什么是厭氧消化(Anaerobic Digestion)？

厭氧消化是一種生物過程，細菌在不需要氧氣的情況下將有機物分解成更基本的化合物。這些細菌被認為大約在38億年前就出現在地球上，在植物出現之前是地球上主要的生命形式生命起源于大約3.2億年前，厭氧消化在缺乏氧氣的自...

厭氧消化是一種生物過程，細菌在不需要氧氣的情況下將有機物分解成更基本的化合物。這些細菌被認為大約在38億年前就出現在地球上，在植物出現之前是地球上主要的生命形式生命起源于大約3.2億年前，厭氧消化在缺乏氧氣的自然環境中繼續，如沼澤、積水的土壤，厭氧消化的生物過程需要幾種細菌通過水解、發酵、產醋四個步驟分解有機物，厭氧消化產生甲烷氣體作為廢水處理的副產品，人類工業厭氧消化的主要用途是產生沼氣用于燃料和發電。這是在處理農業廢物（如糞便或城市垃圾）的廢物處理設施中進行的。釀酒工業也依靠厭氧消化將啤酒生產的有機副產品分解成甲烷燃料，否則必須由城市廢水處理系統處理。

當有機物（如牛糞）被厭氧細菌消化分解時，會產生沼氣。自然界中的厭氧消化過程也有助于產生一種已知的可再生能源作為天然氣。雖然天然氣是一種化石燃料，但它含有大約80%的甲烷以及其他相關氣體，如丙烷和丁烷，并且比石油等其他化石燃料更容易由地球產生它是一種礦物燃料，通常與煤和石油等其他礦物燃料一起沉積。工業生物質反應器處理像糞肥這樣的生物質廢物來產生燃料，通常產生的甲烷氣體體積百分比低于天然氣中所含的量沼氣池為50%至80%的甲烷，其中20%至50%含有大量二氧化碳形式的廢氣，在這一過程中還會產生其他具有一定商業價值的微量氣體，如氫、氮、氧等，同時還產生硫化氫、碳等必須安全處置的有毒氣體一氧化碳。有效消化廢物所必需的生物過程可能是復雜的，并且依賴于嚴格控制的條件。溫度是這個過程中的一個主要問題，因為分解廢物的細菌在不同的水平上生長得最好。有些細菌是中溫的，在98華氏度（36.7攝氏度）的溫和溫度下茁壯成長，有些是嗜熱的，在130華氏度（54.4攝氏度）的較高的最佳溫度下茁壯成長，而其他因素，如生物質混合物的水固比和作為有機物的碳氮比也會被化學降解。厭氧消化中使用的兩種主要細菌是產氣細菌和產甲烷細菌，雖然它們是串聯使用的，但在產氣細菌在厭氧消化過程中產生化學醋酸鹽，產甲烷細菌產生甲烷。生物質材料經過四個階段有效回收甲烷水解階段利用水將固體或半固體分解成更簡單的化合物，然后通過發酵或產酸將碳水化合物鏈結構分解成更基本的化合物，如氨、氫和有機酸。然后，在該過程的第三步中使用乙酰化，產氣細菌將有機酸轉化為乙酸，同時轉化為氫氣和二氧化碳等副產品。產甲烷的最后一步是利用產甲烷細菌將醋酸、氫氣和二氧化碳的主要最終產物合成甲烷，厭氧菌不需要氧氣來分解有機物。

發表于 2020-09-06 15:15
閱讀 ( 1203 )
分類：科學教育

什么是厭氧消化(Anaerobic Digestion)？

你可能感興趣的文章

相關問題

0 條評論

作家榜 ?

推薦文章