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随着城镇污水处理厂建设高速发展，污泥产量日益增加，妥善处理处置污泥的问题迫在眉睫。污泥厌氧消化是实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的有效途径，水解作为污泥厌氧消化的第一步，同时也是限速步骤。本文针对剩余污泥水解过程较慢、需要时间较长的问题，采用高效、环保的溶菌酶预处理污泥，促进污泥水解和细胞破解，并通过表面活性剂鼠李糖脂与溶菌酶联用的方式，进一步提升溶菌酶的可持续作用时间、对污泥的水解和细胞破解效能；采用从经过溶菌酶驯化处理的污泥系统中筛选高产溶菌酶菌株的方法，得到产溶菌酶活性较高、抑菌谱较广的产溶菌酶菌株，考察了环境条件对菌株的产酶影响；利用菌株产溶菌酶预处理污泥，研究了不同处理条件对污泥水解的影响，并采用溶菌酶粗酶液与鼠李糖脂联用的方式，强化污泥水解和细胞破解效能。
投加溶菌酶对污泥水解和细胞破解的研究结果表明，溶菌酶能够促进污泥水解和破解，溶菌酶投量为150mg/gSS时污泥中SCOD、多糖和蛋白的释出量分别为236.5、58.6和662.7mg/L，在0~150mg/gSS范围内，增加溶菌酶的投量能够提高污泥中溶解性有机物的释出，最优溶菌酶投量为150mg/gSS，该条件下细菌和古菌的破解程度分别为20.2%和65.0%。针对剩余污泥不够分散、溶菌酶投加后易被污泥中复杂的有机物所捕获从而难以持续促进污泥水解的问题，研究了溶菌酶与鼠李糖脂联用促进污泥水解的可行性，结果表明联合预处理能够极大提升污泥的水解和破解效果，改善污泥的分散性能，并延长溶菌酶的可持续作用时间，鼠李糖脂投量为0.3g/gSS时，联合预处理后污泥中SCOD、蛋白和多糖的释出量比单独鼠李糖脂和单独溶菌酶处理后污泥中释出相应有机物之和高出了1196.9、792.5和133.5mg/L，在0~0.5g/gSS范围内，增加鼠李糖脂投量能够提高联合处理系统对污泥的水解效能，最优鼠李糖脂投量为0.3g/gSS，该条件下细菌和古菌的破解率分别为45.3%和84.5%。碱性条件（pH7~11）对溶解性有机物的释出、污泥生物降解性的提高和污泥粒径的减小效果明显优于酸性条件（pH4~7），并且pH10为最优联合预处理pH。经12h溶菌酶与鼠李糖脂联合预处理，污泥中SCOD、蛋白和多糖的释出量分别达到了9591.6、1612.0和1211.6mg/L，细菌和古菌的破解程度分别达到了83.7%和92.2%。Gammaproteobacteria菌纲是经溶菌酶和鼠李糖脂联合预处理后污泥中的最主要菌纲，pH10条件下预处理后该菌纲的相对丰度达到了82.4%。
针对我国工业溶菌酶生产力有限、溶菌酶质量参差不齐以及抑菌谱较窄的问题，从污泥中筛选得到四株高产溶菌酶菌株S1、S2、S4和S5，分别为沙福芽孢杆菌（Bacillus safensis），解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。对菌株产酶条件的优化发现各菌株的最优产酶条件均为30℃，最优产溶菌酶pH分别为pH8.5、pH7.5、pH7.0和pH7.0。菌株发酵液作为溶菌酶粗酶液水解污泥的研究结果发现，粗酶液的投量为15%，20~60℃范围内，温度升高能够显著提高溶菌酶粗酶液对污泥的水解效果，50℃和60℃处理条件下溶菌酶粗酶液对污泥的水解效果明显高于其它温度，最优处理温度为50℃，该条件下经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶预处理后污泥中的SCOD分别为1092.1、1579.1、1596.5和1522.6mg/L，蛋白分别为407.0、581.9、513.1和596.5mg/L。pH能够显著影响溶菌酶粗酶液预处理系统中溶解性有机物的释出，碱性条件对污泥水解的促进作用要优于酸性条件，pH10是各筛选菌株产溶菌酶预处理系统中最优污泥水解pH，最优污泥处理时间为8h，该条件下经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶预处理后污泥中的SCOD分别为2185.6、2516.4、2280.3和2256.7mg/L，蛋白分别为972.4、1062.5、1117.4和1084.9mg/L，多糖分别为133.7、181.2、149.3和169.6mg/L。
溶菌酶粗酶液与鼠李糖脂联用能够显著提升污泥的水解和破解效果，在0~0.5g/gSS范围内，增加鼠李糖脂投量能够促进污泥中溶解性有机物的释出，且最优RL投量为0.3g/gSS，该投量条件下处理时间为8h时，经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶与鼠李糖脂联合预处理后污泥中的SCOD分别达到了6764.5、6513.2、7079.0和6852.3mg/L，蛋白分别达到了1892.7、1929.9、1965.8和2064.5mg/L，多糖分别达到了643.3、750.2、721.5和783.3mg/L。溶菌酶粗酶液与鼠李糖脂联合预处理污泥具有较强的污泥破解能力，能造成大部分微生物的破解，显著减低Gammaproteobacteria的含量和污泥的致病性，经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶与鼠李糖脂联合预处理后Betaproteobacteria是最主要的菌纲，相对丰度分别为60.5%、77.1%、76.5%和76.8%。
