城市生活垃圾是一种非均质的多组分混合物，与单一物质不同，其组成和性质随着地域、季节的不同有很大差异。垃圾问题是目前困扰城市生活的一大难题.如何处理好垃圾问题，寻求一种科学的垃圾处理技术，是多年来的科研攻关难题。热解技术凭借其无害化、减量化和资源化等优势，越来越受到人们的重视。热解得到的气态和液态物质可以直接作为能源使用，但是得到的黑色固态残余物因其成分复杂，尚未得以广泛利用。　　 本论文通过热重、元素分析、EDS、XRD等检测方法对固体残余物进行分析，发现组成十分复杂，含有十多种元素，其中碳含量达到30％。主要成分除碳以外还有氧化硅、氧化钙和碳酸盐等无机物，达到40%～50%，金属氧化物（包括氧化铝、氧化铁等）和能溶于水的盐类占15%，余下部分为其他的金属、金属氧化物、无机单质、有机物等。残余物表面含有多种基团，通过红外光谱的测定表明主要有含氧官能团、含硫官能团、含氮官能团和烷基侧链。城市生活垃圾中含有的各种重金属，在经过热解处理后保留在残余物中。对残余物进行消解处理，利用原子吸收光谱检测了重金属含量，其中锌元素达到了2400mg/kg，其次为铜、镉、铅。最后利用化学分离的方法将残余物的干馏产物分成4大类，进行GC-MS的分离和分析。结果表明：城市生活垃圾热解固体产物干馏的油状产物主要是长链烷烃、烯烃以及酯、酮、醛等。　　 残余物复杂的组成和性质给应用带来一定困难。残余物中碳的含量相对较高，但是整体热值偏低。本文第三章详细考察了以残余物为原料进行浮选的实验条件。目的在于提高残余物中的碳含量，为下一步的应用提供更好的原料。对于残余物的浮选相对有效的药剂组合为柴油和仲辛醇，在此优化的基础上，考察了浮选药剂的投放量和搅拌时间、矿浆浓度、浮选刮泡时间等实验参数。在优化的条件下能将残余物中的碳含量由30%提升至40%。以石墨为碳源人工合成了类似残余物成分的样品，参照残余物的浮选条件，对石墨样品进行了浮选，效果显著。通过比较这些结果并结合对残余物进行的各项分析，讨论残余物浮选效果欠佳的原因，认为主要是由于热解过程影响了残余物的表面性质和包裹形态。　　 浮选的目的只是提高碳含量，而非直接利用残余物。在第四章，仿照焦炭生成水煤气的方法，利用管式炉进行残余物的水煤气反应。在高温及惰性环境条件下，残余物中的碳与水反应，生成了氢气和一氧化碳，即水煤气。反应温度维持在900℃，持续时间为1h，残余物作为原料的投料量为2g，水作为气化剂投入量为10g。反应后的固体产物含碳量不到百分之一，说明残余物中大部分的碳参与了水煤气反应。经水煤气反应后残渣由黑色变为灰黄色，得到的气体体积约为2L，利用气相色谱对其进行分析，一氧化碳的产量同二氧化碳相比占了绝对优势。将残渣中的碳由固态转化为气态，彻底利用了残余物中的碳元素，解决了浮选只能有限地提高碳含量，无法直接利用的问题。同时，经过水煤氕反应，得到的气体便于存储运输，也胜于浮选提高碳含量后直接进行燃烧。该方法对残渣的碳含量无定量要求，具有推广性。　　 通过以上的实验研究，对城市生活垃圾热解后固体残余物的性质有了一定的了解。出于提高碳含量的目的，提出了浮选的方法。为了进一步直接利用残余物，进行了以残余物为原料生产水煤气的实验。最后对残余物的应用进行了展望。若能更深入地了解残余物的组成和性质，对残余物进行表面改性，就能更好的利用残余物。真正实现化垃圾为能源，完善生活垃圾热解处理的产业链。