活性污泥法工艺处理污水伴随大量剩余污泥的产生。未经处理的污泥任意堆放和排放对环境造成了新的污染,其处理与处置已成为限制城市污水处理行业发展的瓶颈。剩余污泥内除含有大量的水分外,还含有难降解的有机物、重金属和盐类,以及病原微生物和寄生虫卵等。本论文以不同属种的芽孢杆菌和剩余污泥为研究材料,筛选了一组具有强降解效果的微生物菌剂用于降解处理剩余污泥。主要研究结果如下:(1)筛选可降解污泥的芽孢杆菌。选取24株不同属种的芽胞杆菌,以降解淀粉、蛋白质类物质的能力,污泥MLSS(Mixed liquid suspended solids,MLSS)的直接减量效果以及菌株彼此之间的拮抗性及生物安全性为筛选原则进行初筛,得到6株对污泥降解有直接效果的芽孢杆菌。(2)筛选污泥高效降解芽孢杆菌。利用限制性培养技术,以绝干污泥作为自制限制性培养基内的唯一氮源,将初筛菌株种子液按5%v/v的比例接种,于30℃,150rpm/min条件下振荡培养,每72 h进行一次传代,传代接种液为上一代摇床培养液,传代比例5%v/v,共传3代。以菌株在限制性培养基内的传代稳定性,污泥有机质及总氮(Total nitrogen,TN)的去除率等为标准,筛选得到3株污泥高效降解菌株分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,R10)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,10001)解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens,11009)。(3)制备微生物菌剂并探究其应用效果。通过测定菌株的生长曲线,确定芽孢杆菌R10、10001和11009的最佳取样时间分别为15 h、14 h和22 h。经发酵罐扩大培养后利用液态法生产工艺制备微生物菌剂,并对其核心工艺干燥方式进行了优化选择后确定选取喷雾干燥作为菌剂的干燥工艺。对菌剂添加量及污泥浓度进行响应面优化,经验证得到10001,11009,R10菌剂添加量分别为0.43%w/v,0.83%w/v,0.64%w/v,污泥浓度为6570 mg/L时,实验达到最佳处理效果,实现剩余污泥有机质去除率达25.0%,TN去除率达47.3%。通过模拟环境条件对剩余污泥曝气处理,确定微生物菌剂在应用过程中安全可靠,不会造成水体污染,并借助扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)观察降解过程中污泥颗粒表面的菌体数量,确定菌剂一次投撒有效期为3d。(4)微生物菌剂应用过程中剩余污泥内菌群变化分析。采用PCR-DGGE分子生物学方法对微生物菌剂降解剩余污泥过程中的细菌群落演替规律进行了分析,结果证明微生物菌剂投撒初期为R10和11009号菌株在发挥主导作用,10001在后期作用效果明显。筛选制备的微生物菌剂可在短时间内占据菌群主导优势,实现剩余污泥高效降解。