城市固体废物的生物或热处理可回收有用的产品，如堆肥或能源。
生物过程
生物处理涉及使用微生物分解废物的可生物降解成分。使用两种类型的过程，即：
- 有氧过程：条堆堆肥、充气静态堆肥和容器内堆肥；蚯蚓培养等。
- 厌氧过程：低固体厌氧消化（湿法）、高固体厌氧消化（干法）和组合过程。
在有氧过程中，可利用产品是堆肥。在厌氧过程中，可利用产品是甲烷气体（用于能量回收）。这两种过程都已在不同国家用于废物处理——世界上采用的大多数生物处理过程都是有氧堆肥；厌氧处理的使用较为有限。
热处理
热处理涉及将废物转化为气态、液态和固态转化产物，同时或随后释放热能。可采用三种类型的系统，即：
- 燃烧系统（焚烧炉）：使用过量空气进行热处理。
- 热解系统：在完全无氧（低温）的情况下进行热处理。
- 气化系统：使用较少空气（高温）进行热处理。
燃烧系统是全球范围内最广泛采用的 MSW 热处理工艺。虽然热解是一种广泛使用的工业工艺，但城市固体废物的热解并不是很成功。同样，大规模燃烧气化炉也未取得成功。然而，热解和气化都可以成为未来可行的替代方案。
为了通过热处理回收能源，城市固体废物必须具有相对较高的热值。在发达国家产生的城市生活垃圾中，纸张和塑料的大量存在使城市生活垃圾的热值很高（通常高于 2000 kcal/kg），因此适合进行热处理。
其他工艺
正在开发的用于从城市生活垃圾中回收资源的新型生物和化学工艺包括：
- 用于生产纤维素和乙醇的流化床生物反应器。
- 用于回收有机酸的水解工艺。
- 用于回收石油、天然气和纤维素的化学工艺。
- 其他。
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