江苏省科技计划项目申报书

江苏省科技计划项⽬申报书
□前沿技术项⽬
□专题项⽬
计划类别：
指南代码：
申报ID号：
江苏省科技计划项⽬申报书
( 科技⽀撑计划--⼯业部分 )
项⽬名称：污⽔⼚污泥固化/稳定化技术应⽤研究
承担单位：江苏明轩环保科技有限公司
所在地区：
单位地址：邮编：
项⽬负责⼈：电话：
主管部门：
申报⽇期： 2009年⽉⽇
江苏省科学技术厅
⼆○○九年制
⼀、⽴项依据
1、本项⽬国内外科技创新发展概况和最新发展趋势
我国对于污⽔⼚污泥的处理尚未形成成熟的技术。

针对这⼀问题由河海⼤学研发了污⽔⼚污泥固化/稳定化技术，并与江苏明轩环保科技有限公司合作进⾏了产业化，⽬前已在深圳、海宁实施了处理⼯程。

本次研究结合污⽔⼚污泥固化/稳定化技术的产业化应⽤，研究固化稳定化技术处理后污泥的长期稳定性、渗滤液的产量和⽔质、是否产⽣⽓体以及⽓体的性质这3个问题，为技术的进⼀步推⼴提供技术⽀撑。

⽬前国内外关于污泥的处理处置及固化/稳定化技术发展概况及趋势介绍如下：
(1) 国外通常将固化/稳定化技术⽤于危险废物的处理中，⽤于污泥的处理中尚处于起步阶段
固化(solidification)是指添加固化剂于废弃物中，使其变为不可流动性或形成固体的过程，⽽不管废弃物与固化剂间是否产⽣化学结合；稳定化(stabilization)是指将有害污染物转变成低溶解性、低毒性及低移动性的物质，以减少有害物污染潜⼒的技术。

固化技术最早在20世纪50年代⽤于放射性废物的处理，例如美国在处理低⽔平放射性液体废物时，先⽤硅⽯等矿物进⾏吸附，或者先⽤⼤量的普通⽔泥将其固化，然后再进运送⾄指定填埋处置圈。

由于污泥处理处置问题⽇益突出，⽽固化/稳定化技术⼜具有⼯艺简单、投资较低等优点，将固化/稳定化技术⽤于污泥处理逐渐成为⼀种新的技术途径。

(2) 固化/稳定化技术在我国污泥处理领域具有处理成本低、⼯艺简单、适应性⼴等诸多优势
污泥固化/稳定化技术是指添加固化/稳定化材料于污泥中，改善污泥的材料性质，并将污泥中的有害污染物转变成低溶解性、低毒性及低移动性的物质或实现对其的封闭效应，以减少有害物污染潜⼒的技术。

由于固化/稳定化材料来源⼴泛，因此固化/稳定化技术在污泥处理中具有较强的成本优势；另外因其处理设备和⼯艺简单，其设备的投⼊较低，便于操作，同时能够实现对⼤量污泥的处理；最后处理后的污泥可以进⾏安全填埋，也可以直接填埋或者作为其它资源化利⽤的预处理⼿段。

(3) 决定污泥固化/稳定化处理效果和成本的关键产品－固化/稳定化材料
⽬前已经具备了产业化⽣产的前景
对为提⾼固化/稳定化效果的复合型固化/稳定化材料不断涌现。

Chemfix 公司利⽤⽔溶性硅酸盐和普通⽔泥处理机械制造、⾦属表⾯处理和冶⾦等⼯艺产⽣的废物以及⾼浓度重⾦属污泥。

此后，这⼀技术还被⽤于处理有机物污泥。

黄⽟柱等开发了以脲甲醛和沥青等⾼分⼦有机物为基材的固化/稳定化技术，增容⽐相对较⼩，固化/稳定化体的重量也较轻。

武汉⼤学的涂洁和侯浩波采⽤HAS ⼟壤固化/稳定化剂代替传统固化/稳定化基材对电镀污泥进⾏常温固化/稳定化处理，污泥固化/稳定化产品的强度可达10MPa以上，基本满⾜普通建材要求。

