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随着国内城市化进程的加快,城市生活垃圾的转运量正在逐年增加,其中,厨余垃圾作为城市生活垃圾的主要组分之一,它的资源化处置与利用近些年来受到广泛的关注。相比于传统的焚烧技术,垃圾热解、气化技术具有低污染、高能量利用率等特点。但实际厨余垃圾高含水率、高含氧量、低热值的特性阻碍了厨余垃圾直接热解气化技术的发展。而烘焙预处理方式能有效降低原料中的氧含量,提高能量密度,使原料更适用于后续的热处理过程。鉴于此,本文将研究典型厨余垃圾的烘焙特性以及烘焙预处理对典型厨余垃圾热解及气化特性的影响。本文选取剩米饭、剩白菜叶、大豆油为典型厨余垃圾的代表,在固定床进行不同温度的烘焙实验。研究表明烘焙后米饭和菜叶的能量密度和高位热值显著提升,原子比O/C和H/C明显减小。在实验条件下,米饭和菜叶的适宜烘焙温度为270℃,而油脂不适合烘焙处理。利用热重分析技术对典型厨余垃圾及其烘焙焦样进行程序升温热解实验。研究表明米饭270℃烘焙焦样热解起始温度明显提前,菜叶烘焙焦样热解过程均出现了果胶/半纤维素峰消失,二次裂解峰增大的现象。烘焙温度达到270℃以后米饭热解活化能减小,但反应级数升高。菜叶烘焙后热解活化能呈先增加后减小的趋势。将典型厨余垃圾及其270℃烘焙焦样在固定床进行快速热解实验,发现烘焙样品的液态产率相比原样有所下降,固态产率升高。热解焦油的GC-MS结果表明,相对于原样,米饭烘焙焦样的热解焦油中含氧官能团丰富的糖类总含量减少,但双脱水吡喃糖增多;酸类、酮类、脂肪类、呋喃类产物增多。而菜叶烘焙焦样的热解焦油中酸、醇、酮类减少,甲苯等芳香族产物明显增多。烘焙有利于典型厨余垃圾热解焦油中含氧量减少,热值明显增加。通过对热解焦炭进行拉曼光谱分析得知,米饭和菜叶经过烘焙后的热解焦炭石墨化程度加深,一定程度上对焦炭吸附效果有促进作用。利用热重分析技术对典型厨余垃圾及其烘焙焦样进行程序升温水蒸气气化实验。烘焙温度的增加,使米饭烘焙焦样水蒸气气化阶段反应速率不断提高,气化温度区间扩大,但对菜叶气化影响较小。米饭烘焙后气化活化能明显减少,而菜叶相反。将典型厨余垃圾及其270℃烘焙焦样在固定床进行水蒸气气化实验。结果表明,经过烘焙后典型厨余垃圾气化能获得更高的氢气产率,且气体组分中H2/CO体积比提高,CO2含量明显减少。与原样相比,典型厨余垃圾烘焙焦样在气化温度为800/900℃时,碳转化率降低,当1000℃时,碳转化率均接近100%。在气化温度为800/900℃时,菜叶烘焙后气化冷煤气效率增加,米饭略有减小。