污泥的厌氧消化，是在无氧条件下依靠厌氧微生物，使有机物分解的生物处理方法。适用于有机物含量较高的污泥。
1 污泥厌氧消化的目的
（1）减少污泥体积减少污泥中可降的有机物含量，使污泥的体积减少。与消化前相比，消化污泥的体积一般可减少1/2～1/3。
（2）稳定污泥性质减少污泥中可分解、易腐化物质的数量，使污泥性质稳定。
（3）提高污泥的脱水效果未消化的污泥呈粘性胶状结构，不易脱水。消化过的污泥，胶体物质被气化、液化或分解，使污泥中的水分与固体易分离。
（4）利用产生的甲烷气体污泥在消化过程中产生沼气，沼气中有用的甲烷气体约占2/3，可做为燃料用来发电、烧锅炉、驱动机械等。
（5）消除恶臭污泥在厌氧消化过程，硫化氢分离出硫分子或与铁结合成为硫化铁，因此消化后的污泥不会再发出恶臭。
（6）提高污泥的卫生质量污泥中含有很多有毒物质如细菌、病原微生物、极不卫生。污泥在消化过程中，产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用，可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物，使污泥卫生化。
2 保证厌氧消化池良好运行的主要设计条件要使投产使用的消化池具有良好的消化功能，设计阶段的优化是至关重要的。工程设计人员不仅要基于生物反应过程的知识进行正确的设计，而所选择的池形和相应设备的选择也很重要。生物系统只有在相应的物理边界条件下才能创造出最佳的运行效果。为此，消化池的工艺设计应满足以下要求：
（1）适宜的池形选择；
（2）最佳的设计参数；
（3）节能、高效、易操作维护的设备；
（4）良好的搅拌设备，使池内污泥混合均匀，避免产生水力死角；
（5）原污泥均匀投入并及时与消化污泥混合接种；
（6）最小的热损失，及时的补充热量，最大限度避免池内温度波动；
（7）消化池产生的沼气能及时从消化污泥中输导出去；
（8）具有良好的破坏浮渣层和清除浮渣的措施；
（9）具有可靠的安全防护措施；
（10）可灵活操作的管道系统。
3 污泥消化池工艺设计中需要谨慎选择的几个因素为满足上述要求，在污泥消化池的工艺设计中需选择、确定好很多的问题，如：
（1）厌氧消化的方式；
（2）消化池池形选择；
（3）设计参数的选定；
（4）消化池中污泥的混合搅拌方式确定；
（5）污泥加热方式的确定；
（6）污泥投配方法的确定；
（7）污泥及沼气排放方式的确定；
（8）浮渣及上清液的排除方法；
（9）安全防护措施的保证；
（10）监测和控制方法的确定；
（11）其它附属装置的选用。上述诸多方面中，厌氧消化的方式、消化池的池形、主要设计参数、消化池中污泥的混合搅拌方式对消化池的工程造价和使用效果影响很大，应谨慎选择。对消化方式、消化池的池形及混合搅拌形式的选择结合我院已往的设计经验做如下概述：
3.1 厌氧消化方式
（1）消化温度污泥厌氧消化的温度根据消化池内生物作用的温度分为中温消化和高温消化。中温消化，温度一般控制在33～35℃，最佳温度为34℃。而高温消化的温度一般控制在55～60℃。高温消化比中温消化分解速率快，产气速率高，所需的消化时间短（气量达到总产气量90%时所需要的天数），消化池的容积小。高温消化对寄生虫卵的杀灭率可达90%以上。但高温消化加热污泥所消耗热量大，耗能高。因此，只有在卫生要求严格，或对污泥气产生量要求较高时才选用。目前国内外常用的都是中温消化池。中温消化在国内外均已使用多年，技术上比较成熟，有一定的设计运行经验。
（2）消化等级污泥厌氧消化的等级按其消化池的串联使用数量分为单级消化和二级消化。单级消化只设置一个池子，污泥在一个池中完成消化过程。而二级消化，消化过程分在两个串联的消化池内进行。一般，在二级消化的一级消化池内主要进行有机物的分解，只对一级消化池进行混合搅拌和加热，不排上清液和浮渣。污泥在一级消化池进行主要分解后，排入二级消化池。二级消化池不再进行混合搅拌和加热，使污泥在低于最佳温度的条件下完成进一部的消化。在二级消化的过程排上清液和浮渣。单级消化的土建费用较省；可分解的有机物的分解率可达90％；由于不能在池内分离上清液，为减少污泥体积需要设浓缩池，另外以起到释气作用。二级消化的土建费用较高；有机物的分解率可略有提高，产气率一般比单级消化约高10%；二级消化的运行操作比单级消化复杂。为了减少污泥处理总的投资，二级消化的形式目前在国内及国外用的相对较少，一般均采用单级消化。