1.2.4 甲烷化中心理论

为从机理层面发展厌氧消化工艺的优化方法，解决胁迫状态下的甲烷化抑制问题，根据非稀释未接种的“自然”厌氧反应器——生活垃圾填埋场中长时间高度酸胁迫环境下甲烷化的突然启动现象[121-123]，及相关的反应器理论和振荡理论[35，124，125]，Vavilin等人[126，127]提出了甲烷化中心的概念。该理论认为，在高浓度抑制物如VFAs和氨等存在的胁迫环境中，产甲烷化过程是通过某些甲烷化代谢中心而启动的，这些代谢中心由于具有稳定的有机酸向甲烷转化的代谢流通量，可促进厌氧消化代谢流前端各节点上的初始电子供体（即颗粒态有机物）、中间代谢产物（即VFAs、H2、CO2等）和最终电子受体（即甲烷）的依次传递和快速流通，加速厌氧消化平衡状态的建立，使厌氧消化得以高效率地稳定进行；并继而使甲烷化区域持续扩展，直至使整个反应空间达到厌氧消化平衡状态（图1-3）。因此，深入了解甲烷化中心建立过程中的微生物过程机理，即可望采取工艺调控措施，人工促进功能微生态的演化，加快胁迫状态下甲烷化中心的建立，缩短迟滞期，从而改善易降解生物质废物厌氧消化过程的稳定性。

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图1-3 甲烷化中心模式图[126]