东湖淤泥制备轻集料的关键技术及应用开发研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要武汉市是一个百湖之城，其中东湖是闻名于世的著名旅游胜地，仅湖面面积就达33平方公里，是全国最大的城中湖。近年来，城市生活污水和工业废水的剧增使湖底沉积的淤泥增长加剧，已达3500余万方。大量淤泥使水体环境恶化，影响了观赏效果，迫切需要对湖泊淤泥进行清理。然而，目前对清理产生的淤泥缺乏行之有效的处理方法。据勘测，武汉城区的湖泊淤泥总量已逾一亿立方米，随着对环境保护的日益重视，东湖、沙湖等湖泊清淤工作即将得到全面展开，但如何科学合理、有效地处置大量淤泥已成为当前亟待解决的难题。文中深入分析了东湖淤泥的组成和性能特点，提出了资源化利用东湖淤泥制备轻集料的方

2、法：利用淤泥以含水铝硅酸盐为主，具有颗粒微细、含砂量少、可塑性高、高温膨胀性优等特点，通过高温焙烧制备轻集料。高温焙烧过程不仅可利用其中有机质的热值，在集料内部形成孔结构，而且可降低生产能耗、杀灭淤泥中的有害病菌、固化重金属离子，真正实现淤泥的资源化利用。研究提出了淤泥资源化利用的预处理工艺，以含水率和细度为控制指标，考虑经济性与可操作性，通过预均化、过滤、沉积和干燥等主要工艺优化，将淤泥的含水率控制在10％一35％，1．5ram筛通过率100％、80um筛余小于15％。研究了轻集料的组成、结构与性能的关系，提出了淤泥轻集料生料的质量控制方法、预烧制度的优选原则以及轻集料的高强

3、化和轻质化等关键制备技术方法。在此基础上以东湖淤泥为主要原料，通过掺入20％-'-30％的粉煤灰或15％,--25％高岭土等材料、优化预烧和焙烧制度等方法，制备出了筒压强度达到6．3MPa以上、吸水率小于7％的800级高强轻集料。并用其配制出LC50以上的高强轻集料混凝土。通过外掺10％-,-20％的焦炭等物质、优化预烧和焙烧制度等方法，制各出了堆积密度介于500-700kg／m3的普通轻集料以及筒压强度达1．7MPa、吸水率为13．4％的500级超轻集料。此超轻集料可用于开发轻质板材、节能保温砌块和吸音材料。系统分析了采用淤泥工业化生产轻集料的设备选型、工艺流程布置及参数控制

4、等技术，为生产实践提供了参考和指导。分析了投资生产淤泥轻集料及相关制品的可行性和效益；结果表明：该投资具有可行性，且风险小、利润高、投资回报快，经济效益显著、环境效益良好、社会效益广泛。关键词：东湖淤泥；预处理；轻集料；轻质高强；焙烧武汉理工大学硕士学位论文AbstractWuhanisacityofonehundredlakes，amongthemtheEastLakeisthewell．knownfamoustouristdestination．ThesurfacearealoftheEastLakeiSabout33squarekilometers，whichmakesi

5、tthecountry'slargestlakeincity．Inrecentyears，thesharpincreasesofurbansanitarysewageandindustrialsewageaggravategrowthofthesludgeinEastLake，andithasalreadybeenuptomorethan35millioncubicmeters．Thelmgpnumberofsludgedeterioratesthewaterenvironmentinthelakeandaffectstheviewingeffect．Therefore，the

6、reisanurgentneedtoclear叩thesludge．However,theeffectivetreatmentmethodstodeal、撕tllthesludgearcstillbeinglackingatpresent，Accordingtosurveys．thetotalamountoflakesludgeinurbanhasalreadyexceeded100millioncubicmeters，withthegrowingattentiontoenvironmentalprotection，sludgeoftheEastLakeandtheShahnl

7、akeandotherswillbedredgedupinthenearfuture．Buthowtodisposeofsludgescientificallyandrationallyandeffectivelyhasbecomeapressingproblemincurrent．Basedontheanalysisofthecompositionsandthefunctionsandtheperformancecharacteristicofsludge，arecycletreatmen