气候变暖是人类面临的全球性问题,在国家“双碳”目标推动下,将废弃物回收为材料和清洁能源势在必行。随着社会的发展,人们对水果的需求也逐渐多样化,比如猕猴桃,随之而产生的猕猴桃枝变为一个处理难题。将废弃果枝制备成生物炭是一种有效解决方法。生物炭因其表面具有微孔,可以富集微生物,并促进微生物间的种间电子传递,已在单一厌氧发酵中广泛应用。基于生物炭在厌氧发酵中的突出效果,而生物炭在混合发酵中的研究较少,对混合发酵的影响机制研究的不够深入,也不清楚生物炭与混合发酵工艺之间的关系。因此,探究猕猴桃枝生物炭添加对不同厌氧发酵条件下混合物料产甲烷特性的影响是必要的。本研究以餐厨垃圾、麦秆和鸡粪作为发酵底物进行混合发酵,以猕猴桃枝为原料制备生物炭,并利用NaOH对其改性,通过控制生物炭添加量、发酵温度、总固体浓度（TS）和碳氮比（C/N比）来探究生物炭与混合发酵工艺对产甲烷的影响。通过测定发酵系统的日产气量、甲烷含量、pH、挥发性脂肪酸（VFA）、氨氮（AN）、低级脂肪酸、关键酶活性（乙酸激酶、辅酶F420）以及微生物群落结构,以探究不同生物炭添加量与不同发酵条件对混合发酵产甲烷的影响,同时利用响应面法优化混合发酵工艺条件,并进行经济效益分析,为生物炭在混合发酵中的应用提供技术参考。本研究的主要结论如下:（1）不同生物炭添加量与不同温度对混合发酵的影响表现为:生物炭添加量和温度对混合发酵产甲烷有显著影响。在中温（35℃）和高温（55℃）发酵系统中,生物炭的添加均不同程度促进了VFA的利用,缩短了延滞期,提高了累积甲烷产量（3%～81.7%）,其中,55℃下生物炭添加量为2.1 g（3 g/L）处理组的累积甲烷产量最高为10573 mL。生物炭添加量为2.1 g时,发酵系统的AN吸附效果较好,各温度条件下的混合发酵效果均得到提升;生物炭添加量为4.9 g（7 g/L）时,高温发酵系统中较高的AN抑制了产甲烷菌的活性,所以其发酵效果较差,累积甲烷产量仅为4351mL。此外,相同生物炭添加量下,温度对发酵系统的影响显著,低温（25℃）条件下的累积产气量远低于中温和高温。（2）不同生物炭添加量与不同TS对混合发酵的影响表现为:累积甲烷产量随着生物炭添加量与TS的增加而升高。相同TS发酵条件下,发酵初期生物炭提高了发酵系统pH的上升速率和VFA降解速率,发酵环境有利于微生物产甲烷,累积甲烷产量也随着生物炭添加量的增加而升高。相同生物炭添加量下,累积甲烷产量也随着TS的增加而升高。TS越高VFA浓度也越高,同时生物炭可以促进微生物利用VFA产甲烷,不同TS的发酵效果因而表现出差异。当TS为9.5%,生物炭添加量为4.9 g时,累积甲烷产量最高为10854 mL,提高了73.1%。（3）不同生物炭添加量与不同C/N比对混合发酵的影响表现为:生物炭的添加会提高发酵系统的产气量,而且生物炭添加量越高延滞期越短,对VFA的利用速率越高;生物炭对AN的吸附效果与发酵系统自身的C/N比呈正相关。生物炭通过降低AN和VFA的胁迫,缩短延滞期,促进乙酸和丙酸的利用来增加甲烷产量。发酵过程中生物炭提高了乙酸激酶的活性,但没有提高辅酶F420的活性。生物炭通过丰富厚壁菌门（Firmicutes）、互养菌门（Synergistetes）、变形菌门（Proteobacteria）和甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）的丰度提高了微生物适应复杂环境的能力,从而促进了底物水解、产酸以及不同细菌和产甲烷菌之间的电子转移。此外,生物炭通过直接种间电子传递（DIET）促进了Methanosarcina主导的乙酸代谢途径和Methanobacterium主导的氢营养代谢途径,而乙酸途径对混合发酵产甲烷的贡献最大。在2.1 g生物炭作用下三种C/N比混合发酵系统中,C/N比为20混合发酵系统中的Methanosarcina丰度最高为71.4%其甲烷产量也最高为9805 mL;而C/N比为25混合发酵系统中不仅Methanosarcina丰度较低,Synergistetes也低于其余两组,发酵效果也较差,累积甲烷产量仅为5918 mL。（4）利用响应面法对餐厨垃圾、麦秆和鸡粪混合发酵产甲烷的工艺参数进行优化,建立的二次回归数学模型具有高度显著性（p＜0.0001）,试验的预测值和实际值具有线性相关性,模型的准确性较高。研究表明,影响混合发酵累积产甲烷的工艺参数由强到弱为:温度＞生物炭添加量＞TS＞C/N比。通过模型预测得到餐厨垃圾、麦秆和鸡粪混合发酵产甲烷的最优工艺为:温度为48.1℃,生物炭添加量为4.9 g,TS为9.5%,C/N比为20,预期可得到的最大累积产甲烷量为11094 mL。响应面优化的工艺参数均在合理范围内,也降低了发酵系统的耗能,适宜在发酵工程中应用。通过经济效益分析发现,最优工艺发酵条件每年可以增加896.9元/吨的收入,经济效益也提高了37.3%。