厌氧消化具有能耗低、应用范围广、能源回收率高等优点。厌氧消化工艺作为环境保护和资源回收的核心技术,符合当前我国提倡的可持续发展方向。提高厌氧消化效率的重点是减少厌氧消化过程中挥发性脂肪酸（VFAs）的积累。VFAs中丙酸盐因其氧化过程较高的吉布斯自由能而最难去除,其完全去除需要发酵细菌和产甲烷菌之间高效的种间电子传递。直接种间电子传递（DIET）在热力学和动力学上比传统的种间氢传递（IHT）具有更大优势,构建DIET成为促进丙酸盐降解并提高产甲烷能力的方法之一。通过在厌氧序批式反应器（ASBR）的长期驯化过程中投加导电材料Fe₃O₄探究Fe₃O₄对丙酸盐产甲烷过程的影响,同时添加乙醇考察Fe₃O₄对乙醇与丙酸盐共代谢的影响及Fe₃O₄与乙醇在该过程的作用。研究表明,在长期驯化过程中Fe₃O₄不利于丙酸盐的降解及CH₄生成,但投加乙醇后Fe₃O₄有利于乙醇和丙酸盐的共代谢及CH₄生成。活性试验结果表明,以丙酸盐为底物时,丙酸盐和Fe₃O₄长期驯化的反应器(ASBR_P+Fe)比仅丙酸盐长期驯化的反应器（ASBR_P）的最大产甲烷速率低70%,而在以丙酸盐和乙醇（COD比为2:1）为底物时,丙酸盐、乙醇和Fe₃O₄长期驯化的反应器(ASBR_EP+Fe)比丙酸盐和乙醇长期驯化的反应器(ASBR_EP)的最大产甲烷速率高81.4%。ASBR_P+Fe在周期末分泌的SMP和EPS中与电子传递相关的物质腐殖酸、核黄素和NADH含量比ASBR_P低。ASBR_P+Fe的污泥导电性和ETS活性分别为ASBR_P的3.15和3.54倍。微生物群落结构和宏基因结果表明ASBR_P和ASBR_P+Fe中主要的丙酸盐氧化细菌均为Syntrophobacter和Smithella,但在ASBR_P中Smithella包含的丙酸盐氧化相关基因的丰度高,而ASBR_P+Fe中Syntrophobacter的基因丰度高。ASBR_P中乙酸盐氧化菌为Corynebacterium和Mesotoga,ASBR_P+Fe则主要为Mesotoga,且ASBR_P+Fe中Mesotoga的相对丰度及其相关基因丰度高于ASBR_P。ASBR_P中产甲烷菌主要有Methanosaeta和Methanobacterium,而ASBR_P+Fe中产甲烷菌则主要有Methanosaeta,Methanosaeta在ASBR_P和ASBR_P+Fe中产甲烷相关基因丰度相差不大,而Methanobacterium在ASBR_P+Fe中基因丰度低于ASBR_P。ASBR_EP+Fe在周期末分泌的SMP和EPS中与电子传递相关的物质腐殖酸、核黄素和NADH含量比ASBR_EP低。ASBR_EP+Fe的污泥导电性和ETS活性分别为ASBR_EP的2.66和2.73倍。ASBR_EP和ASBR_EP+Fe中主要的乙醇氧化菌为Geobacter,丙酸盐氧化细菌为Syntrophobacter和Smithella,且上述细菌在ASBR_EP+Fe中的相对丰度及其相关基因丰度均高于ASBR_EP。ASBR_EP和ASBR_EP+Fe中主要的产甲烷菌均为Methanosarcina,在ASBR_EP中Methanobacterium相对丰度较高,而ASBR_EP+Fe中Methanosaeta相对丰度较高。ASBR_EP和ASBR_EP+Fe中产甲烷相关基因则主要在Methanosaeta中检测到,且ASBR_EP+Fe的基因丰度高于ASBR_EP。在乙醇存在情况下,Fe₃O₄的添加增强了DIET作用,DIET比IHT节省的能量可以被其他微生物用于更快的代谢活动,其次DIET能消耗丙酸盐氧化产物从而使丙酸盐代谢在热力学上更有利。Fe₃O₄耦合乙醇能更好地促进丙酸盐产甲烷过程。