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在厌氧消化（AD）研究中，BMP 测试结果受多种因素影响且低温下研究较少。研究人员评估了 WAS、OKW 及其共消化在 20°C 的 BMP，利用 Gompertz 方程一阶导数分析。结果显示共消化提升甲烷产量，还识别出两类底物组分。为低温厌氧消化提供新思路。
在厌氧消化的研究领域，就像探索一座神秘的宝藏岛屿，充满了未知与惊喜。生化甲烷潜力（BMP）测试，本是评估有机底物甲烷生产能力的重要 “钥匙”，却因测试方法的差异、操作条件的不同，导致结果常常 “飘忽不定”。目前，多数关于 BMP 的研究都集中在标准中温范围，而在低温环境下的研究少之又少。可别小看低温环境，在那些常年气温较低的地区，了解低温下沼气池（厌氧消化池）的运行情况，对提升能源产出意义非凡，要是能在不额外加热的情况下提高能源产量，那简直就是找到了 “宝藏密码”。所以，为了揭开低温厌氧消化的神秘面纱，来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》上，为该领域带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，在样本选择上，精心挑选了剩余活性污泥（WAS）、有机厨余垃圾（OKW）作为底物，并设置了两种不同比例的共消化组合（Co-D1：65/35% OKW/WAS；Co-D2：35/65% OKW/WAS） 。接着，利用一阶（FO）和修正 Gompertz（MG）这两种动力学模型对 BMP 曲线进行深入剖析，确定相应的动力学常数。此外，运用 Gompertz 方程一阶导数（dV/dT）这一独特方法，精准识别底物组分及其动力学常数。
下面来看看具体的研究结果：
- 底物特性：通过对底物的全面表征发现，所有底物的 VS/TS 比值表明其固定固体含量低（< 30%），意味着含有大量可生物降解的有机物。即使研究中使用的是合成的 OKW 底物，其 VS 含量也和真实的食物或厨余垃圾相似。
- 甲烷产量：研究数据显示，共消化发挥了神奇的效果，有效防止了培养基酸化，显著提升了甲烷产量。其中，Co-D2 的表现尤为突出，甲烷产量达到 261.0 mLCH4/g-VSadd，远超 WAS（192.8）和 OKW（81.2） ，而且这个产量和中温条件下类似底物的产量相当，充分展示了嗜冷共消化的能源潜力。
- 动力学常数：动力学模型分析得出，相关常数的决定系数超过 0.90，这表明模型对数据的拟合效果良好，能有效反映厌氧消化过程。
- 底物组分识别：借助 Gompertz 方程一阶导数这一有力工具，研究人员成功识别出两类底物组分，即易生物降解和难生物降解的有机物，为深入了解厌氧微生物的降解途径提供了关键线索。
研究结论表明，BMP 测试在预测不同底物及共消化的甲烷潜力方面表现出色。尽管底物的 C/N 比和 pH 条件存在差异，但共消化确实能防止培养基酸化，提升底物的 BMP。特别值得一提的是，Co-D2 的优异表现并非得益于 C/N 比的改善，而是 WAS 中含有的含氮化合物发挥了重要作用。这项研究意义重大，它为厌氧微生物动力学和底物降解途径的研究打开了新的大门，揭示了嗜冷共消化在甲烷生产中的有效性，为低温地区的厌氧消化工程设计提供了宝贵的理论依据和实践指导，有望推动该领域朝着更高效、更节能的方向发展。
