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傳統(tǒng)的厭氧消化過程主要包括水解、產(chǎn)酸發(fā)酵、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個階段，然而由于產(chǎn)酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群代謝速率不平衡，在面臨高有機負荷的廢水時，易造成丙酸、丁酸等3碳及以上揮發(fā)酸在厭氧系統(tǒng)中累積，從而降低厭氧反應器處理效能和運行穩(wěn)定性。3碳及以上揮發(fā)酸的累積問題，是厭氧工藝高效穩(wěn)定運行面臨的主要難題之一。
中國科學院城市環(huán)境研究所葉志隆團隊提出一種新型高效兩相厭氧系統(tǒng)，通過在常溫（24±1℃）產(chǎn)酸相系統(tǒng)中富集同型產(chǎn)乙酸菌，改變代謝過程中的碳流向，使更多的碳流向乙酸和甲酸等低碳酸，從而為后續(xù)的產(chǎn)甲烷相提供更加“優(yōu)質(zhì)”的底物。研究表明，經(jīng)過同型產(chǎn)乙酸菌的富集，產(chǎn)酸相系統(tǒng)的酸化率由30.57 %提高至34.25 %。其中，甲酸和乙酸等低碳酸的占比由34.86 %提高至55.70 %。該研究為降低厭氧系統(tǒng)中的酸積累風險提供了一種新思路。
相關研究成果以Homoacetogenesis is altering the metabolic pathway of acidogenic microbiome and combating volatile fatty acid accumulation in anaerobic reactors為題發(fā)表在期刊Journal of Environmental Chemical Engineering上。博士研究生呂尊敬為論文第一作者，葉志隆研究員，潘小芳助理研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金（51808525, 22006146），福建省科技計劃引導項目（2021Y0070）資助。
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（原標題：城市環(huán)境研究所在緩解厭氧反應器中3碳及以上揮發(fā)酸的積累方面取得進展）
