根據沼氣發酵微生物化學過程及其產物的特點,可把沼氣發酵過程劃

2021-04-20 09:42:03 字數 5534 閱讀 3354

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。

產物的特點,可把沼氣發酵過程劃分為哪幾個階段

沼氣發酵包括哪幾個階段?

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、單醣、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。

沼氣發酵微生物是怎樣分類的?

4樓:中國農業出版社

沼氣發酵微生物是乙個統稱,包括發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氫產乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌五大類群。這些微生物按照各自的營養需要,起著不同的物質轉化作用。前三類群細菌的活動可使有機物形成各種有機酸,將其統稱為不產甲烷菌;後二類群細菌的活動可使各種有機酸轉化成甲烷,將其統稱為產甲烷菌,沼氣微生物的分類如圖1-1所示。

圖1-1 沼氣微生物的分類

在沼氣發酵過程中,五大類群細菌構成一條食物鏈,從複雜有機物的降解,到甲烷的形成,就是由它們分工合作和相互作用而完成的。從各群細菌的生理代謝產物或它們的活動對發酵液ph(酸鹼度)的影響來看,沼氣發酵過程可分為水解、產酸和產甲烷階段。

(1)不產甲烷菌

不產甲烷菌能將複雜的大分子量的有機物變成簡單的小分子量的物質。它們的種類繁多,根據作用基質來分,有纖維分解菌、半纖維分解菌、澱粉分解菌、蛋白質分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的細菌,如產氫菌、產乙酸菌等。

(2)產甲烷菌

產甲烷菌是沼氣主要成分——甲烷的產生者,是沼氣發酵微生物的核心。產甲烷菌嚴格厭氧,對氧和氧化劑非常敏感,最適宜的ph範圍為中性或微鹼性。它們依靠co2和氫生長,並以廢物的形式排出甲烷,是要求生長物質最簡單的微生物。

根據產甲烷菌所利用的主要產甲烷底物的不同,可分為食氫產甲烷菌(圖1-2)和食乙酸產甲烷菌兩大類群。食氫產甲烷菌包括甲烷桿菌目和甲烷球菌目的全部及甲烷微菌目的大部分種,他們均以h2和co2為底物生成甲烷,並且大部分可以利用甲酸生成甲烷。食乙酸產甲烷菌有甲烷八疊球菌(圖1-3)和甲烷絲菌(圖1-4)兩屬,它們除利用乙酸外還可利用甲醇、甲胺生成甲烷,甲烷八疊球菌的多數還可以利用h2和co2生成甲烷。

產甲烷菌廣泛存在於水底沉積物和動物消化道等極端厭氧的環境中。

圖1-2 食氫產甲烷菌

(a)瘤胃甲烷短桿菌 (b)沃爾塔甲烷球菌 (c)亨氏甲烷螺菌

圖1-3 甲烷八疊球菌

圖1-4 甲烷絲菌

沼氣發酵過程分為哪些?

5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,變為雙醣或單醣。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」,實際上這是乙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乙個戰鬥員,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」。

沼氣發酵的原理

6樓:金英傑教育

產生沼氣的bai原du理:沼氣是有機物質zhi在隔絕空氣和保持一定dao水版分、溫度、酸鹼度權等條件下,經過多種微生物(統稱沼氣細菌)的分解而產生的。沼氣細菌分解有機物質產生沼氣的過程,叫沼氣發酵。

這是沼氣產生的基本原理,即厭氧機理。

沼氣的含義:沼氣是有機物質在厭氧環境中,在一定的溫度、濕度、酸鹼度的條件下,通過微生物發酵作 用,產生的一種可燃氣體。由於這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發現的,所以人們叫它沼氣。

沼氣的成分:沼氣是一種混合氣體,它的主要成分是甲烷,其次有二氧化碳、硫化氫(h2s)、氮 及其他 一些成分。沼氣的組成中,可燃成分包括甲烷、硫化氫、一氧化碳和重烴等氣體;不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等氣體。

在沼氣成分中甲烷含量為55%~70%、二氧化碳含量為28%~44%、硫化氫平均含量為0.034%。

7樓:地平線之說

沼氣bai發酵是利用微生物在缺乏氧du氣的狀態下生活和繁殖zhi時,dao

為了取得呼吸作用所需要

內的能量,而將高能量有容機質分解轉化為簡單的低能量成分,從而釋放出能量以供代謝之用,實質上是微生物的物質代謝和能量代謝的過程。

發酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來製備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。

發酵有時也寫作醱酵,其定義由使用場合的不同而不同。通常所說的發酵,多是指生物體對於有機物的某種分解過程。發酵是人類較早接觸的一種生物化學反應,如今在食品工業、生物和化學工業中均有廣泛應用。

其也是生物工程的基本過程,即發酵工程。對於其機理以及過程控制的研究,還在繼續。

8樓:中國農業出版社

沼氣發酵是利用微生物在缺乏氧氣的狀態下生活和繁殖時,為了取得呼吸作用所需要的能量,而將高能量有機質分解轉化為簡單的低能量成分,從而釋放出能量以供代謝之用,實質上是微生物的物質代謝和能量代謝的過程。

9樓:匿名使用者

3.原理沼氣發酵基本原理,發酵的實質是微生物自身物質代謝和能量代謝的乙個生理過程分三個階段! 1液化階段 2產酸階段 3甲烷階段沼氣池建設的意義 1緩解我

10樓:匿名使用者

甲烷桿菌的厭氧發酵。

沼氣發酵的主要特點

11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)即可明顯提公升產氣量;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。

12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醣類、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。

沼氣發酵微生物之間有什麼關係,沼氣發酵微生物是什麼?

沼氣發酵微生物之copy間主要bai有以下四方面的關係 du1 不產 甲烷zhi 菌為產dao甲烷菌提供生長和產甲烷所需的基質 產甲烷菌又為不產甲烷菌生化反應解除反饋抑制。2 不產甲烷菌為產甲烷菌創造適宜的厭氧環境。3 不產甲烷菌為產甲烷菌清除有毒物質。4 不產甲烷菌與產甲烷菌共同維持環境中適宜的酸...

酶法和微生物發酵法哪個更好,微生物發酵法生產酶的優點有哪些

應該說他們各bai有千秋吧。酶法du是很高效的zhi,而且得到的產物 dao純度比較高,但是這種方法專 的成本也會比較屬高。微生物發酵,同樣可以得到你想要的產品,而且成本不會像酶法那樣的高,但是也有 乙個缺點,就是產物的純度不會有酶法那樣的高。一般的工業生產多使用微生物發酵的方法,可以有比較好的經濟...

關於微生物,關於微生物分類

如果是應用微復生物的話可製以介紹一下酵母 傳統bai釀造,du現代釀造 黴菌 zhi 抗生素 放線 dao菌 抗生素 細菌 生物製藥 如果是醫學微生物的話可以介紹一下致病微生物 如肝炎病毒,愛滋病毒,sars病毒,流感病毒,痢疾桿菌等 如果只是概念性介紹可以從微生物分類方面入手。需要 或詳細資料的話...