李磊，朱伟等提出污泥⾻架构建技术的概念，采⽤含有粘⼟矿物的废弃淤泥作为⾻架材料采⽤⽔泥进⾏固化/稳定化，较单独使⽤⽔泥进⾏固化/稳定化强度得到了明显提⾼，增容问题也得到了较好的控制。

江苏明轩环保科技有限公司以⾻架构建技术作为基础，开发出了⼀系列的污泥专⽤固化/稳定化材料，在深圳下坪、福永污泥填埋处理⼯程、苏州甪直污泥固化/稳定化处理⼯程、浙江海宁污泥固化/稳定化处理⼯程中已经实现了规模化⽣产。

(4) 污泥固化/稳定化处理专⽤设备已经初步形成了系列产品，设备的核⼼技术问题已经解决
为了提⾼污泥固化/稳定化处理效率并获得较好的处理效果，专门⽤于污泥固化/稳定化处理的设备已经研制成功，并且针对不同性质的污泥、不同的处理模式、不同的场地条件⽣产出了系列产品。

污泥固化/稳定化设备的核⼼技术部分：混合搅拌系统和材料精确输送系统已经完成⼯业化设计并在部分设备上安装调试完毕，从现场实际处理效果来看，较⾮专⽤的污泥固化/稳定化设备具有节约材料⽤量、处理效率⾼、固化效果好等诸多优势。

(5) 固化/稳定化污泥的强度以及污染控制⽅⾯的研究已经取得长⾜进展，能够⽀撑该技术的产业化应⽤
赵乐军等分别以⽯灰、⼟、粉煤灰为添加剂，考察了不同添加量时脱⽔污泥与添加剂混合试样的初始⼟⼯含⽔率、密度、渗透系数、⼗字板抗剪强度、
⽆侧限抗压强度，表⾯加⼊添加剂后养护20~30 d就可满⾜填埋要求。

马建⽴等根据上海城市污⽔处理⼚处理⼯艺和污泥的物理化学特性，提出了化学污泥固化填埋⼯艺。

研究表明，污泥固化填埋采⽤⼀种新型的M1镁系胶凝固化剂，加⼊量为5%时，可以达到污泥的填埋要求。

J. Chu研究了污泥-⽔
泥-铜渣混合物的压缩
特性，结果表明混合铜渣等在80KPa垂向压⼒作⽤下进⾏固结能够显着提⾼污泥的污泥⼒学性质，含⽔率从500%减少到60%~100%，⽆侧限抗压强度达到55-160KPa。

李磊、曹永华等通过添加辅助材料对污泥的强度规律进⾏了研究，并从微观⾓度证明了辅助材料的加⼊有助于提⾼污泥的密实性，密实性的提⾼是其强度提⾼的主要原因。

朱伟根据对固化/稳定化污泥的渗透性进⾏了研究，表明污泥固化/稳定化处理后透⽔性在10-7~10-6cm/s，具有良好的内封闭性，能够避免⼆次污染。

污泥中存在的污染物形式主要可以划分为重⾦属类、有机污染物类以及病原菌类。

通过固化/稳定化处理⼀⽅⾯改变污泥原来的化学条件，将污染物转化为稳定态，减少其毒性以及进⼊环境的速率；另⼀⽅⾯通过固化/稳定化形成的封闭结构将污染物封闭在固化/稳定化体内，减少对环境的污染，达到⽆害化的⽬的。

通过掺⼊固化/稳定化材料能够改变污泥的化学条件，最重要的表现是⽔化产物的产⽣提⾼了污泥的pH值。

Stegemann给出了不同⽔化产物的pH值。

通过固化/稳定化处理后污泥的pH值得到了⼀定的提⾼，则重⾦属可能同OH-或硅酸盐结合成含钙的盐类，污泥中原有的重⾦属能够以稳定的不溶态或络合态存在，减少了对环境的污染。

李磊较为深⼊的研究了硫杆菌活动对固化/稳定化污泥中重⾦属浸出的影响，指出污泥经过固化/稳定化处理后其中的硫杆菌仍然具有活性，但是通过调整合适的固化/稳定化⽔平能够降低重⾦属的浸出风险。

