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产量巨大的污泥,其处理处置是当前社会亟待解决的问题之一。焚烧法因其可实现污泥减量化、无害化的优势正成为污泥管理的首选处理方式,但焚烧后会产生一定的污泥焚烧灰,且焚烧灰会对环境具有潜在的危害。同时,经焚烧处理后的污泥焚烧灰中硅铝含量低而铁含量较高,不利于烧结后样品抗压强度的提升,进而影响污泥焚烧灰的后续资源化应用。考虑到含有高含量硅铝元素的粉煤灰在我国产量巨大,且目前利用量虽然在逐年增加,其综合利用附加值却依然较低。因此,本论文开展了污泥的燃烧热分析以及污泥焚烧灰与粉煤灰共烧结实验,对不同升温速率下的污泥的燃烧特性以及燃烧动力学进行了分析;探究了污泥焚烧灰、粉煤灰的基本性能以及其在不同烧结温度下不同配比的污泥焚烧灰和粉煤灰共烧结样品的相关性能;进行了重金属安全性评价与能耗分析的相关研究。本论文的主要内容与结论如下:（1）根据污泥的燃烧TG/DTG曲线、燃烧特性参数表征计算。结果表明,污泥的燃烧过程存在水分析出阶段、有机物的分解和部分挥发分的析出阶段、剩余挥发分的析出及固定碳的燃尽阶段、焦炭燃尽阶段或残余物质的燃尽稳定阶段,其中有机物分解和部分挥发分析出阶段以及剩余挥发分及固定碳的燃尽阶段的失重峰较明显,分别约为24%、26%。随着升温速率的提高,污泥燃烧中最大失重速率增大,由8.21%/min提高到43.45%/min,燃烧更为剧烈。升温速率对于污泥燃烧后的残余量无明显影响,均为40%左右,升温速率的提高有利于污泥的综合燃烧指数提高。采用Arrhenius以及补偿效应对污泥燃烧动力学进行计算分析。结果表明,污泥燃烧的活化能变化明显。（2）研究了不同烧结温度,不同配比条件的污泥焚烧灰与粉煤灰共烧结的综合性能。采用X射线荧光光谱分析（XRF）、X射线衍射（XRD）对污泥焚烧灰与粉煤灰进行了组成、物相分析。结果表明,污泥焚烧灰（ISSA）中SiO2、Al2O3的含量为54.85%,粉煤灰（FA）中的含量为75.77%;污泥焚烧灰（ISSA）中网络改良化合物Fe2O3、MgO、CaO、K2O与Na2O含量为31%,粉煤灰（FA）中的含量为18%。采用灰熔点测试仪对不同配比样进行了灰熔点测试。结果表明,污泥焚烧灰与粉煤灰通过配比有利于灰熔点的降低,随着污泥焚烧灰的添加比例的降低,四个特征温度总体呈现先下降再上升的趋势,其中在ISSA:FA为3:1时达到最低值。对烧结样进行了抗压强度分析、采用XRD、扫描电镜对烧结样进行了微观结构分析。结果表明,在ISSA:FA为3:1的抗压强度最大;烧结后样品的主晶相为SiO2、Fe2O3等,在污泥焚烧灰添加比例较多时,会出现硅酸盐等化合物,其会进一步促进烧结样的致密化。（3）采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）进行了污泥焚烧灰、粉煤灰的重金属测定,并对比《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）。结果表明,污泥焚烧灰中的Zn含量高于筛选值,Cu的含量略高于筛选值;粉煤灰中As的含量略高于筛选值,Cd在污泥焚烧灰及粉煤灰中的含量均超过筛选值,污泥焚烧灰、粉煤灰中的其他重金属含量均未超过农用地土壤风险筛选值。采用生态危害指数（）的HaKanson评价,结果表明,污泥焚烧灰与粉煤灰发现其均属于较高级污染风险。采用toxicity characteristic leaching procedure（TCLP）法对烧结样的重金属毒性浸出进行分析,结果表明,烧结样中重金属浸出浓度低于限值,烧结有利于降低重金属的浸出。根据灰熔点温度进行能耗分析,结果表明,ISSA:FA为3:1的能耗最低。