厨余垃圾是家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜的通称，是伴随着人们日常生活而产生的一种固体废弃物。由于厨余垃圾具有含水率高、有机物含量高、营养丰富等特点，造成它容易发酵、变质、腐烂，并产生大量毒素，散发恶臭气体，严重污染环境，是目前一个重要的污染源。本论文结合厨余垃圾高有机物含量的特点和厌氧发酵技术，研究了厨余垃圾厌氧发酵产能，以求实现厨余垃圾的减量化、无害化和资源化。　　 以热处理污泥作为产氢菌源，以加水粉碎的厨余垃圾作为产氢底物，研究了厨余垃圾的批量厌氧发酵产氢及其影响因素，并研究了厨余垃圾的连续厌氧发酵产氢。研究结果表明，当稀释率为2的厨余垃圾与热处理污泥(污泥浓度为11.2gVS/L)的比例为3∶1时，厨余垃圾在起始pH值为7.5左右、发酵温度37±1℃下进行厌氧发酵产氢时，其累积产氢量达到6.70 ml/g厨余垃圾，乙酸和丁酸是厨余垃圾厌氧发酵产氢过程中的两种主要副产物，两者产生量的比例为0.68。氨氮浓度、温度、食盐浓度、起始pH值、发酵pH值和厨余垃圾的稀释率等均会影响厨余垃圾的厌氧发酵产氢。当氨氮浓度为2500 mg/L、食盐浓度为2000 mg/L、起始pH值为9.0和稀释率为16时，厨余垃圾的产氢量最大。厨余垃圾厌氧发酵产氢的最佳pH值为5.0。由于厌氧发酵产氢菌具有较强的温度适应性，厨余垃圾的厌氧发酵产氢能够在常温下进行。将厨余垃圾与热处理污泥的混合物(两者比例约为3∶1)连续进出发酵罐，发酵pH值控制在5.0±0.2，发酵温度控制在37±1℃，可以实现厨余垃圾的连续厌氧发酵产氢，产氢量约为7.0～7.2 ml/g厨余垃圾。　　 通过小试装置和中试装置研究了厨余垃圾的两相厌氧发酵产甲烷。研究表明，当第二相产甲烷相采用全混式时，会造成产甲烷菌和固形物流失，结果导致产甲烷菌积累、增殖慢。因此需要在工艺中增加一个沉降过程。小试试验结果表明，厨余垃圾两相厌氧发酵的产气量最大可达187.5 L/Kg厨余垃圾，产气中甲烷浓度在60％～70％之间。而中试结果表明，当厨余垃圾的稀释率为1.254时，中试装置发酵槽的最大垃圾投加量约可达到220 Kg/d，停留时间最小约可达到12 d，最大容积负荷约为7.50 KgCOD/m3·d，产气量最大约可达到92.1 L/L垃圾(即207.6 L/Kg垃圾)，产气中甲烷浓度在60％～70％之间。在最大容积负荷下，厨余垃圾的TCOD和VS的去除率分别为76～79％和78～81％。　　 扫描电镜和分子生物学分析(DGGE和DNA测序)的结果表明，厌氧发酵产氢污泥中存在梭状芽孢杆菌(类似如Clostridium butyricum IDCC5101和Clostridium chromoreductans)等优势产氢菌，而两相厌氧发酵的产甲烷污泥中存在甲烷八叠球菌(类似如Methanosarcina barkeri DSM800)、甲烷球菌(类似如Methanococcus voltae A3)、甲烷微球菌(类似如Methanimicrococcus blatticola PA)和甲烷杆菌(类似如Methanobacterium bryantii DSM863)等优势产甲烷菌。