城市污泥是城市污水处理过程中排放的废弃物,是污水中有害成分的聚集体,含有大量对人体有害的物质,对其无害化处理已经成为人们关注的焦点。国内外有多种处理污泥的方式,但都会对环境造成二次污染。而水泥窑系统在处理废弃物方面具有先天优势,是污泥无害化、资源化利用的最佳方式。为充分发挥水泥窑的优势,必须对污泥进行干化处理,以降低其对水泥生产的影响。本研究通过分析污泥水分和热值变化,开展了污泥干化过程研究,为开发水泥窑协同处置污泥技术的开发奠定基础。研究了污泥中四种形式的水分在不同换热方式下的蒸发特性,并分析了相应的形貌变化。研究发现:污泥在干化过程中,分别经历自由水(70%左右)蒸发的黏稠区和间隙水(15%左右)蒸发的粘滞区两个阶段;利用水泥窑尾废气干化污泥,只要经历黏稠区和粘滞区两个阶段,含水率降至20%即可达到干化的目的和效果。针对不同类型污泥,研究了其在不同温度下干化后的热值变化和挥发分存留率。结果表明:剩余污泥比消化污泥干化恒重所需时间长;剩余污泥和消化污泥的热值随着干化温度的升高逐渐减小,且剩余污泥热值高于消化污泥。综合分析了污泥中的水分蒸发特性、干化时间、挥发份存留率和热值变化情况,说明:水泥窑协同处置污泥技术中,污泥干化的适宜温度范围为150～250℃的。