一、项目背景
我国固废年产量超120亿t，积存量达到600亿t，占地超过200万hm2，综合利用率不足50%。固废堆存引发土地压占、环境污染、地质灾害等社会问题。多源固废协同处置与高值利用是生态环境领域公认的技术难题。针对固废协同处置中材料制备方法不清、关键设计参数不足、施工技术工艺不明的技术壁垒，武汉轻工大学联合中铁十一局、中国一冶等七家高校、大型国企历经十余年，在国家基金重点项目、湖北省创新群体项目等20余个国家级、省部级科研项目的支持下，研发了以固化技术—碳化技术—定向修复技术为核心的多源固废协同胶凝强化技术体系，实现了污染泥土渣高效协同处置与高值利用的技术突破。
二、项目成果
1、城市污泥多源固废协同胶凝固化技术：开发了多源固废固化城市污泥基防渗阻隔材料，研发了废渣基地聚物注浆材料制备工艺，提出了多组分物料定向调配方法；研制了双向多层均混搅拌装备，创新了高含水率污泥固化施工工艺，工程建设成本降低30%—40%。该技术解决了城市污泥处置工程中利用率低、建设成本高、工程性质差的技术难题。
2、工程淤泥渣土多源固废协同碳化技术：首创了真空降排水联合氧化镁碳化、真空预压利导管桩注气碳化软基加固方法；提出了碳化土膨胀性及抗剪强度测试装置与方法，给出了气源间距临界阈值；研发了浅层软弱地基原位碳化施工工艺及质量控制方法，缩短建养工期50%以上，固碳率达30%以上。该技术突破了传统软弱地基处置中早期强度低、建养时间长、碳排放量大的技术瓶颈。
3、污染泥土多源固废协同定向修复技术：合成了针对有机污染泥土的固废基衍生碳修复功能性材料，制备了污染土中有效态重金属靶向修复药剂，形成了重金属—有机物复合污染泥土的原位定向调控修复技术，有机污染物去除率大于77%，重金属稳定化率超过80%。该技术实现了污染泥土中有机污染物与重金属污染物的协同高效修复。
三、项目效益
项目成果授权发明专利33项，省级工法、软件著作权等19项，向企业转化3项；发表学术论文180余篇，SCI、EI收录论文110余篇，出版学术专著4部。项目成果得到了陈云敏院士等国际知名学者的高度评价与认可，已推广到我国十余个省、自治区，在中国铁建、中国五矿、中国节能等大型国有企业的100余项重点工程中得到了应用。累计消纳固废约50万t，处置污泥、渣土约200万m3，修复矿山废弃地6400余亩。项目成果突破了污染泥土渣处置过程中物料拌和不均、碳排放量大、复合污染修复效率低的技术壁垒，为我国“长江大保护”和“双碳战略”目标的实现提供了技术保障。