有机污染物对⽔泥⽔化的影响机理⽬前还不清楚。

Eaton, Walsh et al. 采⽤Ethylene glycol（⼄⼆醇⼄烯）与Brominated phenol（溴苯酚）两种有机污染物为对象通过XRD及SEM试验，研究对⽔泥⽔化反应的影响。

结果表明：有机物的滞后作⽤被认为是通过氢键（通常需要有机污染物要可溶，且含有氢键）的作⽤将有机物附着到⽔泥颗粒表⾯，进⽽影响⽔泥与⽔接触发⽣⽔化反应；苯酚在强碱条件下能转化为苯氧化物阴离⼦，在⽔泥⽔化反应过程中，这些阴离⼦能取代⽔分同⽔泥结合，从⽽进⼊⽔泥晶格（钙矾⽯晶体、氢氧化钙晶体）⾥。

固化/稳定化处理主要通过改变环境的pH值，并在⽔化反应过程中释放出⼤量的⽔化热对污泥中的病原菌具有抑制和杀灭作⽤。

另外添加碱性物料可以显着提⾼污泥pH值，有效抑制污泥中病原物活性。

Gantzer等认为，当 pH ＞持续 6 个⽉时，能够有效杀死病原微⽣物。

(6) 固化/稳定化污泥的长期稳定性以及产液、产⽓等问题的研究尚处于起
步阶段
固化/稳定化污泥是⼀种以呈碱性⽔化产物的胶结作⽤来维持其性质的改性⼟，⽬前酸⾬危害已经成为普遍存在的问题，固化/稳定化污泥作为⼟材料使⽤过程中如果受到酸⾬的作⽤，其中的⽔化产物具有发⽣分解的可能，从⽽固化/稳定化污泥的材料稳定性将会受到影响。

另外如果将污泥固化/稳定化处理后进⾏填埋，填埋场的⽣物化学环境是⼀个动态变化过程，存在⼀个产酸阶段，这也将影响固化污泥的长期稳定性。

如果固化/稳定化污泥的长期⼒学性质由于酸⾬等外界化学条件的改变⽽发⽣变化，势必影响到其材料稳定性以及填埋场的安全。

⽬前国内外关于酸⾬条件下固化/稳定化污泥⼒学性质的变化研究尚不多见，朱伟、李磊等在室内试验中，通过化学动⼒学⽅法预测了酸⾬作⽤下固化/稳定化污泥的长期强度；采⽤柔性壁渗透仪研究了酸⾬作⽤下的固化/稳定化污泥渗透性的变化。

但是这些研究强化了其试验条件，⽽且具有明显的尺⼨效应，尚不能完全揭⽰酸⾬条件下固化/稳定化污泥的长期稳定性问题，难以为实际⼯程设计、施⼯提供关键技术参数。

固化/稳定化污泥的产液、产⽓问题更是关系到填埋场的设计与后期安全运营的问题。

⽬前关于垃圾填埋中⽆论是产液、产⽓的数量以及成分已经有了较为深⼊的理论研究基础，在实际⼯程设计、施⼯中也已经得到了充分验证。

但是固化/稳定化污泥填埋中的产液、产⽓问题的研究⼀直是空⽩，⽬前在实际⼯程当中采⽤垃圾填埋的计算和设计⽅法作为经验公式。

由于固化/稳定化污泥从物理⼒学性质到⽣化性质，与垃圾有着本质的区别，采⽤垃圾的相关理论和设计⽅法来进⾏固化/稳定化污泥的填埋设计显然存在⼀定的⼯程安全隐患以及经济可⾏性等问题，这将成为污泥固化/稳定化处理技术推⼴的瓶颈问题。

从上述的研究现状可以看出：⽬前关于污泥固化/稳定化的研究成果已经较好的解决了设备、材料、⼒学性质以及污染控制等⽅⾯的问题，但是固化/稳定化污泥的长期材料稳定性、填埋中的产液、产⽓问题没有相关的研究成果作为技术⽀撑，制约了该项技术的产业化推⼴。

