CN113337549A

CN113337549A - 一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法

Info

Publication number: CN113337549A
Application number: CN202110531284.7A
Authority: CN
Inventors: 陈畅; 蔡凡凡; 刘广青; 严湖; 林明; 孙俊芳; 金文雄; 金琰
Original assignee: Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2021-05-17
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2041-05-17
Also published as: CN113337549B

Abstract

本发明公开了一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，通过猪粪在厌氧反应器中定向酸化转化为不同高浓度有机酸，有机酸经膜分离后流加至聚羟基脂肪酸酯(PHA)合成反应器中，为发酵细菌提供碳源与氮源合成制备PHA。本方法抑制了猪粪厌氧发酵过程中甲烷的生成，克服猪粪中高氨氮的影响，成功实现其快速高浓度酸化，定向制备不同有机酸，并利用不同有机酸制备聚羟基丁酸酯(PHB)与聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)，同时实现3‑羟基戊酸(HV)含量的可控，最终达到通过控制猪粪厌氧酸化条件生产不同PHA产品的目标，制备具有良好力学性能的生物可降解塑料。

Description

一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法

技术领域

本发明属于猪粪利用技术领域，特别涉及一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法。

背景技术

我国是世界上第一养猪大国，每年产生大量的猪粪污，其具有高含水、高氨氮、高有机质等特点，若处理不当，会对环境造成严重的污染。常规的还田、堆肥等处理方式不仅无法充分利用猪粪中的有机质资源，还会不可避免地带来其他二次污染，如臭气、渗滤液污染等。因此，在大规模养殖场中，多以厌氧发酵制备沼气的方法来处理猪粪，但其产品种类单一、附加值低。

传统石油基塑料制品造成的“白色污染”问题日益严峻，亟需开发替代性的生物可降解塑料制品。其中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类完全可生物降解的塑料材料，由羟基脂肪酸 (HA)单体首尾相接聚合而成，目前已逐步成为当今研究的热点。在众多PHA产品中，由3-羟基丁酸(HB)聚合而成的聚羟基丁酸(PHB)以及由HB和3-羟基戊酸(HV)聚合而成的聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)拥有良好的生物可降解性、生物相容性、压电性和力学性能，因而备受关注。尤其是PHBV，由于HV单体的加入，其力学性能得到进一步改善，且HV组分含量不同可制备不同的生物可降解塑料产品。但其制造成本过高，已成为制约其未来发展的瓶颈。

厌氧发酵技术主要分为产酸阶段与产甲烷阶段。产酸阶段时，有机废弃物在水解酸化菌的作用下转化为有机酸，随后有机酸在产甲烷菌的作用下转化为甲烷。若能抑制猪粪厌氧发酵的产甲烷过程，积累大量有机酸，并通过条件调控，合成不同的PHB和PHBV产品，实现利用猪粪定向酸化制备生物可降解塑料的目标，提高附加值，实现环境效益与经济效益的双赢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，以猪粪为原料，通过调控温度、pH以及热激预处理接种物等技术手段，抑制厌氧发酵过程中产甲烷菌的活性，克服猪粪中高氨氮、难酸化的问题，将之定向转化为不同的高浓度有机酸，进而利用好氧细菌Cupriavidus necator将不同有机酸定向转化合成不同的PHA产品，形成一种有机结合厌氧发酵与好氧发酵的耦合工艺，实现以低成本废弃物资源化制备高附加值可生物降解塑料的目标。

技术方案如下：

一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，包括以下步骤：

(1)向厌氧反应器中一次性加入猪粪与接种物进行厌氧酸化发酵，总固体含量为1～14％，酸化周期5～10天，通过控制反应条件制备以下不同质量百分含量的有机酸中的任意一种：

a.控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为5～15g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为1:1～2:1，温度为35～40℃，反应系统pH为7～7.5，定向制备由乙酸、丙酸、丁酸和戊酸组成的有机酸，其中，乙酸20～25％，丙酸20～30％，丁酸30～35％，戊酸10～20％；

b.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为10～20g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为 1:1～2:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为35～40℃，定向制备由乙酸、丙酸和丁酸组成的有机酸，其中，乙酸20～25％，丙酸15～20％，丁酸60～65％；

c.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为25～40g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为 1:1～3:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为35～40℃，定向制备由乙酸、丁酸和戊酸组成的有机酸，其中，乙酸15～45％，丁酸45～70％，戊酸5～20％；

d.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为20～40g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为 1:1～3:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为50～60℃，定向制备仅含乙酸和丁酸的有机酸，其中，乙酸35～40％，丁酸60～65％；

e.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为70～100g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为 3:1～5:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为50～60℃，定向制备仅含丁酸的有机酸；

f.通过热激法预处理厌氧活性污泥，改变微生物群落结构，抑制甲烷生成。控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为70～100g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为3:1～5:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，定向制备仅含丁酸和戊酸的高浓度有机酸，其中，丁酸85～95％，戊酸5～15％。

