雖然厭氧消化能在實現餐廚垃圾無害化處理的同時回收其中的能量，但由于水解速率較慢導致厭氧消化周期長，餐廚垃圾中木質素或高度不溶性有機聚合物含量高時尤為明顯。廚余垃圾處理水解速率與餐廚垃圾中有機物種類和含量有關，其他條件相同時，就碳水化合物、蛋白質、脂肪、纖維素、木質素五類物質而言，水解速率依次減小。同類有機物，水解速率與分子量有關，分子量越大水解越困難水解速率越小。對顆粒狀有機物而言，其水解速率與顆粒粒徑有關，粒徑越大，顆粒狀有機物的比表面積越小水解越困難，相應地水解速率也就越小。此外餐廚垃圾大量可降解有機物存在于絮體、膠團和細胞內，這些結構的破解較為困難，影響了整體的厭氧消化速率和產氣量。

　　為加快厭氧消化速率，提高沼氣產量，人們通常會對餐廚垃圾進行預處理，常用預處理方法主要分為物理預處理、化學預處理、生物預處理和復合預處理。物理預處理主要通過減小餐廚垃圾的顆粒尺寸、破解絮體、膠團和細胞等結構來增加可溶性、增大餐廚垃圾和微生物或酶的接觸面積來加速水解反應。物理預處理方法主要有機械粉碎、超聲波、微波、高壓、加熱、冷凍等方法。研究熱預處理(55~160℃)對中溫廚余垃圾厭氧發酵降解特性的影響，結果表明熱預處理能強化廚余垃圾兩相厭氧消化，熱預處理溫度在90~120℃為佳。

　　化學預處理方法主要有酸、堿、臭氧氧化等方法，它主要通過生化反應促進餐廚垃圾水解，如促進多糖的糖普鍵斷裂形成低聚糖、麥芽糖和單酪。生物預處理包括淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶等預處理方式。

　　對餐廚垃圾進行預處理往往意味著額外的工藝，需要額外的設備、試劑或者能量。工程應用中往往要考慮預處理的經濟收益，對一些耗能高的預處理方式如高壓和加熱等，厭氧消化所獲得的額外能源還不足以補償預處理所消耗的能量，因而限制了其實際應用。總體而言，能耗低、成本小、綠色環保、作用效果好是餐廚垃圾預處理方法的發展方向。