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為什麼能產生沼氣?

沼氣是如何產生的呢?


從本質上說,沼氣的產生就是一場“發酵”的戰爭,即,極其複雜的有機物經許多種微生物的分解和轉化作用,尤其是“產甲烷菌”的參與,使其中的碳素化合物完全氧化成二氧化碳,另一部分則完全還原成甲烷的過程。這個十分複雜的發酵過程可分為水解液化、產酸、產甲烷三個階級。


水解液化是發酵的第一階段。在此過程中沼氣池中的主要菌種(按作用分為纖維菌、脂肪分解菌、果膠分解菌等)必須參加,其任務是把複雜的分解成較簡單的化合物,它們使用獨特“攻擊武器”——“胞外酶”,專攻擊獵物,使之轉化為可溶的物質。


比如,纖維分解菌,它專門分泌纖維莓酶,能使纖維素分解溶於水,變為雙糖或單糖。而脂肪分解菌可把脂肪分解成甘油和脂肪酸。


產酸是發酵的第二階段。參與這一過程的包括細菌、真菌和原生動物,其“主力軍”是產酸菌(按代謝產物不同,可分於產酸、產氫、產甲烷等細菌)。其任務是使第一階段的可溶性物質進一步轉化為小分子化合物,與此同時產生二氧化碳和氫氣。其“生力軍”是產氫菌,其任務是使不能被利用的中間產物進一步轉化為乙酸、氫、二氧化碳等物質,用來作為生成甲烷的“軍需品”。


第一和第二階段是連續進行的,統稱為“產甲烷階段”,實際上是一個加工階段。


產甲烷是發酵的第三階段。其“主力軍”就是產甲烷菌了。它是一類非常古老而又非常特殊的細菌,它們是發酵過程中最後一批戰鬥員了。按其形態分為球菌、桿菌、八迭球菌和螺旋菌。它們分別把氫、二氧化碳、乙酸、甲酸鹽、乙醇等,全部生成甲烷和二氧化碳。甲烷菌的攻擊目標雖不一樣,但最終都能製造成甲烷。


沼氣發酵的“戰爭”就這樣告終了。在此,戰功最大的是產甲烷菌,它可謂是“核心中的核心”。

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