NL1003236C2 - Werkwijze voor het recycleren van asfalt. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het recycleren van asfalt.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het recycleren van asfalt, waarbij gebruikt asfalt in stukken wordt 5 gebroken die in hoofdzaak kleiner zijn dan 5 cm, welke stukken, zonodig in ten minste twee fracties worden gescheiden.

Bij het recycleren van asfalt is het bekend om asfalt in stukken te breken en onder verhitting te vermengen met nieuwe grondstoffen. Het is eveneens bekend gebruikt asfalt her te gebruiken 10 zonder toepassing van nieuw toegevoegde grondstoffen. Hierbij treedt veelvuldig het probleem op dat vanwege een ongunstige samenstelling van het her te gebruiken asfalt de fysische eigenschappen van het gerecycleerde asfalt met name ten aanzien van de stijfheidsmodules en de vervormingsweerstand te wensen overlaat.

15 Verder komt bij de bekende werkwijzen voor het warm verwerken van teerhoudend asfalt, bijvoorbeeld bij plaatsing daarvan op een wegdek, en dus ook bij het opnieuw verwerken van warm teerhoudend asfalt een relatief hoge emissie aan polycyclische aromaten vrij. Als gevolg hiervan wordt teerhoudend asfalt doorgaans koud verwerkt tot 20 laagwaardige materialen. Het later recycleren van dat laagwaardige produkt met de bekende technieken is in die gevallen slecht mogelijk.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een werkwijze waarbij deze problemen worden vermeden.

Hiertoe heeft de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk 25 dat fracties oud asfalt afzonderlijk worden verhit in respectieve doseerinrichtingen, waarna de fracties in een ten opzichte van het oorspronkelijke asfalt, gewijzigde gewichtsverhouding bijeen worden gebracht in een menginrichting. Bij voorkeur worden de fracties in de menginrichting gemengd met een bindmiddel. Door het opnieuw mengen 30 van de verschillende fracties van het te recycleren, in stukken gebroken asfalt, kunnen de eigenschappen ten aanzien van de stabiliteit, de verwerkbaarheid en duurzaamheid van het gerecycleerde produkt aanzienlijk worden verbeterd. Voor het verkrijgen van hoogwaardig gerecycleerd asfalt worden de asfaltbrokken in een eerste 35 fractie gevormd met deeltjes die een afmeting tussen ongeveer 4 en 50 millimeter en een tweede fractie met deeltjes die kleiner dan ongeveer 4 millimeter zijn. De verschillende fracties bevatten verschillende graderingen aan mineraal. De fijne fractie bevat 1 o ·:; '· 2 nagenoeg uitsluitend zand, vulstof en bitumen. De grovere fracties bevatten relatief veel grind of steen. De fijne fractie bevat meer bindmiddel, zoals bitumen, dan de grove fractie. Door de fracties weer bij elkaar te mengen in een te kiezen gewichtsverhouding tussen 5 20/80 en 80/20, wordt een zeer voordelig produkt verkregen ten aanzien van stabiliteit, dichtheid en vullingsgraad.

Bij voorkeur wordt aan de gevormde fracties niet meer dan 3 % bitumen toegevoegd. Het is gebleken dat door het scheiden van de verschillende fracties en het terugmengen bij de gewijzigde 10 gewichtsverhoudingen, vanuit procesoogpunt relatief weinig bitumen (in de vorm van een emulsie of schuimbi turnen) dient te worden toegevoegd voor het verkrijgen van een voldoende verwerkbaar mengsel dat in het systeem goed transporteerbaar en mengbaar is.

Bij voorkeur vindt bij het recycleren verhitting plaats door 15 het toevoeren van nagenoeg uitsluitend stoom in de doseerinrichtingen waar een zodanige vulling en een temperatuur heersen dat de stoom geheel condenseert. De doseerinrichtingen zijn op een zodanige wijze geconstrueerd en de stoominjectie vindt op een zodanige wijze plaats dat geen stoom de doseerinrichting verlaat. Dit is met name van 20 voordeel bij het recycleren van teerhoudend asfalt en heeft tot gevolg dat de emissie van polycyclische aromaten tot een acceptabel niveau teruggebracht zonder dat bijzondere voorzieningen zoals filters en naverbranders nodig zijn. Verhitting van het te recycleren asfalt, waarbij de stoom volledig, of nagenoeg volledig condenseert, 25 kan eveneens op voordelige wijze worden toegepast indien het her te gebruiken asfalt niet naar gewichtsfracties wordt gescheiden. Teerhoudend Asfalt dat bij het recycleren op de hierboven genoemde wijze is verhit, kan op bijvoorbeeld een wegdek worden aangebracht zonder noemenswaardige emissie van schadelijke stoffen, zoals 30 naftaleen. Verondersteld wordt dat door de condensatie van stoom, met name de polycyclische aromaten in het condensaat worden opgelost en zo niet tijdens het verwerken van het asfalt als damp in de atmosfeer kunnen uittreden.

