随着我国餐饮业的迅猛发展，餐饮废弃物的种类和数量迅速增加，在城市生活垃圾中占的比重越来越大，如何防治餐饮废弃物在产生、运输、存放、处置等环节对周围环境造成的污染，逐渐成为环保部门重点考虑的问题。餐饮废弃物普遍具有含水率高、固相中有机质成分含量高的特点，在合适的条件下，可以成为微生物维持生命代谢活动良好的生长基质。沼气工程具有废弃物资源化利用的优点，且过程的耗能较低。因此，沼气发酵工程是解决餐饮废弃物处置难题的合理途径，近年来逐渐成为该领域的研究热点。本文通过设计大量的试验，分析了餐饮废弃物基本组分的产气规律，研究了不同原料配比对餐饮废弃物厌氧发酵产气量和甲烷含量的影响；对餐饮废弃物沼气发酵的产气特性和工艺条件进行了研究，研究了添加尿素质量分数、接种率、含水率对餐饮废弃物沼气发酵产气效果的影响；通过二次旋转组合试验，建立了餐饮废弃物沼气发酵条件的数学模型，利用二次回归分析，获得了沼气发酵过程总产气量的优化条件，为餐饮废弃物规模化沼气利用提供了理论支持。本文得到了以下结论：(1)不同餐饮废弃物成分组合的沼气发酵产气特征差异性明显。在模拟现实餐饮废弃物的29组试验中，总产气量极差为3985mL，单位总固体量产气率极差为0.051L/g，同日甲烷含量极差为49.9%。发酵总过程中第10组的累计产气量、产气率和稳定产气阶段甲烷含量最高，分别为8400mL、140.94mL/g和49.9%，表明餐饮废弃物高温厌氧发酵的最佳原料配比为m(米饭):m(餐巾纸):m(熟肉)=4:4:2。(2)添加适量尿素可明显增大餐饮废弃物的水解程度，提高沼气发酵过程的产气效率。经过对pH值、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度、甲烷体积分数、累计产气量等产气特性的综合比较，质量分数为1.25%左右的尿素添加组发酵效果最好。(3)增大接种率可以缩短沼气发酵过程进入产甲烷阶段的时间，但是在发酵原料相等的条件下，过高的接种率反而会降低微生物的利用效率，导致产气量变小。试验表明，接种率为50%左右时，沼气发酵的产气量、稳定阶段沼气产量均为最高。(4)含水率对餐饮废弃物沼气发酵产气的影响主要体现在产气峰值出现的时间和稳定产气阶段的持续时间上，在发酵其它时段的差异性不大。试验表明，含水率为90%时，总产气量、稳定阶段产气量最高。(5)选取餐饮废弃物尿素质量比、接种率、含水率为影响因素、通过二次通用旋转组合设计试验，利用3因素5水平的响应面分析法得到各因素对沼气发酵总产气量的效应的回归模型，得到了餐饮废弃物沼气发酵的最优工艺参数为：餐饮废弃物尿素质量比85.62、接种率50.15%、含水率92.39%。