申请⼈拟通过进⼀步的⽰范研究，提出系统客观的固化/稳定化污泥长期材料稳定性以及产液、产⽓问题的评价⽅法和设计⽅案，为产业化的推⼴提供良好的技术平台。

2、本项⽬研究的⽬的、意义
(1) ⼤量产⽣的污泥处置没有形成适合我国国情的技术体系，已引发了严重的社会问题和环境问题
⽬前对污泥处理、处置的常⽤⽅法为转为农⽤、焚烧、填埋。

污泥的农⽤的主要限制性因素之⼀就是污⽔处理过程中浓缩于污泥中的重⾦属问题。

污泥焚烧处理的关键问题是设备投资运⾏成本⾼。

污泥填埋处置往往会引起滑坡等填埋场的⼯程灾害。

因此寻求适合我国国情的污泥处理、处置⽅法已成为我国城市环境问题的迫切需要。

(2) 污泥固化/稳定化处理技术是⼀种适合我国国情，具有经济和环境双重效益
针对我国污泥的现状，在短期内对量多⾯⼴的污泥进⾏安全处置，长期上寻求多途径、因地制宜的资源化利⽤的思路，是解决我国污泥处理处置问题的出路所在。

从经济可⾏的⾓度出发，通过固化/稳定化技术将污泥进⾏不同程度的处理，使之能够进⼊卫⽣填埋场填埋或直接堆放处置以及进⾏不同形式的再⽣资源利⽤，是符合我国国情的污泥处理及资源化途径之⼀。

固化/稳定化后的产物具有较⾼的强度以及较低的透⽔性，能够满⾜卫⽣填埋的要求，也可以直接安全填埋在低洼地⽅，同时也可以作为不同资源化利⽤的预处理⼿段。

⽽且固化/稳定化后能够对诸如重⾦属类、有机污染物以及病原菌形成封闭效应并对⽣物化学条件进⾏控制。

⽽且较诸如焚烧、堆肥等处理⼿段具有显着的经济优势，与我国的经济发展⽔平相适应。

因此这⼀技术不但解决了污泥堆放、抛填占⽤⼟地和引发填埋场⼯程事故的问题，⽽且可以达到污泥处置和资源化利⽤的⽬的，从技术性和经济性两个⽅⾯都是⾮常适合我国国情的新型技术。

(3) 解决固化/稳定化污泥的长期稳定性以及产液、产⽓等问题既是污泥处理领域基础理论研究的需要，也是污泥固化/稳定化技术产业化推⼴的必要条件污泥固化/稳定化技术在实际⼯程设计及应⽤⽅⾯⽬前国内都处于探索阶段，对于其产业化中所产⽣的问题及解决⽅案⽬前也缺少相关的成果。

申请⼈在前期的⼯程中已发现了固化/稳定化污泥在酸⾬等条件下其⼒学性质会发⽣变化，采⽤常规垃圾填埋场关于产液、产⽓的设计⽅法所获得的结果与实际⼯程存在较⼤的差异，这些问题都影响到后续该技术⼤规模推⼴，已经成为该项技术产业化进程中遭遇的瓶颈问题。

(4) 通过理论研究和现场⼯程解决污泥固化/稳定化技术中的长期稳定性、产液产⽓等关键问题，为该项技术的产业化推⼴提供技术储备和⽀撑污泥固化/稳定化技术是⼀项新的污泥处理处置技术，经过⼏年的研究，已经在设备制造、⼯艺设计、固化/稳定化材料、⼒学性质、污染控制等⽅⾯取得了长⾜进展，已经初具⼤规模产业化前景。

对于实际⼯程中存在的长期稳定性、产液、产⽓等关键问题，需要通过理论研究建⽴相应的设计⽅法、提供施⼯参数，并且借助于实际⼯程检验、修正其理论的正确性，最终形成解决这些问题的核⼼技术。

(5) 解决污泥固化/稳定化处理技术中的关键问题，有助于提⾼我国在污泥处理处置领域的⽔平，实现污泥处理处置的产业化，并实现社会、环境、经济三⽅⾯效益的同步增长。

3、本项⽬研究现有起点科技⽔平及已存在的知识产权情况
(1) 项⽬申请者已经就降低污泥的固化/稳定化处理成本提出了固化/稳定化材料⽅⾯的专利申请，⽬前正在进⾏污泥固化/稳定化材料的产业化⼯作。