Bij voorkeur bedraagt de temperatuur in de doseerinrichtingen 35 tussen 80° en 100°C bij voorkeur tussen 90 en 95°C hetgeen relatief hoog is in vergelijking met verhitting tot rond 65°C via bijvoorbeeld een bekend systeem, zoals de "turbo-stoomunit" waarin brandstof, zoals olie, onder water in een hogedrukvat wordt verbrand. Het 100323 3 gasmengsel van stoom en verbrandingsgassen wordt bij de bekende verhittingsmethode als geheel in de doseertrechters gespoten. Het energetisch rendement van dit bekende proces is relatief laag aangezien veel stoom in de lucht verdwijnt onder medeneming van 5 polycyclische aromaten. Door toepassing van nagenoeg uitsluitend stoom voor de verhitting bij de werkwijze volgens de uitvinding loopt de temperatuur op tot 90 a 95°C. Dit is van groot belang om ook puur, reeds gebruikt oud asfalt zonder toevoeging van bijvoorbeeld bitumen emulsie, in een verwerkbare massa om te zetten. Door de beperkte 10 aanwezigheid van emulsie vervalt een smerende werking zodat deze hoge temperatuur noodzakelijk is om het te recycleren asfalt te kunnen verwerken en te kunnen verdichten. Verder condenseert de stoom bij de werkwijze volgens de uitvinding nagenoeg volledig in de doseerinrichtingen zodat de emissie uit de doseerinrichtingen 15 nagenoeg nihil is.

Bij voorkeur wordt asfalt gerecycleerd met zo min mogelijk toevoeging van andere en nieuwe grondstoffen. Indien toevoeging van extra materiaal nodig is wordt dit materiaal voorafgaand aan de toevoer van de verwarmde fracties oud asfalt aan de menginrichting 20 eerst in de doseerinrichting verhit en vervolgens tezamen met een bindmiddel in de menginrichting toegevoerd. Vervolgens wordt dit mengsel dat bijvoorbeeld steenslag en/of zand en bitumen omvat gehomogeniseerd. Hierna worden aan het gehomogeniseerde mengsel de eerste en de tweede fractie van het oude asfalt in de juiste 25 gewichtsverhoudingen toegevoerd. Door het voorafgaand homogeniseren van het ongebruikte materiaal komt de toegevoegde emulsie in goed contact met de nieuwe materialen. Hierdoor wordt een zeer homogene en gunstige menging verkregen.

Eveneens kan cement of kalk aan de asfaltfracties in de 30 menginrichting worden toegevoerd. Hierdoor kunnen de snelheid van het opstijven van het gerecycleerde asfalt en de eindstijfheid worden verhoogd.

Enkele uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde 35 tekening. In de tekening toont:

Figuur 1 een schematische weergave van een werkwijze volgens de uitvinding waarbij de gewichtsfracties van het te recycleren asfalt worden gevormd door zeven, en 1003236 4

Figuur 2 een werkwijze waarbij de gewichtsfracties worden gevormd door verschillende vernielingsprocessen.

In figuur 1 wordt schematisch getoond hoe gebruikt asfalt in een maalinrichting 1 wordt vermalen tot brokstukken met een afmeting 5 van ten hoogste 5 centimeter. Via een transporteur worden deze brokstukken toegevoerd aan een zeefinrichting 3 waarbij twee fracties worden gevormd.

Het is echter eveneens mogelijk dat twee fracties asfaltdeeltjes met verschillende afmetingen worden verkregen door 10 toepassing van verschillende processen voor het vermalen van gebruikt asfalt, gevolgd door zeven. Hierbij kan de maximale afmeting van de deeltjes, ca. 5 cm, in hoofdzaak worden gevormd door bijvoorbeeld het opbreken van oud asfalt door middel van frezen te doen plaatsvinden waarna het gefreesde asfalt wordt gezeefd. Bij het opbreken van oud 15 asfalt in zogenaamde "schollen", dienen deze schollen tot deeltjes kleiner dan 5 cm te worden gebroken met bijvoorbeeld een breker, gevolgd door zeven. De gescheiden fracties die zijn verkregen uit de verschillende maalprocessen en/of zeefprocessen, die zich op een afstand van de doseerinrichtingen 5 en 7 kunnen bevinden worden dan 20 afzonderlijk naar de doseerinrichtingen 5 en 7 toegevoerd of getransporteerd.

