随着我国污水处理量的增大，污水处理过程中的主要副产物-剩余污泥量也随之增大。剩余污泥中含有大量水分、氮、磷、钾以及微量元素等；除了这些营养成分，污泥中还有难降解有机物、重金属及细菌病原体等有毒有害物质，如未经妥善处理，不仅会对环境造成二次污染，同时也会极大地浪费资源。近年来厌氧消化技术处理污水厂剩余污泥逐渐得到了广泛的关注。剩余污泥通过厌氧消化产生的沼气是一种可燃性气体，收集并用于发电可以回收生物质能源，改善能源结构，因此是一种具有潜力的污泥处置和资源化手段。虽然厌氧消化技术是有机废弃物减量与清洁化能源生产的理想方式，但是这一技术在实际的应用过程中常常面临着效能低、稳定性差等诸多问题，严重制约了厌氧消化技术的推广与应用。对于厌氧消化过程而言，微生物种间电子传递一直被认为是连接产酸发酵阶段和厌氧产甲烷阶段的关键环节。种间电子传递过程直接决定了微生物能否共同突破代谢过程中热力学限制以实现互营生长。通过添加外源添加剂，强化污泥厌氧消化，确定不同添加剂强化剩余污泥厌氧消化过程的关键影响机制；通过材料改性技术手段探究影响添加剂促进电子传递强化产甲烷的关键特性；考察添加剂促进电子传递对产甲烷过程的影响，解析添加剂介导的微生物群落组成、代谢功能和电子传递功能特征的动态变化规律；最终基于定向改性技术构建添加外源添加剂的剩余污泥厌氧强化策略。
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