在所有污泥处理技术中，污泥厌氧消化技术由于具有可回收能量且处理后污泥性质稳定、剩余污泥量较少等优点，逐渐成为剩余污泥处理和能源资源化利用的主要技术之一。但传统的污泥厌氧消化存在反应速度较慢，厌氧发酵周期长，污泥处理效率低等问题，限制了厌氧消化技术的广泛应用。

研究已证明污泥细胞壁的水解反应是污泥厌氧消化速率的主要限制步骤。由于污泥中大多数有机物存在于微生物细胞内，微生物细胞的细胞壁是一个稳定的半刚性结构，属于生物难降解惰性物质，水解较为困难，从而导致污泥厌氧消化过程需要较长的时间。为了提高厌氧消化的性能，国内外学者针对剩余污泥预处理方法和效率展开了广泛的研究，其最终目标是为后续污泥处理和利用过程提供更为优化的前提条件。

工程中得到成功应用的主要为热处理技术，但热处理技术一般要求较高的操作温度和压力，且操作运行的管理水平较高，在我国大范围推广尚存在一定困难。超声波由于能耗相对较低，处理时间较短，且不会引入可能造成二次污染的物质，逐渐受到广泛的关注。有学者通过降低热处理的操作条件，利用简单热处理对污泥絮体结构的改善，考察单独热处理、单独超声处理及热和超声组合预处理对污泥破胞作用及后续厌氧消化的影响。

1、预处理对厌氧消化产气量的影响

热水解预处理过程中的高温高压可以使污泥细胞破壁，使细胞内的大部分胶体物质溶解，大分子有机物质被分解，同时使细胞中的结合水被释放；

超声波预处理时，一定强度的超声波辐射液体时会产生空化现象，对污泥细胞起到一定的破解作用，两种预处理方法都可以使污泥细胞中的物质被释放，增加厌氧消化过程中可利用的有机物数量，从而提高污泥厌氧消化的产气量。

分析发现对于不同含固率的污泥来说，预处理方式产生的影响效果并不相同。对于含固率为3%的污泥来说，不同预处理方式对污泥厌氧消化产气效率的影响排序为：热水解预处理〈超声波预处理〈 热超声联合预处理； 对于含固率为5%的污泥来说，影响效力大小为：超声波预处理〈热水解预处理〈热超声联合预处理。预处理对3%和5%含固率污泥的影响效力不同是由于超声波预处理的作用机理导致。进行超声波预处理时，超声波辐射的对象是污泥体系中的液相，含固率为5%的污泥体系中，液体含量少污泥流动性差，超声波作用不能很好扩散，使得处理效果降低。

2、温度对厌氧消化产气性能的影响

一般认为，温度主要影响厌氧微生物的生长速率以及微生物对有机质的代谢速率，从而影响厌氧发酵的产气量。国外许多采用热水解预处理后的消化温度为

38-42摄氏度，消化效果较好，在相同预处理条件下采用35摄氏度是否有可能得到相同或者更好效果，需要工程规模的项目进行验证。

    不同温度下厌氧消化产气量不同，是由于微生物生长需要合适的温度，温度不仅会影响厌氧微生物的生长速率，还影响微生物对有机质的降解速率。因此合适的降解温度可以保证厌氧消化效率。预处理和温度是改变厌氧消化周期的两个因素。因此通过增加预处理和提高温度都能使污泥在厌氧消化过程中更快将有机物分解，缩短厌氧消化反应时间。缩短厌氧消化周期的试验中，温度的影响效力大于预处理。

综上，通过增加预处理可以改善污泥厌氧消化产气性能。合理的升高温度可以使污泥厌氧消化产气量得到较大幅度提高。合理的升高温度和增加预处理均可以增加厌氧消化产气量并缩短污泥厌氧消化周期。对厌氧消化产气量来说预处理的影响效力大于温度。而对厌氧消化周期来说温度的影响效力大于预处理。