沼气发酵

(biogas fermentation)又称甲烷发酵(methane fermentation)。在厌氧条件下,微生物分解有机物产生沼气的过程。在自然界,常可见到池沼、污泥中有许多气泡冒出水面,将这种气体收集起来,可以点燃,称为沼气, 其中主要成分是甲烷(约占 60~70%),其次为二氧化碳(约占 30~35%), 以及少量氧、硫化氢、一氧化碳等。一些微生物(如纤维分解菌、果胶分解菌等),先将大分子有机物质纤维素、淀粉等水解成小分子有机物,如单糖、脂肪酸等,另一些微生物(如乳酸菌、丙酸菌等)可进一步将单糖等小分子有机物转化为更简单的有机酸类、醇类等。产甲烷细菌是一类严格厌氧、非常特殊的微生物,它们只能利用前面几类微生物产生的氢(H2)、二氧化碳、甲酸、乙酸、甲醇等,并将其转化为甲烷。因此甲烷发酵是一个多种微生物相互依赖、连续进行、动态平衡的过程,产甲烷细菌在整个发酵过程中起着关键性作用。沼气发酵的原料十分广泛,农作物的秸杆、人畜粪便,城市生活污水、垃圾等都可利用。沼气发酵是农业生产闭式循环的重要环节,即太阳能-农业-畜牧业-沼气循环系统,使生物能作为食物、燃料、肥料得到充分利用。沼气发酵在城市的发展,可在处理污水、污物、保护环境的同时,开辟生物能源利用的新途径。