食物垃圾等湿残余垃圾的处理,对现代化城市来说是一个巨大的挑战,亟需高效的技术手段。生物处理通常被认为比热处理更适合于有机废物的处理,因为热处理的高水分含量会大大降低废燃料的LHV。尽管如此,由于能够提高能量回收率,热处理仍然被广泛采纳。在这种情况下,使用好氧发酵或生物干燥进行预处理能够弥补热处理的不足,具有降低含水量和避免灰熔化问题的双重优势。通过生物消化,微生物消耗有机物的特定部分,减少生物质的干燥部分,同时改变其组成。在本研究中,使用一个实验性的全热间歇反应器研究了生物质成分对热解/气化产生的气体的影响。在比较各种成分的生物质之前,对产生优质合成气的最佳操作条件进行了评估。结果发现,在低于最高温度900°C时,35℃/min的快速加热速度下通过热解回收的化学能最多。利用现有的实验系统,发现分离的木质素降低了CO的浓度,而有利于提高CO2含量。根据从各种生物质成分的热解/气化试验中收集的数据,研究了好氧发酵对气体产率的影响。准备了16个生物反应器,并选择了其中的4个进行进一步测试。尽管14天后生物质的降解率很低,但好氧发酵/生物干燥后的合成气仍有改善。具体来说,与生稻壳相比,高温间歇式反应器分离出的稻壳导致气体产量增加超过10%。为了评估好氧发酵/生物干燥相比于热干燥的效率提升性能,基于文献数据,建立了数学模型。计算表明,如果不考虑好氧预处理后剩余生物质的热值增加,效率仅提高了2%。可见,堆肥对热特性的影响是显著提高整个系统效率的关键。根据提出的模型,如果生物质的热值提高20%,系统的整体效率将提高17%。