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本发明公开了一种复合污染土壤协同处置的方法，包括：将储存的污染土壤依次进行烘干和破碎处理；破碎后的污染土壤与污泥进行搅拌混合，将混合后的物料进行陈化处理；利用陈化后的物料制备生料球，并进行烘干处理；对烘干后的生料球进行烧制获得陶粒；烧制过程产生的烟气余热用于对生料球的烘干处理；对陶粒依次进行冷却和分筛处理；冷却过程产生的气体余热用于对污染土壤的烘干处理；将回收的粉尘作为物料进行搅拌，防止对环境造成二次污染；处理过程中，大量有机物被高温解析，重金属被固结在陶粒中，避免了二次污染，在加强废弃物资源化利用的同时，做到节能减排，提高城市环境质量，实现污染土壤处理以废治废、循环经济及工程的可持续发展。