越来越多的规模化养猪场采用干湿分离技术分离粪污,产生大量TS≥10%的粪便。厌氧消化技术被广泛应用于有机废弃物的资源化利用,但对于高含固体废弃物该技术的发酵CH4产率低,而且产生的H2S会导致设备腐蚀和恶臭污染。因此研究如何增强高含固猪粪的CH4产率和控制其产生H2S具有重要的意义。本研究以TS为10%的猪粪为原料,采用CSTR发酵工艺,研究不同搅拌方式及添加微量O2对CH4产率和H2S去除率的影响,分析不同处理的沼气日产量及其成分、发酵液理化性质、硫形态及微生物群落结构的差异,揭示理化因子、微生物与CH4产率和H2S去除率的关系,为开发高含固猪粪厌氧消化反应器提供理论支持。主要研究结果如下:（1）与未搅拌相比,机械搅拌提高CH4日产量,增幅为41.89%;降低H2S浓度,降幅为6.84%。机械搅拌能实现原料平均产CH4率和产H2S率分别为0.33±0.02 L·g-1（VS）和（0.39±0.07）×10-3L·g-1（VS）。经过厌氧消化后,反应器中细菌和古菌多样性指数增加。总体而言,机械搅拌下猪粪厌氧消化产气性能和稳定性良好,并且获得较高的CH4日产量。（2）与未搅拌相比,沼气回流量为50 L/d提高CH4日产量,增幅为4.80%,而H2S平均浓度降低,降幅为58.1%。总硫化物是硫的主要化学形态,占总硫的56.8%～88.1%。各处理的细菌优势门、纲和属均是Firmicutes、Clostridia和Clostridium＿sensu＿stricto＿1;各处理的古菌优势门、纲和属均是Euryarchaeota、Methanosarcinia和Methanosarcina;其中,50 L/d的Methanosarcinia丰度高于0、25、100、150和200 L/d处理组,丰度从71.22%提升至96.42%。（3）沼气搅拌耦合微氧对猪粪厌氧消化影响研究表明,随着微氧添加量的增加,CH4日产量降幅升高。添加微氧后,有24.18%～44.29%的O2溶解在反应器中,从而导致H2S浓度下降。各处理的主要细菌优势菌门、纲和属均为Firmicutes、Clostridia和Clostridium＿sensu＿stricto＿1;古菌群落中,门、纲和属水平上的优势菌均为Euryarchaeota、Methanosarcinia和Methanosarcina。相关性分析表明,H2S的产生与发酵液中的p H、VFAs和溶解性硫化物呈正相关关系,与O2呈显著负相关;RDA分析表明,VFAs是影响细菌和古菌群落结构的最主要因素。（4）与未搅拌相比,机械搅拌、沼气搅拌和沼气搅拌耦合微氧处理下CH4日产量分别提升41.90%、12.79%和-10.97%,H2S去除率分别为6.84%、64.43%和96.05%;表明,机械搅拌中CH4日产量最高,沼气搅拌耦合微氧对H2S去除效果最好。在细菌门水平上,四种猪粪厌氧消化方式的优势菌均是Firmicutes,其中机械搅拌的丰度最高为81.66%;在属水平,四种方式的优势菌不一致,未搅拌、机械搅拌和沼气搅拌的优势菌均为Clostridium＿sensu＿stricto＿1（16.71%～32.89%）,而沼气搅拌耦合微氧的优势菌为Treponema（14.42%）。古菌群落中,四种方式的优势细菌门、纲和属水平上的优势菌均为Euryarchaeota（98.40%～99.86%）、Methanosarcinia（86.48%～96.42%）和Methanosarcina（86.48%～96.42%）。综上,四种搅拌方式中机械搅拌获得最高的CH4日产量,沼气搅拌耦合微氧的搅拌工艺能高效除去H2S,其去除率达96%。