厌氧发酵的代谢组学-厌氧发酵的生物化学过程
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1、沼气发酵的原理
沼气发酵是利用微生物在缺乏氧气的状态下生活和繁殖时,为了取得呼吸作用所需要的能量,而将高能量有机质分解转化为简单的低能量成分,从而释放出能量以供代谢之用,实质上是微生物的物质代谢和能量代谢的过程。
沼气池的工作原理:当池内产生沼气时,储气间内的沼气不断增多,压力不断增高,迫使主池内液面下降,挤压出一部分料液到水压间内。当人们打开炉灶时,沼气池内的压力逐渐下降,水压间料液不断流回主池。这样,不断地产气和用气,使发酵间和出料间始终维持压力平衡地状态。
农村沼气发酵种类根据原料和进料方式,常采用以秸秆为主的一次性投料和以禽畜粪便为主的连续进料两种发酵方式。原理:1979年,Bryant等人提出,将沼气发酵过程分成由三大代谢类群微生物引起的三阶段理论,即水解(液化)阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。
人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。沼气是一种混合气体,可以燃烧,沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。发酵微生物 沼气细菌分解有机物,产生沼气的过程,叫沼气发酵。
第一阶段:水解、发酵阶段(发酵性细菌)由厌氧或兼性厌氧发酵性细菌起主要作用。主要功能有两种:(1)水解-在胞外酶的作用下将不溶性有机物水解成可溶性有机物;(2)酸化-将可溶性大分子有机物转化成脂肪酸、醇类等。
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