(2)利用膜分离系统回收步骤(1)中酸化液，分离后的固体残渣用作有机肥；

(3)将步骤(2)中得到的酸化液流加至PHA合成反应器中，调整反应器环境为适合产PHA的条件，接种PHA合成细菌发酵生产PHA，并根据步骤(1)中不同条件下定向制备的不同质量百分含量的有机酸合成制备以下PHA产品中任意一种，其中：

a.将仅含偶数碳的有机酸定向转化合成聚羟基丁酸；

b.利用含有奇数碳的有机酸合成制备聚羟基丁酸戊酸共聚酯，根据有机酸中丙酸和戊酸的比例，定向调控PHBV中3-羟基戊酸的含量；

(4)收集步骤(3)中富含PHA的菌体，破壁过滤后得到PHA产品，过滤液分别回流至步骤(1)和步骤(3)中以减少厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中用水添加。

优选地，步骤(1)所述的厌氧反应器为CSTR反应器，反应器体积为8～12L，工作体积6～10L，转速为40～80r/min。

优选地，步骤(1)中所用接种物为富含厌氧发酵所需的微生物的厌氧活性污泥以将猪粪中的大分子有机物转化为有机酸。

优选地，步骤(1)中通过向反应器中添加浓度为3～5mol/L的盐酸控制系统pH值。

优选地，步骤(1)中所述的热激法预处理厌氧活性污泥是通过水浴加热活性污泥抑制污泥中产甲烷菌的活性，预处理温度为50～100℃，时间为0.5～2.0h。

优选地，步骤(2)中的膜分离系统包含絮凝沉淀单元与膜分离单元，其中絮凝沉淀单元用于去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物，絮凝剂为阳性聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的共混物，混合质量比为1:8～1:12；膜分离单元用于回收酸化液中的有机酸并除去沼液中的杂菌，滤膜材料为聚偏氟乙烯，孔径为0.10～0.22μm。

优选地，步骤(3)中PHA合成反应器总体积3～5L，工作体积2～4L，温度为27～33℃，转速20～40r/min；反应器通过空气泵连接进气管路进行曝气，空气经除菌过滤膜无菌化处理，曝气量1～4L/min。

优选地，步骤(3)中酸化液的流加量是根据PHA合成细菌生长所需的碳源、氮源营养物质浓度决定的，且除酸化液能提供的碳源和氮源外，适合产PHA的条件是指，针对1L 的PHA发酵培养基，其中还应含磷酸二氢钾1.0～2.0g、磷酸氢二钠8～10g、硫酸镁0.1～0.3g、氯化钙0.01～0.03g，微量元素溶液1mL，初始pH为6.5～7.5；所述微量元素溶液含硼酸100～300 mg/L、氯化钴100～300mg/L、硫酸锰20～40mg/L、钼酸铵20～40mg/L、氯化镍15～25mg/L、硫酸亚铁15～25mg/L、硫酸铜5～15mg/L。

优选地，步骤(3)中的细菌接种量为2％，菌株为购自中国普通微生物菌种保藏管理中心的Cupriavidus necator，菌种编号为：CGMCC 1.2834。

优选地，步骤(4)中过滤液直接回流至步骤(1)的厌氧发酵反应器中，回流液进入步骤(3)的PHA反应器前需灭菌，灭菌条件为温度100～125℃，时间15～30min。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明利用温度、pH以及热激预处理接种物等技术调控手段，抑制猪粪厌氧发酵过程甲烷菌活性抑制甲烷生成克服猪粪中高氨氮的影响，克服了猪粪中高氨氮、难酸化的问题，成功实现其快速高浓度酸化定向制备高浓度的不同构成有机酸，并利用不同有机酸制备聚羟基丁酸酯(PHB)与聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)，同时实现3-羟基戊酸(HV)含量的可控，最终达到通过控制猪粪厌氧酸化条件生产不同PHA产品的目标，制备具有良好力学性能的生物可降解塑料。