(2) ⽬前项⽬申请单位已经⽣产出了⼀系列的污泥固化/稳定化设备，已经基本解决了定量输送与混合均匀搅拌等关键技术难题，设备⽅⾯的专利已经申请。

(3) 固化/稳定化处理污泥的材料长期稳定性问题研究成果较少，项⽬申请者在实验室初步开展了酸⾬对固化/稳定化污泥长期强度的影响研究，关于该⽅⾯的理论研究成果国内外尚未见报道。

(4) 关于垃圾卫⽣填埋中的产液、产⽓问题的研究已经较为成熟，也已经能够指导填埋场的设计施⼯。

但是关于固化/稳定化污泥填埋中的产液、产⽓问题⽬前尚未见公开报道的研究成果，在实际⼯程中仍然沿⽤垃圾填埋场的设计和计算⽅法。

4、本项⽬研究国内外竞争情况及产业化前景
污泥固化/稳定化技术是根据我国⽬前国情及经济发展状况提出的污泥处理技术。

国外⽬前根据本国实际情况和经济发展⽔平不同采⽤的⽅式也不尽相同，现阶段该项技术主要是⽴⾜国内，开发在我国能够推⼴应⽤的新技术。

污泥的处理问题⼀直是世界性难题,随着我国污⽔处理率的提⾼，污泥的产⽣量将越来越⼤。

据统计，2004年我国的污泥产量达到1220万吨，到2015年将达到3560万吨。

但是与如此巨⼤的污泥产量相⽐，我国⽬前污泥处理技术单⼀、装备⽔平落后，处置率低，⼀半以上的污泥没有得到安全处置。

随着我国环保政策与法规的逐渐健全，污泥的安全处理处置必将提上⽇程。

从技术上⽽⾔，⽬前申请企业已经完成了污泥固化/稳定化设备的设计和产品定型⼯作，并且形成了系列产品，企业具有的年产20套污泥固化/稳定化设备的⽣产能⼒；另外也已经建⽴了多个污泥固化/稳定化材料的⽣产基地，⽣产规模达到了1000吨/天，能够同时满⾜多个污泥处理项⽬的需要，在国内污泥固化/稳定化处理市场占有超过30%的市场份额。

⽬前项⽬申请单位与⾼校科研机构开展合作，已经较好的解决了固化/稳定化污泥的物理⼒学性质、污染控制、施⼯⼯艺等关键技术难题，在技术上⼀直处于业界领先⽔平。

从经济上来说，本项技术⽆论是在设备投资还是在运⾏成本上较常规技术都低。

例如以⼀个中型污⽔⼚为例，本项⽬的设备投⼊在150~200万元，根据污泥的性质每吨污泥处理成本约为90~150元，处理成本⼩于堆肥、焚烧以及⼲化的投⼊及运⾏成本。

因此具有较强的市场竞争能⼒。

另外，本项⽬所需要的污泥固化/稳定化处理设备投资较⼩，⼀般的污⽔⼚都是能够接受的，设备的设计⼯艺简单、操作便利，⼀般的加⼯企业即可⽣产。

另外根据污泥的特点开发的复合型固化材料也能够在企业进⾏⽣产，便于实现产业化的⽬标。

通过本项⽬能够进⼀步解决技术推⼴中所遇到的长期稳定性、产液、产⽓等问题，⼀⽅⾯为该技术的⼤规模产业化推⼴提供有⼒的技术⽀撑，另⼀⽅⾯也能
够提升企业的技术⽔平，进⼀步增强市场竞争能⼒，最终培育形成我国在污泥处理领域具有⾃主知识产权的核⼼竞争⼒。

⼆、研究内容
1、具体研究开发内容和要重点解决的关键技术问题；
(1) 研究开发内容
本项⽬所研究开发的内容围绕产业化中将会遇到的问题，在⽰范⼯程的尺度上进⾏研究。

