近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水、污泥處理處置問題日漸突出。2011年，全國污水處理廠3101座，污水處理量383.14億立方米，污泥產(chǎn)生量達(dá)2175.72萬噸。2015年，全國污水處理廠達(dá)到4185座，污水處理量510.96億立方米，污泥產(chǎn)生量達(dá)2774.05萬噸。污水處理廠產(chǎn)生的大量污泥缺乏安全處理處置技術(shù)，形勢異常嚴(yán)峻。城鎮(zhèn)污泥水泥窯協(xié)同焚燒是污泥處置的有效途徑。傳統(tǒng)的水泥窯協(xié)同焚燒缺乏污泥深度處理與水泥窯協(xié)同處置的對接技術(shù)，未形成相關(guān)測試和評價方法以及泥質(zhì)特性指標(biāo)體系。

2011年，由北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司牽頭，同濟(jì)大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、城市建設(shè)研究院、中國建筑材料科學(xué)研究總院、國家城市污染控制工程研究中心、北京水泥廠有限責(zé)任公司、廣州越堡水泥有限公司八家單位聯(lián)合承擔(dān)了“國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)”中的“城市污泥水泥窯協(xié)同處置技術(shù)研究與工程示范”課題。課題總經(jīng)費(fèi)達(dá)2764.84萬元，其中企業(yè)自籌資金1200萬元。

課題組在實(shí)驗(yàn)室搭建了水泥窯模擬煅燒試驗(yàn)平臺，研究了不同處理工藝污泥投加方式對水泥窯協(xié)同處置過程的影響，重點(diǎn)考查了不同脫水污泥泥質(zhì)性能對生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量及工藝設(shè)備、水泥品質(zhì)的影響規(guī)律以及氣態(tài)污染物生成的影響情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：水泥窯協(xié)同處置污泥的最佳投加污泥方式為分解爐投加，污泥最大投加量應(yīng)控制在6%，該結(jié)果為水泥廠水泥窯爐焚燒示范線優(yōu)化運(yùn)行提供了理論參考和技術(shù)支持。

課題研究形成5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：基于水泥窯協(xié)同處置的污泥板框深度脫水技術(shù);城市污泥水泥窯協(xié)同處置的進(jìn)料工藝優(yōu)化技術(shù);協(xié)同處置污泥的水泥質(zhì)量保障技術(shù);高溫含硫臭味氣體凈化生物菌劑及凈化技術(shù);水泥窯焚燒干化污泥煙氣排放特性研究及區(qū)域協(xié)同共處置技術(shù)。

另外，課題組編寫完成了《污泥板框深度脫水技術(shù)規(guī)程》、《水泥窯協(xié)同處置污水廠污泥技術(shù)規(guī)程》、《水泥窯協(xié)同污泥處置的除臭技術(shù)導(dǎo)則》等10項(xiàng)技術(shù)規(guī)程(建議稿)。申請專利17項(xiàng)，在國內(nèi)外期刊、會議上發(fā)表論文41篇，培養(yǎng)博士6名、碩士9名。

課題建設(shè)并優(yōu)化運(yùn)行了3項(xiàng)示范工程：小紅門污泥板框脫水示范工程(500噸/天);北京水泥廠污泥水泥窯爐焚燒示范工程(500噸/天);廣州越堡水泥廠除臭示范工程(臭氣量不少于2萬立方米/天)。