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我国的市政污泥产量巨大,且含水量高,强度极低,需要进行有效的固化处理方可填埋。本文以垃圾焚烧底灰为骨架材料开展污泥固化试验研究,对固化剂种类进行优选,并得到最优污泥固化配方。研究了干湿循环和有机质降解对固化污泥长期强度和物理稳定性的影响。通过对固化污泥填埋体的稳定性分析,提出固化污泥的填埋堆高工艺。主要内容及结论包括:(1)市政污泥粒径均小于1mm,含水量高,强度低,垃圾焚烧底灰颗粒粒径为0mm～10mm,具有骨料特性,吸水性强,并具有火山灰活性。将两者混合固化可以实现以废治废的目标。(2)分别以水泥、石灰、石膏为固化剂开展污泥固化试验,通过强度、耐水性、增容比、浸出毒性等指标的测试进行固化效果评价,确定较优固化剂种类为石膏和水泥。(3)通过固化效果评价确定了最优污泥固化配方,即垃圾焚烧底灰、水泥和石膏的掺量分别为污泥干重的100%、25%和25%。该配方固化污泥的28 d无侧限抗压强度达到110 kPa,含水量62%,增容比仅0.9。Cu、Zn、Pb离子的浸出毒性与原泥相比分别降低56%、94%、99%,COD降低77%,pH值接近中性,固化效果显著。固化污泥的早期强度主要来源于垃圾焚烧底灰的骨架作用和吸水作用,后期强度增长主要依靠固化剂的胶凝作用和垃圾焚烧底灰的火山灰作用。(4)采用自然风干-毛细吸水饱和法进行固化污泥的干湿循环试验。干湿循环过程中固化污泥的无侧限抗压强度先提高后降低,介于24kPa～126kPa。固化污泥内摩擦角介于25°～33°,粘聚力介于8 kPa～34 kPa。干湿循环会导致固化污泥裂缝开展,结构性弱化。通过微生物强化法得到固化污泥中有机质的降解规律。有机质降解会导致无侧限抗压强度降低约60 kPa,主要体现在6个月降解龄期内。(5)采用Geo-studio软件对固化污泥填埋体的稳定性进行分析,研究堆填过程、未封场阶段受干湿循环和降雨入渗作用,及封场后长期渗流对填埋体稳定性的影响。4次干湿循环作用会导致固化污泥填埋体安全系数下降45%,在此基础上的降雨入渗会使安全系数进一步降低20%。长期渗流作用会使固化污泥坝体安全系数降低43%。(6)基于稳定性分析结果提出固化污泥填埋堆高工艺。采用分层、分块填埋的方法,控制填埋速度为7天1米,按照1:4坡度能够安全填埋到30m高度。通过采用粗糙土工膜作为填埋体的防渗衬垫,设置气体导排系统,并在填埋过程中进行及时的防渗及封场覆盖等措施来保证填埋体的稳定性。