一、城市淤泥高溫燒制高效節能建築材料理論與關鍵技術。
1）針對城市節能建築材料需求與城市禁粘的矛盾，首次提出了城市淤泥100%替代粘土製備高效節能自保溫燒結多孔磚的設計生產關鍵技術；
2）針對城市淤泥陶粒難以燒脹的國際難題，創新性地提出了多相鐵基礦物雜化城市淤泥燒脹機制與技術；
3）針對現有輕質砌塊存在強度與節能保溫性能不協調的難題，研製出不同膠凝材料體系的高效節能城市淤泥輕質陶粒自保溫砌塊。
二、城市淤泥協同處置固廢節能環保建材產品開發關鍵技術。
1）創新性地提出了生物質燃料100%替代燃煤燒結淤泥節能製品的直燃控制理論與技術，解決了傳統建材生產過程中汙染大、能耗高的難題；
2）針對城市不同固體廢棄物的特點與難點，創新性地發明了城市淤泥協同處置不同固廢製備自保溫燒結多孔磚關鍵技術，成功解決了城市固廢節能化處置難題；
3）針對工業汙泥應用難題，創新性地發明了城市淤泥協同處置固廢汙泥製備飾面砂漿的關鍵技術，提升了城市汙泥高效安全利用水平。
三、城市淤泥製備節能環保建築材料清潔高效生產工藝與裝置。
1）針對城市淤泥陶粒生產中存在的原料雜質含量高、造粒不均勻等問題，發明了城市淤泥製備陶粒的高效清潔生產工藝與裝置；
2）針對城市淤泥燒結煙氣餘熱利用和存在二噁英的難題，提出了城市淤泥燒結煙氣安全性處理工藝，發明了燒結煙氣餘熱利用和二噁英的處理裝置。
四、城市淤泥節能環保型建材產品體系應用關鍵技術。
1）針對城市淤泥在節能建築產品製備及應用需求，開發了滿足不同需求的功能外加劑；
2）針對目前現澆牆體節能效率與強度之間的矛盾，研製出泡沫混凝土專用發泡劑，提出陶粒泡沫混凝土優化設計方法；
3）創新提出了城市淤泥陶粒砌塊與多孔磚自保溫體系建築構造設計方法，全面提升節能環保建材行業的應用技術水平。