随着我国农村经济的发展和城市化步伐的加快，剩余农作物秸秆和富含纤维素类废弃物的城市生活有机垃圾的产量将会持续增加，它们所带来的污染也愈发严重，同时能源和其它资源的缺乏对我国经济发展的制约也越来越明显，而废弃物的资源化利用是解决环境污染和开发新资源的重要手段。 　　本文探讨了控制瘤胃微生物转化木质纤维素效率的主要生态因子、预处理对生物降解的影响及其机制；进行了两种人工仿生瘤胃反应器转化纤维素类废弃物的工艺学、动力学研究，并在微尺度上对生物转化过程进行了分析。研究结果表明，微波预处理促进了蒲草发生有利于生物降解的物理和化学结构的变化；应用瘤胃微生物降解玉米秸秆可获得较高的降解效率和VFA产率；应用改进型上流式污泥床反应器作为人工瘤胃反应器应用于纤维素类废弃物的降解技术上可行。文章同时指出，本研究建立的5-20nm软X射线透射成像技术可以被推广到其它较厚生物样品的无损观察。