在2023年10月召开的中国沼气学会学术年会上,农业研究院提出,重点利用秸秆、畜禽粪便等农业废弃物进行协同厌氧发酵,实现资源循环利用。
首先,我们致力于提高沼液的质量和产气效率。 此外,也在积极探索厌氧发酵中间产品和最终产品的高价值应用,如在水产养殖中使用中链脂肪酸作为饲料添加剂,产生的沼液也可以反馈给种植业,形成种植养殖的良性循环。
针对厌氧发酵、水解、制酸、甲烷生产等环节高效产气课题,深入探讨了一系列前沿技术。 在水解过程中,发现共晶溶剂可以有效地分离材料纤维素的组分,为后续的高价值利用提供了基础。 在制酸过程中,重点是酸氨的调节和转化。 在产甲烷过程中,试图通过添加不同的载体来提高功能微生物的代谢和传导活性。
同时,农业科学院团队也在关注厌氧发酵工程的预警和监测技术。 借助先进的机器学习方法,对不同的中间代谢产物和工艺监测数据进行挖掘和分析,实现长期稳定的发酵控制,确保高效产气。 在这个过程中,筛选了一些有效的监测和预警指标。
在提高厌氧发酵产气质量方面,强调了导电介质增强技术的关键作用。 铁基材料、碳基材料和其他导电介质的使用增强了细菌和产甲烷菌之间的相互作用,促进了电子转移,从而增加了产气量、甲烷含量和气体质量。
针对厌氧发酵气与肥料共生,重点研究高固含量厌氧发酵技术。 通过优化发酵控制技术,打破了产气率低的瓶颈。 目前,关于如何通过高效的碳流循环和木质纤维素成分的充分降解来提高产气效率的研究正在进行中。 同时,还注重沼渣高效产肥的碳氮平衡技术研究,解决堆肥效率低、产品质量低的问题。
在酸化产物的组成调整方面,正在研究厌氧发酵中间产物的高效利用,特别是短链脂肪酸的效率提升和组分调控。 通过调整投料频率、pH值等参数,实现差异化产酸途径,为后续高值利用奠定基础。
最后,在平台化合物的高效合成方面,研究了厌氧发酵中间体合成中链脂肪酸的工艺。 借鉴国内外先进研究成果,成功驯化了高效微生物菌群,实现了连续发酵的稳定效果。