目前我国城市餐厨垃圾年产生量达6000万吨,由于缺乏技术支撑,餐厨垃圾不能得到有效收集和处理,不仅引发了下水道阻塞、“潲水油”、水体污染等一系列严重的环境与社会问题；同时,餐厨垃圾蕴含的丰富生物质能也没能得以利用。在能源、环境问题日益突出的背景下,厌氧消化技术是减少餐厨垃圾环境污染、回收其内清洁能源、实现“变废为宝”的高效技术途径。然而“容易失衡”是厌氧消化过程的固有特性。现有厌氧消化工艺运行监控指标对厌氧系统运行状况的指示性相对迟缓、滞后,不能迅速、有效地监控消化系统运行状态,使其容易出现消化障碍而导致系统失衡。本文拟通过“响应面试验”和“冲击负荷试验”,运用现代分子生物学等手段深入分析系统失衡前后微生物群落结构、关键代谢调控物、中间代谢产物以及各常规监测指标的变化规律,诠释餐厨垃圾厌氧消化系统失衡因为,构建餐厨垃圾厌氧消化系统失衡预警指标体系、判定准则和预警调控机制,为餐厨垃圾厌氧消化系统稳定运行提供理论基础。　　 ①餐厨垃圾厌氧消化系统失衡微观机理试验过程中通过对各种微观指标(辅酶F420含量、磷酸酯酶含量、还原辅酶I(NADH)的跟踪监测,探析了餐厨垃圾厌氧消化系统失衡的微观机理:外因使得系统内微生物的关键代谢调控辅酶正常生理平衡被打破(如:NADH/NAD+),在微生物自调节机制的作用下,通过改变代谢途径以维持NADH/NAD+的平衡,然而代谢途径的改变使得某些中间产物会慢慢积累,如此反复循环,微生物群落结构演替、代谢途径受阻、生境改变、系统失衡。　　 ②餐厨垃圾厌氧消化系统失衡前后微生物群落结构变化餐厨垃圾厌氧消化系统起动、稳定运行和冲击负荷过程中微生物群落呈现较好地多样性演替。在系统失衡前2d出现系统崩溃的指示菌株,经比对与Compostmetagenome(ADGO0100532.9.1)的同源性为100％。同时发现贯穿试验始末的、对反应器稳定运行起关键作用的菌株,在GenBank中未找到高度同源性序列,为首次发现的新菌株。　　 ③餐厨垃圾厌氧消化系统失衡预警指标体系的构建及判据制定在冲击负荷试验中,研究了COD、TAN、pH值、ORP、碱度、挥发性脂肪酸(VFAs)、氨基酸、TKN、VS、沼气产率以及沼气成分等常规监控指标,以及发酵液中中间代谢产物浓度和成分(乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸、正戊酸、异己酸、正已酸、乙醇)、污泥辅酶F420含量、磷酸酯酶含量、还原辅酶I(NADH)含量等非常规指标的变化规律及预警性能,并通过分析各拟选预警指标的响应特征,结合相关性分析,构建了基于“物理表观因子、代谢调控因子、中间代谢产物类因子、最终代谢产物类因子、生态学因子及微生物学因子”的双层次13因子全方位的预警响应指标体系,提出了餐厨垃圾厌氧消化系统失衡预警指标体系的三级预警判据。　　 ④餐厨垃圾厌氧消化系统失衡预警机制将“突变理论”嵌入三角形分布隶属函数中,有效表征餐厨垃圾厌氧消化预警指标“渐变-突变”效应,使餐厨垃圾厌氧消化系统失衡预警机制更好地发挥其应对厌氧消化系统非线性的特点。采用预警指标间复相关系数和熵权法组合确定权重,通过模糊综合评判计算出餐厨垃圾厌氧消化系统模糊预警指数(FEI),可以较好地判定厌氧消化系统所处各预警级别(基本稳定状态、准失衡状态、失衡状态)的水平。