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摘要：高效转化有机固废性质厌氧的发酵产物，并实现循环利用，对环境污染可起到有效处理作用，且能源紧缺相关问题也能够迎刃而解。鉴于此，本文主要围绕着有机固废性质厌氧的发酵产物科学转化制备及其应用进展实施深入的研究和探讨，期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。
关键词：发酵产物；厌氧；有机固废；转化制备；应用
引言：
机固废厌氧的发酵产物往往有着极具复杂性转化制备及应用过程，为更好地制备及应用该有机固废厌氧的发酵产物，做好有机固废性质厌氧的发酵产物科学转化制备及其应用进展综合分析，有着一定的现实意义和价值。
1、酸化发酵基本代谢途径
所谓酸化发酵，即不同系列酶的催化反应构成的一个生化过程。厌氧的消化系内酸化代谢有着不同途径，极大地影响着系统自身性能及资源回收。酸化发酵的代谢网内部，最为主要产物为丙酮酸，其能够转变成如二氧化碳、氢气、乳酸、乙醇、丁酸、丙酸、乙酸等各种不同代谢的终端产物。代谢不同途径当中，微生物的群落、所处环境条件、基质类型等均决定着丙酮酸实际转换比例[1]。结合产物分布情况，酸化代谢实际途径以乳酸、丁酸、丙酸、乙醇及混合酸等类型为主。
2、制备及其应用
2.1在乙醇产物层面
乙醇型的发酵产物以乙酸、乙醇为主，伴随着大量的二氧化碳、氢气所生成。因乙醇产物不会对分支代谢的途径当中丙酮酸的脱氢酶产生较大抑制作用，故微生物的菌群混合酸型转换成乙醇型的发酵现象极易发生。发酵接种物驯化通常借助如好氧的活性污泥、厌氧的活性污泥等这些微生物的多样性类型启动种泥。乙醇的发酵菌群，其可在40d时间内被快速地驯化，通过小试及中试验证便可知晓，被驯化过后系统自身稳定性、缓冲性能相对较强。经驯化过后乙醇的发酵体系自身效能比较容易受到反应pH的环境、有机负荷、底物性质等参数所影响；添加氮源，乙醇发酵自身稳定性会降低。以不同的微生物相互协同化机理为基础，混合发酵的脂质类的物质、蛋白质、碳水化合物等酸化程度提高明显。以淀粉质、糖质为基本原料之下乙醇的生产工艺相对成熟，以纤维类、薯类、谷物类等为基本原料的乙醇发酵仍处试验期，若想实现商业化的生产还需要一定时间的推广应用[2]。为将乙醇发酵总体产率提高、将发酵周期有效缩短、实现工业化的生产运行，需注重乙醇发酵科学技术的优选，对工艺当中原料种类、菌剂加量、温度、pH、底物浓度等各项参数加以优化，注重乙醇发酵高效工程菌的建立及运用，对所制备完成乙醇产物经蒸馏加工处理后，获取高浓度的燃料乙醇。
2.2在丁醇产物层面
丁酸的发酵产物以乙酸、丁酸为主，占据产物总量超过70%，而丁酸平均为50%含量。在发酵期间，丁酸和乙酸会有大量关联性生成，因酸化过程乙酸增加浓度伴随着NADH2大量的过剩，逐渐提高丁酸浓度且可消耗，将NADH2的过剩问题有效解决。氢分压当在0.1hPa以下氛围，丁酸自发降解，吉布斯能比丙酸转换为乙酸反应小，相比较丙酸，丁酸更易实现乙酸转换。丁酸的厌氧整个发酵过程实际需求－420～－350mV氧化的还原电位。有机固废当成是底物实施丁酸发酵，生物代谢的产氢速率及其纯度得以提升，所获取产氢最大速率是2.37 m3∙d-1。工业生产当中，丁酸最广泛应用为梭菌属的菌株，以热丁烯的梭菌、土丁梭菌、丁酸梭菌为主。以秸秆、餐厨垃圾的混合原料作为基质丁酸的发酵，其优势菌种包含着乳酸的杆菌属、拟杆菌属。
梭状芽孢不同的杆菌，包含着丁酸梭菌、酪丁酸的梭菌均为丁酸发酵代表性的菌株；以过变梯度的凝胶电泳对丁酸发酵相应优势菌种实施细致分析后可了解到，以丁酸梭状的芽胞杆菌为主。基因改造后丁酸工程的菌株，其丁酸产率可得以提升。
