厭氧發(fā)酵制備生物燃?xì)饧夹g(shù)，在緩解能源短缺、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少環(huán)境污染、應(yīng)對(duì)氣候變化，緩解三農(nóng)問題、推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)以及發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)生態(tài)文明方面已顯示出了其不可替代的作用。然而，在技術(shù)層面，目前普遍采用的單一原料、低負(fù)荷厭氧發(fā)酵難以獲得較高的原料產(chǎn)氣率和池容產(chǎn)氣率，從而限制了生物燃?xì)夤こ痰慕?jīng)濟(jì)盈利性�；旌显�料厭氧發(fā)酵可以通過優(yōu)化原料特性和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高原料產(chǎn)氣率；高負(fù)荷厭氧發(fā)酵能夠顯著提高池容產(chǎn)氣率，但較高的負(fù)荷會(huì)降低原料產(chǎn)氣率，兩者存在一定的矛盾關(guān)系。而且，高負(fù)荷條件下的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)容易酸化失穩(wěn)，造成發(fā)酵系統(tǒng)的不穩(wěn)定，甚至崩潰。
     中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所研究員劉曉風(fēng)課題組的副研究員李東，為平衡原料產(chǎn)氣率和池容產(chǎn)氣率，實(shí)現(xiàn)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的效率與穩(wěn)定兼顧，從工藝優(yōu)化、抑制機(jī)理、生物強(qiáng)化、失穩(wěn)控制四個(gè)方面開展高負(fù)荷混合厭氧發(fā)酵制備生物燃?xì)饧夹g(shù)研究，目前取得了階段性進(jìn)展。在工藝方面，通過混合發(fā)酵原料配比、不同有機(jī)負(fù)荷條件下的產(chǎn)氣效率與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，獲得了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)較佳的原料配比和有機(jī)負(fù)荷率以及再次條件下的原料產(chǎn)氣率和池容產(chǎn)氣率；在抑制機(jī)理方面，通過對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)的中間代謝產(chǎn)物、液相因子等的監(jiān)測(cè)和代謝途徑分析，明確了不同原料特性條件下高負(fù)荷厭氧發(fā)酵的抑制成因，并構(gòu)建了抑制區(qū)域分布圖；在生物強(qiáng)化方面，通過對(duì)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的限制步驟/因子分析，利用互營(yíng)丙酸+丁酸氧化菌、互營(yíng)乙酸氧化菌+嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的組合策略，強(qiáng)化了厭氧發(fā)酵過程降解較慢的限速步驟，并對(duì)已經(jīng)酸化的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)行抑制解除；在失穩(wěn)控制方面，篩選除了具有失穩(wěn)預(yù)警功能的指標(biāo)，通過單一指標(biāo)優(yōu)化整合形成耦合指標(biāo)，構(gòu)建了高負(fù)荷厭氧發(fā)酵失穩(wěn)預(yù)警模型，初步探索出一套高負(fù)荷穩(wěn)定發(fā)酵的控制策略。