(2)本发明将发酵液回流至厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中，减少了水的消耗，节约水资源；实现了利用猪粪生产生物可降解塑料的目标，减少了猪粪和石油基塑料带来的环境污染，提高了产物的附加值，对养殖业及塑料加工行业具有重要意义。

附图说明

图1是一种以猪粪为原料定向生产制备聚羟基脂肪酸酯的方法流程图；

图2是利用本发明制备的PHBV产品图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明提供的一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法进行详细描述。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

实施例1

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为5g/L、原料与接种物的挥发性固体浓度之比为1:1，含水率1％，转速为40r/min，在35℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期10天，定向制备乙酸、丙酸、丁酸和戊酸组成的混合酸，经检测，其占比分别为22％、31％、33％和14％。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC 质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为0.22μm。将无菌酸化液随后泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入Cupriavidus necator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为20r/min，通过气体流量计控制曝气量为1.5L/min，在30℃下发酵48h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHBV，其中HV含量为30.6％。

实施例2

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为10g/L、原料与接种物的挥发性固体浓度之比为1:1，含水率2％，转速为50r/min，通过添加3mol/L的盐酸控制反应系统pH为6.5，在35℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期10天，定向制备乙酸、丙酸和丁酸组成的混合酸，经检测，其占比分别为21％、18％和61％。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为0.22μm。将无菌酸化液泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入Cupriavidus necator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为25r/min，通过气体流量计控制曝气量为1.5L/min，在30℃下发酵48h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与 PHA合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHBV，其中HV含量为6.3％。

实施例3

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为40g/L、原料与接种物的挥发性固体浓度之比为2:1，含水率6％，转速为50r/min，通过添加3mol/L的盐酸控制反应系统pH为5.5，在37℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期8天，定向制备乙酸、丁酸和戊酸组成的混合酸，经检测，其占比分别17％、65％和 18％。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为0.22μm。将无菌酸化液泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入Cupriavidus necator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为25r/min，通过气体流量计控制曝气量为2L/min，在30℃下发酵48h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与PHA 合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌 20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHBV，其中HV含量为10.3％。

实施例4

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为20g/L、原料与接种物的挥发性固体浓度之比为1:1，含水率4％，转速为60r/min，通过添加3mol/L的盐酸控制反应系统pH为6，在50℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期9天，定向制备乙酸和丁酸组成的混合酸，经检测，其占比分别39％和61％。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为 0.22μm。将无菌酸化液泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入 Cupriavidusnecator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为25r/min，通过气体流量计控制曝气量为2L/min，在30℃下发酵48h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHB。

实施例5

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为70g/L、原料与接种物的挥发性固体浓度之比为3:1，含水率10％，转速为60r/min，通过添加3mol/L的盐酸控制反应系统pH为6，在50℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期8天，定向制备仅含丁酸的有机酸。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF 材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为0.22μm。将无菌酸化液泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入Cupriavidus necator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为30r/min，通过气体流量计控制曝气量为2.5L/min，在30℃下发酵48h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHB。

实施例6

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为70g/L、在80℃下预处理厌氧活性污泥0.5h，控制原料与接种物的挥发性固体浓度之比为3:1，含水率10％，转速为60r/min，通过添加3mol/L的盐酸控制反应系统pH为6，在37℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期8天，定向制备仅含丁酸和戊酸的有机酸，经检测，其占比分别87％和13％。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为0.22μm。将无菌酸化液泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入Cupriavidus necator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为30r/min，通过气体流量计控制曝气量为3.0L/min，在30℃下发酵42h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHBV，HV组分含量为8.5％。

实施例7

运行厌氧酸化反应器，反应器总体积8L，工作体积6L，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为100g/L、在80℃下预处理厌氧活性污泥1h，控制原料与接种物的挥发性固体浓度之比为3:1，含水率10％，转速为60r/min，通过添加3mol/L的盐酸控制反应系统pH为6，在55℃下进行厌氧酸化发酵，发酵周期8天，定向制备仅含丁酸和戊酸的有机酸，经检测，其占比分别92％和8％。酸化液在絮凝沉淀中经PAM:PAC质量比为1:10的共混物絮凝后，去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物等，随后在基于PVDF材料的膜分离系统作用下除去杂菌，滤膜孔径为0.22μm。将无菌酸化液泵入PHA反应器中，调控其他营养元素均衡，以2％的接种量接入Cupriavidus necator。反应器总体积5L，工作体积3L，转速为25r/min，通过气体流量计控制曝气量为3.0L/min，转速为30r/min，在30℃下发酵 42h。之后离心收集富含PHA的细菌，对细胞进行破壁处理，过滤破壁产物得到PHA产品，过滤液分别回流至厌氧酸化反应器与PHA合成反应器中，减少水的消耗。其中，回流至PHA 合成反应器的过滤液需在121℃下灭菌20min。经鉴定，制备的PHA产品为PHBV，HV组分含量为5.9％。

