科创中国

本发明公开了一种利用羰基铁促进厌氧消化的方法,涉及生物发酵技术领域.所述方法包括:在发酵料液中添加羰基铁进行厌氧消化.本发明将羰基铁应用于厌氧消化,可以提高厌氧消化效果,进而提高甲烷的产量.羰基铁一方面可以通过促进微生物铁呼吸进而加速复杂有机物的降解,另一方面可以为微生物提供生长必需的铁元素补充,对水解酸化菌和产甲烷菌均存在促进作用.

本发明提供了一种利用羰基铁促进厌氧消化的方法，以解决长期运行的厌氧消化系统运行效率低、稳定性差等问题。本发明将生物炭耦合羰基铁应用于厌氧消化，可以提高厌氧消化效果，进而提高甲烷的产量。

羰基铁一方面可以通过促进微生物铁呼吸进而加速复杂有机物的降解，另一方面可以为微生物提供生长必需的铁元素补充，对水解酸化菌和产甲烷菌均存在促进作用。生物炭和羰基铁耦合添加应用于厌氧消化，存在协同增效作用，可进一步促进诱导酶的产生及微生物需要的中间代谢物的合成，缩短微生物的适应期。由于铁炭之间存在电位差，生物炭和羰基铁可能在厌氧消化系统内形成微电解系统，分别充当阳极和阴极以授受电子，协同促进互营产甲烷途径中的电子传递。添加生物炭会降低发酵料液的pH值，添加羰基铁使发酵料液pH升高，生物炭和羰基铁耦合添加对pH的提升效果更显著。生物炭和羰基铁可以通过调节发酵料液的电导率来调节可溶盐浓度，进而提高厌氧消化微生物的活性。生物炭和羰基铁还可应用于餐厨垃圾等底物的厌氧消化。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所面源污染研究团队，主要从事废弃物资源化利用和流域农业面源污染防控研究工作，围绕农业废弃物资源化利用效率领域发表论文20余篇，制定农业行业标准5项。

本发明的方法适用于动物粪便、餐厨垃圾、尾菜等易腐有机物。在以鸡粪为底物的厌氧消化系统内加入生物炭耦合羰基铁，可使甲烷产量提高30%以上。

本项科技成果可以通过技术委托研发、技术服务、技术合作、技术入股等多种方式进行转化。