规模化、集约化养殖业的迅猛发展导致畜禽粪便数量的大量增加,致使我国部分地区出现不同程度的环境问题。对畜禽粪便资源化利用潜力进行研究,对实现畜禽粪便的资源化利用,实现畜禽养殖业可持续发展至关重要。本研究利用调查法、文献法及统计分析法,同时采集部分省市畜禽粪便样品利用仪器分析法进行热化学转化的理论研究,探讨畜禽粪便热化学转化的能量转化效率。主要研究结果如下:(1)2013年我国畜禽粪便数量大,空间分异明显。全国畜禽粪便资源总量达623.00百万t,其中猪粪所占比例最大,达畜禽粪便总量的36.71%,其次是牛粪、家禽粪、羊粪。从分布特征来看,山东、河南、内蒙古、四川、河北五省是畜禽粪便资源最丰富的地区,分别达60.56百万t、52.23百万t、43.32百万t、42.67百万t、40.41百万t,占全国畜禽粪便资源总量的38.39%。湖南、新疆、辽宁、湖北、安徽、黑龙江、广东、广西、云南、江苏畜禽粪便产量在20百万t~30百万t,贵州、重庆、福建、甘肃、吉林、江西畜禽粪便产量在10百万t~20百万t。上海、北京、天津、海南、宁夏、青海、西藏、山西、浙江、陕西地区,这些地区不足10百万t。(2)肥料化和能源化是畜禽粪便主要的利用途径。通过对2013年对畜禽粪便肥料化指标的评定,得出2013我畜禽粪便资源中理论上含有有机质20554.23×104t、氮养分1155.42×104t、磷养分311.57×104t、钾养分774.06×104t,氮磷钾分别相当于我国2013年农业氮、磷、钾肥施用量的48.26%、37.51%、123.38%,肥料化潜力巨大。从环境的角度科学评价,90%以上的地区耕地氮磷负荷超过限量标准;2013年我国畜禽粪便完全能源化,理论含有22597.68×104t标准煤和11671.42×107m3沼气,约占我国能源消耗总量的6%,能源潜力巨大。(3)针对湖北、湖南、四川、重庆、云南、贵州六省市的猪粪、牛粪、鸡粪共计1079份畜禽粪便进行工业分析、元素分析和热值分析,结果显示:畜禽粪便含有较高水分含量(55.4%~80.20%),热化学转化前需进行必要的干燥处理,具有较高的挥发分(50.10%~68.15%)和灰分(55.10%~68.15%)以及较低的固定碳(17.68%~34.07%),在元素组成上碳含量(29.48%~41.64%)、氢含量(4.87%~7.79%)、氮含量(1.93%~4.73%)较高,而氧含量(26.97%~31.29%)较低。畜禽粪便含有微量元素Cu(2.94mg/kg~56.62mg/kg)、Zn(19.39mg/kg~118.32mg/kg)、K(0.55mg/kg~2.46mg/kg)、Na(0.23mg/kg~0.99mg/kg)、P(0.65g/kg~2.26g/kg),这些微量元素的化合物会对热化学过程的产生催化作用。热值(9.25MJ/kg~15.28MJ/kg)较高。综合分析,畜禽粪便具有高挥发分、适宜的元素成分,较高的热值,具有热化学转化利用的潜力。根据热化学转化的质量平衡和能量守恒理论进一步分析得出:畜禽粪便的能量转化效率在43.85%~71.99%,具有较高的热化学转化能源化利用潜力。