- 文献综述（或调研报告）：
城市污泥是污水处理过程中产生的固态或半固态的沉淀物质，通常由初沉污泥和剩余活性污泥组成，包括混入污水的泥砂、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物为主要的初沉污泥，而剩余污泥中主要包括多种微生物通过吸收污水中的污染物质形成菌胶团，重金属元素和盐类，少量的病原微生物，寄生虫卵等综合性固体物质[1]。在污水处理过程中，水中的难降解有机物和重金属实质上只是进行了污染物的转移，它们作为污泥被分离出来。换言之，水中的一部分污染物质进入了污泥中，而并没有被消除，污泥本质上是被浓缩的污染物质。
餐厨垃圾是指餐饮垃圾和厨余垃圾的总称。而餐饮垃圾是指“饭店、宾馆、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的肉食、油脂、果蔬、面点等加工过程废弃物”；厨余垃圾是指“家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、果皮等易腐有机垃圾”[2]。一般餐厨垃圾包括饭店、宾馆、企事业单位食堂、食品加工厂、家庭等加工、消费食物过程中形成的下脚料、残羹剩饭、过期食品、废料等废弃物。它属于有机垃圾的一种，是城市垃圾的主要组成部分，居民区、饭店、各种企事业单位的食堂是餐厨垃圾集中排放的场所。餐厨垃圾若处理不当，将会对环境造成巨大的危害。
- 污泥的性质
准确掌握污泥性质是选择合理的污泥处理工艺、处置技术和设备的基础。污泥性质由污水水质、处理工艺和工业废水比列等多种因素所决定。我国城市污水处理厂的污泥具有以下几个特点。
(1)有机物含量低。我国城市污泥中的 BOD5/COD 值不高，有机物含量一般只在50%左右，相对于发达国家城市污泥70%～80%的有机物含量严重偏低[3]，生物质能利用难度较大，厌氧消化处理设施的产沼气效率较低。
(2)碳水化合物含量高。我国城市居民的饮食结构主要为：粮食、植物油、蔬菜和豆制品，相对于发达国家，人均消费的肉类和奶制品较少，有机物组分中的碳水化合物比例很大，而脂肪含量很低。因此我国的污泥厌氧消化技术不能直接引进国外成熟的技术，需要针对国内污泥的特性研究专门的技术。由于分解单位质量有机物的沼气生成量和甲烷生成量均是脂肪优于碳水化合物和蛋白质，因此我国这种低脂肪含量的污泥的产气量和甲烷产量均较低。
(3)碳氮比较为适宜。一般认为碳氮比在(10：1)～(20：1)的范围内，消化效果较好[4]，虽然我国城市污水处理厂的污泥中碳水化合物含量较高，但污水中工业废水含量较大，污泥中的氮含量比较高，使得碳氮比仍处于适宜厌氧消化的范围内。
(4)pH 和酸碱度基本正常。pH 和酸碱度是影响厌氧消化的重要指标。产甲烷菌最适宜的 pH 范围是6.6～7.8， pH 过低时（小于5）会对产甲烷菌有毒害作用。我国城市污水污泥属正常范围，pH 通常在 6～7 的范围内，总碱度为 20mg/L[5]。
(5)重金属污染。进行污水处理的过程中，通过吸附或沉淀的方式，可转移70%~90%的重金属元素到污泥中[6]。污泥中的重金属对污泥消化会产生较大的影响，重金属离子会抑制产甲烷菌的代谢生长，并会与菌体中的酶结合发生变质，使酶失去活性，从而影响机体的正常生长发育，甚至可使甲烷菌失去活性。在我国城市污水处理厂所处理的污水中，工业废水所占比例相对于发达国家较大，污泥中重金属含量较高，造成了多种重金属元素超标，如Cd、Cu、Zn等，影响污泥的生物质提取利用。
- 餐厨垃圾的性质
准确掌握餐厨垃圾的性质是对餐厨垃圾进行厌氧消化处理的重要前提，根据餐厨垃圾的性质，可以采取更加合理的处理工艺和处理技术。
- 理化特性：餐厨垃圾是城市固体垃圾中有机垃圾的重要组成部分。从其化学成分上看，餐厨垃圾主要由蛋白质、脂类、淀粉、纤维素和无机盐等组成，其理化特点可用“四高”来描述，即油脂含量高、有机质含量高、盐分含量高、含水率高[7]。
- 时空差异性：由于餐厨垃圾的组成成分、性质和产量受到居民生活习惯、饮食结构、地方经济、地区差异、季节变化等各种因素的影响，因此餐厨垃圾的组成成分以及各成分的含量和比例具有明显的地域或时空差异性。
- 危害性：由于餐厨垃圾中养分成分和含量丰富，含水率较高，因此极易腐败发酸发臭，且容易滋生有害生物，如果不及时处理或者处理不当不仅会造成空气污染和水污源，还会严重干扰人们的正常生活，具有危害性的一面。
- 资源性：与其它垃圾相比，有含水率、有机物含量、盐分及油脂含量高，营养元素丰富等特点，具有很大的回收利用价值。
- 厌氧消化
厌氧消化是一种非常有效的稳定化处理技术，由于它有较低的操作成本和安全可靠的特点，所以广泛地应用于有机固体废物的资源化处理。污泥和餐厨垃圾中的有机物质通常用厌氧消化的方法进行降解，即在厌氧条件下，有机物质被兼性细菌和专性厌氧菌降解为小分子有机质，进而水解酸化为更小的有机质，最终生成二氧化碳和甲烷，将污泥和餐厨垃圾中的有机物稳定化。污泥和餐厨垃圾经过厌氧消化不仅大大减少了污泥体积，同时也杀死了大量污泥中的有病原体。污泥厌氧消化过程也被称为污泥生物稳定化过程。它可以实现污泥的减量化、无害化，同时产生的沼气可以作为燃料，解决目前日益严重的能源短缺，实现了资源化，从而得到广泛应用。
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