作为污水处理过程的副产品,城市污水处理厂污泥是包含水、泥沙、纤维及动植物残体等的复杂多相体系,含水率高(>98%),体积庞大,含有激素类物质(E1、E2等)、毒性有机物(苯、氯酚等)、重金属(Cd, Cr等)以及各种无机盐等污染物,这些污染物具有长期毒性和不可降解性,若无序排放,将成为危险的二次污染源,通过环境介质进入食物链,造成严重的生态风险,影响人类健康。同时,城市污泥中的有机质和有用元素含量高,是一类可利用性极高的二次资源。污泥堆肥后进行土地利用,是一种较好的资源化方式,也是未来污泥处理的主流发展方向。本研究以新加坡联合国祯水处理(辽阳)有限公司污泥为研究对象,通过堆肥化实验,系统探讨了利用污泥制备生物复合肥或土壤改良剂的可行性,在探讨好氧条件下堆体微生物学特征的基础上,初步获得了污泥好氧堆肥的基础性数据。具体内容如下：首先,自行设计了一套适合于小体积堆肥化处理的发酵装置,并设计了能够对堆肥发酵全过程进行分阶段、实时监测和调控的自控系统-CCS控制系统。对该实验平台进行了系统优化和参数修正。其次,研究了高温好氧发酵条件下,堆体含水率调整方式和堆肥调理剂筛选与添加方式,优化了堆肥营养配比参数,并通过对比实验,获得了堆肥过程的各项参数,对堆体温度、含水率、pH、电导率、挥发性固体、水溶性有机碳、氨态氮等指标的变化进行了动态监测。研究表明：室外通风晾晒,并与调理剂混合,有利于调整生污泥水分,促进堆肥顺利启动；锯末、稻壳及稻草秸秆三种调理剂的调理效果次序为锯末>稻草秸秆>稻壳,污泥、调理剂、回流污泥最佳混合比例为3：2：3。进而,利用堆肥产品进行种子发芽实验。通过与空白对照,计算了不同比例堆肥浸提液的发芽指数,分析了其对植物种子的毒性作用,研究了污泥堆肥的农田利用效果,并确定了本研究污泥堆肥适宜的施用量。最后,综合污泥堆肥产品的物理、化学及生物学指标,提出了一种判断污泥堆肥腐熟程度的方法。