1樓:無文心
沼氣發酵微生物
(聯想 細菌之間的關係:促進、抑制、競爭等)
沼氣發酵微生物是一個統稱,包括髮酵性細菌、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。五大類群細菌構成一條食物鏈,從各群細菌的生理代謝產物或它們的活動對發酵液ph值的影響來看,沼氣發酵過程可分為水解、產酸和產甲烷階段。前三類群細菌的活動可使有機物形成各種有機酸,因此,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,因此,將其統稱為產甲烷菌。
(1)不產甲烷菌
不產甲烷菌能將複雜的大分子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
產甲烷菌是沼氣發酵的主要成分--甲烷的產生者。是沼氣發酵微生物的核心,它們嚴格厭氧,對氧和氧化劑非常敏感,最適宜的ph值範圍為中性或微鹼性。它們依靠二氧化碳和氫生長,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。
沼氣發酵的原理
(聯想 微生物生長代謝)
沼氣發酵又稱厭氧消化 ,是指各種有機物在厭氧條件下 ,被各類沼氣發酵微生物 分解轉化 ,最終生成沼氣的過程。所公認的沼氣發酵的過程如圖所示:
(說明:① i、i i為三階段理論,②i、ii、ii、iv、為四類群理論 )
沼氣發酵的優點
1 沼氣發酵後殘渣中有機物含量減少;
2消化後殘渣是一種氣味很小的固體或流體,不吸引蒼蠅或鼠類;
3 可產生有用的終產物—甲烷,它是清潔而方便的燃料;
4 在沼氣發酵過程中雜草種子和一些病原物被殺滅;
5 發酵過程中n、p、k等肥料成分幾乎得到全部保留,一部分有機氮被水解成氨態氮,速效性養分增加;
6 發酵殘渣可作為飼料;
7 沼氣發酵在處理有機物可大量地節省曝氣消化所消耗的能量;
8 厭氧活性汙泥可儲存數月而無需投加營養物,當再次投料時可很快啟動;
2樓:中國農業出版社
沼氣發酵的條件包括髮酵原料、嚴格的厭氧環境、接種物、發酵溫度、ph、碳氮比、攪拌及有害物質的控制等。
沼氣發酵可分為幾個溫度範圍?
3樓:中國農業出版社
在8~60℃的範圍內,沼氣發酵
原料均能正常發酵產氣。低於8℃或高於60℃都嚴重抑制發酵菌生存、回繁殖,影響答產氣。在這一溫度範圍內,一般溫度越高發酵菌活動越旺盛,產氣量越高。
發酵菌對溫度變化十分敏感,溫度突升或突降都會影響微生物的生命活動,使產氣狀態惡化。發酵溫度分為三個範圍:即46~60℃稱為高溫發酵,28~38℃稱為中溫發酵,8~26℃稱為常溫發酵。
沼氣發酵原料有哪些?
沼氣發酵包括哪幾個階段?
沼氣發酵的主要特點
4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。
5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。
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、溼度、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。
發酵指人們藉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一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。
沼氣發酵過程可分為幾個階段?
11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。
12樓:中國農業出版社
可分為:水解、產酸和產甲烷階段。
沼氣發酵的基本條件是什麼?
13樓:中國農業出版社
沼氣發酵的條件包括髮酵原料、嚴格的厭氧環境、接種物、發酵溫度、ph、碳氮比、攪拌及有害物質的控制等。
大蒜可以作為沼氣發酵原料生產沼氣嗎
大蒜不能作沼氣發酵原料。蒜瓣及蒜根也不能作沼氣發酵原料。因為每100克大蒜 白皮 所含營養素如下 熱量 126.00千卡 維生素b6 1.50毫克 蛋白質 4.50克 脂肪 0.20克 泛酸 0.70毫克 碳水化合物 27.60克 葉酸 92.00微克 膳食纖維 1.10克 維生素a 5.00微克 ...
沼氣發酵是利用哪種微生物DSS
沼氣發酵的三階段理論 第一階段 水解階段 發酵細菌產生胞外水解酶水解大分子有機聚合物,即纖維素 半纖維素 果膠 澱粉 脂類以及蛋白質等非水溶性含碳化合物,經水解性細菌產生的一系列水解酶將其水解成較小分子的水溶性化合物,如糖 醇 酸等。參與這一過程的微生物主要是發酵性細菌 fermentative b...
沼氣如何使用,農村如何應用沼氣?
中國農業出版社 沼氣是一種 看不見 摸不著 的易燃易爆的氣體燃料,可以用來煮飯 照明,還可以用來啟動內燃機發電加工等。然而沼氣也同電一樣,若能掌握它的 脾氣 它就乖乖的為人類服務,如果使用不當容易造成失火事故。同時沼氣池中含有一定的二氧化碳和硫化氫等有毒氣體,若是缺乏氧氣就會造 畜中毒,嚴重的會造成...