水性的土壤调理剂,主要目的是用来提高回收粉的保水保肥性,并改良其结构性。
13、优选的,保水剂为聚丙烯酰胺、淀粉-聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素或聚丙烯腈中的一种。
14、本发明所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土的制备方法,由以下步骤组成:
15、(1)先根据园林绿化苗木的需肥规律和缓速效氮素比例要求,选取大中微量元素肥料原料配制准备所需的绿化苗木配方肥;
16、(2)将回收粉过2 mm筛去除杂质后称量要求份数,将回收粉加入到混合搅拌器中,同时根据回收粉量和添加比例要求计算其他添加物料量并称取备用;
17、(3)在添加回收粉的混合搅拌器内洒入清水,提高回收粉含水量至10%~15%并搅拌3~5min湿润均匀;先将称取的糠醛渣均匀撒入混合搅拌器中,随后启动混合搅拌器搅拌5~10min,使糠醛渣与回收粉混匀;
18、(4)在步骤(3)糠醛渣与回收粉混合均匀后,按照绿化苗木配方肥和保水剂、菌糠和蛭石、生物有机肥和腐熟牛粪的分组顺序,均匀撒入到连续搅拌的混合搅拌器中,每组添加物料均在上组添加物料与前述回收粉混合物料搅拌均匀后再顺序加入,直至所有混合物料搅拌均匀停止搅拌器,制备得到沥青拌合站回收粉园林绿化营养土。
19、与现有技术相比,本发明的优点和有益效果是:
20、(1)本发明所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,解决了沥青拌合站回收粉工业资源化利用消耗能力有限的技术问题,创新了配制以沥青拌合站回收粉为主要成分的园林绿化营养土的农林资源化利用技术方法,提高了沥青拌合站回收粉的消解处置能力。
21、(2)本发明所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,是一种低碳绿色、生态循环、高质高效改良利用沥青拌合站回收粉的技术方法。该技术方法既能解决沥青拌合站废弃堆积占地、污染环境和危害人体健康的风险隐患,又能变废为宝、改良培育为城市园林绿化需求量大的营养土;既节省了回收粉废弃物处置费用,又能获得显著的经济、社会和生态效益。该技术的改良材料中的生物有机肥、腐熟牛粪、菌糠、糠醛渣等为有机废弃物的再利用产品或其再利用,因此,还具有以废治废的特点。
22、(3)本发明所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其用途广泛,不仅能够在城市园林绿化中应用,而且能够在矿山开采与塌陷废弃地、水利交通建设工程挖废的废弃地以及因自然灾害和人为污染造成的废弃地等的复垦中使用,有利于更快速地重塑地貌、重构土壤、重建植被。
23、(4)本发明所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土的制备方法,具有工艺轻简、操作简单、易于推广的特点,在沥青拌合站进行推广应用,能够解决沥青拌合站回收粉难以处置的技术难题,进一步促进路桥施工企业的高质量快速发展。
1.一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:以重量份数计,由以下原料组成:回收粉50~75份、生物有机肥20~45份、腐熟牛粪3~25份、菌糠2~10份、糠醛渣1~5份、蛭石2~15份、绿化苗木配方肥0.2~0.5份、保水剂1~5份。
2.根据权利要求1所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:所述回收粉为沥青拌合站收集回收的废粉,粒径≤2mm、含水量≤5%。
3.根据权利要求1所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:所述生物有机肥为符合《ny 884-2012 生物有机肥》标准的肥料;所述腐熟牛粪为符合《ny/t 525-2021 有机肥料》标准的发酵腐熟的牛粪。
4.根据权利要求1所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:所述菌糠为蘑菇采收后废弃的菌棒经杀菌、消毒、粉碎而来的有机物料,粒径≤2mm,含水量≤3%;
5.根据权利要求1所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:所述蛭石为2:1型膨胀性层状铝硅酸盐黏土矿物;
6.根据权利要求5所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:绿化苗木配方肥为黑麦草配方肥或者塔柏苗木配方肥中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:所述保水剂是符合《ny/t 886-2022 农林保水剂》标准的用于调控保水性的土壤调理剂。
8.根据权利要求7所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土,其特征在于:保水剂为聚丙烯酰胺、淀粉-聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素或聚丙烯腈中的一种。
9.一种权利要求1所述的一种沥青拌合站回收粉园林绿化营养土的制备方法,其特征在于:由以下步骤组成: