随着污水处理厂的数量规模和人们对环境问题的认知逐渐增加,污泥处理处置成为了污水处理厂日常管理中最重要的挑战之一。污泥是污水厂污水处理过程中产生的残余物,通常被认为是一种典型的污染源。但是,因污泥本身具有一定的热值,人们通过气化、燃烧、热解和液化等热化学转化技术渴望把它作为一种能源进行回收利用。与其他技术相比,液化技术不要对污泥进行深度脱水和烘干处理,因而具有更广阔的应用前景。污泥液化的基本原理是污泥中的有机质在一定的温度压力条件下的裂解反应。已有研究表明污水厂污泥是通过液化技术生产生物油和生物炭产品的良好原料,但液化之后的产物若不妥善进行预处理,直接利用仍然对环境会造成一定的污染。初步研究证明,在污泥气化、热解过程中引入农林生物质是改善反应过程,提高目标产物产率,促进清洁生产的有效方法之一。然而,污泥液化过程中引入常见的农业或林业废弃生物质能否提高生物油的产率或改善生物油的特性,生物炭中所含有的重金属的活性和环境风险能否进一步降低还有待进一步探究。针对这一问题,本研究先后开展了以下三项工作:一是,将稻草和木屑引入到污泥中进行共液化,对反应参数（反应温度、反应时间、固液比、污泥-稻草/木屑比例及催化剂类型）对液化产物产率的影响进行了初步探讨。结果表明:反应温度对液化反应产物分布的影响最大,污泥与木屑/稻草的最佳反应温度分别为280/300℃,最佳停留时间分别为10/30min。在这个条件下,提高或降低反应温度/时间会使生物油产率降低或者几乎无影响。通常延长反应温度和时间会导致较低的生物炭收率,较高的气体和水产率。固液体比率越高,生物油的收率越低,但生物炭的收率越高,也即转化率越低。污泥和稻草/木屑对生物油和生物炭的产量上未发现正向协同作用。碱金属催化剂（Na/K-OH和Na₂/K₂-CO₃）是提高生物油收率的有效催化剂。二是,对比讨论生物油和生物炭产品的基本性质,以表征其应用潜力。随着稻草/木屑的添加,生物油中氮和硫含量明显下降,但其含有的氮、氧的含量仍高于石油,碳、氢仍低于石油。生物油成分中酯类化合物的含量减少,其他有机化合物的含量增加。污泥液化后生物油中主要的焦炭油为煤油,柴油和润滑油,当加入稻草后,生物油中柴油和润滑油会转化为其他形式的焦油,当加入木屑后,几乎每种焦油类型中生物油的百分比降低,导致非常高的残余率。木屑/稻草的引入降低了生物炭的热稳定性、表面积、孔体积、炭化程度及芳香性,其空隙也开始变得严实。生物炭中有机质和总养分含量（TN+TP+TK）均有所提高,即提高了生物炭对农用土壤改良的作用。三是,研究重金属在共液化过程中的迁移和转化行为。液化后重金属主要残留在生物炭当中,且活性态重金属向稳定态转化。加入稻草或木屑后,促使更多的重金属向生物油中转移,重金属Ni、Cd的总含量超过了相关标准。此外,相对活性态重金属含量上升,相对稳定态含量下降,重金属的浸出量呈现增加趋势,其中Ni、Zn浸出量超过相关标准。根据GCF和GRI评估模型结果比较,加入木屑和稻草后,其污染程度和生态风险都比污泥单独液化高。总的来说,在污泥液化过程引入木屑/稻草后,对目标产物生物油的产率影响不大,但是可以降低生物油中氮、硫的含量,提高生物油的品质,提高生物炭对土地利用的价值。另一方面,液化产物的稳定态重金属会向活性态转化,导致其污染程度和生态风险增加,这也是亟需解决的问题。此外,添加稻草/木屑对污泥单独液化产生的其他污染物的影响机制也需进一步进行研究。