农村废弃物数量巨大,将其用于再生能源的生产对解决环境污染及能源危机等问题有重要意义。水热液化技术可将有机废弃物转化成生物原油或其它高附加值产品,本文以我国农村两种典型废弃物高碳水化合物的玉米秸秆与高蛋白的粪便为研究对象。探索玉米秸秆在不同水热液化处理强度下的转化效率和产物分配规律;揭示粪便水热转化过程元素迁移与产物分布规律;探讨玉米秸秆与粪便水热共液化产油效率与协同效应;搭建及验证连续水热液化反应平台。主要结果如下:水热处理强度对玉米秸秆水热液化后各相产物分布有明显影响,在水热处理强度4.17～7.60时,生物原油产率随水热处理强度加剧而升高,最高产率为24.99%,得到的生物原油在强度为5.16～7.60时性质近似。玉米秸秆水热液化过程中结构随水热处理强度的加强而破坏加剧,半纤维在水热处理强度为5.70时、纤维素在7.60时彻底降解,木质素在强度6.96时降解加剧。玉米秸秆水热液化产物有很大利用潜力,尤其是水相富含还原糖与有机酸,两者之和占到水相产物的 58.9%～92.4%。粪便水热液化后得到的生物原油最高产率为34.44%,热值达到40.29 MJ/kg,在水热处理强度8.97及25%含固量下得到。粪便中至少50%的碳以及40%的氢被分配到生物原油中。粪便中金属离子在水热液化后根据其特点迁移到各相产物中,至少89%的K与73%的Na迁移到水相中,超过70%重金属和碱土金属迁移到固体残渣中。玉米秸秆与粪便在质量比1:4、水热处理强度7.67时进行混合液化,增产率最高为5%,表明两者之间存在交互作用,促进生物原油转化。玉米秸秆与粪便混合液化生成的生物原油性能主要受粪便的影响,与粪便单独水热液化所得到的生物原油性能相近。试验表明生物原油由强度6.41时23.09%逐步提升至32.22%(8.34),但水热处理强度对生物原油中的有机物种类影响较小。水热液化过程中随水热处理强度升高,脱氮作用明显,在8.34时达到最大。搭建了一套由机械双缸交互液压进料单元、管式反应单元、多管道接收罐交换收集单元及在线监控单元四部分组成的连续水热液化反应平台。反应温度260℃～300℃、进料速率0.5 mL～1 mL/s时进行水试验,系统温度与压强波动幅度分别小于1.5℃与0.2 MPa,相对标准偏差分别小于0.5%与3%。以2%、10%与15%的蛋白粉为蛋白质模型化合物进行试验,在各浓度下,系统温度与压强相对标准偏差均分别小于0.5%与2.5%。以富含蛋白质的模拟粪便与螺旋藻为实际物料进行试验,生物原油产率分别是34%与28%,系统压强与温度变化幅度相对标准偏差均分别小于2.5%与0.7%,相同原料在不同收集时间内的产物含量及特性也趋于一致。连续试验结果表明该连续水热液化反应平台能够稳定持续运行高浓度物料。