氨抑制是有机垃圾厌氧消化过程中最普遍存在的过程失稳问题。为探析厌氧消化沼渣内循环缓解氨抑制的可行性,本研究先后以批次及半连续式实验为研究对象,结合理化及微生物分析,探索了急性及内源积累引发氨抑制的系统中,沼渣生物炭缓解氨抑制的可行性及机理。本研究得到的结论如下:（1）在批次实验中以本底（1342.2 mg/L）、4500、6000及7500 mg/L的氨氮浓度开展急性实验,探索沼渣生物炭添加对各反应器氨抑制性能的缓解。结果表明,反应器性能在氨氮浓度≥4500 mg/L时即出现明显抑制,且浓度越大抑制程度越强。各抑制条件下,添加生物炭组反应器的甲烷产率显著高于未添加组（p＜0.05）,说明生物炭可有效缓解厌氧消化系统氨抑制。（2）为研究缓解氨抑制时,生物炭的最佳制备及添加条件,在总氨氮（Total Ammonia Nitrogen,TAN）为4500 mg/L的批次反应器中开展响应曲面实验。以生物炭的制备温度（500℃、550℃、600℃）、添加量（10g/L、20g/L、30g/L）及粒径（20目、40目、60目）为实验因素,以甲烷产率为响应值,通过Design-Expert 11开展响应面法（RSM）中的三因素三水平Box-Behnken设计（BBD优化试验设计）,结果表明,生物炭在制备温度为565℃、粒径为60目、添加量为15.52 g/L时能达到最高的甲烷产率351.951 ml/g VS。（3）在半连续实验中验证上述优选出的生物炭添加对消化过程的长期影响。结果表明,与对照组相比,实验组氨氮耐受性更强。对照组在氨氮2012.55 mg/L时就出现不可逆的过程失稳;而实验组氨氮浓度达到2850.50 mg/L时,虽然出现了短暂的酸积累现象,但继续运行22 d后,恢复到了稳定状态。（4）分别对半连续实验中实验组与对照组中稳定期、失稳期、失稳恢复期等阶段进行扫描电镜分析,发现实验组的微生物能够附着在生物炭上生长,生物炭的添加可能对厌氧消化中部分优势菌群起到固定作用,从而提升反应系统对于氨氮浓度的耐受性。而基于16Sr RNA的微生物群落多样性分析发现,生物炭的添加对微生物产生了较大的影响。从Alpha种类多样性的定量分析结果可以清楚得知,实验组中的Ace、Chao、Shannon、Simpson等指数明显高于对照组（p＜0.05）。表明生物炭的添加有利于增加厌氧消化反应体系中微生物群落的丰富度与多样性。在Beta多样性上,用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）对各样品进行聚类发现,随着氨氮浓度的升高,样品点距离反应初期越来越远,说明高氨氮浓度胁迫使得微生物群落发生了一定程度的演替;同时从实验组与对照组的对比中发现,生物炭的添加使得高氨氮浓度胁迫下的微生物群落向着不同的方向演替。（5）为明确生物炭的添加对微生物的影响,对半连续实验中不同阶段的样品进行微生物群落分析及演替分析。结果发现,生物炭的添加增加了微生物多样性,丰富了功能性微生物。通过促进水解酸化菌Anaerolineaceae的富集,在一定程度上可以促进厌氧消化反应系统的水解酸化过程;通过促进甲烷囊菌属的生长,从而影响系统的产甲烷能力。同时,生物炭的添加也使得反应器内微生物向着更利于系统稳定的方向演替,反应初期向着norank＿f＿Synergistaceae丰度高的方向演替,从而提升了系统分解有机酸的能力;反应末期向着甲烷杆菌丰度高的方向演替,从而提升系统的产甲烷能力。从以上来看,生物炭的添加对利于系统稳定性的微生物菌群有一定的富集作用,从而缓解厌氧消化系统中的氨抑制现象。