好氧堆肥是利用微生物实现资源化再利用的有机固体废弃物处理方式,但传统堆肥体系中木质纤维素降解率低下,为弥补传统堆肥缺陷引入过硫酸盐,实现木质纤维素更好的协同降解。本研究以新鲜牛粪和蔗髓为原料,设置了空白对照组（CK组）和添加不同水平的过硫酸钾（0.1%、0.5%、1%）的实验组进行对比实验。通过比较四组的温度、含水率、电导率、有机质含量、全钾含量及X-射线衍射（XRD）分析得出添加堆肥物料干重的0.5%过硫酸钾（PS组）为最佳添加比。为进一步探究化学添加剂在堆肥进程中的作用机制,对CK组和PS组的基本理化参数、木质纤维素降解率、水溶性有机质（DOM）的降解、胞外聚合物（EPS）含量和腐殖质（HS）的形成及其官能团变化进行检测,并采用宏基因组测序技术探索过硫酸钾对微生物群落的演替、碳水化合物活性酶（CAZymes）组成及氮转化过程中微生物硝化和反硝化作用的影响。结果表明,堆肥自生热（＞50°C）可以激活过硫酸盐产生强氧化性硫酸根自由基（SO4-·）,提高难降解物的降解率,PS组的纤维素、半纤维素和木质素降解率（61.47%、74.63%、73.1%）均高于CK组（59.98%、71.47%、70.89%）,表明SO4-·攻击木质素结构提高纤维素酶的可及性,促进木质纤维素的分解。此外,过硫酸盐添加剂调控了堆肥中DOM的动态变化,加速了HS的形成。宏基因组测序结果显示,过硫酸盐的添加改变了堆肥中微生物群落的结构,PS组中放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度分别增加了17.64%和34.09%,而CK组分别增加了12.09%和29.96%,表明过硫酸盐调控了微生物群落的结构。PS组中糖苷水解酶类（GHs）和辅助氧化还原酶类（AAs）基因丰度相对较高,它们是降解木质纤维素的关键酶。此外,还探讨了SO4-·对堆肥过程中氮生物转化的影响。结果表明,SO4-·引导了铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）转化过程中的电子转移,破坏了胞外聚合物（EPS）结构,促进了脱氮过程,未对堆肥中氮保留起到积极的作用。氨单加氧酶（AMO）和硝酸还原酶（NR）在微生物和底物中表现出相互作用的关系。宏基因组学分析表明,硝化和反硝化在微生物群落组成和KEGG通路上存在差异。微生物群落与环境因子相关性分析表明,甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）、芽孢杆菌（Bacillus）和假单胞菌（Pseudomonas）与硝化反硝化过程密切相关。这项工作有助于了解SO4-·对堆肥过程中氮循环和滞留的影响,以及可能的硝化和反硝化运行机理。综上所述,过硫酸钾引入到堆肥体系有助于木质纤维素的降解和腐殖质的形成,为调节微生物的生长代谢环境提供可供参考的证据,虽不利于氮保留但为SO4-·参与氮生物转化过程提供了一定的借鉴作用。此外,对于改善微生境,诱导微生物群落演替,从而加快腐熟,提高堆肥质量,提出了一种切实可行的有机固体废弃物资源化利用策略。