Inhibicija amonijaka se često javlja tokom anaerobne fermentacije organskog otpada bogatog dušikom, kao što su stočni gnoj i kuhinjski otpad, što dovodi do smanjenja performansi proizvodnje metana. Kako bi se analizirao mehanizam inhibicije amonijaka, Laboratorij za istraživanje biomase biohemijske konverzije Guangzhou Energy Research Institute, Kineska akademija nauka, otkrio je mehanizam inhibicije amonijaka u smislu performansi proizvodnje gasa, Gibbsove slobodne energije ključnih metanogenih reakcija, energije i protok materijala, sukcesija mikrobne zajednice i aktivnost mikrobnog prenosa elektrona tokom anaerobne fermentacije uz postepeno povećanje koncentracije amonijaka. Utvrđeno je da se povećanjem koncentracije amonijaka smanjuje proizvodnja metana, akumuliraju se hlapljive masne kiseline u fermentacionom sistemu, Gibbsova varijacija slobodne energije propionske kiseline i metanaciona reakcija razgradnje maslačne kiseline povećava, a protok energije iz sirovine za fermentaciju do metan se značajno smanjio (slika 1).
Osim toga, relativna brojnost bakterija koje proizvode kiselinu bila je značajno veća od one metanogenih bakterija; značajno povećanje u obilju gena ATP sintaze, kao i povećanje obilja gena povezanih s transportom makromolekula, pokazalo je da je elektrohemijski gradijentni put proizvodnje ATP-a oslabljen pri visokim koncentracijama amonijaka i da je put proizvodnje ATP-a poboljšan fosforilacijom bakterije. nivo podloge (slika 2); i obilje gena za transfer elektrona povezanih sa procesom kiseline u metanogenezu je značajno smanjeno, ograničavajući efikasnost interkalacije elektrona među mikroorganizmima. efikasnost, što je bio glavni razlog za nakupljanje hlapljivih masnih kiselina i manju proizvodnju metana. Na osnovu gore navedenih rezultata, pretpostavljena je hipoteza da visoka koncentracija amonijaka uglavnom inhibira efikasnost mikrobnog prenosa elektrona tokom metanacije organskog otpada. Stoga, dodavanje elektrona u sistem fermentacije ima potencijal da ublaži inhibiciju amonijaka i poboljša efikasnost fermentacije.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Chemical Engineering Journal pod naslovom Efekat amonijaka na anaerobnu digestiju: fokusiranje na protok energije i prenos elektrona. Ovaj rad podržali su Komitet za promociju inovacija mladih Kineske akademije nauka i Nacionalna fondacija za prirodne nauke Kine.