其内容包括产业化过程中遇到的固化/稳定化污泥材料性质的长期稳定性问题、对环境的影响问题、关键设备和⼯艺的设计问题。

①酸⾬条件下固化/稳定化污泥的长期稳定性评价
随着环境的恶化，酸⾬现象也越来越普遍，固化/稳定化污泥填埋也存在受到填埋场酸性渗滤液腐蚀的可能性。

由于固化/稳定化处理后所形成的矿物成分⼤多以碱性矿物为主，这些碱性矿物在酸性溶液的长期侵蚀下会发⽣溶解造成固化体中出现空洞，引起材料性质的恶化。

⼀⽅⾯造成固化/稳定化污泥强度的降低；另⼀⽅⾯增强了与外界的⽔⼒联系，改变了固化/稳定化污泥渗透系数的增加，同时也造成包裹在固化体内污染物的释放。

但是酸⾬的作⽤是⼀个长期⽽且缓慢的过程，常规的室内试验和现场监测是难以对这种长期⾏为给出准确的预测。

在实际研究和⼯程中发现固化/稳定化污泥由于酸⾬作⽤造成稳定性问题主要是因为酸⾬中的H+和碱性⽔化产物之间发⽣反应，以及其它酸根、离⼦与⽔化产物发⽣交换、吸附等反映，将⽔化产物逐步溶解。

因此可以考虑通过研究⽔化产物中关键元素的损失量来表征酸⾬对固化/稳定化污泥溶蚀，同时建⽴⽔化产物溶解量和强度以及透⽔性的关系，进⽽对固化/稳定化污泥在酸⾬的长期作⽤下长期稳定性进⾏评价。

②固化/稳定化污泥填埋中渗滤液产量的计算及渗滤液处理⽅案
固化/稳定化污泥产液问题包含两个问题，⼀⽅⾯是渗滤液的产量；另⼀⽅⾯是渗滤液的质量。

污泥经过固化/稳定化处理后虽然渗透性较低，但是在降⾬条件下仍然会有⼀定的⾬⽔渗⼊其中，⽬前关于这部分的研究仅有垃圾填埋过程中的渗滤液产量计算⽅法作为参考。

但是由于两者的性质差异较⼤，计算的结果难以指导填埋场渗滤液收集系统的设计。

另⼀⽅⾯污泥经过处理后虽然污染物稳
定性得到了提⾼，但是其渗滤液仍然含有污染物，是否需要对渗滤液进⾏处理以及采取什么⼯艺进⾏处理关系到填埋场的⼯艺设计。

关于固化/稳定化污泥填埋过程中渗滤液问题的研究可以采取现场⼤型填埋柱试验，考虑⾃然条件、表⾯积⽔条件、覆盖条件等⼯况，定期收集填埋柱的渗滤液，测定其产量和⽔质。

同时结合正在进⾏的固化/稳定化污泥填埋⼯程，在填埋场收集渗滤液并分析其产量和⽔质，与⼤型填埋柱结果相结合，提供固化/稳定化污泥填埋中渗滤液产量预测⽅法，并提出相应的渗滤液处理⽅案和⼯艺。

③固化/稳定化污泥填埋中产⽓量及⽓体性质研究
污泥含有⼤量的有机物，未经处理的污泥⽣化条件⼗分适合微⽣物的活动，微⽣物分解有机物将产⽣⼤量的⽓体。

污泥经过固化/稳定化处理后，⽣化条件已经发⽣了极⼤的变化，微⽣物的活性得到了抑制，但是这并不意味着微⽣物完全失去了活性。

因此固化/稳定化污泥是否会因为有机物降解⽽产⽣填埋⽓体，⽬前尚⽆相关的结论，因此在填埋场的设计当中是否要铺设⽓体收集系统、⽓体收集系统的规模、产⽣⽓体是否要处理等问题都难以解决。

研究中通过室内试验强化固化/稳定化污泥中微⽣物的活性，在较短时间内获得固化/稳定化污泥产⽓规律，并对产⽣⽓体的性质进⾏分析，获得填埋各个阶段的产⽓性质以及产⽓量。

另外结合正在开展的固化/稳定化污泥填埋⼯程，在现场开展⼤型填埋柱、填埋体的产⽓规律监测，提出固化/稳定化污
泥填埋中导、排⽓系统设计⽅法。

2、项⽬的特⾊和创新之处
(1) 污泥固化/稳定化处理技术是⽬前符合我国国情的污泥处理处置技术之⼀，具有⼴阔的市场前景。

本项⽬所提出的固化/稳定化污泥长期稳定性、产液、产⽓问题是制约该技术推⼴应⽤的关键问题，本项⽬的实施有助于为我国的污泥处理处置技术提供新的技术途径和解决思路，这也是本项⽬的最⼤特⾊。

