我国城市生活垃圾能源化利用因成分复杂导致热处置方法的复制性和规模化困难,更为关键的是重金属等污染物的安全处置。本研究针对我国城市生活垃圾多组分特性,从复杂成分中分离出单元成分出发,基于二次反应最小化的实验手段,研究各单元成分中有机和无机成分的热解、燃烧等热化学转化过程,跟踪前驱物、中间产物及相变过程,定量描述各单元可燃成分的热解、燃烧的化学反应动力学过程,对我国城市生活垃圾复杂成分的热处置过程进行解耦,解析其可燃成分之间的交互影响规律;揭示高温条件下重金属在燃烧过程中/后的行为及其化学反应动力学;结合我国城市生活垃圾燃烧特性,定量描述重金属及其化合物的蒸发、均相/非均相反应过程,同时阐明其它主要气态污染物参与的化学动力学过程,分析灰渣中重金属化学形态。合理调整城市生活垃圾热处置过程,促使重金属污染物定向富集与固化,寻求适合我国城市生活垃圾焚烧后灰、渣及重金属的无害化、资源化处置思路和方法。