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城市污泥中含有大量的有机物，具有较高的热值，可直接燃烧或与其他生物质混合燃烧。污泥单独燃烧，存在着能耗高，设备要求高及燃烧不稳定等问题。污泥中添加其他辅助燃料合成污泥衍生燃料，不仅能增加燃烧的稳定性，同时可提高发热量，是污泥资源化利用的理想途径。在此思路下，本文以广州市某污水处理厂脱水污泥为研究对象，在分析污泥基本性质的基础上，从污泥的干燥过程、燃烧特性及衍生燃料合成工艺等方面对污泥燃料化利用进行了研究，目的是提供一种低能耗、经济实用的污泥资源化利用途径。对污泥基本性质的分析表明：污泥干燥试样的发热量9373kJ/kg，而灰分却高达49.97%，较高灰分及较低发热量限制了其直接作为燃料的应用；与污泥相比稻秆具有高挥发、低灰分和高发热量的特点，在污泥燃料中掺混一定比例的稻秆，可以增加污泥合成燃料的发热量，当稻秆添加比例为20%时，混合物的低位发热量达到12532kJ/kg，其发热量相当于一种劣质燃料，是一种可行的利用方式。对污泥干燥过程的研究表明：当温度在饱和温度以下，污泥干燥过程非常缓慢；随着干燥温度的升高，污泥的干燥速率加快，干燥温度由85℃上升到165℃时，最大干燥速率由0.0085g g min增加到0.0473g g min，增加了5.5倍，而期间由于温度升高带来的热值损失仅为5.3%；污泥中掺混20%的稻秆后，最大干燥速率由0.0347g g min增加到0.0504g g min。在污泥干燥过程的数学模型中，Modified page模型能够准确地描述不同的干燥温度下污泥含水率随干燥时间的变化情况，可用于预测污泥干燥至一定含水率时所需要的由时间。在85℃~165℃的干燥温度下，污泥中水分的有效扩散系数随温度的增加而增加，在5.0710-9~2.1910-8m2s范围内；干燥过程的活化能E a为18.83KJ mol。利用热分析技术对污泥及其与稻杆混烧的燃烧特性进行了研究，对挥发分初析温度、着火温度及燃烧反应的活化能等指标的分析结果表明：稻秆中挥发性有机物各主要成分的化学键相对污泥样较弱，其燃烧失重过程主要出现在低温区域；污泥中掺入稻秆后，混合试样燃烧过程中，两组分基本上保持了各自的燃烧特性，由于稻秆中挥发份在低温区大量的析出和燃烧，混合试样和污泥相比其着火温度降低，可燃性和综合燃烧性能明显升高，因而将污泥掺混稻秆燃烧是可行的。在以上研究的基础上，提出了一种污泥和稻杆合成衍生燃料的资源化利用方案，并通过实验对燃料的制备的工艺过程及燃料产品的综合性能进行了研究，结果表明：当稻秆的添加比例为20%，样品的综合成型情况最好；当温度在850℃左右时，可燃质已基本燃尽，燃烧热值可达到13911kJ/kg，相当于0.47kg左右标准煤的发热量，有较高的热能利用价值，符合当前污泥处理处置的发展趋势。