近年來，隨著我國城鎮化快速發展，城鎮污水、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，污泥產生量達2175.72萬噸。2015年，全國污水處理廠達到4185座，污水處理量510.96億立方米，污泥產生量達2774.05萬噸。污水處理廠產生的大量污泥缺乏安全處理處置技術，形勢異常嚴峻。城鎮污泥水泥窯協同焚燒是污泥處置的有效途徑。傳統的水泥窯協同焚燒缺乏污泥深度處理與水泥窯協同處置的對接技術，未形成相關測試和評價方法以及泥質特性指標體系。

2011年，由北京城市排水集團有限責任公司牽頭，同濟大學、中國科學院生態環境研究中心、城市建設研究院、中國建筑材料科學研究總院、國家城市污染控制工程研究中心、北京水泥廠有限責任公司、廣州越堡水泥有限公司八家單位聯合承擔了“國家水體污染控制與治理科技重大專項”中的“城市污泥水泥窯協同處置技術研究與工程示范”課題。課題總經費達2764.84萬元，其中企業自籌資金1200萬元。

課題組在實驗室搭建了水泥窯模擬煅燒試驗平臺，研究了不同處理工藝污泥投加方式對水泥窯協同處置過程的影響，重點考查了不同脫水污泥泥質性能對生產環境質量及工藝設備、水泥品質的影響規律以及氣態污染物生成的影響情況。

實驗結果表明：水泥窯協同處置污泥的最佳投加污泥方式為分解爐投加，污泥最大投加量應控制在6%，該結果為水泥廠水泥窯爐焚燒示范線優化運行提供了理論參考和技術支持。

課題研究形成5項關鍵技術：基于水泥窯協同處置的污泥板框深度脫水技術;城市污泥水泥窯協同處置的進料工藝優化技術;協同處置污泥的水泥質量保障技術;高溫含硫臭味氣體凈化生物菌劑及凈化技術;水泥窯焚燒干化污泥煙氣排放特性研究及區域協同共處置技術。

另外，課題組編寫完成了《污泥板框深度脫水技術規程》、《水泥窯協同處置污水廠污泥技術規程》、《水泥窯協同污泥處置的除臭技術導則》等10項技術規程(建議稿)。申請專利17項，在國內外期刊、會議上發表論文41篇，培養博士6名、碩士9名。

課題建設并優化運行了3項示范工程：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)。