我国是世界第一大猪肉消费国。近年来随着居民生活水平的提高,猪肉消费水平逐年提升。与此同时,养猪场废弃物产量快速增加,发展养猪场废弃物资源化处理技术对于养猪产业的绿色发展具有重要意义。规模化养猪场的废弃物通常包括脱水猪粪（Dewatered Swine Manure,DSM）和养猪废水。应用填埋、堆肥等传统技术处理DSM,资源化水平较低。厌氧发酵（Anaerobic Digestion,AD）技术处理养猪废水,可实现其资源化目标,但养猪废水成分复杂,且其中含有抗生素及抗性基因、特征金属等污染物,可能抑制发酵系统产能效率。基于此,本研究提出以热解技术处理DSM,制备脱水猪粪生物炭（DSM-derived Biochar,DSMB）,并将DSMB作为投加材料用于强化养猪废水厌氧发酵效能。系统研究了DSMB投加对养猪废水厌氧发酵产能效率的调控作用;考察了金属抑制条件下,DSMB投加对养猪废水厌氧发酵的抑制缓解功效;解析了DSMB制备及其强化养猪废水厌氧发酵过程中抗性基因的削减及特征金属铜、锌的迁移转化机制;最终提出了热解-厌氧发酵耦合的养猪厂废弃物资源化新模式。研究内容及结果如下:（1）研究了DSM的理化性质及各种预处理技术强化其厌氧发酵产能的可行性,发现DSM是以含水率和灰分较低的非完全干燥态存在,常规厌氧发酵在不同接种比下均表现出较低的DSM资源化效果,仅能达到不超过15.0%的理论产甲烷量。常见的预热、共发酵、生物强化、微曝气、热酸及碱等六种预处理对于富含难降解纤维素的原始DSM而言,也不能解决其厌氧发酵水解速率低的问题。（2）研究了以慢速热解处理DSM制得DSMB的理化性质,提出了DSMB作为投加剂介导养猪废水AD效能和缓解特征金属抑制的调控作用。结果表明,利用热解技术处理DSM,可制备理化特性优良的DSMB材料,实现DSM的资源化处置。DSMB具有三维蜂窝状孔隙结构、较低热解温度下呈现出更为丰富的表面官能团和氧化还原电子交换容量等,电导率则呈相反趋势。以20 g/L DSMB投加到养猪废水AD系统,可使养猪废水产甲烷延滞期缩短17.4～21.1%,最大产甲烷速率由40.8 m L/d提高到48.3-50.5 m L/d。其中,热解温度300℃下制备的DSMB产甲烷增促性能略优于500℃和700℃下制备的DSMB。根据电化学特性和微生物群落分析,发现DSMB可能作为氧化还原活性介质,建立了Defluviitoga/Syntrophomonas和Methanosaeta/Methanosarcina潜在的直接种间电子传递（Direct Interspecies Electron Transfer,DIET）,从而实现高效的互营氧化产甲烷过程。此外,养猪废水中特征金属铜、锌的投加抑制了AD过程,产甲烷延滞期由4.8天提高到6.9天,产甲烷潜力降低了2.7%,日产甲烷量的峰值延后2-4天。DSMB投加主要是通过促进产甲烷阶段来增加厌氧发酵的效能和缓解特征金属的抑制,产甲烷延滞期缩短24.5-30.2%,日产甲烷量峰值恢复进程,其中DSMB5-M展现较优异产能和发酵各阶段速率的缓解性能。（3）探究了DSMB对养猪废水中特征污染物的影响研究,包括抗生素抗性基因（Antibiotics Resistance Gene,ARG）的削减、特征金属铜、锌赋存形态迁移转化及微生物毒性止抑的潜在作用机制。结果表明,通过慢速热解法制备DSMB使DSM中含有的ARG丰度显著降低了近4个log。在AD中添加DSMB不仅增强了养猪废水中ARG的削减效率,而且通过降低74.8%的可移动基因元件相对丰度,有效地控制了基因水平转移的潜在风险。养猪废水中特征金属铜、锌存在直接和潜在的环境风险,养猪废水AD全过程铜主要以有机结合态和残渣态存在,锌主要以碳酸盐、铁锰氧化结合态及残渣态为主。随着AD过程及DSMB对铜的生态毒性可以降低潜在风险及逐渐向稳定的残渣态转化,但对锌的赋存形态调控效果不明显。根据微生物代谢分析,特征金属抑制AD水解和产酸优势科及产甲烷古菌的生长,增加了挥发性脂肪酸生产菌科和嗜氢产甲烷菌的生长。DSMB投加后增加了优势菌和依靠胞外电子传递的产甲烷菌总占比,尤其是常见的Syntrophomonadaceae和Methanosaeta通过参加DIET途径促进互营氧化产甲烷。基于上述研究结果,同时考虑资源化农业应用,提出了以热解-厌氧发酵（Py-AD）为核心的养猪场废弃物资源化处置策略。与现有传统方式相比,该策略在高效能量回收及特征污染物削减方面具有优势,可实现系统稳定运行条件下DSMB剩余能量的回用、出水营养或再生水源的回收、以及AD产物的肥料化等。