De fractie deeltjes met een afmeting kleiner dan 4 millimeter wordt dan bijvoorbeeld met een shovel aan de doseerinrichtingen 5,7 toegevoerd. De fractie grotere deeltjes met een afmeting tussen 4 en 25 50 millimeter die op de zeefinrichting 3 blijft liggen wordt toegevoerd naar een doseerinrichting 7. Hierbij bedraagt de gewichtsfractie van de kleine deeltjes die aan de doseerinrichting 5 worden toegevoerd tussen 10 en 90 % van het totale gewicht van het aan de zeefinrichting 3 toegevoerde opgebroken asfalt.

30 Via een stoombron 9 wordt stoom toegevoerd in het hart van de doseerinrichtingen 5,7 met een temperatuur van ca. 110 0 of hoger. De stoom wordt op een positie onder in de doseerinrichtingen 5 en 7 binnengevoerd. Onder in de doseerinrichtingen 5 en 7, die aan hun onderuiteinde trechtervormig zijn uitgevoerd, vormt het gesmolten 35 asfalt een prop waardoor de onderin toegevoerde stoom naar boven wordt geleid en het koude asfalt opwarmt. Op regelmatige tijdstippen, zoals iedere 2 a 3 min. wordt verhit materiaal uit de doseerinrichtingen 5, 7 via afsluiters 11,13 afgetapt, en wordt 1003236 5 bijvoorbeeld 2 a 4 ton asfalt afgevoerd en worden de doseerinrichtingen met nieuw, koud materiaal bijgevuld. Door de juiste instelling van de afsluitkleppen 11, 13, waarbij bijvoorbeeld de afsluitkleppen onderling zijn uitgevoerd met een verschillende 5 doorstroomdiameter of een verschillende openings-sluitingscyclus hebben, worden verschillende gewichtsverhoudingen aan materialen uit de doseerinrichtingen 5 en 7 toegevoerd aan een menginrichting 15. Bij voorkeur wordt voor het bepalen van de gewichtsfracties en toevoer naar de menginrichting een weegband toegepast zoals getoond 10 in fig. 2. Aan de menginrichting 15 wordt vanuit een houder 17 een bindmiddel zoals een bitumenemulsie toegevoerd die bij voorkeur door een in de menginrichting 15 gelegen spuitmond over het binnengevoerde asfalt wordt gesproeid. Vanuit een houder 21 kan tot 2 gew.% cement worden toegevoerd aan de menginrichting 15. Via een afvoerklep 19 15 wordt het met het bindmiddel uit de houder 17 gemengde asfalt uit de menginrichting 15 afgevoerd.

De fracties uit de doseerinrichtingen 5 en 7 worden bij voorkeur ieder afzonderlijk aan de menginrichting 15 toegevoerd. Indien een eerste fractie uit nieuw materiaal bestaat en in de 20 menginrichting 15 is geplaatst, wordt vanuit de houder 17 de benodigde hoeveelheid bitumenemulsie toegevoerd. Vervolgens wordt de ene gewichtsfractie tot een homogene massa gemengd met het bindmiddel. Daarna wordt de volgende gewichtsfractie uit de doseerinrichtingen 5 of 7 toegevoerd en wordt deze gewichtsfractie 25 gemengd met het zich in de menginrichting 15 bevindend bitumen en met de eerste gewichtsfractie. Indien noodzakelijk kan daarbij een verdere hoeveelheid emulsie uit de houder 17 worden toegevoerd.

Met de inrichting volgens de uitvinding kunnen 2-6 ton asfalt worden gerecycleerd per charge bij een procestijd van 2 a 3 minuten 30 per charge. Door de stoominjectie in de menginrichting kan de emissie van schadelijke stoffen en vluchtige dampen op effectieve wijze worden voorkomen.

