我国城镇快速发展使得城镇生活垃圾产生量持续快速上升,目前我国大多数城镇居民仍习惯于将厨余垃圾与其他生活垃圾混合存放,造成我国城市生活垃圾含水率高、资源回收利用难度大。为了有效分离生活垃圾中高含水率和易腐的厨余垃圾,并为其探究出一条可行的后端处理工艺,本研究基于课题前期开发的家庭端厨余垃圾破碎沥水设备,将厨余垃圾从源头分离,进一步通过试验研究了固-液两相厌氧发酵工艺处理厨余垃圾的运行条件和处理效果。本研究进行了家庭端厨余垃圾破碎沥水设备的使用测试,考察了该设备对厨余垃圾的处理效果和产生的固体物料及冲洗废水的主要性质。试验表明:厨余垃圾破碎沥水设备对原始物料的减重率为15~30%,减容率为40~60%,处理后固体物料的总固体含量(TS)为15~30%,挥发性固体含量(VS)为80~90%,生化产沼气潜力(BMP)为536 mL/gVS。处理时产生的冲洗废水对家庭生活污水的水量水质均无显著影响。通过小试试验考察了淋滤量、淋滤频率和底物类型对固态产酸性能的影响,试验表明:厨余垃圾进行固态水解酸化的运行条件为淋滤量1:2(淋滤液与底物体积比),淋滤频率4次/d。通过半连续式液态产甲烷试验表明:产甲烷系统最大可承受的有机负荷为4.3 gCOD/(L·d),日产气量达到69~83 mL。NaCl添加浓度为2000 mg/L时,累积产气量最大为487 mL,NaCl添加浓度为10000 mg/L时,产气量明显下降。氨氮浓度为2500~3000 mg/L时,累积产气量最大,为455 mL;氨氮大于3850 mg/L时,将会出现产气抑制。通过固-液两相厌氧发酵连续运行试验,确定了工艺运行中淋滤方式、固体停留时间、液相水力停留时间等最佳工艺参数,试验结果显示:固-液两相厌氧发酵系统连续运行28 d,产气稳定,沼气中甲烷含量45~68%。厨余垃圾底物的VS平均降低率为47.5%,减重率和减容率分别为34%和48%,产甲烷反应器的COD和VFAs降低率分别为56.4%和45.7%。