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一般情況下，發酵罐通常分為如下幾大類：

1：攪拌式發酵罐、2：好氧型發酵罐，3：厭氧型發酵罐，4：外半圓發酵罐，5：沼氣發酵罐。、

沼氣發酵又稱為厭氧消化、厭氧發酵，是指有機物質（如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等）在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過各類微生物的分解代謝，zui終形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合氣體（沼氣）的過程。

自然界中綠色植物經光合作用合成碳水化合物，主要形成糖、淀粉、纖維素等。纖維素合成的數量zui大，貯量也zui多，是地球上很難被微生物分解的物質。在好氧條件下，纖維素可被少數微生物氧化分解，zui終產生CO2和H2O。目前所知綠色木霉是分解纖維素zui強的微生物。

（C6H10O5）n+6nO2→6nCO2+5nH2O

在厭氧條件下，纖維素經厭氧微生物發酵作用zui終產生CH4。

在自然界形成甲烷的地方主要有沼澤地、水稻田、井地、河湖淤泥及反芻動物瘤胃。反芻動物瘤胃具有產甲烷的良好條件，所以瘤胃被稱為產甲烷的天然能的連續發酵罐。

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種類

編輯

*類叫發酵細菌。包括各種有機物分解菌，它們能分泌胞外酶，主要作用是將復雜的有機物分解成較為簡單的物質。例如多糖轉化為單糖，蛋白質轉化為肽或氨基酸，脂肪轉化為甘油和脂肪酸。

第二類叫產氫產乙酸細菌。其主要作用是前一類細菌分解的產物進一步分解成乙酸和二氧化碳。

第三類細菌稱產甲烷菌。它們的作用是利用乙酸、氫氣和二氧化碳產生甲烷。 在實際的發酵過程中這三類微生物既相互協調，又相互制約，共同完成產沼氣過程。

操作過程

編輯

*階段是含碳有機聚合物的水解。纖維素、半纖維素、果膠、淀粉、脂類、蛋白質等非水溶性含碳有機物，經細菌水解發酵生成水溶性糖、醇、酸等分子量較小的化合物，，以及氫氣和二氧化碳；

第二階段是各種水溶性產物經微生物降解形成甲烷底物，主要是乙酸、氫氣和二氧化碳；

第三階段是產甲烷菌轉化甲烷底物生成CH4和CO2。另外，在沼氣發酵過程中還存在某些逆向反應，即由小分子合成大分子物質的微生物過程；

從有機物質厭氧發酵到形成甲烷，是非常復雜的過程，不是一種細菌所能完成的，是由很多細菌參與聯合作用的結果。

（1）聯合作用 從有機物到甲烷形成，是由很多細菌聯合作用的結果。甲烷細菌在合成的zui后階段起作用。它利用伴生菌所提供的代謝產物H2、CO2等合成甲烷。整個過程可分以下幾個階段：

以上幾個階段不是截然分開的，沒有明顯的界限，也不是孤立進行的，而是密切在一起互相交叉進行的。

（2）種間H2的轉移作用在沼氣發酵過程中，產酸菌、伴生菌發酵有機物產H2，H2又被甲烷細菌用于還原CO2合成CH4。

伴生菌和甲烷細菌在發酵過程中形成了共生關系，S-菌系分解乙醇產H2，H2對它繼續分解乙醇有阻抑作用，而MOH-菌系可利用H2，這樣又為S-菌系清除了阻抑，兩者在一起生活互惠互利，單獨存在都生活不了。

（3）由乙酸產生甲烷乙酸是有機物在厭氧發酵過程中主要中間代謝產物，也是形成甲烷的重要中間產物。McCarty實驗證明，有機物發酵分解產生乙酸形成甲烷，約占甲烷總生成量的72%，由其他產物形成甲烷約占28%。由乙酸形成甲烷過程也是很復雜的，用14C示蹤原子試驗表明，由乙酸形成甲烷有兩種途徑：

①由乙酸的甲基形成甲烷

②由乙酸轉化為CO2和H2形成甲烷

沼氣發酵是一個極其復雜的生物化學過程，包括各種不同類型微生物所完成的各種代謝途徑。這些微生物及其所進行的代謝都不是在孤立的環境中單獨進行，而是在一個混雜的環境中相互影響。它們之間的互相作用包括有不產甲烷細菌和產甲烷細菌之間的作用；不產甲烷細菌之間的作用和甲烷細菌之間的作用。

主要特點

編輯

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，在發酵過程中總處于平衡狀態。它們之間的主要關系表現下列幾方面：

提供基質

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復雜的有機物，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zui終形成甲烷。

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創造條件

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，由于加料過程中使空氣帶入發酵裝置，液體原料里也有溶解氧，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。

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