厭氧發(fā)酵制備生物燃氣技術(shù)，在緩解能源短缺、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少環(huán)境污染、應對氣候變化，緩解三農(nóng)問題、推進城鎮(zhèn)化建設(shè)以及發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、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，從而限制了生物燃氣工程的經(jīng)濟盈利性�；旌显�料厭氧發(fā)酵可以通過優(yōu)化原料特性和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高原料產(chǎn)氣率；高負荷厭氧發(fā)酵能夠顯著提高池容產(chǎn)氣率，但較高的負荷會降低原料產(chǎn)氣率，兩者存在一定的矛盾關(guān)系。而且，高負荷條件下的厭氧發(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。
     中國科學院成都生物研究所研究員劉曉風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、抑制機理、生物強化、失穩(wěn)控制四個方面開展高負荷混合厭氧發(fā)酵制備生物燃氣技術(shù)研究，目前取得了階段性進展。在工藝方面，通過混合發(fā)酵原料配比、不同有機負荷條件下的產(chǎn)氣效率與穩(wěn)定性評價，獲得了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)較佳的原料配比和有機負荷率以及再次條件下的原料產(chǎn)氣率和池容產(chǎn)氣率；在抑制機理方面，通過對發(fā)酵系統(tǒng)的中間代謝產(chǎn)物、液相因子等的監(jiān)測和代謝途徑分析，明確了不同原料特性條件下高負荷厭氧發(fā)酵的抑制成因，并構(gòu)建了抑制區(qū)域分布圖；在生物強化方面，通過對厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的限制步驟/因子分析，利用互營丙酸+丁酸氧化菌、互營乙酸氧化菌+嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的組合策略，強化了厭氧發(fā)酵過程降解較慢的限速步驟，并對已經(jīng)酸化的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進行抑制解除；在失穩(wěn)控制方面，篩選除了具有失穩(wěn)預警功能的指標，通過單一指標優(yōu)化整合形成耦合指標，構(gòu)建了高負荷厭氧發(fā)酵失穩(wěn)預警模型，初步探索出一套高負荷穩(wěn)定發(fā)酵的控制策略。