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随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,市政污泥产量不断增加。传统的厌氧消化技术不能完全降解污泥中的有机物,致使消化污泥仍具有能量回收潜力及环境污染风险。热解技术具有能够彻底杀灭病原体,并将消化污泥转化为可利用资源等优势,是深度处理消化污泥的理想选择。据此,本文提出污泥厌氧消化耦合热解资源化利用技术路线,并进行了具体研究,主要结果如下:（1）用热重分析法研究了污泥和消化污泥的热失重行为,并用Starink、FWO和KAS三种方法计算了热解过程中的表观活化能。结果表明,污泥的平均热解活化能为208.94-218.99 k J/mol,消化污泥为274.69-289.38 k J/mol,同时,污泥的指前因子小于消化污泥。该结果表明厌氧消化提高了污泥热解活化能,推测是由于消化污泥中难以生物降解的复杂有机物积累所致。（2）在450-650°C下利用管式炉进行污泥和消化污泥的慢速热解制备生物炭,并研究了生物炭、生物油和热解气的特性。结果表明,与污泥生物炭相比,消化污泥制备的生物炭具有更高的p H值、比表面积、电导率值以及更高的灰分、氧和硫含量,官能团种类未见明显变化,但强度有所减弱。厌氧消化后生物油的热值从23.54-27.17 k J/mol下降至22.29-26.36 k J/mol,但其中类汽油化合物的含量有所提高。污泥热解气热值（3.54-3.82 MJ/Nm~3）始终高于消化污泥（3.23-3.47MJ/Nm~3）,这是由于污泥中挥发分含量在厌氧消化后下降所致。（3）将污泥生物炭与消化污泥生物炭作为强化剂添加至污泥厌氧消化反应器中,研究源自本系统的内源性生物炭强化厌氧消化产甲烷的可行性。结果表明,在450°C制备的污泥生物炭可将甲烷产量提升19.46%,450°C制备的消化污泥生物炭可将其提升18.82%。这证明了内源性消化污泥生物炭强化厌氧消化产甲烷的可行性。生物炭的添加促进了污泥中有机物的溶解和水解,增加了其中挥发性脂肪酸的含量,促进了微生物间的直接种间电子传递,进而提高了甲烷产量。（4）基于产物的产率及热值对耦合系统进行了表观能效评估。结果表明,污泥厌氧消化与热解技术耦合后,表观能量效率从34.03%提升至82.43%;将消化污泥生物炭添加至厌氧消化反应器后,耦合系统表观能量效率可达85.42%。这表明厌氧消化耦合热解技术可显著提高污泥的能量回收率及资源化利用效率。本文的研究为消化污泥的处理处置和能量回收提供了一种可行的选择。