随着我国畜禽行业的迅速发展，养鸡场的规模与数量也与日俱增。养鸡行业的迅速扩增导致鸡粪的大量累积。厌氧消化处理鸡粪等有机废弃物是一种环境友好型的处理方式，其不但能够产生清洁能源沼气，是一种有效的碳零排手段，而且厌氧剩余的沼液和沼渣均可以用作有机肥，从而在处理鸡粪的同时，能够实现废弃物资源化与能源化利用。厌氧消化系统的稳定以及高效运行对工厂十分重要。然而，鸡粪中由于含有大量的蛋白质、尿酸、尿素等，其会在厌氧消化过程中转化成氨氮。过量的氨氮累积会对整个系统造成抑制性影响，从而使得工厂运行不稳定，甚至有可能导致系统彻底崩溃。 

 中国科学院成都生物研究所生物质能源项目组李东研究员，针对高氮含量鸡粪在高温、高负荷厌氧消化的“三高”条件下容易发生氨抑制的工程瓶颈问题，开展负荷冲击试验，对厌氧消化过程的各种预警指标进行每日监控以及微生物群落进行分析，探究鸡粪高温厌氧消化的失稳极限，结果表明最高稳定厌氧消化负荷为5.0 g VS/(L？d)，在此负荷条件下的平均容积甲烷产率为0.76 L/(L？d)。李东研究员提出厌氧消化失稳预警指标必须至少符合三个特性，包括可识别的单向变化、较长的提前响应时间和显著的突变。通过对各种监测指标以及耦合指标进行分析评估，筛选确定了符合以上三个特性的正丁酸/异丁酸比值作为鸡粪高温厌氧发酵系统的最佳预警指标，该指标的失稳阈值为0.45，同时初步判定了异丁酸的降解机理为丙酸途经。随后，对不同发酵时期的微生物群落进行分析，联合各项指标的变化，解析了鸡粪高温厌氧消化系统的失稳机理，为其工业化稳定运行提供了有力的指导。 

 该研究成果以硕士研究生敖天杰为第一作者、李东研究员为通讯作者发表在Energy期刊上。该研究得到了国家重点研发计划课题(2019YFD1100603)、四川省科技计划项目（2020ZHZY0008,2020ZYD022）成都市国际合作项目（2019-GH02-00024-HZ）、西部之光项目(2018XBZG_XBQNXZ_A_004, 2019XBZG_JCTD_ZDSYS_001)、中国科学院青年创新促进会等的支持。 

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　　鸡粪高温厌氧消化性能和微生物群落结构的演变