(2) 采⽤多学科交叉的研究⽅法和技术⼿段对固化/稳定化污泥长期稳定性和产液、产⽓问题进⾏研究，能够为污泥的安全处置以及资源化利⽤提供理论基础，解决实际⼯程中所⾯临的设计、施⼯等问题。

(3) 污泥固化/稳定化处理是⼀项⼯程背景极强的技术，本项⽬前期已经具有良好的⼯程背景，能够在现场⼯程⽀撑下进⾏理论和实际相结合的研究⼯作。

将基础理论研究与实际⼯程相结合，能够将研究成果快速应⽤到实际⼯程，并在
实际⼯程中检验理论成果的可靠性。

(4) 项⽬的实施能够为固化/稳定化污泥处理以及填埋施⼯提供设计指导，
填补⽬前国内外尚⽆关于固化/稳定化污泥处理处置设计⽅法的空⽩。

3、要达到的主要技术、经济指标及社会、经济效益
(1) 针对固化/稳定化污泥安全处置中存在的长期稳定性、产液、产⽓等问题，通过技术研发，提供科学的固化/稳定化污泥安全处置技术⽅案。

(2) 提出固化/稳定化安全处置或资源利⽤过程中在酸⾬条件下其材料性能稳定性的评价⽅法。

(3) 提供固化/稳定化污泥填埋中关于⽓、液产量、收集和处理技术⽅案。

(4) 对⽐按照常规填埋场⽓液收、排系统设计⽅案，本项⽬所提出的设计⽅
案从建设成本上节约30%的费⽤。

三、研究试验⽅法、技术路线以及⼯艺流程
1. 研究试验⽅法
本研究采⽤室内试验、理论分析和现场⼯程相结合的⽅法。

通过强化固化/稳定化污泥所处的各种实际环境，模拟固化/稳定化污泥的材料长期稳定性以及产液、产⽓情况。

在现场采⽤⼤型⼟柱试验模拟各种⼯况，与室内的理论研究成果进⾏对⽐，最后在实际⼯程中验证其可⾏性并指导实际⼯程设计、施⼯。

研究⽅法涉及环境⼯程、岩⼟⼯程、地质⼯程、机械⼯程等诸多学科，所采⽤的⽅法集成诸多学科的研究⼿段。

(1) 室内理论
针对酸⾬造成固化/稳定化污泥材料稳定性问题，强化模拟酸⾬的长期环境效应，获得固化/稳定化污泥材料稳定性与环境因⼦的关系，研究长期条件下固化/稳定化污泥的材料稳定性；固化/稳定化污泥产液主要由于⾃然环境中的降⾬渗透造成，因此其产液情况取决于固化/稳定化污泥⾃⾝的渗透性，在室内采⽤柔性壁渗透系统可能同时测定不同降⾬条件下固化/稳定化污泥产⽣的渗滤液的量和⽔质；固化/稳定化污泥的产⽓主要来源于微⽣物活动分解有机物，在室内采⽤培养基培养填埋场实际条件下的优势微⽣物种群，在短时间内获得固化/稳定化污泥最⼤产⽓量以及⽓体的性质。

(2) 现场⼤型填埋柱试验
在固化/稳定化污泥填埋现场，设计⼤型填埋柱试验，柱体内部埋设温度采
集、液体采集、⽓体采集系统，模拟⾃然条件、表⾯积⽔条件以及⼲旱条件等⼯况，定期收集渗滤液和填埋⽓，分析其产量和成分，与室内理论研究成果进⾏⽐较，提出客观的固化/稳定化污泥产液、产⽓计算⽅法。

2. 技术路线
四、⼯作基础和条件
1、承担单位概况，拥有知识产权状况
明轩公司…………
河海⼤学是⼀所以⽔利为特⾊，⼯科为主，多学科协调发展的教育部直属全国重点⼤学，是实施国家“211⼯程”重点建设以及设有研究⽣院的⾼校之⼀。