投加溶菌酶对污泥水解和细胞破解的研究结果表明，溶菌酶能够促进污泥水解和破解，溶菌酶投量为150mg/gSS时污泥中SCOD、多糖和蛋白的释出量分别为236.5、58.6和662.7mg/L，在0~150mg/gSS范围内，增加溶菌酶的投量能够提高污泥中溶解性有机物的释出，最优溶菌酶投量为150mg/gSS，该条件下细菌和古菌的破解程度分别为20.2%和65.0%。针对剩余污泥不够分散、溶菌酶投加后易被污泥中复杂的有机物所捕获从而难以持续促进污泥水解的问题，研究了溶菌酶与鼠李糖脂联用促进污泥水解的可行性，结果表明联合预处理能够极大提升污泥的水解和破解效果，改善污泥的分散性能，并延长溶菌酶的可持续作用时间，鼠李糖脂投量为0.3g/gSS时，联合预处理后污泥中SCOD、蛋白和多糖的释出量比单独鼠李糖脂和单独溶菌酶处理后污泥中释出相应有机物之和高出了1196.9、792.5和133.5mg/L，在0~0.5g/gSS范围内，增加鼠李糖脂投量能够提高联合处理系统对污泥的水解效能，最优鼠李糖脂投量为0.3g/gSS，该条件下细菌和古菌的破解率分别为45.3%和84.5%。碱性条件（pH7~11）对溶解性有机物的释出、污泥生物降解性的提高和污泥粒径的减小效果明显优于酸性条件（pH4~7），并且pH10为最优联合预处理pH。经12h溶菌酶与鼠李糖脂联合预处理，污泥中SCOD、蛋白和多糖的释出量分别达到了9591.6、1612.0和1211.6mg/L，细菌和古菌的破解程度分别达到了83.7%和92.2%。Gammaproteobacteria菌纲是经溶菌酶和鼠李糖脂联合预处理后污泥中的最主要菌纲，pH10条件下预处理后该菌纲的相对丰度达到了82.4%。
针对我国工业溶菌酶生产力有限、溶菌酶质量参差不齐以及抑菌谱较窄的问题，从污泥中筛选得到四株高产溶菌酶菌株S1、S2、S4和S5，分别为沙福芽孢杆菌（Bacillus safensis），解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。对菌株产酶条件的优化发现各菌株的最优产酶条件均为30℃，最优产溶菌酶pH分别为pH8.5、pH7.5、pH7.0和pH7.0。菌株发酵液作为溶菌酶粗酶液水解污泥的研究结果发现，粗酶液的投量为15%，20~60℃范围内，温度升高能够显著提高溶菌酶粗酶液对污泥的水解效果，50℃和60℃处理条件下溶菌酶粗酶液对污泥的水解效果明显高于其它温度，最优处理温度为50℃，该条件下经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶预处理后污泥中的SCOD分别为1092.1、1579.1、1596.5和1522.6mg/L，蛋白分别为407.0、581.9、513.1和596.5mg/L。pH能够显著影响溶菌酶粗酶液预处理系统中溶解性有机物的释出，碱性条件对污泥水解的促进作用要优于酸性条件，pH10是各筛选菌株产溶菌酶预处理系统中最优污泥水解pH，最优污泥处理时间为8h，该条件下经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶预处理后污泥中的SCOD分别为2185.6、2516.4、2280.3和2256.7mg/L，蛋白分别为972.4、1062.5、1117.4和1084.9mg/L，多糖分别为133.7、181.2、149.3和169.6mg/L。
溶菌酶粗酶液与鼠李糖脂联用能够显著提升污泥的水解和破解效果，在0~0.5g/gSS范围内，增加鼠李糖脂投量能够促进污泥中溶解性有机物的释出，且最优RL投量为0.3g/gSS，该投量条件下处理时间为8h时，经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶与鼠李糖脂联合预处理后污泥中的SCOD分别达到了6764.5、6513.2、7079.0和6852.3mg/L，蛋白分别达到了1892.7、1929.9、1965.8和2064.5mg/L，多糖分别达到了643.3、750.2、721.5和783.3mg/L。溶菌酶粗酶液与鼠李糖脂联合预处理污泥具有较强的污泥破解能力，能造成大部分微生物的破解，显著减低Gammaproteobacteria的含量和污泥的致病性，经菌株S1、S2、S4和S5产溶菌酶与鼠李糖脂联合预处理后Betaproteobacteria是最主要的菌纲，相对丰度分别为60.5%、77.1%、76.5%和76.8%。