我国具有非常丰富的有机废弃物资源，但是利用率十分低，开发和利用有机废弃物资源对于逐步改变我国以煤炭石油燃料为主的能源结构具有非常重要的意义。并且随着工业的发展，环境污染日趋严重，有机废弃物因其难降解的特性，对环境的威胁也越来越大，因此寻找一种能高效处理和利用有机废弃物的方法具有重要的实际意义。有机废弃物的水热解技术就是以亚、超临界水为介质，对有机物进行热解，使大分子有机物、碳氢化合物的分子键断裂，转变成小分子物质的过程。水热解技术在处理有机废弃物方面有很多优势，对发展分布式能源具有重要作用，潜在利用前景广阔。采用超临界水热解有机质具有很多优点，它不仅能降解处理废弃物，还可以转化和回收化学产品或者能源方面的产品，具有解决能源需求和保护生态环境的双重价值，已成为国际、国内研究的热点。本文通过对国内外相关研究课题的文献进行梳理总结，分析了水热解技术的基本原理、特点以及反应过程，确定了水热解技术性能指标及其影响因素，总结了影响因素之间的内在联系，并以橄榄油废水和废旧轮胎水热解过程为例，建立有机废弃物水热解过程模型，在验证模型可靠的基础上，对水热解过程进行了优化，得出符合实际应用标准的最佳工艺参数。计算验证表明，不论是橄榄油废水还是废旧轮胎的水热解过程，所建模型均能较好地模拟。优化计算结果表明，橄榄油水热解反应中产物主要有效气体CH4产率和气体热值均接近实验最大值，总有机碳(total organic carbon,TOC)转化率都在80%以上；废旧轮胎水热解过程中产油率的值接近实验数据最大值，验证了本文方法的可行性和有效性。针对水热解技术在工程应用中存在的主要问题，本文分析总结了相关的解决构想。对反应器腐蚀和盐沉积问题，总结了几种典型的改进的反应器形式；对催化剂选用问题，在分析各类催化剂催化特性的基础上，总结出CaO-Ca(OH)2混合催化水热解工艺路线。在此基础上，总结能量回收问题，对该技术的经济性进行了评估。