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2024-05-21
普羅生物
2259
在無氧條件下，兼性菌和厭氧細菌能夠將復雜大分子有機物分解為CH4、CO2、無機營養(yǎng)物質和腐殖質等簡單化合物，其過程分為四個階段。
圖1 厭氧消化四階段理論示意圖
第一階段：水解和發(fā)酵性細菌群將復雜有機物（如纖維素、淀粉等）水解為單糖，再酵解為丙酮酸；將蛋白質水解為氨基酸，脫氨基成有機酸和氨；脂質水解為各種低級脂肪酸和醇。
第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細菌群把第一階段的產(chǎn)物進一步分解為乙酸和H2。
第三階段：同型產(chǎn)乙酸細菌將H2和CO2轉化為乙酸。
第四階段：專性厭氧產(chǎn)甲烷菌群將H2和CO2或CO合成CH4；將乙酸脫羧生成CH4和CO2，或利用甲酸、甲醇、及甲基胺裂解為CH4。
圖2 電鏡下的甲烷絲菌
上述階段的反應速度依廢水性質而異，對含纖維素、半纖維素、果膠和脂類等污染物為主的廢水，水解階段為限速步驟；簡單的糖類、淀粉、氨基酸和一般的蛋白質均能被微生物迅速分解，對含這類有機物為主的廢水，產(chǎn)甲烷階段通常成為限速步驟。
在厭氧反應器中，以上四個階段同時進行并保持某種程度的動態(tài)平衡，這種平衡一旦被pH值、溫度、有機負荷等外加因素破壞，會首先使產(chǎn)甲烷階段受到抑制，最終導致低級脂肪酸的積累和厭氧進程的異常變化。
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