玉米秸秆蒸汽爆破就是通过高温高压实现木质纤维素的三素分离,得到便于工业化利用的纤维素、半纤维素和木质素。在蒸汽爆破过程中,玉米秸秆量与进水量的质量关系为1:2～1:4左右,这导致玉米秸秆汽爆过程中产生大量高温有机废水。将废水与牛粪进行混合厌氧发酵不仅可以将废水中的热量和有机物质有效利用,还可以实现废水与牛粪的无害化,对生物质能生产和环境保护方面具有重要意义。但是废水中的糠醛和5-羟甲基糠醛会抑制产甲烷微生物的活性,目前对玉米秸秆汽爆废水的特性及与牛粪混合厌氧发酵的反应条件尚未明确,因此探究牛粪与废水混合厌氧发酵的特性对充分利用玉米秸秆汽爆废水至关重要。为此,首先进行了牛粪与废水混合厌氧发酵的序批式试验,探究废水含量对混合厌氧发酵的影响,之后采用连续进出料与间歇进出料的方式,探明有机负荷对混合厌氧发酵的影响规律,确定发酵系统产甲烷的最佳有机负荷。主要研究结果和结论如下:(1)添加玉米秸秆汽爆废水量为40 g/L的试验组在混合厌氧发酵的序批式试验中产气效果最好,累积产甲烷量为2659.79 m L,比对照组多产20.86%的甲烷,其TS、VS降解率分别比对照组高35.2%和35%,发酵系统中含有适量的玉米秸秆汽爆废水可以促进底物的降解,提高底物中有机物的利用率,从而提高甲烷产量。(2)在连续增加有机负荷的试验中,废水添加量为40 g/L的试验组比另一试验组和对照组具有更好的产甲烷能力及有机负荷承载能力,其在每日进出料123.08 g即有机负荷为13.94 g/(L·d)时,日产甲烷量最高,为629.19 m L,是对照组的1.57倍,容积产气率达1.28L/(L·d),甲烷含量可达61.69%,远高于对照组的45.8%,添加适量玉米秸秆汽爆废水在提高甲烷产量的同时还提升了所产沼气的品质。(3)在间歇增加有机负荷的试验中,试验组在间歇1天时具有较高的产甲烷效率以及底物降解率,周期内产甲烷总量为888 m L,比对照组多产甲烷436 m L,所产甲烷含量为58.12%,总容积产气率为1.53 L/(L·T),比对照组多产0.52 L/(L·T),日产甲烷比同有机负荷下连续增加进出料的试验组少162.26 m L,试验组在间歇1天进出料时的TS降解率为60.4%,比对照组高20%,比同有机负荷下连续增加进出料的试验组高17.63%。