垃圾焚烧飞灰作为特殊的危险废物，具有重金属浸出浓度高和二恶英毒性当量大的双重危害特性；而混合型垃圾焚烧飞灰(洗涤器灰和布袋除尘灰)的高氯、高钙硅比与强碱性的特点，导致了其处理难度的加大。城市污水厂污泥产量巨大，环境污染严重。烧结、熔融等高温处理方法具有处理处置效果好，减容减量的优点，成为国际上流行的处理方法。本文提出垃圾焚烧飞灰与污水污泥混合烧结的技术路线，并开展一系列小型实验研究。 对飞灰及污泥进行热分析，将垃圾焚烧飞灰与污水厂污泥混合做成球形试件，在不同操作条件下(包括添加剂、烧结时间、烧结温度和原料配比)进行烧结实验。通过对烧结产品理化性质(包括烧结产品抗压强度、密度变化率、减容率、烧失率)的分析研究寻求各种操作条件对烧结处理的影响，以确定垃圾焚烧飞灰与污泥混合烧结的最佳条件。实验结果表明：焚烧飞灰与污泥比例为7:3，加入1％的添加剂时、在1080℃下烧结90min可以得到最佳的烧结产物性能。 城市垃圾焚烧飞灰和污泥的烧结过程伴随着重金属的迁移，本文研究了烧结处理过程中重金属迁移特性。首先，采用高温管式炉对垃圾焚烧飞灰和污泥进行烧结实验，然后使用原子吸收光谱仪对烧结前后样品中重金属含量进行测试，考察烧结过程中5种金属(Cd，Pb，Cu，Zn和Ni)的迁移情况，并分析烧结温度、时间、添加剂等因素对各种金属迁移特性的影响。