近日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所畜禽糞污能源化利用與污染控制創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)空氣攪拌對高固體厭氧消化系統(tǒng)大分子物質(zhì)水解、碳轉(zhuǎn)化和甲烷生產(chǎn)的促進(jìn)作用，并從功能基因角度闡述其機制，為提高厭氧消化系統(tǒng)效能提供參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物資源技術(shù)（Bioresource Technology）》上。
攪拌是沼氣發(fā)酵不可或缺的重要環(huán)節(jié)，適當(dāng)?shù)臄嚢杩纱龠M(jìn)傳質(zhì)傳熱、提高有機物的降解轉(zhuǎn)化效率以及沼氣逸出。空氣攪拌是近幾年提出的一種新的厭氧消化系統(tǒng)攪拌方式，其可行性已在實驗室小試和工程應(yīng)用中得到驗證。但以往研究主要將空氣攪拌應(yīng)用于低固體厭氧消化系統(tǒng)。因此，無法全面評估空氣攪拌在厭氧消化工藝中的適用性。
該研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)空氣攪拌對高固體厭氧消化系統(tǒng)性能的影響，并通過碳轉(zhuǎn)化、微生物群落和關(guān)鍵功能基因等分析揭示其內(nèi)在機制。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)空氣攪拌強度在12.5-62.5 毫升/(升?分鐘)范圍時，與不攪拌相比，甲烷產(chǎn)率提高了6%-13%，大分子物質(zhì)的水解速率提高了5%-16%，甲烷形式的碳回收率提高了6%-7%。在空氣攪拌條件下，功能菌群和水解代謝相關(guān)酶的豐度較高，從而促進(jìn)有機質(zhì)的降解和甲烷的產(chǎn)生。該研究為利用空氣攪拌來改善高固體廢物的厭氧消化提供了一些新的見解。
該研究得到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金等項目的支持。(通訊員 周丹丹)
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.128545
