目的:探索堆肥化工艺对高含水率和高有机物含量垃圾的生物预处理作用,为垃圾生物预处理提供理论依据。方法:1)实验模拟生活垃圾高温好氧堆肥的过程,测定堆肥化过程中与预处理有关的性状变化指标;2)基于实验数据和反应动力学分析,建立堆肥预处理的物料和能量平衡;3)编制C语言程序,对垃圾堆肥预处理过程中的挥发性固体、含水率、堆体温度、堆体重量的变化进行计算机动态模拟;4)采用费用-效益分析方法,从工程应用角度探讨垃圾综合处理中采用堆肥化技术作为预处理的可行性,通过对3组有无堆肥预处理工艺的垃圾处理方案的比较,以定量和定性的指标综合评价各组方案的技术经济效果。结果:垃圾经生物预处理后,减重率范围约在32～41%,减容率范围约在35～45%,挥发固体降解率范围约在56～71%。容重增加范围约在8～10%,浸出液中氨氮浓度平均从50mg/l下降到30mg/l;建立了水分变化方程,热量平衡方程,微生物生长的动力学模型,有机质降解动力学模型,模型计算值与实验数据拟合良好。结论:生物预处理对原生垃圾可以显著减量和降解有机物及降低含水率,同时可适度提高垃圾发热量和降低浸出液中氨氮浓度;根据我国城市垃圾成分特点,在卫生填埋和焚烧或综合处理中增加堆肥化技术作为生物预处理在工程上是可行的,经济指标优于传统垃圾处理方案。