污泥的处置利用已成为我国环境与能源领域的难点和热点问题。本专著是结合作者长期在污泥热解领域一线科研及众家之长而撰写的，总结与论述了市政污泥热解转化特性、污染物释放及产物分析应用。本专著主要涉及成分分析、热解特性、污染物形成及防控、产物分析及应用、热解过程TEA和LCA评价等相关内容。 本书内容全面、结构紧凑、层层递进。总结与论述了市政污泥热解转化特性、污染物释放及产物分析应用，首先对污泥全特性进行分析，进而从宏观尺度与微观尺度对污泥热解特性进行分析阐述，再者对重点元素及污染物的生成及释放进行总结，最后结合污泥热解技术的工程实例进行全方位分析与介绍。

胡艳军，教授、博士生导师、浙江工业大学能源与动力工程研究所所长。浙江省高等学校中青年学科带头人、校首批青年英才培育计划等。担任浙江省生态与环境修复协会副会长，浙江省环境科学学会理事、浙江省能源标准化委员会委员、《Waste Disposal & Sustainable Energy》期刊编委、《燃料化学学报》和《能源环境保护》青年编委等。主要从事减污降碳多源有机固废清洁热转化技术及过程污染控制研究等工作，包括有机固废热解气化、热转化过程污染物控制、固废基生物炭材料、热处置残余物资源转化利用等。先后主持了国家自然科学基金项目、省自然科学基金重点项目、省科技厅重点研发项目课题以及其它科技项目等30余项。在《Small》《Journal of Hazardous Materials》《Journal of Cleaner Production》《Waste Management》等环境领域高水平期刊发表SCI论文40余篇。以第1完成人获中国商业联合会科学技术进步奖一等奖、产学研合作促进会产学研合作创新成果优秀奖，以主要完成人获天津市科技进步奖二等奖、上海交通协会科学技术进步奖二等奖。多次被国内和国际学术会议邀请做特邀报告和专题报告。

第一章 概 述 1.1 污泥来源、产量及分类 1.1.1 污泥来源 1.1.2 污泥产量 1.1.3 污泥分类 1.2 污泥的理化特性 1.2.1 污泥的水分赋存特征 1.2.2 污泥的基本特性 1.2.3 污泥的絮体特征 1.2.4 污泥的复杂组分 1.2.5 污泥的资源价值 1.3 污泥热解技术 1.3.1 污泥热解的定义及发展 1.3.2 污泥热解的基本原理 1.3.3 影响污泥热解特性的因素 1.3.4 污泥热解的技术类型 1.4 污泥处置的瓶颈和问题 1.4.1 高含水性 1.4.2 复杂理化组分 1.4.3 政策法规 1.4.4 面临的处置问题 第二章 污泥的全特性 2.1 污泥的基本特性 2.1.1 物理特性 2.1.2 化学特性 2.1.3 生物特性 2.2 污泥的有机结构 2.2.1 污泥表面官能团分析 2.2.2 污泥含碳基团定量分析 2.2.3 污泥含氧基团定量分析 2.3 污泥的有机组分 2.4 污泥的矿物组分 2.5 污泥的总磷和总钾和重金属 第三章 基于宏观尺度的污泥热解特性 3.1 污泥热干化特性 3.1.1 污泥热干化实验方法 3.1.2 热风温度和流速对水分逸出的影响 3.1.3 厚度对水分逸出的影响 3.1.4 干化过程污泥内部温度变化 3.2 污泥热干化过程的动力学和收缩特性 3.2.1 污泥干燥模型分析 3.2.2 有效湿分扩散系数 3.2.3 污泥干化的表观活化能 3.2.4 污泥干化过程中颗粒收缩特性 3.2.5 收缩对有效湿分扩散系数的影响 3.3 污泥热解热重特性 3.3.1 温度对污泥热解特性的影响 3.3.2 升温速率对污泥热解特性的影响 3.3.3 污泥内在矿物质对其热解特性的影响 3.3.4 氧浓度对热解特性的影响 3.3.5 低氧下污泥与生物质共热解特性 3.4 污泥热解表观动力学特性 3.4.1 热动力学分析方法 3.4.2 