随着我国城镇污水处理率的提高，城市污泥作为副产物大量产生。如何有效的处理、处置城市污泥，成为生态环境保护中的重要课题。本文从不同营养条件、不同底物浓度以及不同预处理条件等角度进行了城市污泥厌氧发酵的产气特性研究及泥质分析，并直接采用蚯蚓对脱水污泥进行生态处理效果研究。实验结果如下:　　1、研究不同接种量及秸秆加入量对城市污泥厌氧消化产气规律的影响，并分析厌氧消化前后污泥理化性质的变化。实验结果表明:接种10％（体积比、下同）沼液污泥的产气效率优于接种20％沼液的污泥，但不显著;秸秆的加入使污泥产气效率明显提高，且秸秆加入量对产气量也有显著影响。接种20％沼液的污泥加入20 g秸秆后，比加入15 g秸秆产气量增加783 mL，碳氮比最高的为10％沼液、15 g秸秆污泥，为7.94，其产气总量和甲烷含量也较高。同时，厌氧消化改变了污泥的理化性质，消化后的污泥有机质质量分数（不包括秸秆）平均降低2.4％，P质量分数平均升高0.08％，N质量分数平均降低0.5％，污泥中Cu2+、Ni2+含量明显升高，Zn2+含量也略有升高，而Pb2+、Hg2+、C3+含量无明显变化。　　2、研究不同底物浓度对城市污泥厌氧发酵产气效率的影响。实验结果表明:相同质量的浓缩污泥厌氧发酵产气效率低于脱水污泥，但单位质量浓缩污泥的发酵效率则优于脱水污泥;干、湿发酵过程中氮、有机质含量均降低，湿发酵的变化更为明显;两者TOC的变化率相近;干、湿发酵污泥中Pb2+、Hg2+、Cr3+、Cd2+、Ag+含量均无明显变化。而Cu2+、Zn2+、Fe3+、A3+、Ni2+含量在厌氧消化后均增加。浓缩污泥的重金属含量普遍比脱水污泥的重金属含量高;但脱水污泥的重金属含量变化却比浓缩污泥的重金属含量变化更加明显。　　3、研究不同预处理对污泥厌氧发酵效果的影响。实验结果表明:各实验组单日产气峰值由大到小依次为:超声处理、未预处理、碱处理、冻融处理、酸处理、水热处理。原样污泥在第1天达到了峰值，之后迅速下降。而5种预处理组的日产气量变化都是先迅速增大达到峰值再逐步平缓减小。累积产气量与容积产气率结果表明，碱处理的发酵效率最高;污泥经厌氧消化后可显著降低氮、STOC和毛细吸水时间，并对重金属有一定的稳定作用。其中，水热处理、超声处理、碱处理的CST值变化最为明显，碱处理对磷的溶解效果最好。　　4、研究蚯蚓对原始脱水污泥的适应、处理能力及经蚯蚓处理后泥质发生的变化，并将之与原始脱水、湿发酵、干发酵处理的污泥进行对比。30天的养殖周期完成后，蚓体数量增长率为15％左右，质量增长率达到90％左右;用于养殖蚯蚓的脱水污泥质量及含水率则均明显减少，污泥质量减少率达到55％左右，且实验中可观测到经蚯蚓处理的污泥外观形态发生明显的变化，由原先的糊状变成颗粒状。通过对四种待测污泥重金属、有机磷、有机氮形态分布以及供氮能力的研究，可发现厌氧消化、蚯蚓生态处理均可使它们的形态含量分布发生改变。由不同污泥的DOM含量及对应的生物毒性测试实验可知:原始脱水、蚯蚓处理、干发酵的DOM含量均比较高，而湿发酵的含量则明显较低。相较于其他供试污泥，蚯蚓处理后的污泥对种子的生物毒性更小，这可能与经蚯蚓处理后的污泥中含有大量蚓粪有关。