随着我国经济的快速发展,城镇化速率不断加快,人民生活水平的日益改善,城市生活垃圾(Municipal Solid Waste,MSW)与日递增,导致城市的环境污染不断加剧。因此,城市生活垃圾的有效处理正成为城市发展路上面临的紧迫任务。然而,我国的垃圾分类及管理不健全,垃圾收集为混合式收集,导致垃圾的资源化处理难度大。同时,我国的混合垃圾普遍存在有机质含量高、含水率高、热值低、成分复杂等特点,导致传统的填埋、焚烧、厌氧消化、堆肥等垃圾处理技术的处理效果差,主要表现在垃圾资源化、减量化方面不足和二次污染严重等问题。高压挤压对混合垃圾的预处理作为一项后端分离的形式,将其分为干、湿两种组分,干组分由于含水率的降低,热值获得提高,可用于焚烧处理;湿组分则易降解有机物含量高,可用于厌氧消化处理,最终实现混合垃圾资源化、减量化处理。本文采用小试设备对混合垃圾进行高压挤压效果试验,并对干、湿组分的性质进行测定,结果显示:高压挤压后混合垃圾的减容率在64%以上,其中20 MPa压力下的干、湿分离比分别为41.4%和51.5%,分离效果较好。同时,不同压力下干组分中挥发性固体(VS)含量与总固体(TS)含量的比值(VS/TS)维持在90%以上,含水率在30%以下,最大低位热值达到14503 kJ/kg。不同湿组分的含水率在84%以上,VS/TS在76.7%以上,C/N值处于15~30之间,致使其具备很好的可生化性能。然而,提高压力值,干、湿分离效果变差,干组分由于有机物的流失,热值降低;而湿组分由于塑料、废纸等的进入,厌氧消化产甲烷性能降低。此外,针对原生混合垃圾,将小试试验放大到中试试验,所呈现的结果与小试试验效果类似,不同压力下干组分的含水率最低为28%,其中22 MPa的压力下获得的干组分低位热值最高,达到15883 kJ/kg。湿组分的VS/TS含量在55.6%以上,C/N值在20~24之间,可生化性好,其中22 MPa压力下获得的湿组分甲烷产率最高达到521 mL/gVS。另外,通过湿组分不同负荷下的半连续式厌氧消化试验和24 h循环周期试验,对系统产气性能及运行稳定性进行了考察,试验持续时间96 d。结果表明:负荷的提升,系统产气较为稳定,不同负荷下的沼气中甲烷含量稳定在63%左右,单位VS日产气量维持在0.63 L/(gVS·d)~0.70 L/(gVS·d)之间。而负荷的提升,VS去除率出现少量的降低,维持在78%以上,但比理论计算的VS去除率效果较好。同时,碱度、挥发性有机酸(VFA)含量都维持在正常的厌氧消化范围,促使pH值维持在7.3左右,系统运行稳定。由此可知,在该厌氧消化体系中,湿组分还存在一定的有机负荷提升空间。与此同时,24 h循环周期试验的系统所产沼气中的V(CH4)/V(CO2)值与经典理论值1.39相近,也说明该厌氧消化过程的产气状况良好。本研究对混合垃圾的处理技术开发具有重要的示范性作用,有利于中国的混合垃圾处理方式的转型。