據(jù)中國農(nóng)科院最新消息，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團隊提出了一種新的沼氣發(fā)酵攪拌技術(shù)——間歇空氣攪拌，可以提高沼氣的發(fā)酵和產(chǎn)氣效率，改變了沼氣發(fā)酵需要在嚴(yán)格厭氧條件下進行的傳統(tǒng)認(rèn)識。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《生物資源技術(shù)（Bioresource Technology）》。
空氣攪拌的容積產(chǎn)氣率與其他攪拌方式的比較
團隊成員、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣所楊紅男博士介紹，攪拌是畜禽糞污沼氣發(fā)酵不可或缺的工藝環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的攪拌方式有機械、水力和沼氣攪拌。相比水力攪拌和機械攪拌，沼氣攪拌在能耗、運行成本和實用性方面更具有發(fā)展?jié)摿Α５钦託鈹嚢枰资墚a(chǎn)氣量的影響，并且需要防爆鼓風(fēng)機、安全閥等復(fù)雜的安全設(shè)施。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，由于氧氣（空氣）對嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌具有毒害作用，因此，沼氣發(fā)酵需要在厭氧條件下進行。
團隊基于國內(nèi)外有關(guān)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)對微量氧氣耐受及機制的最新研究進展，提出了采用間歇空氣攪拌替代沼氣攪拌的科學(xué)假設(shè)。通過實驗室小試，證明了空氣攪拌的可行性，并得出結(jié)論：相比現(xiàn)有的攪拌方式，間歇空氣攪拌可以進一步提高產(chǎn)氣效率，同時還具有去除沼氣中硫化氫的作用。
研究表明，間歇空氣攪拌對沼氣發(fā)酵過程產(chǎn)氣效率提升的主要原因包括：空氣攪拌增強了底物與微生物之間的傳質(zhì)效率；空氣攪拌創(chuàng)造了瞬時的微氧環(huán)境，促進了顆粒性有機物的水解和揮發(fā)性脂肪酸的降解，增強了兼性菌和氫營養(yǎng)性產(chǎn)甲烷菌之間的互營關(guān)系。通過本研究，人們對沼氣發(fā)酵過程兼性厭氧和嚴(yán)格厭氧微生物之間的關(guān)系與物質(zhì)轉(zhuǎn)化有了新的理解和認(rèn)識。
