填埋、焚烧等传统污泥处理方式都存在各自的利弊，对环境都有一定的不利影响。环境标准的日益严格限制，使常规处置方法变得相对困难[3]，而且随着城市化进程的发展，无论是填埋还是焚烧，选址也成为一大难题。因此，如何合理的解决污泥问题，寻找合理的污泥处理方式，并充分利用污泥中的资源，使剩余污泥达到减量化、稳定化和资源化，已是当前亟待解决的重要环保问题。 

1。2 剩余污泥的特性

剩余污泥是一种极其复杂的非均质体，由细菌菌体、有机残片、无机颗粒等组成，其中的大多数固体是由微生物菌群构成，蛋白质、脂肪和碳水化合物为其中的主要有机成分，其组成比例为总有机物占60%-80%，纤维素占5%-10%，油脂与脂肪占5%-12%，蛋白质占32%-41%[4]。污泥中含有丰富的营养元素，但是未经处理的剩余污泥也会含有许多的病原菌、寄生虫(卵)及重金属元素，盐类以及二噁英等难降解的有毒有害物质，若不妥善处理处置剩余污泥，环境和人类以及动物都会受到造成较大危害。 

1。3 厌氧消化理论

厌氧发酵是一种普遍存在的微生物细胞分解有机物的代谢过程。在水和有机物存在的地方，若供氧不足（DO≤0。2 mg/L）或复杂有机物含量多，都会有厌氧发酵现象，微生物将有机物厌氧分解产生甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体。但是，整个厌氧消化过程不是一个简单的过程。

1。3。1 两阶段学说

在1936年两阶段学说第一次由Barker提出，他指出可以将发酵过程分为两个阶段，即产酸与产甲烷阶段[5]，相应发生作用的微生物为产酸菌与产甲烷菌。

在第一阶段，复杂的有机物(如脂类、糖类和蛋白质等)被产酸菌分解成为小分子的中间产物并产生能量，这些中间产物主要是一些低分子有机酸(如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸等)和醇类，并带有H2、CO2,、NH4+、H2S等气体。在这一阶段里，由于有机酸的大量积累，使原液的pH值降低，pH值可下降至6，甚至可达5以下。所以称此阶段为酸性发酵阶段，即产酸阶段。 

在第二阶段，在产甲烷菌(专性厌氧菌)的作用下，将第一阶段里产酸菌作用生成的中间产物分解成CH4、CO2等。由于在第二阶段微生物将有机酸分解为CH4、CO2等，且环境中有NH4+存在，原液的pH值快速升高至7～8，所以称此阶段为碱性发酵阶段，即产甲烷阶段。

1。3。2 三阶段学说

随着对厌氧微生物研究的深入，发现两阶段学说不能准确的反应厌氧反应的本质。上世纪70年代，厌氧发酵的“三阶段学说”由Bryant 提出，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。相应发生作用的微生物为水解产酸菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌[6]。

第一阶段：水解产酸菌对复杂有机物产生作用，将碳水化合物、蛋白质与脂肪水解发酵分解为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等。 

第二阶段：产氢、产乙酸菌对第一阶段的产物发生作用，将单糖等物质转化成氢、二氧化碳和乙酸。 

第三阶段：将氢和二氧化碳转化为CH4或对乙酸脱羧产生甲烷，这是通过两种性质不同的产甲烷菌的作用完成的。这个阶段乙酸脱羧的大部分能量用于维持细菌存在，极少部分被利用合成新细菌，细胞增殖不明显。在厌氧消化的过程中，由乙酸脱羧产生的CH4与CO2与氢合成的CH4的比值为2:1。论文网

1。4 影响厌氧消化的因素

    温度、pH、碳氮比(C/N)、污泥停留时间(SRT)、氧化还原电位（ORP）、污泥的粒径与污泥的性质等都会在污泥厌氧发酵过程中对其有一定的影响。