随着我国污水处理率的逐年提高,污水处理过程中产生的城市生活污泥量日益增加,污水污染问题引发了污泥污染问题。为避免二次污染并有效利用城市生活污泥中的有效成分,污泥处理己经成为全世界关心的问题。目前城市生活污泥处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥等。但无论何种方法都必须经过干化这一环节,如何经济、高效地干化城市生活污泥己成为污泥处理的重要课题。论文以研究高效、经济的城市生活污泥干化工艺为目标;利用烘箱加热系统对影响城市生活污泥干化效能的因素进行了研究,探讨了污泥干化的机理;并对干化系统的耗能进行了计算;此外,利用自制的太阳能干化装置对城市生活污泥的太阳能干化影响因素进行了研究,并在此基础上对装置进行了一系列的改进,设计出更合理的污泥太阳能干化装置,并对相关运行参数和干化成本进行了计算。研究得出以下主要结论:(1)污泥烘箱干化过程中,干化速率可分为三个阶段:加速阶段、恒速阶段和降速阶段,其中恒速阶段占整个干化时间的50%以上,加速阶段仅占了15%,污泥含水率的去除主要集中在恒速阶段。(2)污泥烘箱干化过程中,当干化温度相同时,污泥的厚度越薄、干化速率越快,泥饼厚度为1.0cm时,干化效果最佳;泥团的直径越小,干化速率越快,泥团直径为1.0cm时,干化效果最好。当干化温度不同时,得出直径为1.0cm的泥团在120℃时,最经济,干化效果最好。(3)污泥的太阳能干化实验中,温度越高,湿度越低,干化效率越高,以厚度为2.0cm的泥饼为例,在夏季(太阳辐射照度为14.8千卡/平方厘米)和冬季(太阳辐射照度为7.5千卡/平方厘米)的干化速率最大值分别为45g/h和6g/h,夏季干化速率明显高于冬季,达到相同干化效果(含水率60%)所需时间分别为1.2天和7.2天。(4)利用烘箱和太阳能-热尾气联合干化装置进行污泥干化,达到相同干化效果(含水率60%)所需成本分别为187.5元/吨,2.4元/吨,污泥的太阳能-热尾气联合干化较烘箱干化有明显的成本优势。上述研究结果将对城市生活污泥热干化以及太阳能干化的的工程实践提供科学依据,具有一定的指导意义。