污泥热解过程中的动力学特性 3.4.3 污泥内部矿物质对热动力学的影响 3.4.4 低氧碳化热动力学反应模型 3.4.5 低氧下污泥与生物质共热解动力学分析 3.5 污泥热解能耗分析 3.6 污泥热解技术经济性 第四章 基于微观尺度的污泥热解机制 4.1 污泥有机结构和无机组分分析 4.1.1 污泥表面官能团分析 4.1.2 污泥含碳基团定量分析 4.1.3 污泥含氧基团定量分析 4.1.4 污泥中矿物组分分析 4.2 污泥含碳和含氧基团热演变机理 4.2.1 气相产物TG-FTIR联用分析 4.2.2 基于Py-GCMS分析主要含碳、氧化学基团分布特性 4.2.3 残焦表面化学特性分析 4.3 污泥典型有机结构体的热解反应路径 4.4 污泥矿物组分对典型化学基团热解转化的影响机制 4.4.1 固有矿物组分对有机C和O热解迁移转化影响 4.4.2 脱矿对污泥热解气体产物析出的影响 4.4.3 单一矿物组分对热解产物及碳、氧化学基团分布影响 4.5 污泥热解特性及碳迁移规律 4.5.1 三相产物分布规律 4.5.2 气体组分分析 4.5.3 表面官能团分析 4.5.4 热解焦油中有机物分布 4.5.5 热解过程中碳的迁移规律 第五章 污泥热解过程中有机硫、氮转化及其臭气排放控制 5.1 引言-有机硫、氮概述 5.1.1 有机硫、氮组成 5.1.2 含硫臭气产生及主要成分 5.1.3 含氮臭气产生及主要成分 5.1.4 污泥热解有机硫、氮转化国内外研究现状 5.2 污泥热解过程中有机硫迁移转化规律研究 5.2.1 三相产物中硫分布规律 5.2.2 含硫臭气组分分布 5.2.3 焦油中含硫组分布 5.2.4 焦中含硫组分分布 5.2.5 有机硫模型化合物热解过程硫转化 5.2.6 热解过程中有机硫的迁移转化路径 5.3 污泥热解过程中含硫臭气排放控制研究 5.3.1 碱调理对含硫臭气排放影响规律 5.3.2 碱调理对硫在焦油中分布影响规律 5.3.3 碱调理对硫在焦中分布影响规律 5.3.4 碱调理对有机硫模型化合物转化影响 5.3.5 碱调理对污泥热解含硫臭气排放控制机制 5.4 污泥热解过程中有机氮迁移转化规律研究 5.4.1 三相产物中氮分布规律 5.4.2 含氮臭气组分分布 5.4.3 焦油中含氮组分布 5.4.4 焦中含氮组分分布 5.4.5 有机氮模型化合物热解过程硫转化 5.4.6 热解过程中有机氮的迁移转化路径 5.5 污泥热解过程中含氮臭气排放控制研究 5.5.1 钙、钠盐对含氮臭气排放影响规律 5.5.2 钙、钠盐对氮在焦油中分布影响规律 5.5.3 钙、钠盐对氮在焦中分布影响规律 5.5.4 钙、钠盐对有机氮模型化合物转化影响 5.5.5 钙、钠盐对污泥热解含氮臭气排放控制机制 第六章 污泥热解过程中多环芳烃的生成与控制 6.1 引言-PAHs概述 6.1.1 PAHs的定义 6.1.2 PAHs的危害 6.1.3 污泥热解生成PAHs国内外研究现状 6.1.4 添加剂对热解产物中PAHs的影响 6.2 污泥热解油中PAHs的检测方法 6.2.1 热解产物的预处理方法 6.2.2 液相产物PAHs的检测方法 6.3 污泥热解过程中PAHs生成与演变规律研究 6.3.1 液相产物中16种PAHs质量占有比 6.3.2 液相产物中PAHs含量与毒性当量 6.3.3 液相产物中不同环数PAHs赋存规律 6.3.4 气相产物中16种PAHs质量占有比 6.3.5 气相产物中PAHs含量与毒性当量 6.4 不同来源污泥热解过程中PAHs生成规律研究 6.4.1 液相产物中16种PAHs质量占有比 6.4.2 液相产物中PAHs含量与毒性当量 6.4.3 液相产物中不同环数PAHs赋存规律 6.4.4 气相产物中16种PAHs质量占有比 6.4.5 气相产物中PAHs含量与毒性当量 