随着城市污水厂处理能力的提升,污水厂污泥产排量日益扩大,对污泥进行高效的脱水处理之后加以焚烧或土地利用这方面的研究备受关注。常规的污泥脱水方法包括机械脱水、热干化等技术,但各有利弊。生物干化技术利用好氧微生物对物料中的有机物进行分解并产生热量,同时辅以曝气、翻堆等手段加速去除湿物料中的水分,在污泥脱水方面具有潜在的推广应用价值。本研究立足于云贵高原中高海拔地区特有环境条件,优化污泥脱水工艺技术参数,探究中高海拔污泥生物干化过程与特性,为高寒高海拔污泥脱水处理及资源化利用提供理论支持与技术指导。本研究在中高海拔的昆明地区开展系列对比试验,所得污泥生物干化处理适宜的工艺技术条件为:混合污泥初始含水率63～65%,以污泥干化产物调配初始物料的含水率,采用底部曝气0.56 L/（min·kg）与顶部抽气1 L/（min·kg）的方式加速堆体中水分脱除,间歇12 h后连续通风/曝气12 h,进口空气相对湿度低以及利用温室大棚为外界环境条件均有利于污泥生物干化进程。在优化的工况下,污泥堆体的温度高达65℃,高温期持续时间近50 h,经过5 d干化处理后,污泥干化产物含水率可降低至46～50%,水分净去除率达20%。水分平衡分析表明,湿物料中水分干化去除受到多种因素制约,需要借助强制通风加以去除。选取空白对照、间歇曝气等四个典型工况条件深入考察生物干化特性及微生物种群结构变化。常规空白组会出现堆体酸化情况,在干化处理后期堆体呈弱酸性;间歇曝气有助于堆体维持较高温度,嗜热微生物代谢进程更为明显;堆体温度较高条件下所得生物干化产物的种子发芽指数GI值均有所上升。堆体内碳、氮的下降比例分别为1.84～2.81%、0.08～0.35%,降解效率随温度的升高而上升。污泥干化进程中,进气干燥组堆体微生物OTUs影响最为明显,Alpha多样性呈先升高后降低趋势。从门水平看,堆体中优势微生物主要为Proteobacteria、Bacteroidota、Chloroflexi、Firmicutes,所占比例达70%以上。从属水平看,优势菌种为Ureibacillus、Luteimonas、Sphingobacterium、Nitrospira。共聚焦显微镜分析表明,堆体的细菌荧光强度一开始最高为死菌-活菌255-90.5,之后随着温度和p H的变化细菌荧光强度开始下降,同时死菌与活菌的比例开始接近;干化后期,随着温度的下降,细菌荧光强度又有所上升。不同类型污泥对比试验表明:污水处理工艺中添加聚合氯化铝PAC时,所得脱水污泥铝含量达到78245 mg/kg,该类污泥进行生物干化时,微生物活性明显受到抑制,堆体含水率明显偏高,5～6 d后堆体p H下降至7.0左右,EC下降至1239u S/cm。常规添加PAM脱水的污泥干化时尾气中CO2含量最高达到0.96%;污泥堆放过久后,易降解有机物明显下降,初始VS/TS仅为48%。污泥生物干化处理后,干化产物中重金属含量低于《农用污泥污染物控制标准》（GB4284-2018）B级标准限值,适宜于园艺、矿区土壤改良等土地利用。