能源与环境问题,已成为21世纪制约人类社会进步和发展的关键问题,开发清洁、高效的新能源己成为世界各国的研究热点。生物质能源由于储量丰富、可再生、价格低廉、环境友好等优点而被广泛研究。与此同时,污泥作为一种生物质资源,其有机物含量和热值的日渐增高也使其具备很高的能源利用价值。而氢能是非常重要的二次能源,是航空、化工的领域不可缺少的能源及原料。利用污泥制取氢气,势必成为对社会、经济和技术非常有价值的研究工作。热解法作为最具前景的污泥资源化技术之一,因其经济性好、二次污染小及能量回收率高等优点在世界范围内引起了广泛关注。其中,污泥微波热解技术作为热解技术的前沿技术,以其快速、高效节能、成本低、资源化利用率高等技术特点,是污泥资源化回收利用技术的发展方向。本文采用微波对上海市某污水处理厂的污泥进行热解研究。首先研究了干、湿污泥在微波辐照条件下的升温特性以及石墨、活性炭和SiC几种物质吸收微波的性能；然后采用单模微波炉和电加热管式炉对污泥热解过程进行了实验研究,分析了污泥粒径、含水率、热解温度和微波吸收剂形态等参数对热解产物分布特性和气体组分浓度的影响规律和影响机理；最后对污泥微波热解产物水蒸气气化及CaO、ZnC12的催化作用进行了探索研究,考察了污泥热解产物的分布特性和气体的组分浓度。通过研究,得到了以下主要结论：(1)粉末态的碳化硅、石墨、活性炭在微波场中均表现出良好的吸波特性,是良好的微波能吸收物质；固定形态的活性炭(微波吸收器)在微波场中升温效果良好,1056W微波场中加热时终温升至862℃；微波直接辐照污泥仅达到对其干燥的效果,在污泥中加入吸波介质,可实现污泥高温热解的目的。(2)在0～5.0mm粒径范围内,污泥粒径大小对污泥微波热解产物分布无明显影响,但粒径减小可以提高H2和CO浓度,当粒径从2.5-5mm减小至粒径小于0.45mm,H2和CO浓度分别从31vo1.%和17vol.%上升至34vol.%和22vol.%；污泥含水率和微波热解温度对热解产物分布和热解气组分浓度分布都有显著影响,提高污泥含水率或提高微波热解温度都可以显著提高H2和CO浓度,当污泥含水率从O上升至83、vt.%,H2和CO浓度分别从32vol.%和20vol.%上升至42vol.%和31vol.%；相比粉末态吸波剂,固定形态的微波吸收器可以提高挥发分向热解气的转化,提高热解气产量,同时还能略微提高H：和CO,但效果并不十分明显。(3)水蒸气在大分子有机化合物的裂解过程中起着至关重要的作用,水分的参与促进了有机质蒸汽重整反应的发生,有利于CO和H2等气体的生成,提高了富氢气体的产量；水蒸气还促进了挥发份的析出,使残炭中的有机质含量大幅减少,热解更加完全；另外,较高的反应温度和加入适量的水蒸气有利于氢气的产生,但随着反应温度的升高和水蒸气流量的增加会使富氢气体的热值降低。(4)CaO和ZnCl2能显著的降低反应的活化能,导致污泥热解发生在更低的温度。同时CaO和ZnCl2对污泥热解有一定的催化作用,能提高气体成分中H2、CO的含量。此外,CaO对反应过程中产生的CO2有较好的固化作用,是良好的CO2吸收剂,CaO催化热解可以达到定向制氢的目的。