在厌氧消化过程中,由产酸发酵菌群产生的丙酸、丁酸等有机挥发酸（VFAs）,须由产氢产乙酸菌群将其转化为乙酸和H2后方能进一步被产甲烷菌群利用并最终被转化为甲烷,具有互营降解的显著特点。其中,丙酸是最易由产酸发酵菌群产生,却是最难被产氢产乙酸菌群进一步转化的VFA,被认为是影响厌氧消化效能和系统运行稳定性的重要因素。基于颗粒活性炭（GAC）可以通过构建微生物种间直接电子传递（DIET）途径促进VFAs互营降解产甲烷过程的认识,本文以厌氧序批式反应器（AnSBR）的启动运行为基础,研究了GAC对丙酸互营降解产甲烷过程的强化效能,探讨了GAC对氢分压、pH和丙酸浓度等关键因子胁迫下的丙酸互营降解产甲烷过程的调控作用,并从微生物群落结构角度对GAC的调控与强化作用进行了解析。以丙酸为唯一碳源的AnSBR启动运行结果表明,添加20 g/L的GAC有助于厌氧消化系统生物量的提高,有效缩短启动周期,并将反应器的比产甲烷效率提高1.5倍。研究发现,经长期运行,GAC对厌氧消化系统的调控作用逐渐减弱,其产甲烷效率与对照组逐渐趋于一致,说明GAC的调控和强化作用是一种短期效应。微生物聚集形态观察和群落结构分析表明,有多种菌群混杂聚集在GAC表面,其菌群丰富度和多样性均显著高于悬浮污泥。其中,Smithella菌群在GAC表面的相对丰度可达3.2%～10.4%,其歧化代谢途径可更加有效地促进丙酸互营降解产甲烷过程。分析认为,诸如Methanothrix和Methanosarcina等产甲烷菌群与Smithella等产氢产乙酸菌群在GAC表面的紧密聚集,可通过由GAC介导的DIET途径,有效提高丙酸互营降解产甲烷效率。在考察胁迫条件下GAC对丙酸互营降解产甲烷过程的调控作用时发现,在较高氢分压（15kPa）下,添加GAC的厌氧消化系统,其丙酸互营降解产甲烷过程仍可顺利进行,而对照组的丙酸降解在反应初期受到抑制;在弱酸环境（pH 6.0～6.5）条件下,GAC的添加能够缓解低p H值的影响,但过低的p H值（≤5.5）仍可导致丙酸互营降解产甲烷过程的完全抑制;在较高丙酸浓度（≥2500mg/L）胁迫下,添加GAC厌氧消化体系的丙酸降解速率随着丙酸浓度的增加而提升,但对照组则受到了显著抑制。