为解决秸秆沼气发酵过程中原料预处理方式和发酵工艺上存在的不足，通过研究秸秆厌氧消化底物降解规律，探索秸秆的强化水解方式，集成秸秆中温发酵-强化水解-高温发酵的新秸秆沼气发酵工艺。为此，到达降低预处理能耗或成本、缩短发酵停留时间以及提高秸秆原料产气率和消化稳定性为目的，也为秸秆沼气发酵工艺提供新的思路。　　以青绿和风干玉米秸秆为原料，采用批式中温(35℃)厌氧发酵技术结合底物水解动力学和产甲烷动力学方程，对秸秆厌氧发酵的底物降解和产甲烷过程进行模型拟和和研究。结果表明:厌氧发酵一级动力学模型对秸秆整个水解过程拟合效果不好，秸秆的水解速率出现前高后低的分段现象。青绿和风干玉米秸秆的水解速率分别在中温发酵第3天和第4天出现了底物水解速率“拐点”。产甲烷动力学模型能很好拟合青绿和风干玉米秸秆的产甲烷过程，其拟合曲线均呈现出典型的“S”型。求得的最大产甲烷速率分别为38.17和15.77 mL/gVS;最终甲烷产量分别达到320.1和234.8 mL/gVS。青绿和风干玉米秸中温厌氧消化降解速率常数分别为0.1585和0.0624 d-1。根据玉米秸秆的产甲烷速率变化趋势，经过产气高峰结束后，新鲜和干玉米杆均在第7天出现了产气稳定期，可以将其视为产甲烷速率“拐点”。　　确定玉米秸秆中温厌氧发酵至底物水解速率和产甲烷速率“拐点”后，将发酵固形物分别置于80℃、100℃、120℃、140℃和160℃下强化水解30 min，然后将强化水解后的固形物和中温发酵的滤液一起进行高温(55℃)厌氧发酵。比较不同强化水解条件下秸秆的甲烷产率和秸秆纤维成分的降解情况。青绿玉米秸秆在底物水解速率“拐点”时进行160℃强化水解后，半纤维素、纤维素和木质素的去除率最高，分别为73.73％、6.08％和7.01％。但是，增加强化水解过程的温度并不能显著提升青玉米秸秆的甲烷产率。风干玉米秸秆同样在基于底物降解速率“拐点”时进行160℃强化水解后，半纤维素、纤维素和木质素的去除率最高，分别为79.69％、13.17％和12.94％。但是甲烷累积产量最高实验组是经140℃强化水解后得到，达到273.08 mL/gVS，分别比全程中温和高温庆氧发酵提高了31.02％和19.42％。建议青绿秸秆采用全过程中温厌氧发酵工艺即可，干秸秆采用中温厌氧发酵（4天）-140℃强化水解-高温厌氧发酵工艺。　　结合最优强化水解条件，集成秸秆中温发酵-强化水解-高温厌氧发酵产甲烷工艺，并对其进行放大试验。强化水解工艺比全程中温和高温厌氧发酵工艺的产甲烷效率和木质纤维素去除率均有一定程度的提升，原料的累积产甲烷量达到307.6 mL/gVS，比全程中温和高温分别提高了31.01％和17.07％，强化水解工艺效果显著。