產物的特點,可把沼氣發酵過程劃分為哪幾個階段

2021-04-20 09:42:02 字數 3505 閱讀 4396

1樓:中國農業出版社

沼氣抄發酵過程可分為以下三襲個階段:

第一階段是液化階段。即由不產甲烷的微生物分泌的胞外酶,對有機物質進行體外酶解,把複雜的固體有機物質轉變為可溶於水的物質。

第二階段是產酸階段。上述水解產物在產酸細菌的作用下,進一步將它們分解成小分子化合物,其中主要是揮發酸。所以將此階段稱為產酸階段。

第三階段是產甲烷階段。這個階段中,產氨細菌大量繁殖和活動,使發酵液中氨態氮濃度增加,揮發酸濃度下降,氧化還原勢降低,為甲烷菌創造了適宜的生活環境。產甲烷菌大量繁殖,其分泌的酶將上述階段分解出來的簡單有機物質轉變成甲烷和二氧化碳等,利用氫還原二氧化碳成甲烷,或利用其他細菌產生的甲酸形成甲烷。

沼氣發酵過程可分為幾個階段?

2樓:中國農業出版社

沼氣發來

酵階段是根據不同類自別的細菌的作用,bai

可以將厭氧反應過du程分為zhi

三大階段:水解、產dao酸和產甲烷階段。

第一階段,是底物在水解微生物作用下,將複雜有機物水解為高階的脂肪酸、單糖、醇類、二氧化碳、氨、氫等小分子物質。

第二階段是小分子物質在產酸微生物作用下轉化成為氫、二氧化碳及乙酸等有機酸。

第三階段,是通過兩組生理上不同的產甲烷菌作用,一組把氫和二氧化碳轉化為甲烷;另一組從乙酸脫羧產生甲烷。

對於不同的發酵底物,限制沼氣發酵的階段不同。對於可溶性發酵底物,因為產酸細菌生長速度快於產甲烷細菌,產甲烷菌不足通常是限制沼氣發酵速率的主要因素。

3樓:中國農業出版社

可分為:水解、產酸和產甲烷階段。

沼氣發酵包括哪幾個階段?

沼氣發酵過程分為哪些?

4樓:廣西師範大學出版社

第一戰役水解液化,這是發酵的第一階段。參加這一戰役時前面談到的四大「菌種」全部出動,其任務是將複雜的有機物分解成為較小分子的化合物。它們各自使用自己的獨特「攻擊**」——「胞外酶」,專攻擊自己的獵物,使之能轉化為可溶於水的物質。

比如,纖維分解菌,它能專門分泌一種纖維素酶,用它就可使纖維素「土崩瓦解」而溶於水,變為雙糖或單糖。蛋白質分解菌則可將蛋白質分解為氨基酸。脂肪分解菌則可將脂肪分解為甘油和脂肪酸。

對於用纖維素作主要發酵原料的沼氣發酵,纖維分解菌就是這個戰役中的主力軍,它們的戰鬥力強弱,直接關係著沼氣產量的多少。

第二戰役產酸,這是發酵的第二階段。參加這一戰役的包括細菌、真菌和原生動物,其「主力軍」是產醋酸菌「兵團」,它們的任務就是使第一戰役的「戰俘」進一步轉化為小分子化合物,同時還要產生二氧化碳和氫氣。「生力軍」是產氫細菌「兵團」,它們的任務就是使那些不能為產甲烷細菌所利用的中間產物進一步轉化為乙酸、氫、二氧化碳等物質,以作為產甲烷菌用以生成甲烷的「軍需品」,為產甲烷菌提供原料,準備下一階段的最後戰役。

第一戰役和第二戰役是連續進行的,也統稱為「不產甲烷階段」,實際上這是一個甲烷原料的加工階段。

第三戰役產甲烷,這是發酵的第三階段。這一戰役的「主力軍」就是產甲烷菌「兵團」了。產甲烷菌是一類極其古老而又極其特殊的細菌,它們是沼氣發酵過程中微生物食物鏈中最後一個戰鬥員,按它們的形態分為球菌、桿菌、八疊球菌和螺旋菌。

它們分別把「不產甲烷階段」的戰利品——氫、二氧化碳、乙酸(醋酸)、甲酸鹽、乙醇等,都統一生成甲烷和二氧化碳。它們的攻擊目標——底物,雖不相同,但最終成果卻都能改造成甲烷。

整個沼氣發酵的「戰爭」就這樣勝利結束了。在這裡,立了最後奇功的是產甲烷菌。因此人們把它譽為「核心中的核心」。

沼氣發酵的主要產物為什麼?

