目前我国畜禽养殖固体废弃物的利用主要有沼气化利用和堆肥利用。沼气化利用存在处理周期长、季节性不稳定的问题，同时湿式厌氧发酵方式还存在沼液利用有限带来的二次污染问题和干式厌氧发酵方式存在产气不稳定、堆体消化不均匀、进出料困难等问题，这些问题给畜禽废弃物能源化利用技术的推广带来瓶颈。堆肥处理是一种较好的畜禽废弃物处理技术，有效地杀灭了粪便中的细菌、病原菌，防止了疾病的传播，使粪便快速腐熟成利于农作物吸收的肥料，但由于其肥效和其低价位，直接影响到厂家的经济效益，制约了该技术的发展。　　针对上述问题，本项目组提出了将牛粪通过热裂解的方法制取富氢气体的方案。在牛粪的热化学处理过程中，原料预热阶段需要外加热源，如果采用电能或天然气等高品质能源，会增加处理成本，采用其它化石能源，则与目前的节能与环保政策相违。使用牛粪作为热源燃料，既可以增大牛粪处理量，也可以节约能源，降低了处理成本，但牛粪的燃烧特性是否能满足条件，必须经过科学的研究分析，为了探讨热裂解过程中牛粪作为热源燃料燃烧的可行性，本课题以牛粪为处理对象，探究牛粪燃料过程中的燃烧特性，进行牛粪的热重分析、热重微商分析，并由此得出牛粪燃料的着火点、燃尽温度、最大燃烧速率、最大燃烧速率对应的温度、燃烧稳定性和综合燃烧特性指数。为了使牛粪燃烧效果更佳，本实验选取几种常见且具有代表性的生物质燃料（稻草、玉米芯及栾树干，包括草本、木本类植物）作为助燃物，以SDT Q600热分析仪等仪器为支撑，对其进行工业、元素分析和热重分析，以期找出一种合适的助燃物及较佳的添加比例。此外，根据牛粪的燃烧特性，设计出一套适合牛粪燃烧的连续喂入式燃烧器，使得牛粪与助燃物在燃烧器内能稳定燃烧，且与新鲜牛粪均匀混合使之预热，在自重和风力作用下能顺利进入到热解管进行热解。结果表明：　　（1）从综合燃烧速率、着火以及燃尽等性能来看，林木废料（栾树干）、稻草、玉米芯3种助燃物中，玉米芯对牛粪的助燃效果最好，稻草次之，栾树干最差。　　（2）从助燃物与牛粪的混合配比来看，玉米芯对配比系数不敏感，在其与牛粪的质量比为1:3时燃料燃烧性能即可得到很大的提升，而稻草要在其与牛粪的质量比为1:2时才有明显的性能改善，栾树干甚至要达到1:1才有明显的性能改善。　　（3）在牛粪中添加栾树干、稻草、玉米芯等助燃物后，牛粪混料的表观活化能E和频率因子A均发生了较大的变化。在燃烧反应活性分布图上，不同配比下的玉米芯混料均向高反应活性区大幅移动，而稻草混料和栾树干混料则都有向低反应活性区移动的趋势，这进一步证明了玉米芯作为牛粪助燃物的优越性。　　（4）完成了燃烧器的设计和图纸绘制。燃烧设备的设计和运行方式的选择须从燃料的燃烧特性出发，在了解国内外燃烧技术和燃烧器的基础上，分析结合牛粪燃烧过程中相关理论数据的计算，确定了燃烧器的有关参数，设计了料仓、螺旋输送机、燃烧室、鼓风系统等。可实现牛粪燃料的连续进料，并在燃烧室稳定燃烧的同时预热湿牛粪，使得湿牛粪以较高的温度进入热解管，保证了热解效果。