目前城镇污水处理量急剧增加，城镇污水厂将产生大量的剩余污泥，含有大量的微生物及碳源物质，将其发酵获得附加值较高的有机酸是近年来的研究热点。而污泥单独发酵存在碳氮比失调的问题，餐厨垃圾含有大量的有机质，可采用餐厨垃圾对污泥进行调质。课题组前期研究发现，剩余污泥与餐厨垃圾联合发酵可促进乳酸的产生。零价铁作为一种微生物的营养元素和一种高效的催化剂，但针对其对联合发酵产乳酸的研究尚无报道，本论文研究了零价铁对污泥与餐厨垃圾联合发酵产D-乳酸的影响。　　在20℃发酵条件下，研究对比不同发酵促进剂（铁、炭、铁炭）对发酵体系产D-乳酸的影响，结果表明零价铁能显著促进发酵体系产D-乳酸；在此基础上，研究对比不同pH值对零价铁发酵体系产D-乳酸的影响，结果表明pH值不调节时更有利于零价铁发酵体系产D-乳酸；进而，研究了不同发酵温度（20℃、35℃、50℃）对零价铁促进D-乳酸效应的影响，结果表明50℃有利于零价铁发酵体系产D-乳酸。　　在此基础上，文章研究了不同零价铁投加量对联合发酵体系产D-乳酸的影响，结果表明少量零价铁能促进发酵体系D-乳酸的产生并提高D-乳酸的OA值（光学纯度），过量零价铁会抑制D-乳酸的产生且降低D-乳酸的OA值，其中R-60（零价铁投加量60 mg/gVSS）发酵体系6d时D-乳酸产量及OA值分别为0.33 g/gVSS、75.00％。对发酵体系物理指标（pH值、ORP值）进行测试，结果表明零价铁能适当提高发酵体系的pH值、降低发酵体系ORP值，pH及ORP的变化更有利于形成乳酸发酵适合的酸碱度和还原性的环境。进一步深入研究了发酵基质上清液可溶解性COD（SCOD）、分子量分布（凝胶色谱法）和发酵底泥官能团变化（红外光谱法），结果表明零价铁能促进发酵基质固态有机物的水解溶出；对发酵体系可溶解性糖、可溶解性蛋白质、VFA、腐殖酸（三维荧光光谱法）进行分析测试，结果表明零价铁能显著提高联合发酵体系可溶解性有机物的转化利用。　　为进一步探究零价铁对产乳酸的生化影响机理，本文针对发酵体系酶类系统进行分析，结果表明零价铁能提高发酵体系α-淀粉酶、蛋白酶和乳酸脱氢酶的活性，促进代谢产物的转化利用；发酵底泥电镜分析表明，零价铁能增加发酵体系杆状微生物的数量和微生物表面的孔隙度，发酵基质与微生物充分接触更有利于发酵产乳酸。对发酵底泥中的微生物进行高通量测序分析，结果表明零价铁能显著提高发酵体系微生物的多样性，微生物α-多样性和优势菌属显著提高，尤其R-60发酵体系最高，随着零价铁投加量的增加，Bacillus菌属（芽孢杆菌属）丰度不断提高，Bacillus菌属通常通过同型乳酸发酵产乳酸，其中R-900发酵体系Bacillus菌属丰度为48.84%。　　综合上述生化实验结果，对发酵体系D-乳酸产量及OA值做机理分析发现：过量零价铁促进发酵体系产L-乳酸，抑制了D-乳酸的产生。通过模拟外加L-乳酸，研究过量L-乳酸对D-乳酸产生的抑制性发现：L-乳酸不会抑制D-乳酸的产生；同时，分析了不同价态铁元素的转化与D-乳酸的关系发现，不同价态铁元素之间电子转移会形成选择性还原力，推测Fe2+和Fe3+离子之间电子转移促进发酵体系产D-乳酸，因此分别向兼性发酵体系和厌氧发酵体系投加适量的Fe2+离子（兼性条件下 Fe2+会转变为Fe3+），实验结果表明Fe2+和Fe3+离子之间电子转移能促进发酵体系D-乳酸的产生。