6.4.6 气相产物中不同环数PAHs赋存规律 6.5 不同预处理方式对热解液相产物中PAHs分布影响 6.5.1 液相产物中16种PAHs分布与毒性当量 6.5.2 液相产物中不同环数PAHs赋存规律 6.5.3 不同预处理方式对污泥热解液相产物中PAHs分布的影响 6.6 不同添加剂对液相油中PAHs生成与分布的影响 6.6.1 高温热解过程添加剂对液相产物中PAHs生成与分布的影响 6.6.2 低温热解过程添加剂对液相产物中PAHs生成与分布的影响 6.7 添加剂负载量对液相产物中PAHs生成与分布的影响 6.7.1 液相产物中16种PAHs质量占有比 6.7.2 液相产物中16种PAHs含量与毒性当量 6.7.3 液相产物中不同环数PAHs赋存规律 6.8 热解液相产物中PAHs的影响因素 6.8.1 升温速率对PAHs分布影响 6.8.2 停留时间对PAHs分布影响 6.9 热解液相产物中含氧有机物分布规律研究 6.9.1 无添加剂对液相产物中含氧有机物的影响 6.9.2 CaO对液相产物中含氧有机物影响 6.9.3 KCl对液相产物中含氧有机物影响 6.9.4 Na2CO3对液相产物中含氧有机物影响 6.9.5 Fe2O3对液相产物中含氧有机物影响 6.10 本章小结 第七章 污泥热解过程中环境持久性自由基的生成与分布 7.1 引言-EPFRs概述 7.1.1 环境持久性自由基的定义 7.1.2 环境持久性自由基生成的影响因素 7.1.3 生物炭中环境持久性自由基的研究 7.1.4 环境持久性自由基的国内外研究现状 7.2 EPFRs的检测方法 7.3 污泥单独热解生物炭表面EPFRs的分布规律 7.3.1 不同热解温度下污泥基生物炭表面EPFRs分布规律 7.3.2 不同停留时间污泥基生物炭表面EPFRs分布规律 7.3.3 控氧工况下污泥基生物炭表面EPFRs分布规律 7.3.4 污泥基生物炭表面EPFRs半周期寿命衰减特征 7.4 污泥掺混生物质混合共热解生物炭表面EPFRs的分布规律 7.4.1 不同热解温度下生物炭表面EPFRs分布特征 7.4.2 生物质掺混比对生物炭表面EPFRs自旋浓度的影响 7.4.3 生物质掺混比对生物炭表面EPFRs种类的影响 7.5 基于PHSiO2模拟热解过程中EPFRs的生成机理 7.5.1 概述 7.5.2 热解温度对EPFRs生成的影响 7.5.3 金属氧化物对EPFRs生成的影响 7.5.4 PHSiO2质量比对EPFRs生成的影响 7.6 基于MCBzSiO2模拟热解过程中EPFRs的生成机理 7.6.1 热解温度对EPFRs生成的影响 7.6.2 金属氧化物对EPFRs生成的影响 7.6.3 MCBzSiO2质量比对EPFRs生成的影响 7.7 前驱体热解-EPFRs 7.8 本章小结 第八章 污泥热解炭资源化利用 8.1 污泥热解碳的基本特性 8.1.1 工业分析与元素分析 8.1.2 热值分析 8.1.3 灰分化学成分分析 8.1.4 磷和钾含量 8.1.5 矿物相结构 8.2 污泥热解碳的表面特性 8.2.1 污泥热解碳的氮气吸附、脱附曲线 8.2.2 污泥热解碳的孔径分布 8.2.3 污泥热解碳的孔结构特性参数 8.2.4 污泥热解碳的表面形貌分析 8.3 污泥热解炭的吸附特性 8.3.1 热解碳对甲基蓝吸附性能分析 8.3.2 热解碳对孔雀石绿吸附 8.3.3 吸附前后pH值对比 8.3.4 吸附模型 8.3.5 残渣吸附动力学研究 8.3.6 热解残渣重金属Cu(II)、Cr(VI)吸附性能 8.4 热解过程重金属迁移行为 8.4.1 重金属含量分析 8.4.2 重金属的形态分析 8.4.3 重金属毒性分析 第九章 污泥热解技术的工程实例 9.1 国外实施案例 9.2 国内实施案例