Figuur 2 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding. In de in figuur 2 35 getoonde inrichting worden de twee fracties te recycleren asfalt gevormd door gebruikt asfalt in afzonderlijke breek- en zeefinstallaties 23,25 op te breken tot een fractie van brokken met een afmeting tussen 4 mm en 5 cm en een fractie van deeltjes met een 1003236 6 afmeting kleiner dan ca. 4 mm. De in de breek- en zeef inrichtingen 23, 25 gevormde en gescheiden asfaltdeeltjes worden opgeslagen in een tussenopslag 27, 29 bijvoorbeeld op een hoop. Hierbij kunnen de breek- en zeefinrichtingen zich op verschillende locaties, op 5 relatief grote afstand van de doseerinrichtingen bevinden. Vervolgens worden met behulp van een shovel de deeltjes vanuit de tussenopslag 27, 29 in de doseerinrichtingen 31, 33 gestort. In de doseerinrichtingen 31, 33 wordt via een stoombron 30 stoom met een temperatuur van ten minste ca. 110°C geïnjecteerd. De verwarmde 10 fracties worden één voor één via een automatisch bediende klep 34, 36 vanuit de respectieve doseerinrichting 31 of 33 aan een transportband 35 toegevoerd. De transportband 35 omvat een niet getoonde weeginrichting voor het bepalen van het op de transportband gestorte gewicht aan verwarmd materiaal. Een afgewogen hoeveelheid wordt door 15 de transportband 35 toegevoerd aan een menginrichting 37. In de menginrichting 37 worden de van de doseerinrichtingen 31, 33 afkomstige fracties door middel van mengschoepen 41 onderling gemengd en wordt via een leiding 39 en een spuitmond een bitumen emulsie toegevoerd. Vanuit de menginrichting 37 kunnen de gemengde fracties 20 worden gestort in bijvoorbeeld een vrachtwagen en kan het gerecycleerde asfalt naar een locatie worden getransporteerd om opnieuw als een wegdek te worden aangebracht.

Het is gebleken dat bij toepassing van het hierboven beschreven proces, ook zonder dat de gewichtsfracties van het hier te gebruiken 25 asfalt worden aangepast, de verhitting met volledige stoomcondensatie ertoe leidt dat bij het opnieuw aanbrengen van volgens de uitvinding gerecycleerd asfalt, de emissie van polycyclische aromaten zeer gering is.

1003236

Claims (11)

1. Werkwijze voor het recycleren van asfalt, waarbij gebruikt asfalt in stukken wordt gebroken die in hoofdzaak kleiner zijn dan 5 5 cm, welke stukken in ten minste twee fracties worden gescheiden, met het kenmerk, dat de fracties afzonderlijk worden verhit in respectieve doseerinrichtingen, waarna de fracties in een ten opzichte van het oorspronkelijke asfalt gewijzigde gewichtsverhouding bijeen worden gebracht in een menginrichting. 10

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een eerste fractie deeltjes omvat met een afmeting tussen 4 en 50 mm, bijvoorbeeld tussen 4 en 20 mm en een tweede fractie aan deeltjes omvat kleiner dan 4 mm, waarbij de gewichtsverhouding van de eerste 15 en de tweede fractie tussen 80/20 en 20/80 ligt en waarbij tijdens het mengen, de gewichtsverhouding van de eerste en de tweede fractie tussen 20/80 en 80/20 ligt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in de 20 menginrichting de fracties worden gemengd met een bindmiddel.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aan de fracties niet meer dan 3 gew.% bitumen en/of niet meer dan 2 gew.% cement wordt toegevoegd in de menginrichting. 25

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verhitting plaatsvindt door het toevoeren van nagenoeg uitsluitend stoom aan de doseerinrichtingen waarin een zodanige temperatuur heerst dat de stoom nagenoeg geheel condenseert. 30

6. Werkwijze voor het recycleren van teerhoudend asfalt, waarbij gebruikt asfalt in stukken wordt gebroken die in hoofdzaak kleiner zijn dan 5 cm, welke stukken in een doseerinrichting worden verhit, met het kenmerk dat de verhitting plaatsvindt door het toevoeren van 35 nagenoeg uitsluitend stoom aan de doseerinrichtingen waarin een zodanige temperatuur heerst dat de stoom nagenoeg geheel condenseert.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de 1003236 β temperatuur in de doseerinrichtingen tussen 80 en 100 °C bedraagt, bij voorkeur tussen 90 en 95 °C.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het 5 kenmerk, dat eerst een eerste verwarmde tractie zoals ongebruikt materiaal, of asfalt en een bindmiddel aan de menginrichting wordt toegevoerd, waarna het gevormde mengsel daarin wordt gehomogeniseerd, waarbij na de homogenisatie de verwarmde tweede fractie en/of een verdere eerste fractie in de menginrichting wordt gebracht en met de 10 reeds gehomogeniseerde inhoud wordt gemengd.

9. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het bindmiddel bitumen omvat.

10. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat aan de menginrichting cement en/of kalk wordt toegevoegd.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het scheiden van de fracties plaatsvindt door zeven met 20 een verschillende maasafmeting. 1003236