5樓:bie___汀

沼氣發酵的產物主要包括沼氣及其殘留物沼渣和沼液

沼氣發酵工藝有哪些型別?

沼氣發酵的主要特點

6樓:中國農業出版社

①啟動發酵速度快:投入促進液2~3天(冬季3~5天)即可明顯提升產氣量;②溫度適應範圍廣:即使在12℃以下的低溫,都能有效促進沼氣發酵;③效果明顯:

投入促進劑後沼氣產生增量能達到1倍左右;④操作簡單:無需人工培養菌,稀釋後即可直接投放;⑤安全無毒:全天然生物製劑對人畜和環境無害可以安全降解;⑥變廢為寶:

經過促進劑分解發酵後的沼渣和沼液是最好的微生物肥料。

7樓:sb溼白

在沼氣發酵過程中,不產甲烷細菌和產甲烷細菌之間,相互依賴,互為對方創造與維持生命活動所需要的良好環境條件,但它們之間又互相制約,在發酵過程中總處於平衡狀態。它們之間的主要關係表現下列幾方面: ①不產甲烷細菌為產甲烷細菌提供生長和產甲烷所需要的基質

不產甲烷細菌可把各種複雜的有機物,如碳水化合物、脂肪、蛋白質等厭氧分解生成h2、co2、nh3、vfa、甲醇、丙酸、丁酸等,丙酸、丁酸還可被氫細菌和乙酸細菌分解轉化成h2、co2和乙酸,為甲烷細菌提供了合成細胞質和形成甲烷的碳前體,電子供體——氫供體和氮源,使甲烷細菌利用這些物質最終形成甲烷。 ②不產甲烷細菌為產甲烷細菌創造了適宜的氧化還原電位條件

在沼氣發酵初期,由於加料過程中使空氣帶入發酵裝置,液體原料裡也有溶解氧,這顯然對甲烷細菌是很有害的。氧的去除需要依賴不產甲烷細菌的氧化能力把氧用掉。因此,降低了氧化還原電位。

在發酵裝置中,各種厭氧性微生物如纖維素分解菌、硫酸鹽還原細菌、硝酸鹽還原細菌、產氨細菌、產乙酸細菌等,對氧化還原電位的適應性也各不相同,通過這些細菌有順序地交替生長活動,使發酵液料中氧化還原電位不斷下降,逐步為甲烷細菌的生長創造了適宜的氧化還原電位條件,使甲烷細菌能很好的生長。 ③不產甲烷細菌為產甲烷細菌清除了有害物質

以工業廢水或廢棄物為發酵原料時,原料裡可能含酚類、氰化物、苯甲酸、長鏈脂肪酸和一些重金屬離子等。這些物質對甲烷細菌是有毒害作用的,但不產甲烷細菌中有許多種能裂解苯環,有些細菌還能以氰化物作碳源和能源,也有的細菌能分解長鏈脂肪酸生成乙酸。這些作用不僅解除了對甲烷細菌的毒害,而且又給甲烷細菌提供了養料。

此外有些不產甲烷細菌的代謝產物硫化氫,可以和一些重金屬離子作用,生成不溶性的金屬硫化物,從而解除了一些重金屬離子的毒害作用。

h2s+cu2+→cus↓+2h+

h2s+ph2+→pbs↓+2h+

h2s濃度也不能過高,當h2s大於150×10-6,對甲烷細菌也有毒害。 ④產甲烷細菌又為不產甲烷細菌的生化反應解除了反饋抑制

不產甲烷細菌的發酵產物可以抑制產氫細菌的繼續產氫,酸的積累可以抑制產酸細菌的繼續產酸。當厭氧消化器中乙酸濃度超過3×10-3時,就會產生酸化,使厭氧消化不能很好的進行下去,會使沼氣發酵失敗。要維持良好的厭氧消化效果,乙酸濃度在0.

3×10-3左右較好。在正常沼氣發酵工程系統中,產甲烷細菌能連續不斷地利用不產甲烷細菌產生的氫、乙酸、co2等合成甲烷,不致有氫和酸的積累,因此解除了不產甲烷細菌產生的反饋抑制,使不產甲烷細菌就能繼續正常生活,又為甲烷細菌提供了合成甲烷的碳前體。 ⑤不產甲烷細菌和產甲烷細菌共同維持環境中適宜的ph值

在沼氣發酵初期,不產甲烷細菌首先降解原料中的糖類、澱粉等產生大量的有機酸、co2,co2又能部分溶於水形成碳酸,使發酵液料中ph值明顯下降。但是不產甲烷細菌類群中還有一類細菌叫氨化細菌,能迅速分解蛋白質產生氨,氨可中和部分酸。

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