在当前碳中和、碳达峰的经济环境背景下,实现生物质的能源化高效利用是促进碳减排的一项重要措施。在此,实现微藻生物质的资源化、无害化利用也是一项重要的研究课题。作为第三代生物质能源物质,微藻在生长过程中主要利用二氧化碳转化为能源物质,是一种重要的碳中性燃料,对实现碳中和、碳达峰具有重要的意义和价值。在微藻生物质的资源化利用方面,生产固态燃料是一项可选方案。本课题主要研究了微藻的焙烧处理制备固态燃料,重点关注了无氧与有氧焙烧的效果与机制,包括组成成分、微观形貌、结构与热解特性、碳化程度、储运特性等指标,以及焙烧过程的环境影响分析,基于焙烧过程的能量效率、经济成本,以及整体环境影响提出微藻生物质焙烧炭制备条件的整体思考方案。为对比分析无氧焙烧与有氧焙烧对微藻生物质焙烧炭燃料性质升级的影响,将微藻在氮气和空气气氛下结合不同的焙烧条件制备成微藻生物质焙烧炭燃料。主要的考察指标包括物质和元素组成、微观形貌、物质结构特征、焙烧过程的能量消耗,以及热解特性和产物分布情况。结果发现,无氧焙烧的固体产率、热值、能量增强因子、能量产率的值分别为54.07-91.38%,21.756-27.750MJ·kg-1,1.050-1.329,79.58-99.82%;而有氧焙烧的上述指标分别为50.29-85.97%,22.025-26.359MJ·kg-1,1.062-1.224,62.20-99.47%,表明有氧焙烧可以更有效地实现微藻生物质的能源化与减量化。同时,无氧焙烧条件下元素碳与元素氧含量分别为56.07-71.18%和11.92-27.37%,而有氧焙烧条件下分别为57.14-76.79%和5.51-25.88%,反映出有氧焙烧可以更好地实现焙烧炭的碳化作用与氧的脱除,导致更低的氧碳比和氢碳比。由于有氧焙烧过程的表面氧化机制,有氧焙烧对微藻热化学转化的影响更为明显,而且焙烧过程的能耗更低,从而实现更高的能量效率。经有氧焙烧处理后得到的焙烧炭燃料性质达到煤炭标准,可供民用或工业应用。为深入分析微藻生物质有氧焙烧炭的燃料性质、碳化程度与其他燃料性质指标之间的相关性,以及潮湿环境下的储存特性,主要探讨了有氧焙烧炭的结构与热解特性,固定碳含量、碳化指数,以及石墨化程度与其他燃料性质指标之间的相关性,及其在潮湿环境下与微生物的交互作用对燃料性质的影响。随着焙烧过程的进行,不同焙烧条件下微藻生物质有氧焙烧炭的固体产率、热值、能量增强因子和能量产率分别在60.76-92.36%、21.75-26.17 MJ·kg-1、1.035-1.245和75.66-95.59%的范围内。微藻生物质焙烧炭的固定碳含量、碳化指数,以及石墨化程度这三个碳化指标与微藻生物质焙烧炭的燃料指标之间存在着强烈的线性关系,主要相关系数的值大于0.9。焙烧炭经潮湿环境下与微生物交互作用后,热值从21.02-26.17 MJ·kg-1下降到17.43-25.31 MJ·kg-1,元素碳从39.51-51.05%下降到32.45-47.89%,元素氢从6.27-7.49%下降到5.98-6.53%,元素氮从6.62-7.67%下降到3.73-7.14%,元素氧从35.01-46.38%上升到38.99-57.29%。为深入分析和评价微藻生物质有氧焙烧过程的环境影响,比较分析不同焙烧条件下的污染物产生与排放情况,在此进行了微藻生物质焙烧炭制备过程的环境影响分析。此外,还探讨了基于能量效率分析、经济成本核算,以及焙烧过程的整体环境影响焙烧条件优化策略。人体暴露毒性值在0×10-2-3.1028×10-2kg 1,4-二氯苯之间,碳排放的范围为0.058866至0.198926 kg CO2排放量,陆地生态毒性潜力在0.611×10-5-2.070×10-5 kg 1,4-二氯苯范围之间,水体的酸化潜势的值处在4.09×10-4-13.83×10-4 kg SO2范围内,水体富营养化潜势值在1.07×10-4-3.63×10-4 kg PO4范围内,淡水水生生态毒性潜能值在0.020762-0.070162 kg 1,4-二氯苯排放量范围内,海洋水生生态毒性为0.073196-0.247351kg 1,4-二氯苯之间,光化学氧化影响为2.83×10-6-9.56×10-6 kg臭氧排放量,平流层臭氧消耗为0.856×10-9-2.89×10-9 kg CFC-11。焙烧过程产生的环境影响的顺序是重度焙烧＞中度焙烧＞轻度焙烧。为实现微藻焙烧炭生产过程的高效率、低能耗,结合焙烧产物的燃料性质、能量效率分析与经济成本核算的结论,中等强度（250°C-30min）的焙烧条件是实现微藻生物质焙烧炭高效生产的最佳条件。