根据国家节能减排的要求以及随着生物甲烷新能源技术的快速发展，厌氧发酵处理有机废弃物已成为主流趋势。但影响厌氧发酵的因素众多，因此目前沼气工程普遍存在两低一高的问题，即“产气量低、CH4浓度低、能耗高”，所以探究提高厌氧发酵效率的手段是解决这一问题的关键。　　因此本论文利用生化反应与化学反应的共同点，从传统化工强化手段中的催化剂、温度、浓度三个角度出发，应用到厌氧发酵中，通过添加载体、改变温度以及改变沼气分压三种方法对厌氧发酵进行干预，探索其对产气效果的影响。　　本文针对猪粪发酵效率不高的问题，通过向猪粪发酵罐中添加粉末活性炭的方式，研究其作为载体材料对猪粪厌氧发酵效率的影响。结果表明在猪粪厌氧发酵过程中添加粉末活性炭能够有效提高沼气产量，最高提高14％。活性炭表面被大量的棒状菌、球菌以及胞外聚合物附着，形成生物膜，有效的提高了厌氧发酵的效率。　　温度是影响厌氧发酵最重要的因素，本文对中国石化仪征化纤股份有限公司PTA废水厌氧发酵体系进行实验重复并逐步将温度由38℃升高温度至50℃，研究由中温发酵变为高温发酵对PTA废水厌氧发酵的影响。结果表明，升高温度能够大幅提升沼气产量，50℃时厌氧发酵的日产气量是40℃的2.2倍，并且COD产气率由0.36 m3·kg-1（接近理论产气率）提高至0.40 m3·kg-1;随着温度升高系统需要恢复稳定时间更长，40℃时需要10d，而50℃时则需要31d。;38℃和50℃两种温度下优势菌都是耗乙酸型甲烷丝菌属(Methanothrix)和耗氢型甲烷绳菌属(Methanolinea)，并且随温度升高，菌群数量随之上升，分别由55％和27％上升至57％和32％，可以看出中高温条件下均是以耗乙酸产甲烷为主要途径。　　本文通过ASPEN Plus模拟以及实验对厌氧发酵系统中沼气进行脱除，探究改变沼气分压对厌氧发酵产气的影响。沼液循环过程中去除CH4，能够最有效地增加甲烷的产量，最高可以使CH4产量提升33％;而去除循环沼液中CO2，可以提高沼气中甲烷的相对浓度，最高可达到94％;通过向厌氧发酵罐中鼓入N2脱除沼气可以有效加快产气速率，使产气高峰提前1d，并且产气量最高提高67.67％，COD去除率提高23％。