2.3在乳酸产物层面
相比较化学合成，经发酵过程所生产乳酸优点以较高乳酸纯度、较小环境污染、少能量消耗、低发酵温度、低底物成本等为主，选择性导向乳酸两种不同异构体，也可导向其外消旋的混合物等。借助混菌发酵实施乳酸生产，促使乳酸纯度得以提升，但伴随发酵条件及其方法改变，会对微生物的群落结构及其乳酸光学纯度产生直接影响，故乳酸实际生产期间需依靠着纯菌种的乳酸科学培养及生产。在一定程度上，乳酸从属工业生产重要原料，在食品、医药、化妆品相关行业中被广泛性的运用，化学工业当中可用作单体，实现如聚乳酸、丙二醇等生物降解性聚合物科学生产[3]。D、L不同乳酸分子的异构物实际比例，其往往对最终产物自身物理性质起着决定性作用，故乳酸工业生产当中映体纯度应设为重要的一项指标。可以说，乳酸生产技术工艺瓶颈集中表现为需提升预处理原料实际效果及糖化效率。木质的纤维素、淀粉相关难降解类型生物质务必经酶降解、物理化学等预处理，将它所固有化学结构打破。木质的纤维素预处理期间，务必要考虑到产生副产物这一情况，因副产物会对发酵产量产生一定影响，细胞实际代谢途径会变化，后期酶解发酵处理过程会对发酵过程产生一定抑制作用。甘油，其从属生产生物柴油一种副产品，可用于乳酸生产；食物垃圾往往碳水化合物为高含量，比较适宜当成是乳酸生产重要基质。伴随pH持续下降，处于酸性条件之下，可有效处理H+对乳酸发酵产生抑制问题。培养纯菌乳酸工艺，在加入了铵溶液、碳酸钙、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠各种中和剂过后，未解离性乳酸中和现象会产生，对抑制作用起到有效缓解作用，发酵效果可得到提高。混菌条件之下，pH若较低，则乳酸极易产生发酵代谢现象。可以说，乳酸杆菌从属产乳酸多样性细菌，生理及生化特性较为独特。20℃-45℃为大部分乳酸杆菌最佳的生长温度，有着极高酸性条件下耐受特性，能够实现选择性的实施D-型、L-型的乳酸生产。
2.4在丙酸产物层面
有机物的厌氧实际发酵过程，代谢重要中间产物为丙酸，受OLR、HRT、温度、pH各层面因素所影响，促使其实现有效合成。在一定程度上，酸质量为0.8-2 g·L-1浓度情况下，抑制现象易产生，因反应器实际形态及其运行参数差异，丙酸自身耐受负荷必然有差异存在。升流厌氧的颗粒污泥性质反应装置对丙酸冲击最大的负荷可起到降解作用，丙酸达0.02 g·L-1质量浓度情况下，抑制作用会产生。混菌条件之下，5.0-5.5p H、氧化还原－300~－100 m V电位为产丙酸的细菌生长优势条件。生物质不同有机废料当中，发酵纸张废料易有丙酸生成。为防止丙酸积累，确保厌氧消化处于稳定状态，可通过加入微量元素及底物消化等方式促进丙酸有效降解。升流污泥反应装置内部加入微量元素，降解丙酸速率可达23.4 g·（L·d）-1。有机负荷、pH等反应参数调控后，发酵类型改变，丙酸生产及积累得以避免。
3、结语
综上所述，为高效转化有机固废性质厌氧的发酵产物，实现对有机固废性质厌氧的发酵产物循环利用，应把握好酸化发酵基本代谢途径及乙醇、丁醇、乳酸、丙酸各种产物相关影响因素及其制备应用方法，以确保有机固废性质厌氧的发酵产物整体利用价值得以提升。
参考文献：
[1]赵俊.有机固体废弃物厌氧发酵产沼气的脱硫技术实际应用[J].石化技术，2019，26（008）：563-564.
[2]陈铭.合成气厌氧发酵制取生物燃料及化学品技术与机理探究[D].北京化工大学，2019，38（001）：235-236.
[3]朱文彬，高明，阴紫荷，等.有机废物厌氧发酵生物合成己酸研究进展[J].环境工程，2020，29（011）：131-132.