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生物质能的转化利用是缓解当下化石能源匮乏的有效解决途径。我国作为农业人口大国,玉米秸秆年产量丰富但能量利用率不高,固体废弃物处理较难且容易污染环境危害人体健康。热解技术作为当下的研究重点,可以将秸秆和固废等生物质中蕴藏的能量转化为应用广泛的三态产物,包括生物炭、生物油和热解气,有效回收能量的同时可以规避其对环境的影响,达到高值化利用生物质能源的目的,发展前景广阔。本文在400℃、500℃、600℃、700℃和800℃的反应温度下考察了玉米秸秆和三种固废原料(菌渣、污泥和废弃皮革)的热解特性,主要指标包括三态产物结果、产气组成、产气热值和体系质量衡算,同时分析了预处理分离过程中各被脱去组分对反应的影响;对原料及生物炭进行表征分析,主要表征方法有元素分析(OEA)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析法(TGA)。得出如下研究结论:(1)热解过程中随着温度的升高,炭产率逐渐减少,生物油质量、产气体积和产气质量逐渐增加,400℃-500℃温度范围内产生较多的生物油;秸秆组分原料在600℃-700℃温度范围内产气体积增长明显,固废原料在500℃-800℃间各温度段增长明显。(2)木质素产生炭最多,在37.08%-59.71%间,纤维素生成炭量最少,800℃为12.57%;纤维素产油最多,在43.93%-46.7%之间,木质素产油最少,最低为400℃的21.58%;产气组成中,木质素析出较多的H2和CH4,H2于800°C时达到最高含量32.94%,CH4于500°C时达到最高含量31.15%;半纤维素CO2生成量最高,纤维素热解气中CO体积分数最高。不同原料均在700°C表现出最高热值,组分原料中木质素产气热值最高为3631.75 kcal/Nm3,综纤维素由于产生较多的C02，气体热值最小为2651.7 kcal/Nm3;固废原料中菌渣产气热值最高为3779.6 kcal/Nm3,污泥由于组成中杂质较多,气体热值最小为2763.61 kcal/Nm3,就热值而言,菌渣高于木质素,因此热解技术是固废处理的重要工程实施方法。本实验体系有着良好的体系质量衡算结果,反应温度的升高有助于减少体系质量损失,本实验装置可尝试放大至工程规模运行。(3)抽提物不影响各项特性的变化规律，主要使秸秆炭质量偏高和提高醇提秸秆产气热值;木质素的脱除主要影响产气组成中CH4的体积分数和产气热值,700℃时,较醇提秸秆而言,CH4含量下降了 2.67%，热值降低了 300.19 kcal/Nm3;半纤维素的脱除主要影响产气组成中C02的含量和产气热值,由于CO2不产生热值,因此综纤维素产气热值最低。(4)本实验中三大组分的主要热解温度段,半纤维素为201℃-294℃,纤维素为285℃-375℃,木质素为230℃-535℃;固废原料热解温度段较宽,为 185℃-525℃。