城市污水处理厂污泥（Municipal Sewage Sludge,MSS）作为污水处理的副产物之一,是一种产量高、危害大的固体废物。在无废城市的建设中,废物处置坚持“减量化、无害化、资源化”的原则,传统的污泥处理技术如卫生填埋、土地利用、焚烧处置等均具有一定弊端,已无法满足目前对废物高效资源化处理的需求。因此,污泥掺混固体废物协同焚烧（燃烧）更符合现阶段废物处置的发展趋势。为此,本文以污泥、生活垃圾（Municipal Solid Waste,MSW）及其掺混物为研究对象,通过对其理化性质、燃烧实验模拟及工业性试验等综合研究,探究污泥与生活垃圾混合燃烧的最佳工艺参数。其具体研究内容如下:（1）通过对污泥与生活垃圾的理化特性分析发现,污泥中含氮量、含硫量均高于生活垃圾,掺混物的热值随污泥含水率的增加、掺烧比例的加大而降低,污泥掺混比例为30%以下时,掺混物热值均可满足燃烧限值条件（≥5000 k J/kg）。（2）利用热重分析仪,研究污泥、生活垃圾及其掺混物的热失重、燃烧特性及其协同效应。由燃烧特性分析结果表明,污泥、生活垃圾及其掺混物的混合燃烧过程均可分为水分析出（<180℃）、挥发分析出燃烧（180-550℃）、无机物及焦炭燃烧（550-700℃）3个阶段;生活垃圾的综合燃烧特性优于污泥,而当掺混少量污泥（比例为≤10%）与生活垃圾混合燃烧时,可燃性指数与综合燃烧特性指数几乎与生活垃圾单独燃烧的一致。通过协同效应分析发现,污泥与生活垃圾混合燃烧存在相互促进作用,当掺混比例为90%MSW/10%MSS时相互促进作用最为明显。采用KAS、OFW、Starink、FM四种模型分析燃烧动力学参数及反应机理,研究结果表明:在污泥与生活垃圾混合燃烧中,增加污泥的掺混比例,降低了挥发分析出燃烧阶段所需的活化能,提高了焦炭与无机物燃烧阶段所需的活化能;由主图法分析发现,在污泥燃烧的挥发分析出及燃烧阶段,机理函数可用[（1-α）-2-1]/2解释,而焦炭燃烬阶段机理函数表达式为α3/4;对于生活垃圾单独燃烧过程,在挥发分析出燃烧阶段的反应机理可用[（1-α）-2-1]/2表示,而燃烬阶段为1/（1-α）2;混合燃烧的反应机理函数与生活垃圾单独燃烧的相同。（3）基于实验室搭建的管式炉燃烧装置,对污泥、生活垃圾及其掺混物在不同工况条件下的燃烧特性进行分析,结果表明,在不同的燃烧温度下（750℃、800℃、850℃、900℃）,生活垃圾燃烧的残渣产量均低于污泥的残渣产量。在较高温度下燃烧,污泥的NO和SO2生成量较低,但在900℃下,生活垃圾的NO生成量最高;同时,当污泥的含水率为10%时,不同污泥掺混比（5%、10%、15%）下燃烧的污染物（NO和SO2）排放量较低。因此,综合考虑低污染物排放、低能耗及污泥的减量化等方面,优先选择燃烧温度为850℃、污泥含水率和掺混比均为10%的工况进行混合燃烧。而且,空气当量比的增加,协同燃烧更为充分。（4）采用单线600 t/d规模的垃圾炉排炉焚烧装置进行工业性试验,探索不同污泥掺混比、含水率对协同焚烧过程及污染物排放特性的影响,结果表明:掺混6%、8.6%半干化污泥（含水率为30%~35%）对焚烧系统内主蒸发量、炉膛温度、炉渣热酌减率等工况参数影响不大,符合环保要求,且对烟气中CO、NOx的排放无显著变化,但增加了烟气中SO2的排放,导致石灰浆用量同步增加,当掺烧比例为8.6%时,SO2存在瞬时上升至临界值现象,因此,在协同焚烧过程,污泥掺混比应控制在8.6%以下;结合经济和环境效益分析发现,在生活垃圾焚烧发电厂协同处置污泥工艺中,污泥含水率为35%时,其掺混比例可达8.6%。