城市污水厂污泥是污水处理过程中产生的主要副产物,其中不仅含有各种病菌、虫卵、寄生生物,还浓缩着多种重金属等有害物质。如果不经过合理处置,可能会对环境、土壤、动植物和人类健康造成极大的危害。如何将产量大、成分复杂的污泥经过科学处理,实现污泥处置无害化、资源化,已成为我国乃至全世界环境界广泛关注的课题之一。本课题以解决污水污泥的的资源化利用为目的,辅以黄土与膨润土为配料,开展污泥陶粒制备的研究。研究的主要工作包括：一、采用DSC-TG-DTG分析污泥、黄土、膨润土及陶粒坯料的热反应动力学特性,确定各动力学参数,求得不同温度下的分解速率常数,从而通过研究不同温度下陶粒坯料的分解与时间的关系推测烧制陶粒的工艺条件。二、以污泥、膨润土、黄土为原料展开污泥陶粒的烧制。通过对实验结果的极差分析探讨各因素对陶粒性能影响的主次顺序,并验证前一部分关于烧制工艺推测的准确性。三、通过单因素实验研究烧结温度、陶粒原料中有机质含量对陶粒主要性能与内部孔隙结构的影响,进一步探究陶粒的烧结机理,并为陶粒的工业化生产提供帮助。通过以上各方面的研究可以得到：污泥陶粒坯料球的热失重率随升温速率的增加而增加,实验中达到最大总失重率为24.36%。通过分析烧制过程中坯料TG曲线的失重情况,推断出适合陶粒预热的温度区间为300-500℃。根据陶粒坯料球的热分解动力学推测污泥陶粒的烧结温度在1000℃以上,并用实验结果验证了推测所得陶粒制备工艺条件具有一定的可靠性；实验所选的五个因素对陶粒性能影响的主次顺序为：烧结温度>污泥比例>膨润土比例>预热温度>烧结时间。过高的烧结温度会使陶粒坯料过度熔融,产生大量的液相,导致坯体黏度降低,陶粒内部孔隙变大,陶粒强度下降；坯料球中适当的有机质含量会增加陶粒产品的强度。实验结果表明,坯料中有机质含量达到14.69%时,陶粒强度达到峰值,在制备高强陶粒时,陶粒坯料中有机质含量宜控制在14%-17%范围内；陶粒坯料中一定范围内的有机质含量对应一个最适宜的烧结温度：有机含量高的陶粒坯料需要的烧结温度较低,一般控制在1140℃以下；有机含量较低的坯料则需要相对较高的烧结温度才能使陶粒产品获得良好的性能。