牛粪（CM）是一种富含木质纤维素的生物质，但在厌氧消化（AD）过程中其生物降解性较差。本研究主要对经过研磨处理的牛粪进行了化学（pH 4-12）、热处理（50-90°C）和热化学批量预处理实验，接触时间为6-24小时，以确定其在连续式厌氧消化系统中的最佳处理条件。木质素、纤维素和半纤维素的含量按照NREL标准方法进行测定。结果表明，在90°C和pH 12条件下进行的热化学预处理能够获得最高的甲烷产量、最佳的生物降解性能以及最大的生物质特异性甲烷产率（MSMPR），分别为180 mL CH₄/gCOD、51%和28.3 mL CH₄/gVSS-d，显著优于化学预处理（149 mL CH₄/gCOD、43%和20.9 mL CH₄/gVSS-d）和热处理（162 mL CH₄/gCOD、46%和15.3 mL CH₄/gVSS-d）；同时，该预处理方法还能有效去除木质素（14%）、纤维素（41%）和半纤维素（51%）。溶解度与最大甲烷产率（MSMPR）之间存在正相关关系，但当溶解度达到较高水平（约235 mg SCOD/gVSS）时，甲烷产量不再提升，这可能是由于在极端预处理条件下形成了抑制生物降解的化合物。所有预处理方法的溶解度都与修正后的严重程度指数（MSI）有良好相关性。通过Box–Behnken设计对甲烷产量进行了校准和验证，结果显示甲烷产量具有显著的温度依赖性。采用化学或热处理方法的连续式厌氧消化反应器运行稳定，但与批次处理相比并未表现出明显优势，表明长期适应过程并无明显益处。
