随着碳达峰及碳中和目标的推进,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中提出了生态优先、绿色低碳的发展路径。健全资源循环利用体系及推进污水污泥资源化利用等政策的推行也意味着污泥行业将迎来更加严格的监管,资源循环的价值链条亟待打通。今后的污泥处理和处置将进一步强调节能降耗和能源资源回收再利用,污泥资源化在未来污泥处理处置舞台上势必扮演着举足轻重的角色,而污泥热值作为评估污泥能源回收潜力的重要指标也不容忽视。目前针对江苏省整体污泥特性分析的研究较少,对其资源化利用的研究更是欠缺。充分了解污泥的理化性质并进行系统的基础调查对于评估污泥资源化利用的潜力至关重要,只有先从源头了解污泥才能准确地评估其能源回收潜力并为其找到适配的资源化利用方式。本研究旨在为江苏省未来污泥的资源化利用提供科学依据,并为建立相应的标准规范提供参考。本研究以江苏省内25个具有代表性的城市污水处理厂的脱水污泥为研究对象,对其基本特性及热解特性进行实验研究,并采用多变量分析的研究方法探讨影响污泥热值的定性因素。其次,构建基于热值经验预测模型及主成分分析-线性回归法的污泥热值预测线性模型,与基于BP神经网络法构建的污泥热值预测非线性模型进行对比分析。最后,基于污泥热解特性对污泥的能源回收潜力进行评估,并构建污泥资源化利用方式最佳决策的多因素组合数学（SWOT-FAHP）模型。通过实地污泥采样并对脱水污泥的基本特性和热解特性进行实验研究。对污泥的基本特性实验研究表明:68%的污泥样本p H值分布在6.5～8.5的适宜区间;87.5%的污泥样本含水率可以满足出厂污泥含水率低于80%的要求;污泥有机物含量范围为35.6%～73.4%,平均值为50.38%。对脱水污泥的热解特性实验研究表明:在工业分析方面,污泥的灰分含量范围为24.39%～61.95%,挥发分含量范围为29.38%～67.16%,固定碳含量范围为6.04%～9.50%;在元素分析方面,碳含量范围为35.41%～49.68%,氢含量范围为8.23%～11.57%,氧含量范围为25.53%～41.15%,氮含量范围为6.91%～13.35%,硫含量范围为0.37%～0.98%;在热值分析方面,干基高位热值处于5328～15069 k J/kg的范围,平均值为9883 k J/kg。基于2011年江苏省污泥处理处置现状调查污泥数据以及本研究采样污泥数据分析定性因素污水类型、絮凝剂种类、污泥脱水方式及排水体制对污泥热值的影响。研究表明,对于本研究所采污泥,污水类型和絮凝剂种类对热值的影响度较高,而对于2011年污泥样本,絮凝剂种类对污泥热值呈现显著的影响。依据影响因素对污泥进行重新分类并对其特性进行深度研究,结果表明,絮凝剂种类对含水率呈现显著影响,污水类型对有机物、挥发分、碳含量及热值均呈现显著影响。基于污泥的热解特性构建线性模型及非线性模型对污泥热值预测模型。研究表明,经过修正后的热值预测经验模型较过往经验模型在预测精度上得到明显提升,而基于主成分分析构建的线性模型较修正热值经验模型在预测精度进一步得到提升。最后,为比较线性模型与非线性模型对污泥热值预测的适配度,采用BP神经网络法建立非线性模型,结果表明模型具有良好的稳定性和学习效果。对比分析基于3种不同研究方法所构建预测模型的各项量化评估指标,应用BP神经网络法构建的预测模型具有更高的精度和准确性,表明应用非线性模型构建污泥热值模型具有更高的适配度。但不可否认的是,基于热值经验模型以及主成分分析构建的线性模型也具有一定程度的精度和适配性。基于污泥热解特性评估其能源回收潜力,厌氧消化的平均能源回收潜力约为1482 k Wh/t干污泥,焚烧的平均能源回收潜力约为549 k Wh/t干污泥。由于评估模型中污泥焚烧能源回收潜力与污泥热值呈正相关关系,推断污泥热值偏低是造成焚烧能源回收潜力偏低的主要原因之一,而污泥混合生物质协同资源化可以通过提高原料有机物含量和热值,具有提高污泥资源化利用能源转换效率,从而实现高效能源回收的可行性。通过建立SWOT-FAHP模型探讨江苏省污泥资源化利用的最佳决策。从经济、社会、环境、技术等角度出发建立了以问题解决、生态环境、技术发展及法律法规为评估标准的资源化利用方式评估模型。权重计算结果表明,4项标准权重依次递减为问题解决、生态环境、技术发展、法律法规,基于标准对资源化利用方式进行评估,得出4种方式权重依次递减为热解、厌氧消化、焚烧、气化,从而确定热解为目前江苏省污泥资源化利用的最佳方式。基于此总结提出污泥混合生物质协同热解碳化或厌氧消化有望成为未来江苏省污泥资源化利用方式的重要发展方向。