海相淤泥高含水、低强度,传统处理方法成本高、效率低、环境风险大;水泥、石灰等固化材料不仅强度提升慢、耐久性差,碳排放也居高不下。与此同时,沿海建设砂石资源紧缺,大量工业固废堆存污染严重,绿色高效技术突破迫在眉睫。
日前,南京工业大学无废城市研究院华苏东教授团队主持完成的“多源低品质固废协同胶凝化和固化海相淤泥土关键技术及低碳应用”项目,凭借系统性创新,荣获2025年度中国循环经济协会科技进步奖(技术开发类)二等奖。
材料与性能双突破,破解行业难题
针对大宗工业固废成分复杂、海相淤泥工程性质差等痛点,团队开发了以钢渣、磷石膏、碱渣等多源固废协同的低碳固化材料,固废掺量高达90%。依托材料基因设计原理与协同强化效应,构建了从多尺度设计到性能调控的固化关键技术。
在复杂海洋环境下,团队进一步揭示了多源固废固化材料的耐久性演变规律,提出了固化土耐久性提升路径,突破了单一废渣的性能局限,形成了覆盖微观反应机制、宏观强度调控、养护优化及分级应用的协同提升技术。
自主装备+一体化体系,取泥效率提高50%
不仅如此,团队还自主研制了多源固废协同固化海相淤泥的成套生产设备,构建了涵盖配比设计、性能评价、施工工艺、检测控制的一体化技术体系。实际应用中,取泥效率提高50%,操作成本降低30%,并制定了相关产品及施工应用标准规范。
重点工程验证,经济环境效益双赢
目前,该成果已成功应用于连云港港区软基处理、淮河入海航道等多项重点工程。据不完全统计,推广应用典型工程及产品累计利用大宗工业固废500万吨,相当于减少碳排放数万吨,直接和简接经济效益10亿多元,经济、社会、环境效益突出。
经权威机构鉴定,项目研究成果总体达到国际先进水平,其中多源固废材料在海洋环境下的耐久性演变规律及其固化土耐久性提升技术达到国际领先水平。未来,该技术将持续向珠三角、东南沿海等软土集中区域推广,为更多交通工程建设注入绿色低碳新动能。