随着我国工业化水平的提高和城镇化进程的加快，城镇污水产量和处理量大幅增加，伴随着污水处理量上升的同时，污水厂污泥的产量也同步大幅增加。污泥中除了含有水分和可生物降解的有机物外，还含有有毒有害物质，包括重金属和持续性有机物，以及病菌和寄生虫卵等。污泥若未经任何稳定处理直接进入环境会引发水体和土壤的二次污染。另外，人口增长，城市化进程的加快以及人民生活水平的提高，也加速了生活垃圾产量的不断增加，这部分生活垃圾的处置已引起了公众的广泛关注。随着城市污泥和生活垃圾产量的不断增加，急需开发一种简单高效的处理处置技术。　　对于小城镇而言，污水厂污泥产量和生活垃圾产量相对较少，因此认为开发一种融合污泥消化和垃圾堆肥于一体的简易处理技术不仅可以实现污泥和垃圾减量化、稳定化和无害化，而且可以解决处理成本高的技术难题。笔者所在课题组以垃圾堆肥原理和污泥浓缩消化一体化处理原理为依据，研发了污泥与垃圾协同处理反应器。　　论文研究了污泥垃圾协同处理中试反应器在不同操作条件和环境条件下处理污泥与垃圾的效率。反应器的有效容积为710L，高1.55m，直径为800mm。污泥消化仓和垃圾仓的有效容积分别为110L和600L。反应器运行效能试验分别在重庆大学和大渡口污水处理厂进行。在重庆大学完成的试验是处理SBR池中的剩余污泥，后期试验所用污泥是重庆大渡口污水厂的剩余污泥。反应器处理的生活垃圾来自于重庆大学B区学生食堂的厨余垃圾。　　反应器处理污泥的试验负荷分别为10L/d、14L/d、20L/d、28L/d和33L/d，对应的停留时间分别为10、8、5、4和3.3天。通过考察污泥VS/TS和COD的去除效率，含水率的减少以及沼气产量和消化污泥的脱水性能来考察反应器处理污泥的效能。消化工艺的稳定性通过污泥消化仓中的参数pH、碱度、VFA、沼气产量和微生物活性进行评估。　　通过考察垃圾发酵仓中发酵垃圾的VS/TS去除效率、含水率的降低以及微生物活性，来评估生活垃圾的减量和稳定效率。垃圾在发酵过程中产生的热量通过监测污泥消化仓和垃圾仓的温度来考察。同时也对垃圾发酵过程中产生的渗滤液水质参数进行监测。　　试验结果表明反应器对污泥有较好的稳定效果。对污泥VS/TS的去除效率根据处理污泥的性质差异有所变化。当污泥VS/TS的含量较高时(55％-73％)，去除效率也较高。污泥投配率分别为11L/d、22L/d和28L/d时，污泥VS/TS的去除效率平均值分别为（36±7）％、（41±8）％和（25±5）％，反应器的处理能力为22L/d。当污泥VS/TS的含量较低时（32％-38％），污泥VS/TS的去除效率也较低，在污泥投配率分别为14 L/d，22L/d，28L/d and33L/d时，污泥VS/TS的去除率平均值分别为（5±2）％，（19±5）％，(22±6)％，and(20±4)％，反应器的处理能力为28L/d。SBR池中剩余污泥的COD浓度较低（3320mg/L-4470mg/L），COD去除效率平均值为（94±2）％。大渡口污水厂中剩余污泥的COD浓度较高(5，247mg/l-20，297mg/l)，在污泥投配率分别为14 L/d，22L/d，28L/d and33L/d时，COD去除效率为97％-98％。　　反应器对污泥有较好的浓缩效果。SBR池中剩余污泥的含水率由处理前的98％-99％降低到（94±2）％，污水厂中剩余污泥的含水率由处理前的94％-98％降低到处理后的90％-94％(污泥投配率为14L/d)和89％-93％(污泥投配率为22L/d-33L/d)。　　反应器的沼气产量随着污泥投配率的增加逐渐降低。在污泥投配率分别为14L/d,22L/d,28L/d and33L/d时，反应器的沼气产量平均值分别为(0.41±0.09)m3/m3.d,(0.40±0.08)m3/m3.d,(0.39±0.07) m3/m3.d and(0.33±0.05) m3/m3.d.结果表明污泥停留时间由4天减少到3.3天时，沼气产量减少了15％，当水力停留时间由8天降到5天、5天降到4天时，沼气产量只减少了2％。沼气中甲烷含量达74％，实验发现辅酶F420的浓度和蛋白酶活性逐渐增加，表明反应器内的环境条件有利于污泥厌氧消化。　　对两种污泥而言，增加污泥负荷（10％-25％）反应器的稳定性较好。然而，污水厂污泥负荷增加至30％时(水力停留时间3.3天，有机负荷为6.25kgCOD/m3.d)，反应器内的VFA浓度由低负荷(12.5％-25％)的(70-130)mg/L增加到370mg/L，并且总碱度由(1000-2550)mgCaCO3/L降到800 mg(CaCO3)/L。结果表明在污泥投配率为33L/d时，反应器失去平衡。　　反应器运行试验表明污泥消化并不能改善污泥的脱水性能，消化污泥的比阻从消化前的(7.72±0.16)×1010 m/kg增加到消化后的(8.63±0.24)×1010 m/kg。对反应器的温度长期监测表明，垃圾在发酵过程中产生的热量可使污泥仓在温度范围27(℃)-38(℃)工作，并能维持垃圾仓在任何时候的温度在30(℃)-40(℃)之间。因此，污泥协同垃圾处理反应器中垃圾堆肥能提供污泥中温厌氧消化所需的热量.　　垃圾堆肥试验结果表明，反应器对垃圾中的可生物降解有机物去除效果较好.垃圾发酵过程中，垃圾的VS/TS去除率最大为发酵7周后的50％，最小为42％.　　反应器垃圾仓微生物活性随着发酵时间不断变化，结果表明反应器中垃圾分解经历不同的阶段，反应器运行3-4周后，纤维素酶和蛋白酶活性逐渐降低，表明垃圾已腐熟.　　垃圾发酵后产生的渗滤液中有机物浓度高，推荐采用生物法或其他组合工艺进一步处理。研究证实污泥垃圾一体化处理简单可行，适用于中小城镇生活垃圾和污泥的处理，尤其适用于三峡库区的中小城镇。三峡库区中小城镇污水处理厂污泥未经稳定处理并且生活垃圾中有机成分含量较高。