由于城市固体废物中大量存在的生物质垃圾，具有产生量大、易生物降解和高含水的特点，成为固体废物污染环境的主要污染源。其特殊的理化特征和工程处理特性，是造成传统填埋、焚烧、堆肥处理过程产生恶臭、高浓度渗滤液、以及二噁英超标等二次污染的主要原因。广州目前面临城市生活垃圾、餐厨垃圾和生活污水厂剩余污泥等城市固体废弃物的处理难题。本文提出了以厌氧消化技术解决生物质固废的思路，对厌氧产生的沼气进行能源利用，通过对三种城市固体废弃物（生活垃圾、餐厨垃圾和市政污泥）产生的沼气量进行预测，以此为基础，提出了沼气发电设计方案、沼气发电机组设备的选型和配置、工艺系统与全面性热力系统的拟定、沼气发电项目平面布置、经济环境效益评估等。研究表明，对广州市城市固体废物厌氧发酵所产生的沼气量达到2.1×105m3/d。采用了3台2.5MW和3台1.0MWCaterpillar点燃式沼气发动机组进行组合发电，且全年平均发电量可达59760MWh（年运行时间为7200h），每年可带来发电净收益为2480万元。整个项目期（2013-2026年）间的减排量总和约为7.5×109t CO2eq，经济和环境效益明显。因此，城市固体废弃物沼气发电系统是生物质能源回收利用的最佳可行技术，对广州这种大型城市的低碳循环经济和环境保护都有着极其广泛的应用前景。