随着社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，厨余垃圾的产量与日俱增。厨余垃圾含水率高，有机物质含量丰富，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，会对周围大气及环境卫生造成严重恶劣影响。尤其严重的是，不法商贩以厨余垃圾为原料，从中提炼“地沟油”，并非法送上餐桌，严重危害人们的身体健康。因此，如何安全有效地处理厨余垃圾己受了到社会各界的广泛关注。本文利用电热干燥试验台、微波干燥试验台、热重分析试验台、管式炉烟气分析试验台、以及微波裂解系统，对厨余垃圾的干燥、燃烧及热解特性进行了全面研究，为厨余垃圾处理提供新的技术路线和理论指导。（1）对厨余垃圾进行微波干燥与电热干燥实验研究，比较了6种典型的恒温干燥模型，建立了微波干燥的动力学模型，并进行了动力学分析。结果表明，在6种典型的恒温干燥模型中，Modified Page模型最适合拟合厨余垃圾的干燥过程；微波干燥具有显著的节能效果，同样的装载量，微波干燥的能耗不足电热干燥的10%；微波功率与装载量都对干燥特性影响很大，选择恰当的装载量与微波功率既能保证干燥的质量，又可降低干燥单位质量垃圾的能耗；厨余垃圾干燥的活化能为16.00kJ/mol左右，物质获得非热效应能以及指前因子的增大，是微波加快干燥速率的主要原因；微波使干燥过程的反应级数n增加，而增大微波强度又有降低反应级数n的作用，非热效应能占比系数β可能与物质的结构、种类、体积等因素有关。（2）利用热重分析的方法，求解厨余垃圾中的典型组分菜叶与米饭的燃烧特性参数，以及燃烧动力学参数。结果表明，干燥的米饭与菜叶都是较好的燃料，它们的综合燃烧特性指数皆高于麦秆与锯木屑等典型生物质；微波干燥改善了厨余垃圾的燃烧性能，随着微波干燥强度的增大，燃烧性能愈好；微波干燥对菜叶燃烧性能的改善非常显著，而对米饭的改善较小，1500W微波干燥后，菜叶综合燃烧特性指数比电热干燥时增加了34.47%，而米饭的综合燃烧特性指数仅增加8.12%；微波干燥改变了厨余垃圾的燃烧动力学，通过在低温段减少活化能而在高温段增加活化能，从而加快厨余垃圾的燃烧速度。（3）利用自行搭建的管式炉烟气分析平台，分析厨余垃圾的典型组分（米饭与菜叶）燃烧过程中的烟气污染物排放情况。结果表明，米饭与菜叶的燃烧烟气中，有NOx及少量的CO与H2；每条CO的排放曲线都存在一个峰值，当燃烧温度从400℃逐渐增至1000℃时，峰值先增大再减少，燃烧耗时逐渐缩短；在400~700℃，CO的排放量较大，而在800~1000℃较低，因此，从控制CO排放的角度，厨余垃圾应该避免在400~700℃燃烧；H2排放规律与CO相似，某一温度下的CO排放量较大，则该温度下的H2排放量也较大；部分NOx的排放曲线出现了双峰（米饭1000℃，菜叶600~1000℃），温度越高，第二排放峰越高；米饭在400～500℃下燃烧，NOx排放量较大，而菜叶则是600～700℃取较大值，因此，从减少NOx排放的角度，米饭应该避免在400～500℃燃烧，而菜叶则应避免在600～700℃燃烧。（4）对厨余垃圾的热解产气特性进行了探究，分析了热解温度与催化剂种类对热解产气规律的影响，建立了热解产气的动力学模型并进行了动力学分析。研究表明，当燃烧温度从400℃逐渐增至1000℃时，CO与H2的排放量先增大再减少，750℃时取最大值；随着温度升高，合成气能量产出率先增大再减少，750℃时取最大值（米饭为27.54%，菜叶为20.04%）；催化剂能提高合成气能量产出率（菜叶中添加活性炭除外），从合成气能量产出的角度，MgO与CuO分别是米饭与菜叶的最佳催化剂，增幅分别为11.08%与21.34%；米饭热解生成合成气是一级反应，而菜叶是二级反应；H2的生成活化能比CO大1个数量级；米饭催化热解过程中，CO与H2生成活化能的次序分别为EMgO<Eactivecarbon<ECuO<Ewithout catalyst<ECaO，以及ECaO<EMgO<ECuO<Eactive carbon<Ewithout catalyst；菜叶催化热解CO与H2生成活化能的次序分别为ECuO<ECaO<Ewithout catalyst<EMgO<Eactive carbon，以及ECuO<EMgO<Ewithout catalyst<Eactive carbon<ECaO；动力学分析结果与实验结果一致。（5）对厨余垃圾进行了微波热解实验，分析了微波功率、不同的催化剂或微波吸收剂对热解特性的影响。研究表明，厨余垃圾能转化为固体残渣、生物油及可燃气体等能源，400W是测试功率中的最佳的裂解功率，此时的生物油产率达35.73%，ERPC值为0.91；CuO、 CaO及MgCl2对裂解过程具有负面作用，Fe2O3与NaCl对裂解过程的影响甚微，而MgO、MnO2及CuCl2对裂解过程具有显著的催化作用；金属氧化物MgO、Fe2O3与MnO2及氯盐CuCl2与NaCl能降低生物油产率而提高气体产率，同时，金属氧化物MgO与MnO2还能降低固体残渣的热值而提高下层生物油的pH值，然而氯盐CuCl2与NaCl则相反；从能量输入与产出的角度，氧化物中最佳的催化剂为MnO2（ERPC=1.93），氯盐中最佳的催化剂为CuCl2（ERPC=2.04）；厨余垃圾的裂解固体残渣是一种较好的微波吸收剂，使物料升温加快，裂解能耗降低；当固体残渣含量从0逐步增加到15%时，固体产率先增大再减少，而气体产率则是先减少再增大，液体产率逐渐增大，固体残渣的热值逐渐降低，下层生物油的pH值逐渐增大；当固体残渣含量为5%时，ERPC值最大，为1.95；功率400W，固体残渣剂量为5%是测试中的最佳裂解工况，根据该结论设计出一套较完整的厨余垃圾微波热解系统，该系统由螺旋挤压脱水机、2个传送带、微波螺旋干燥器、微波裂解炉、冷凝系统、燃气发电系统及控制系统组成。