近日，農業農村部沼氣科學研究所畜禽糞污能源化利用與污染控制創新團隊發現空氣攪拌對高固體厭氧消化系統大分子物質水解、碳轉化和甲烷生產的促進作用，并從功能基因角度闡述其機制，為提高厭氧消化系統效能提供參考。相關研究成果發表在《生物資源技術（Bioresource Technology）》上。
攪拌是沼氣發酵不可或缺的重要環節，適當的攪拌可促進傳質傳熱、提高有機物的降解轉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攪拌方式，其可行性已在實驗室小試和工程應用中得到驗證。但以往研究主要將空氣攪拌應用于低固體厭氧消化系統。因此，無法全面評估空氣攪拌在厭氧消化工藝中的適用性。
該研究進一步發現空氣攪拌對高固體厭氧消化系統性能的影響，并通過碳轉化、微生物群落和關鍵功能基因等分析揭示其內在機制。研究發現，當空氣攪拌強度在12.5-62.5 毫升/(升?分鐘)范圍時，與不攪拌相比，甲烷產率提高了6%-13%，大分子物質的水解速率提高了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酶的豐度較高，從而促進有機質的降解和甲烷的產生。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。
該研究得到現代農業產業技術體系建設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
