随着经济发展和人民生活水平的提高,我国餐厨垃圾产出量逐年增长。餐厨垃圾具有有机质含量高、含水率高等特点,通过厌氧消化技术可将其中丰富的有机质转为稳定的可再生能源加以利用。然而,餐厨垃圾厌氧消化系统常出现挥发性脂肪酸（Volatile fatty acids,VFAs）积累、系统稳定性差等问题,严重影响了系统的高效运行,特别在有机负荷较高时更为明显。本论文利用厌氧发酵后的沼渣为原料制备沼渣生物炭（Biogas residue biochar,BRB）,并分别将其负载零价铁（Fe~0）以及进行铁改性,开展铁-沼渣生物炭材料添加对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响及强化研究。具体研究从以下三个方面展开:（1）Fe~0、BRB与Fe~0/BRB负载材料对餐厨垃圾厌氧消化性能影响研究;（2）BRB对不同有机负荷餐厨垃圾厌氧消化性能影响研究;（3）铁改性BRB（Fe-BRB）强化高有机负荷餐厨垃圾厌氧消化性能研究。主要研究结果如下:1)Fe~0（纳米零价铁n ZVI、铁粉IP）、BRB以及Fe~0/BRB负载材料投加对餐厨垃圾厌氧消化性能的影响。结果发现,Fe~0添加可促进餐厨垃圾厌氧消化甲烷产量的大幅度提升,投加n ZVI时甲烷产量达到448.3±11.3 m L/g-VS,较对照组（390.5±2.9 m L/g-VS）提高14.80%（P<0.05）,且粒径较小的n ZVI相比IP促进效果更显著。Fe~0/BRB可通过提高有机物的降解效率,为产甲烷过程的顺利进行提供底物,从而提升甲烷累积产量（6.35～9.60%）,并有效缩短产甲烷迟滞期。尽管BRB未促进甲烷产量提升,BRB添加组VFAs较早地消耗完全,体现了加快VFAs消耗的潜力,这可能与高度富集的混合营养型产甲烷菌Methanosarcina及时利用VFAs有关。2)针对高有机负荷餐厨垃圾厌氧消化过程中VFAs易积累导致系统酸化,而BRB具有促进VFAs快速消耗潜力的特点,设置不同的有机负荷梯度（按基质:接种物VS比为0.5:1、1:1、2:1、3:1）,研究BRB投加对不同有机负荷餐厨垃圾厌氧消化性能的影响。结果表明,未投加BRB时,接种比为1:1时累积甲烷产量最高（375.5±8.4 m L/g-VS）。当接种比大于1:1时,VFAs积累导致系统酸化,产甲烷过程受到抑制。累积甲烷产量随有机负荷提高呈下降趋势,且产甲烷迟滞期不断延长。BRB在低有机负荷（接种比为0.5:1）下并未表现出提升甲烷产量的作用。但随着有机负荷的提高,适量的BRB添加在厌氧消化初期可促进有机物降解,提高系统VFAs含量,而在厌氧消化中后期,可加快VFAs的消耗,最终促进甲烷产量提升,且随着有机负荷的提高,BRB对甲烷提升效果更显著。当接种比为3:1时,5 g/L的BRB添加（318.5±38.2 m L/g-VS）可使甲烷产量相对空白组（262.3±34.9 m L/g-VS）提高21.37%（P<0.05）。微生物菌群分析表明,Clostridium＿sensu＿stricto＿1和Syntrophomonas等功能细菌的富集可能是VFAs快速消耗的重要原因,而甲烷产量的提升主要与Methanosarcina等产甲烷菌有关。3)为提高BRB对高有机负荷餐厨垃圾厌氧消化性能的强化效果,采用Fe Cl3溶液对BRB进行铁改性,得到两种改性生物炭（1M Fe-BRB和0.1M Fe-BRB）。结果表明,Fe-BRB添加可促进有机物降解,避免VFAs的积累,从而缓解酸抑制对产甲烷的不利影响,并有效缩短产甲烷迟滞期,提高系统运行的稳定性和高效性。具体地,0.1M Fe-BRB（434.3±12.7 m L/g-VS）和1M Fe-BRB组（427.8±7.5m L/g-VS）相比对照组（358.7±10.2 m L/g-VS）累积甲烷产量分别提升21.10%和19.26%（P<0.05）。Fe-BRB组VFAs的快速降解可能与Clostridium＿sensu＿stricto＿1等功能细菌有关,而Syntrophomonas和Methanosarcina之间可能存在互营关系,并通过种间直接电子传递途径促进产甲烷过程的高效进行。综上,BRB可加快VFAs的消耗速度,在高有机负荷厌氧体系中对甲烷产量提升具有显著的效果;Fe~0/BRB负载材料的作用主要表现为产甲烷迟滞期的缩短方面;而Fe-BRB相对BRB可进一步缓解高有机负荷厌氧酸化体系,促进产甲烷过程的高效进行。以上研究结果为餐厨垃圾厌氧消化性能的强化提供了参考依据,并为沼渣的资源化利用提供了新的思路。