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厭氧發酵制取沼氣技術的機理
目前為止,對厭氧發酵制取沼氣技術機理的研究比較成熟。沼氣發酵的過程,實際上是微生物的物質代謝和能量轉換過程,在分解代謝過程中微生物獲得能量和物質,以滿足自身生長繁殖,同時大部分物質轉化為甲烷和二氧化碳。
其基本過程通常可分為液化、產酸、產甲烷3個階段,前2個階段合稱為不產甲烷階段,不過目前比較的是把沼氣發酵理論分為2階段厭氧發酵理論和3階段厭氧發酵理論。
2階段理論主要針對一些可溶性的復雜有機物,第1階段是在產酸菌的作用下,有機物被分解為低分子的中間產物如有機酸如乙酸、丁酸等及氫氣、二氧化碳等氣體;第2階段是產甲烷菌將第1階段產生的中間產物繼續分解為甲烷和二氧化碳。3階段理論主要針對不溶性的復雜有機物,相對2階段理論,主要是多了1個水解和發酵的階段,在這一階段,復雜有機物在微生物(發酵菌)作用下進行水解和發酵:多糖先水解為單糖,再通過酵解途徑進一步發酵成乙醇和脂肪酸等;蛋白質則先水解為氨基酸,再經脫氨基作用產生脂肪酸和氨;脂類轉化為脂肪酸和甘油,再轉化為脂肪酸和醇類。
也有研究將產甲烷的3階段理論中的第1階段拆分為2步,認為沼氣發酵應具體分為4個步驟,分別是:聚合物的水解、水解產生的單體發酵生成揮發性脂肪酸酸和乙醇等、中間產物轉換為乙酸和氫氣、甲烷的形成。
、農業廢棄物制取沼氣技術是農業廢棄物能源化與資源化領域的有效方式。今后,應對厭氧發酵機理、秸稈類農業廢棄物沼氣發酵原料預處理技術、各種原料沼氣發酵的適應性等方面進行深入研究,以推動沼氣技術的發展。同時,要加重在沼氣應用相關工程技術領域的研究,結合基礎理論研究成果及沼氣應用相關的工程技術研究成果,并大力推廣這些研究成果在實際中的應用,使其在解決中國農業廢棄物問題上發揮應有的作用
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