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我国为能源消费大国，随着化石能源的日益减少，能源问题日益突出，新能源的需求日渐迫切，沼气作为清洁可再生绿色能源近年来为各国竞相发展。我国棉花产量居世界首位，秸秆资源非常丰富，但棉花秸秆属于硬质秸秆，木质素及半纤维素层包裹着纤维素层，降低了纤维素的可利用面积，阻碍了纤维素酶和微生物对纤维素的降解。为了提高棉秆的沼气发酵效率，加大棉秆转化利用率，本文通过复合菌系预处理对棉花秸秆厌氧发酵影响的研究，旨在探明复合菌系MC1对棉秆的降解特性及厌氧甲烷发酵产气效应的影响，分析氨化作用下棉秆成分的变化，明确氨化作用对MC1预处理的影响，明晰混合预处理对厌氧甲烷发酵产气特性的影响，提高棉秆的产气量和产气速率，为棉秆高效沼气发酵工艺的实际应用提供理论依据和技术支撑。主要结果如下: 1、底物添加量影响MC1对棉秆的分解，导致发酵液pH、sCOD值的差异。发酵液pH随底物的分解在前2天迅速下降，降至最低值之后不同程度有所回升。底物浓度0.5％和1.0％的发酵液pH值总体变化趋势表现为“V”字型，浓度4.0％则呈现为“L”型;pH最大差异出现在第10天，分别为0.5％(8.9)＞1.0％(8.4)＞2.0％(7.3)＞4.0％(6.0)，最小pH分别出现在第2天，第4天，第6天，第8天，秸秆添加量越高，所需分解时间越长，pH值则越低。底物浓度为0.5％、1.0％均在第4天sCOD达最大值，分别为5310mg/L、7050mg/L;2％和4％则在第6天和第8天，分别为8040mg/L和11100mg/L;底物浓度越高，sCOD最大值越高，达到最大值的预处理时间越长。 2、复合菌系MC1预处理较强的分解主要集中在前4天。14天后底物浓度0.5％、1.0％、2.0％和4.0％的干重分别减少56.4％、50.4％、32.6％和25.1％;0.5％和1.0％的减重率明显高于2.0％和4.0％，底物浓度越高，减重率越低。同一底物浓度下，木质纤维素的减重率表现为纤维素＞半纤维素＞木质素， MC1对前两者的分解显著优于对木质素的分解;不同底物浓度条件下，底物浓度越高，木质纤维素的减重率越低。短链挥发性产物（乙醇、乙酸、丙酸和丁酸）总量趋势为:4.0％底物浓度＞2.0％底物浓度＞1.0％底物浓度＞0.5％底物浓度;4种底物浓度分别在第6、8、10天达最高值，分别为1.59g/L、2.5g/L、3.47g/L、4.09g/L;底物浓度越高，其挥发性产物生成量越高，所需时间越长。 3、经过30天的厌氧发酵，底物浓度为1.0％、2.0％、4.0％的未处理棉秆的甲烷累计产量分别为59ml/g、56ml/g、50ml/g;经复合菌系MC1预处理3种底物浓度分别在预处理4、6、8天的累计产气量最高，分别为122ml/g、128ml/g和118ml/g。在最佳预处理时间内，相同底物浓度下，复合菌系MC1预处理的棉秆累计甲烷产量较未经处理棉秆分别提高106.78％、128.57％、136％;复合菌系MC1预处理棉秆后，提高了产气量及产气速率。 4、氨水预处理后棉秆的木质素、纤维素、半纤维素含量较未预处理分别降低36.9％、6％和13.98％，sCOD则升高了49倍;氨化作用下接种MC1发酵液pH值在第10天差别最大，分别为0.5％(8.7)＞1.0％(8.3)＞2.0％(7.2)＞4.0％(5.7)，变化趋势与仅复合菌系MC1预处理相一致，但数值偏低;不同底物浓度的sCOD最高值整体稍高于未加入氨水的发酵物，氨水的预处理提高了底物的分解率。 5、最佳预处理时间内，底物浓度为1.0％、2.0％、4.0％时，氨化作用下再经复合菌系MC1预处理过的棉秆比未经处理的棉秆累计产气量分别提高了95.54％、133.02％、159.14％;比氨水预处理下的棉秆累计产气量分别提高了42.21％、69.18％、78.52％。相较于单一接种复合菌系发酵，氨化作用后的复合菌系预处理的效果最好。