上面结合实施例对本发明的实例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向厌氧反应器中一次性加入猪粪与接种物进行厌氧酸化发酵，总固体质量含量为1～14％，酸化周期5～10天，通过控制反应条件制备以下不同质量百分含量的有机酸中的任意一种：

b.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为10～20g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为1:1～2:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为35～40℃，定向制备由乙酸、丙酸和丁酸组成的有机酸，其中，乙酸20～25％，丙酸15～20％，丁酸60～65％；

c.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为25～40g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为1:1～3:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为35～40℃，定向制备由乙酸、丁酸和戊酸组成的有机酸，其中，乙酸15～45％，丁酸45～70％，戊酸5～20％；

d.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为20～40g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为1:1～3:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为50～60℃，定向制备仅含乙酸和丁酸的有机酸，其中，乙酸35～40％，丁酸60～65％；

e.控制猪粪进料的挥发性固体浓度为70～100g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为3:1～5:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，温度为50～60℃，定向制备仅含丁酸的有机酸；

f.通过热激法预处理厌氧活性污泥，改变微生物群落结构，抑制甲烷生成，控制反应器中猪粪进料的挥发性固体浓度为70～100g/L，原料与接种物挥发性固体含量之比为3:1～5:1，控制反应系统pH为5.5～6.5，定向制备仅含丁酸和戊酸的高浓度有机酸，其中，丁酸85～95％，戊酸5～15％；

a.将仅含偶数碳的有机酸定向转化合成聚羟基丁酸；

2.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(1)所述的厌氧反应器为CSTR反应器，反应器体积为8～12L，工作体积6～10L，转速为40～80r/min。

3.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(1)中所用接种物为富含厌氧发酵所需的微生物的厌氧活性污泥以将猪粪中的大分子有机物转化为有机酸。

4.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(1)中通过向反应器中添加浓度为3～5mol/L的盐酸控制系统pH值。

5.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的热激法预处理厌氧活性污泥是通过水浴加热活性污泥抑制污泥中产甲烷菌的活性，预处理温度为50～100℃，时间为0.5～2.0h。

6.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(2)中的膜分离系统包含絮凝沉淀单元与膜分离单元，其中絮凝沉淀单元用于去除酸化液中的不溶性固体物质、胶体和细小悬浮物，絮凝剂为阳性聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的共混物，混合质量比为1:8～1:12；膜分离单元用于回收酸化液中的有机酸并除去沼液中的杂菌，滤膜材料为聚偏氟乙烯，孔径为0.10～0.22μm。

7.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(3)中PHA合成反应器总体积3～5L，工作体积2～4L，温度为27～33℃，转速20～40r/min；反应器通过空气泵连接进气管路进行曝气，空气经除菌过滤膜无菌化处理，曝气量1～4L/min。

8.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(3)中酸化液的流加量是根据PHA合成细菌生长所需的碳源、氮源营养物质浓度决定的，且除酸化液能提供的碳源和氮源外，适合产PHA的条件是指，针对1L的PHA发酵培养基，其中还应含磷酸二氢钾1.0～2.0g、磷酸氢二钠8～10g、硫酸镁0.1～0.3g、氯化钙0.01～0.03g，微量元素溶液1mL，初始pH为6.5～7.5；所述微量元素溶液含硼酸100～300mg/L、氯化钴100～300mg/L、硫酸锰20～40mg/L、钼酸铵20～40mg/L、氯化镍15～25mg/L、硫酸亚铁15～25mg/L、硫酸铜5～15mg/L。

9.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(3)中的细菌接种量为2％，菌株为购自中国普通微生物菌种保藏管理中心的Cupriavidus necator，菌种编号为：CGMCC 1.2834。

10.根据权利要求1所述的猪粪定向酸化制备不同聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，步骤(4)中过滤液直接回流至步骤(1)的厌氧发酵反应器中，回流液进入步骤(3)的PHA反应器前需灭菌，灭菌条件为温度100～125℃，时间15～30min。