城市污泥污染已经成为中国亟待解决的一个重大环境问题,采用厌氧发酵方法生产挥发性脂肪酸(VFAs)并进一步生产高附加值产品是实现污泥资源化利用的一条重要途径。在污泥中添加适量的厨余垃圾后厌氧发酵产挥发性脂肪酸可以明显提高VFAs的产量和底物的降解水平。为了考察污泥添加厨余垃圾发酵生产VFAs的特征以及预处理技术对发酵的影响,本研究在前期实验室研究的基础上,在25 L规模的厌氧发酵罐上对污泥添加厨余垃圾发酵产VFAs进行了研究,全文研究内容如下：(1)厨余垃圾按总固体(TS)浓度为1：3的比例添加进污泥中进行厌氧发酵,考察了混合物不同TS浓度下厌氧发酵产VFAs的情况。结果显示添加厨余垃圾之后VFAs的累积量最高可达17.62g/L。综合产VFAs效果、底物降解效果和产率等情况,建议在较大规模的生产过程中选择130g/L的TS浓度为较合适的发酵产VFAs的底物浓度。对不同发酵底物浓度和产VFAs速率进行了初步的动力学研究,用Monod方程较好地拟合了产酸动力学过程,并得到动力学方程μ=(0.114·S)(281.764+S)(Ks：281.76g/L,μmax：0.114 g/h)。(2)利用高压脉冲放电等离子体系(等离子体)和热-碱法对纯污泥和污泥添加厨余垃圾混合物进行预处理,研究了不同底物预处理过程中底物成分和性质的变化。等离子体预处理污泥时TS、VS、SCOD都有融出,但推测其中大部分是由于放电时系统温度升高从而对污泥进行热处理产生的。采用热-碱法对纯污泥和污泥厨余混合物进行预处理时TS、VS和SCOD的融出率略分别为42%、62%和72.5%。纯污泥和污泥厨余混合物的游离蛋白质的融出量分别达到64%和70.8%。游离碳水化合物的融出率均能达到50%以上。胞内物质的融出情况则是纯污泥经过热-碱预处理后胞内蛋白质融出较多,为0.019g/L；污泥厨余混合物预处理后则是胞内碳水化合物融出的较多,为0.014g/L。(3)利用纯污泥和污泥添加厨余垃圾混合物预处理液进行发酵,研究了发酵产VFAs的情况。纯污泥和污泥添加厨余垃圾混合物经过热-碱预处理后发酵产VFAs比未经过热-碱预处理直接发酵得到的VFAs的量分别提高6.81g/L和3.30g/L,产率分别提高0.19g/gVS和0.23g/gVS。纯污泥发酵得到的是以乙酸为主要产物的VFAs,而污泥添加厨余垃圾混合物发酵后的VFA组成中乙酸和丁酸含量相当且都远大于其他单酸。在发酵过程中蛋白质比碳水化合物利用得多,游离蛋白质和游离碳水化合物是VFAs产生的主要底物来源,这其中又以游离蛋白质的贡献为主。(4)纯污泥和污泥添加厨余垃圾混合物经过热-碱预处理后发酵的发酵液采用过滤和离心的方法进行固液分离,研究不同分离方法的分离效果。结果显示离心分离的效果优于滤布,过滤后固相含水率在80%以上,离心后固相含水率在80%以下；且污泥厨余混合物发酵液的分离效果比纯污泥发酵液的分离效果好。污泥与厨余垃圾混合经过预处理发酵后采用8000 r/min进行固液分离,从发酵液中得到的VFAs的得率最高为68.93%。