农业废弃生物质资源作为一种可再生的物质性资源,在能源和化工原料替代方面发挥越来越大的作用。而传统的生物质燃料直接燃料化、厌氧消化沼气化等资源利用途径,不同程度存在终端产品附加值低、经济性差的问题。近来,一种新兴的厌氧发酵链延长技术得到广泛关注,作为传统厌氧消化产沼气的替代工艺,通过抑制有机酸进一步转化成甲烷和调控过程中还原势,促进生物链延长反应制取高附加值的中长链脂肪酸（Medium Chain Fatty Acids,MCFAs）,该类化合物具有能量密度高、用途更广的特点,可以用来制备液体燃料和功能化学品,与传统生产生物质燃料沼气相比,具有突出的经济和环境效益。本论文以废弃农业生物质-秸秆为处理对象,采用新型的厌氧发酵链延长方法制备高附加值的中长链脂肪酸（MCFAs）,通过不同工艺因素的厌氧发酵预实验、pH影响调控实验、二次发酵过程中电子供体转化、热化学转化产物甲烷抑制链延长实验等,系统探究玉米秸秆厌氧链延长过程中的中长链脂肪酸生成规律和调控方法,具体的研究内容和结论如下:（1）首先系统考察底物种类、电子供体种类和浓度、接种污泥来源、pH值等参数对混菌发酵链延长过程的影响,相关研究结果表明,秸秆作为底物经过8天发酵后己酸浓度可达3.5 g/L,与采用葡萄糖发酵14天产生的3.6 g/L己酸相当,电子供体乙醇比丙醇更有效,但剂量不宜过高或过低,厌氧甲烷化污泥可作为厌氧链延长的接种物,其中包含丰富的链延长微生物,具有较好的制备中长链脂肪酸的能力。（2）研究pH对玉米秸秆初次厌氧发酵过程中有机酸产率和频谱分布的影响,并将链延长产酸发酵性能与微生物群落的演变进行关联,研究结果表明,混菌厌氧发酵链延长反应最适合在近中性pH值进行,中性条件下短链脂肪酸和MCFAs产量分别为258mg/g VS _fed和93 mg/g VS _fed,明显高于酸性条件下的176 mg/g VS _fed和45 mg/g VS _fed。最优条件下,厚壁菌门为主要链延长微生物,富集后占比49.9%。（3）研究pH值调节对电子供体供给二次发酵链延长过程中的乙醇消耗和己酸生成的影响,研究结果表明,在pH 5.6条件下乙醇加入后己酸浓度没有明显增加,这主要是由于包括己酸在内的有机酸在酸性条件下游离态浓度高,对链延长微生物产生严重的抑制作用。而pH调至中性后却得到了接近饱和浓度的己酸,且此阶段的乙醇转化己酸的效率高达83.6%,是第一阶段转化效率的5.3倍。（4）最后,探究热化学转化中的液相产物替代传统甲烷抑制剂BES的效能研究结果表明,适当浓度的热化学转化液相产物对制取己酸有明显的促进作用,热转化产物的最佳剂量为7 g/kg,此时既可有效抑制甲烷产生,又可产生3.2 g/L己酸。以上研究表明,典型农业废弃生物质-玉米秸秆可通过混菌微生物厌氧发酵转化为MCFAs,中性pH条件进而促进链延长制取MCFAs,热转化产物可替代BES有效抑制产甲烷活性,同时促进厌氧链延长反应制取中长链脂肪酸,有效解决甲烷抑制剂成本高环境不友好的弊端。相关研究成果,不仅可以丰富混菌厌氧发酵链延长制备中长链脂肪酸提供理论和技术方法依据,也可以极大丰富农业秸秆废弃物的处理和资源化途径。