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以污泥厌氧消化水解液为底物采用混合菌种培养方法合成生物可降解塑料——聚羟基脂肪酸酯（PHA），对降低PHA生产成本、实现剩余污泥的减量和资源化具有重要意义。污泥组成以及水解酸化条件对污泥水解液的组成影响很大，而水解液组成进一步影响PHA合成效率以及PHA的组成。因此，本论文研究了污泥组成及浓度对污泥厌氧消化生产水解酸化液的影响，混合菌种利用污泥水解液合成PHA的规律及工艺条件，为开发利用污泥合成PHA的组合工艺提供理论基础和技术支持。研究发现污泥浓度VS为10-50g/L范围内，浓度越高，污泥厌氧消化产生的水解液中的溶解性有机物（SCOD）和VFAs的浓度越高，原因是高浓度污泥在厌氧条件下可释放更多的溶解性蛋白和糖类物质，并促进这类物质进一步分解生成小分子有机酸。获得污泥初始浓度（VS）和水解液中SCOD、VFAs关系的拟合公式y=4.9743x+94.892和z=4.2425x-2.706（x：VS-g/L，y：最高SCOD产率-mg/L VS，z：最高VFAs产率-mgSCOD/L VS），并进行了验证。污泥中蛋白质和总糖含量对水解液中VFAs浓度与组成影响较大，污泥中蛋白含量高可能导致水解液中戊酸和乙酸的含量高。污泥中糖类物质含量高可能导致水解液中丁酸和乙酸的含量高。污泥浓度对污泥减量影响不大，污泥中有机质的减量均为30%。其次利用污泥水解液驯化好氧池污泥，获得高PHA合成率的SH-24混合菌，研究水解液中各种组成的消耗动力学以及细菌生长和PHA积累动力学。该混合菌群在污泥水解液SCOD=5000mg/L中的CDW为2.35g/L，PHA合成率达到30.74%，PHA总产量为0.72g/L。该菌群优先利用VFAs来合成PHA和细胞生长。能利用污泥水解液6种不同VFAs合成含有HB、HV和H2MV单体的PHA，水解液中的异戊酸有助于合成HV和H2MV，但是SH-24混合菌群利用VFAs来合成HB的比例最高。最后对影响PHA产量和组分的主要培养条件进行优化。在水解液中添加消化抑制剂-硫脲对菌体生长有促进作用，并能减缓PHA的分解；改变丰盛-饥饿时间比例能提高PHA的合成率，在丰盛-饥饿时间比例为1:2时，PHA合成率达到37.2%，与驯化菌种相比提高了8.9%，并有利于HV单体的合成。丰盛-饥饿比例过短或过长都会不同程度地影响菌体生长和PHA的合成。