厌氧消化处理市政污泥以其成本低廉、操作简单、资源化程度高等特点在实际中被广泛应用,但同时也存在运行周期长、产甲烷效率较低等问题。本研究以提高污泥厌氧消化产甲烷效率为目标,开展了生物碱促进市政污泥厌氧消化产甲烷的研究。主要结论如下:比较了胆碱、苦参碱和阿托品对污泥厌氧消化性能的影响。结果表明,胆碱对污泥厌氧消化有促进作用,不仅提高甲烷产量,也加快产甲烷进程,但阿托品和苦参碱对污泥厌氧消化产甲烷并没有促进作用。探讨了胆碱投加量对污泥降解、产甲烷以及生物活性等的影响。结果表明,胆碱添加量为0.3 g/L时促进效果最佳,最高累积甲烷产量为225.7 m L/g挥发性固体,比对照提高30.0%。动力学拟合结果表明,胆碱的投加使产甲烷潜能提高37.0%（根据Cone模型）,产甲烷停滞期缩短32.8%。同时胆碱提高污泥的水解速率和最大产甲烷速率。分析了胆碱代谢中间产物2-（2-Hydroxyethoxy）-N,N,Ntrimethylethanaminium（HTMA）所起的作用。结果表明,胆碱污泥厌氧消化过程中会快速转变为一种更为稳定的代谢产物HTMA,该代谢产物可以提高葡萄糖在厌氧环境中的利用率,促进酸化,提高氢气产量。同时,投加胆碱在反应初期提高电导率（+7.0%）以及电子交换容量（+13.3%）。研究了胆碱对产甲烷代谢途径变化和微生物群落结构的影响。结果表明,投加0.3 g/L胆碱后,污泥厌氧消化中的产甲烷代谢途径的结构发生较大变化:在对照中乙酸型产甲烷是主要的产甲烷途径,而投加胆碱之后,氢型产甲烷成为主导,占甲烷产量的58.3%。然而,当以2000 mg/L的乙酸为厌氧消化的底物时,胆碱反而提高乙酸型产甲烷途径（+17.0%）。微生物群落分析表明,胆碱促进甲烷杆菌（Methanobacterium,+2.8%）,甲烷螺旋菌（Methanobacterium,+13.4%）,甲烷短杆菌（Methanobrevibacter,+129.2%）和甲烷八叠球菌（Methanosarcina,+202.7%）的富集,证实厌氧消化过程中投加胆碱可以促进氢型产甲烷途径,也可以提高菌群的适应性和系统的稳定性。