国家技术发明奖推荐项目公示材料

2015年教育部推荐项目公示材料

1、项目名称：基于工业废弃物的土壤固化剂系列研发与工程应用

2、推荐奖种：技术发明奖

3、推荐单位（专家）：东南大学

4、项目简介：

本发明属于环境工程地质领域。随着我国城市化发展和城市功能提升，企业搬迁遗留了大量工业污染场地和工业废弃物，造成了土壤和地下水严重污染；同时现代化进程大规模工程建设需要消耗大量土地资源。因此，污染土壤修复和节约土地资源是我国环境友好型社会建设面临的重大技术问题。

本项目提出了基于工业废弃物处理污染土、改良土质的技术原理，在国家自然科学基金、863课题等多个项目资助下，采用室内试验与理论研究相结合、实体工程检验的技术路线，经过十余年研究，研发了基于工业废弃物的系列新型土壤固化剂，建立了现场施工工艺和环境安全评价技术体系，形成了土壤固化稳定的成套新技术。主要发明点如下：（1）发明了基于磷矿废石、粒化高炉矿渣等的高浓度重金属污染土固化剂及其施工技术：根据磷矿废石、粒化高炉矿渣等具有化学吸附强、生成物极难溶、重金属固化能力强等特点，发明了系列固化剂，适用于高浓度重金属污染土的固化稳定和再利用；发明了相应的双向搅拌注入法和分层搅拌施工技术，形成了重金属污染土固化稳定工艺与评价技术体系。

（2）发明了基于组合工业矿渣与氯化亚铁、废弃木质素等的粉土固化剂：根据粉煤灰和粒化高炉矿粉的复合胶凝效应，氯化亚铁与石灰水反应生成高粘合性铁氧化物等特点，分别发明了固态和液体粉土固化剂，能有效增强粉土颗粒联结，提高其强度和抗雨水冲刷能力；根据木质素质子化后可形成带正电高分子聚合物的特点，发明了基于造纸废渣木质素的粉土固化剂，可有效联结粉土颗粒，形成致密稳定结构。总结建立了采用该系列固化剂进行道路工程粉土固化的施工工艺。

（3）发明了基于电石渣的过湿土固化改良技术：根据电石渣有效氧

化钙含量高、比表面积大、吸水反应快、pH值高等特点，发明了基于电石渣的过湿土固化剂，能使过湿粘性土快速产生砂化效应，强化火山灰反应进程，提供强度和耐久性。总结建立了电石渣改良稳定过湿土路基的施工与评价技术。

上述成果已获授权专利22项，其中发明专利16项，实用新型专利6项；在国内和国际权威学术期刊《Engineering Geology》、《Canadian Geotechnical Journal》、《Soils and Foundations》、《Journal of Hazardous Materials》等发表SCI检索论文42篇、EI论文47篇。教育部组织的科技成果鉴定认为该项成果总体处于国际领先水平。

技术经济指标：发明点（1）实现了我国高浓度重金属污染土固化技术的突破，与普通水泥固化相比，重金属浸出量降低1~3个数量级且满足国家环境安全标准，扩散系数降低3~5个数量级；发明点（2）与生石灰固化相比，水稳性提高1.4倍，工程造价降低30%；发明点（3）与生石灰固化相比，水稳性提高1倍，工程造价降低90%。

完成人1：

1)姓名、职称、学校、排名：杜延军、教授、东南大学、排名1

2)曾获国家科技奖励情况

①钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术与应用，2012，国家

科技发明二等奖，排名第6；

②江苏省自然科学基金杰出青年基金，2012，排名第1。

3)对本项目技术创造性贡献：

担任本发明所涉及的主要科研项目的负责人、主要参与人，是本发明技术的提出者和技术实施的负责人，是发明点一、三的主要发明人，提出了基于磷矿废石的高浓度重金属污染土固化稳定技术、基于电石

渣的过湿土固化改良技术；工作量占本人总工作量的80%；发明专利见ZL 2011 1 0381727.5、ZL 2010 1 0604325.2、ZL 2012 1 0506074.3、ZL 2012 1 0226686.7、ZL 2013 1 0082070.1、ZL 2009 1 0264163.X、ZL 2011 1 0186821.5、ZL 2009 1 0032013.6、ZL 2012 1 0233728.X；是本项目省级工法、软件著作权及代表性论文的主要完成人。

完成人2：

1)姓名、职称、学校、排名：刘松玉、教授、东南大学、排名2

2) 曾获国家科技奖励情况

①软土地基新型成套加固技术开发研究与工程应用，2010，教育部

科学技术进步奖一等奖，排名第1；

②钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术与应用，2012，国

家科技发明二等奖，排名第1。

3) 对本项目技术创造性贡献：

担任本发明所涉及的主要科研项目的负责人、主要参与人，是本发明点二的主要发明人，发明点三技术实施的具体负责人；工作量占本人总工作量的80%；发明专利见ZL 2010 1 0604325.2、ZL 2013 1 0094101.5、ZL 2013 1 0094206.0、ZL 2009 1 0264163.X、ZL 2005 1 0094195.1、ZL 03 1 31934.3、ZL 2010 1 0240552.1、ZL 2010 1 0271040.1、ZL 2009 1 0032013.6；是本项目省级工法、代表性论文的主要完成人。

完成人3：

1)姓名、职称、学校、排名：朱志铎、教授、东南大学、排名3

2)曾获国家科技奖励情况

①软土地基新型成套加固技术开发研究与工程应用，2010，教育部

科学技术进步奖一等奖，排名第2；

②钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术与应用，2012，国

家科技发明二等奖，排名第2。

3)对本项目技术创造性贡献：

为发明点二所涉及的科研项目的负责人、主要参与人，是本发明点二技术实施的具体负责人，是加固粉土边坡的液体固化剂主要研发人之

一；工作量占本人总工作量的70%；发明专利见ZL 03 1 31934.3、ZL 2011 1 0301274.0、ZL 2010 1 0240552.1。

完成人4：

1)姓名、职称、学校、排名：章定文、教授、东南大学、排名4

2)曾获国家科技奖励情况

①软土地基新型成套加固技术开发研究与工程应用，2010，教育部科

学技术进步奖一等奖，排名第3；

②钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术与应用，2012，国

家科技发明二等奖，排名第4。

3) 对本项目技术创造性贡献：

本发明所涉及的科研项目的主要参与人，是本发明点一技术实施的具体负责人；工作量占本人总工作量的70%；发明专利见ZL 2013 1 0094101.5、ZL 2013 1 0094206.0。

完成人5：

1)姓名、职称、学校、排名：魏明俐、博士研究生、东南大学、排名5

2)曾获国家科技奖励情况：

3)对本项目技术创造性贡献：

为发明点一所涉及的科研项目的主要参与人，是本发明点一、三技术实施的主要完成人；工作量占本人总工作量的70%；发明专利见ZL 2011 1 0381727.5、ZL 2012 1 0506074.3、ZL 2011 1 018682.5、ZL 2012

1 0233728.X。

完成人6：

1)姓名、职称、学校、排名：范日东、博士研究生、东南大学、排名6

2)曾获国家科技奖励情况：

3)对本项目技术创造性贡献：

为发明点一所涉及的科研项目的主要参与人，是本发明点一技术实施的主要完成人；工作量占本人总工作量的70%；发明专利见ZL 2012 1 0226686.7、ZL 2013 1 0082070.1、ZL 2011 1 0186821.5。