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市政污泥作为城市生活污水处理过程中的副产品,其产量随着污水处理行业的迅速发展而与日俱增,如何妥善处理市政污泥已成为我国亟需解决的环境问题。污泥干燥不仅能满足污泥处置工艺对污泥含水率的要求,便于污泥的储存和运输,而且也是实现污泥减容及其资源化的前提。污泥热解作为一种污染小、能源利用效率高的固体燃料利用方式,可实现污泥的减量化和资源化。因此,本文开展了市政污泥的干燥和热解实验,分析添加剂(干污泥、CaO)对市政污泥干燥特性的影响,并对市政污泥热解过程中含碳、氧官能团的变化规律和金属氧化物CaO的催化作用进行了研究。首先,开展了市政污泥的等温干燥实验研究,研究了添加剂(干污泥、CaO)和掺混比对污泥干燥特性的影响规律。结果表明:随着干污泥掺混比的增大,污泥干燥速率先升高后降低;掺混CaO时,当其掺混比小于10%时,随着CaO添加量的增大,污泥干燥速率增大,当其掺混比为10～30%时,污泥干燥速率存在一个明显的抑制点,且该抑制点随着干燥温度的升高而变化。然后,通过热重分析仪(TG)探讨了升温速率和CaO掺混比对污泥热解特性和热解活化能的影响。实验结果表明:添加CaO抑制了 C02的释放,降低了污泥挥发分析出阶段所需活化能,促使污泥在400～600℃热解区间新增一个失重峰,在高温段(600～800℃)的热解失重速率增大。最后,采用热裂解-气相色谱质谱联用仪(PY-GC/MS)开展了污泥的快速热解实验,分析了 CaO对污泥热解产物的影响以及污泥热解过程中含碳、氧官能团的变化规律。研究结果表明:随着热解温度升高,热解产物中的碳碳双键的峰面积百分比逐渐减小,而芳环具有相反的趋势;在450～650℃的热解温度区间内,醛基、羧基和羟基的峰面积百分比增加。添加CaO不仅促进了脂肪烃发生环化反应生成芳香烃,竣酸发生脱羧反应生成脂肪烃,而且还促进了蛋白质的分解,使含氮化合物产量增加。