厌氧消化处理技术可以将有机垃圾转化为稳定的消化产物，同时也可产生清洁可再生能源甲烷气体，具有较高的环境和资源效益。在餐厨垃圾的厌氧消化过程中，水解和产甲烷过程通常是其限速步骤，传统的餐厨垃圾厌氧生物反应器容易出现酸性抑制，造成产甲烷难以启动，厌氧消化处理周期长且产甲烷效率低等问题。本研究通过采用前期好氧预处理和后期厌氧消化相结合的操作模式，对比分析了上层曝气和底部曝气两种好氧预处理方式下餐厨垃圾甲烷化的启动和产甲烷规律。同时，利用单相腐熟期的生物反应器，构建了餐厨垃圾的多级序批式生物反应器系统，研究了系统中各级生物反应器的产甲烷特性。　　对好氧预处理技术的研究，实验通过建立三个模拟厌氧生物反应器，研究了传统厌氧生物反应器C1、上层好氧预处理-厌氧生物反应器C2和底部好氧预处理-厌氧生物反应器C3三种不同操作条件下的产甲烷过程，同时通过渗滤液水质监测分析渗滤液pH、COD、VFA、含氮物质等的变化特征。结果表明，挥发性有机酸的累积使C1始终处于产甲烷滞后阶段;而C2、C3的好氧预处理通过加快易水解酸化组分的降解和过量挥发性有机酸的好氧降解，有效缓解了酸性抑制，产甲烷滞后时间明显缩短至10天内。第32天C2停止上层曝气后，在27天内甲烷浓度达到了50％以上，同时产甲烷速率迅速上升并在第81天可达到峰值773mL/kg/d。C3在第11天停止底部曝气后，经过22天甲烷浓度即上升至50％;同时，C3的产甲烷速率分别在第33天、第100天左右出现了两个峰值(227 mL/kg/d、601 mL/kg/d)。　　在单相腐熟期餐厨垃圾厌氧反应器基础上，本研究进一步探讨了在多级序批式生物反应器操作模式下，各级餐厨垃圾生物反应器(启动期FR、活性期AR、腐熟期MR)的有机物降解和甲烷产生规律，探究了通过不同时期反应器渗滤液之间的交叉回灌加速餐厨垃圾产甲烷启动和稳定的可能性。实验结果表明，AR和FR产气中的甲烷浓度分别在停止曝气后20天和30天后达到40％以上进入活性期;活性期渗滤液的自身回灌仍能保持pH上升和甲烷浓度上升，实验结束时渗滤液pH稳定在7.9左右，产气中甲烷浓度上升至70％以上。MR渗滤液pH在实验期间始终维持在较高水平(7.8～8.5)，对酸性渗滤液中COD的降解率最高可达到73.3％，至实验结束时累积甲烷产量可达到311 L。　　本研究结果表明，在餐厨垃圾单相厌氧生物反应器中，底部曝气预处理容易导致后期局部产酸和产甲烷的不平衡，造成产甲烷速率下降，系统稳定性较低。而上层曝气的好氧预处理方式所需曝气时间相对较长，但产甲烷启动快，与底部曝气相比，其后期的甲烷化过程更稳定并可达到较高的产甲烷速率。通过渗滤液交叉回灌可构建多级序批式生物反应器系统，系统中腐熟期反应器渗滤液较高的pH和碱度可以中和启动期反应器中的酸化环境，使启动期pH很快回升至中性偏碱性;同时腐熟期渗滤液含有一定量的产甲烷菌可以起到接种的作用，加快餐厨垃圾新鲜反应器产甲烷的启动和稳定。腐熟期MR自身具有较强的抗冲击能力，可以将酸性渗滤液中的VFA转化为甲烷，有效降解了启动期渗滤液中的有机污染物并提高了MR的甲烷产量。