研究发现空气搅拌对高固体厌氧消化系统性能的影响及其机制

　　近日，农业农村部沼气科学研究所畜禽粪污能源化利用与污染控制创新团队发现空气搅拌对高固体厌氧消化系统大分子物质水解、碳转化和甲烷生产的促进作用，并从功能基因角度阐述其机制，为提高厌氧消化系统效能提供参考。相关研究成果发表在《生物资源技术（Bioresource Technology）》上。

　　搅拌是沼气发酵不可或缺的重要环节，适当的搅拌可促进传质传热、提高有机物的降解转化效率以及沼气逸出。空气搅拌是近几年提出的一种新的厌氧消化系统搅拌方式，其可行性已在实验室小试和工程应用中得到验证。但以往研究主要将空气搅拌应用于低固体厌氧消化系统。因此，无法全面评估空气搅拌在厌氧消化工艺中的适用性。

　　该研究进一步发现空气搅拌对高固体厌氧消化系统性能的影响，并通过碳转化、微生物群落和关键功能基因等分析揭示其内在机制。研究发现，当空气搅拌强度在12.5-62.5 毫升/(升•分钟)范围时，与不搅拌相比，甲烷产率提高了6%-13%，大分子物质的水解速率提高了5%-16%，甲烷形式的碳回收率提高了6%-7%。在空气搅拌条件下，功能菌群和水解代谢相关酶的丰度较高，从而促进有机质的降解和甲烷的产生。该研究为利用空气搅拌来改善高固体废物的厌氧消化提供了一些新的见解。

　　该研究得到现代农业产业技术体系建设专项资金等项目的支持。(通讯员 周丹丹)