沼氣發(fā)酵的三階段農(nóng)業(yè)環(huán)境保護課件講解

沼氣發(fā)酵的三階段農(nóng)業(yè)環(huán)境保護朱文婷主講老師什么叫沼氣發(fā)酵沼氣發(fā)酵又叫厭氧消化，是指利用人畜糞便、秸桿、污水等各種有機物在密封的沼氣池內(nèi)，在厭氧條件下，被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化，最終產(chǎn)生沼氣的過程，在這個過種中微生物是最活躍的因素，它們把各種固體或是溶解狀態(tài)的復(fù)雜有機物，按照各自營養(yǎng)需要，進行分解轉(zhuǎn)化，最終生成沼氣。沼氣是種混合體，可以燃燒，它的主要成份是甲烷占55%—70%左右，二氧化碳占25%—40%左右。此外，還有少量氫氣、硫化氫、一氧化碳、氮和氨等。沼氣發(fā)酵微生物在沼氣發(fā)酵過程中，有發(fā)酵性細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氧產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌等五大類微生物參加沼氣發(fā)酵。它們在發(fā)酵過程中的作用及對生存條件的要求，有以下三個階段：第一階段液化在沼氣發(fā)酵中首先是發(fā)酵性細菌群利用它所分泌的胞外酶，如纖維酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，對有機物進行體外酶解，也就是把禽畜糞便、作物秸桿、豆制品加工后的廢水等大分子有機物分解成能溶于水的單糖、氨基酸、甘油和脂肪等小分子化合物這個階段叫液化階段。第二階段產(chǎn)酸這個階段是三個細菌群體的聯(lián)合作用，先由發(fā)酵性細菌將液化階段產(chǎn)生的小分子化合物吸收進細胞內(nèi)，并將其分解為乙酸、丁酸、氫和二氧化碳等，再由產(chǎn)氫乙酸菌把發(fā)酵性細菌產(chǎn)生的丙酸、丁酸轉(zhuǎn)化為甲烷菌可利用的乙酸、氫和二氧化碳。耗氧產(chǎn)乙酸菌群利用氧和二氧化碳生產(chǎn)乙酸，代謝糖類產(chǎn)生乙酸，它們能轉(zhuǎn)變多種有機物為乙酸。液化階段和產(chǎn)酸階段是一個連續(xù)過程，統(tǒng)稱不產(chǎn)甲烷階段。在這個過程中，不產(chǎn)甲烷的細菌種類繁多，數(shù)量巨大，它們主要的作用是為產(chǎn)甲烷菌提供營養(yǎng)和為產(chǎn)甲烷菌創(chuàng)造適宜的厭氧條件，消除部分毒物。第三階段產(chǎn)甲烷在此階段中，產(chǎn)甲烷細菌群可以分為食氫產(chǎn)甲烷菌和依乙酸產(chǎn)甲烷菌兩大類群。已研究過的就有70多種產(chǎn)甲烷菌，它們利用以上不產(chǎn)甲烷的三種菌群所分解轉(zhuǎn)化的甲酸、乙酸、氫和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。①生長非常緩慢，如甲烷八疊球菌在乙酸上生長時其培增時間為1—2天，甲烷菌絲倍增時間為4—9天；②發(fā)酵過程嚴格厭氧，對氧氣和氧化劑非常敏感，在有空氣的條件下就不能生存或死亡；③只能利用少數(shù)簡單的化合物作為營養(yǎng)；第三階段④它們要求在中性偏堿和適