近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)生物質(zhì)能源與材料交叉研究中心姚義清教授團(tuán)隊在生物質(zhì)高值能源化領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。研究成果以“An Innovative Strategy for Overcoming Ultra-High Ammonia Nitrogen Inhibition on Anaerobic Methanogenesis via Stepwise Domestication”為題發(fā)表在《Microbiome》，論文通訊作者為姚義清教授，博士生吳恒和山東民和生物科技股份有限公司高級工程師董泰麗為論文共同第一作者。

在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，厭氧發(fā)酵又一次受到高度關(guān)注。然而，高氮類農(nóng)業(yè)固廢厭氧發(fā)酵過程中易發(fā)生氨氮的過量積累，嚴(yán)重抑制產(chǎn)甲烷古菌的活性甚至致死，阻礙生物天然氣工程的可持續(xù)運營。針對這一產(chǎn)業(yè)上的技術(shù)痛點，姚義清教授團(tuán)隊創(chuàng)新提出“超高氨氮重構(gòu)產(chǎn)能微生物策略”，形成穩(wěn)定的“水解-產(chǎn)酸-產(chǎn)甲烷”微生物協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，通過雙組分系統(tǒng)調(diào)控，最終構(gòu)建成“氫營養(yǎng)型+乙酸營養(yǎng)型”雙路徑協(xié)同的產(chǎn)甲烷系統(tǒng)，實現(xiàn)了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)在6000mg/L的超高氨氮濃度條件下穩(wěn)定運行。

該技術(shù)通過與山東民和生物科技股份有限公司2.4萬立方發(fā)酵規(guī)模、日提純生物天然氣2萬方的工程歷時2年多的合作，驗證了本技術(shù)的可行性，具備支撐超大型生物天然氣工程的潛力。本研究突破高濃度氨氮對產(chǎn)甲烷系統(tǒng)的抑制瓶頸，為大宗農(nóng)業(yè)有機固廢無害化處置和資源高效循環(huán)提供了可復(fù)制、可推廣的技術(shù)路徑。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1186/s40168-025-02255-y