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沼氣發(fā)酵過程
沼氣發(fā)酵主要可分為水解 (液化) 、酸化、乙酸化和甲烷化四個(gè)階段，如圖 2-1所示。其中水解是從屬于發(fā)酵過程的，而酸化和甲烷化是緊密相連的兩個(gè)步驟。生物質(zhì)物料的水解過程發(fā)生在細(xì)胞外。水解細(xì)菌和發(fā)酵細(xì)菌首先會(huì)分沙特定的細(xì)胞胞外酶，將復(fù)雜大分子有機(jī)物催化水解為小分子化合物。之后，發(fā)酵細(xì)菌將利用上一步驟生產(chǎn)的水解產(chǎn)物，進(jìn)一步發(fā)酵生成特定的發(fā)酵產(chǎn)物，如乙酸、氫氣和二氧化碳等，這些發(fā)酵產(chǎn)物可直接被產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用，生成甲烷和二氧化碳。而另外一些發(fā)酵產(chǎn)物，如某些醇類及揮發(fā)性脂肪酸類，則需要進(jìn)一步被氧化，才能被產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用并轉(zhuǎn)化為沼氣，通常這是由產(chǎn)甲烷細(xì)菌的共生細(xì)菌一一產(chǎn)酸細(xì)菌完成的。各個(gè)階段描述如下。