- 1、本文档共27页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
微生物产甲烷原理.ppt
微生物产甲烷 目录 一.甲烷的简介 二.微生物产甲烷的生化机理 三.厌氧降解九大步骤 四.厌氧反应热力学分析 五.甲烷生产应用 一.甲烷的简介: 甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷气可产生机械能、电能及热能。 目前甲烷已作为一种燃料源,并通过管道输送到用户,供给家庭及工业使用或转化成为甲醇作为内燃机的辅助性燃料。 二.微生物产甲烷的生化机理 一.早期二阶段理论 二.三阶段(四阶段)理论的提出 三.四阶段理论 一. 早期理论——二阶段理论 对复杂有机物的厌氧降解过程的解释,早期通行的是二阶段理论,认为有机物的厌氧消化过程分为两个阶段——酸性发酵和碱性发酵阶段,其中 酸性发酵──产酸菌利用胞外酶将复杂的大分子水解成小分子,并进一步转化为有机酸。此阶段也称产酸阶段。 碱性发酵──甲烷细菌利用上阶段产生的有机酸为底物,生成甲烷和CO2。此阶段又称为甲烷发酵阶段。 二.三阶段(四阶段)理论提出 二阶段理论作为厌氧处理的基本理论,多年来一直为人们所认可。直到60年代末期,人们对厌氧过程进行了深入的研究,尤其是对其中发挥重要作用的甲烷细菌的研究表明,甲烷细菌在厌氧处理过程中发挥了极其重要的作用,它只能以乙酸、甲酸氢等极少数的物质为底物。因此,厌氧过程中还应该有产生甲烷菌底物的步骤。于是,厌氧处理理论发展为三阶段(或四阶段)理论。 三.四阶段理论 1、水解阶段 2、酸化阶段 3、产乙酸阶段 · 4、甲烷化阶段 三阶段(四阶段)理论见三阶段理论图 备注:与二阶段理论相比较,三阶段理论增加了产 氢产乙酸过程;四阶段理论则是在三阶段理论的基础上增加了同型产乙酸细菌把H2和CO2转化为乙酸的过程。 1.水解阶段 兼性和部分专性厌氧细菌发挥作用,复杂的大分子有机物被胞外酶水解成小分子的溶解性有机物 。如葡萄糖、氨基酸等 2.酸化阶段 溶解性有机物由兼性或专性厌氧细菌经发酵作用转化为有机酸、醇、醛、CO2和H2。 有时将上述两个阶段合为一个阶段,称水解酸化阶段。 水解酸化阶段参与的菌落:水解酸化菌落 在厌氧消化系统中,水解酸化细菌的功能表现在两个方面: ①将大分子不溶性有机物在水解酶的催化作用下水解成小分子的水溶性有机物; ②将水解产物吸收进细胞内,经细胞内复杂的酶系统催化转化,将一部分供作能源使用的有机物转化为代谢产物,排入细胞外的水溶液里,成为参与下一阶段生化反应的细菌群及可利用的基质,主要是产氢产乙酸细菌和脂肪酸、醇类等。 3.产乙酸阶段 专性厌氧的产氢产乙酸细菌将上阶段的产物进一步利用,生成乙酸和H2、CO2;同时同型产乙酸细菌将H2和CO2合成乙酸,有时也将乙酸分解成H2和CO2。 产乙酸阶段参与的菌落:产氢产乙酸菌落 产氢产乙酸细菌是厌氧消化过程中一组重要的微生物类群, 它参与丙酸, 丁酸等中间的代谢产物的降解生成乙酸、H2和二氧化碳。 产乙酸阶段参与的菌落:同型产乙酸菌落 补充知识:在厌氧条件下能产生乙酸的细菌有两类:一类是异养型厌氧细菌,能利用有机基质产生乙酸;另一类是混合营养型厌氧细菌,既能利用有机基质产生乙酸,也能利用分子氢和二氧化碳产生乙酸。前者是酸化细菌,后者就是同型产乙酸细菌。 4.产甲烷阶段 产甲烷菌(最严格的专性厌氧菌)利用乙酸、H2、CO2和一碳化合物产生甲烷。转化的途径为: CH3COOH → CH4 + CO2 CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O 产甲烷菌落 产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群。在沼气发酵过程中,甲烷 的形成是由一群生理上高度专业化的古细菌一产甲烷菌所引起的,产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌,它们是厌氧消化过程食物链中的最后一组成员,尽管它们具有各种各样的形态,但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢终产物,在没有外源受氢体的情况下把乙酸 和 H2/CO2。转化为气体产 生-CH4/CO2,使有机物在厌氧条件下的分解作用以顺利完成。目前已知的甲烷产生过程由以上两组不同的产甲烷菌完成。 三.总结 厌氧降解九大步骤: 1.不溶性有机高分子→可溶性有机单体 2.有机物单体→氢气+甲酸+重碳酸盐+丙酮酸盐+乙醇+各类挥发性低级脂肪酸 3.简单有机物→氢气+乙酸 4.重碳酸盐→乙酸 5.简单有机物→重碳酸盐+乙酸 6.乙酸盐→碳酸盐 7.氢气或甲酸的氧化 8.乙酸发酵产甲烷量占总甲烷量的70% 9.重碳酸盐还原产甲烷量占总甲烷量的3
您可能关注的文档
- 常规热泵、特种热泵综合讲解.ppt
- 干喷机混凝土喷射机.doc
- 干燥行业概况(北京).doc
- 干馏式炭化炉.doc
- 干馏热解炭化炉.doc
- 平均功率与瞬时功率.ppt
- 平均速度 瞬时速度.doc
- 平均速度和瞬时速度.doc
- 平均速度和瞬时速度。.ppt
- 平板分体式太阳能光热系统斜屋面一体化施工工法.doc
- 统编版语文八年级下册第11课山地回忆练习题(含答案).pdf
- 陕西省宝鸡市岐山县2024-2025学年七年级上学期期末质量检测英语试卷(含答案,含听力原文,无音频).pdf
- 江西省南昌市南昌大学附属中学2025年九年级中考全真模拟卷(七)英语试题(含答案).pdf
- 人教版(2024)七年级下学期地理第十章西半球的国家 单元测试题(含答案).pdf
- 山东省菏泽市2025年高三一模考试思想政治试题(含答案).pdf
- 九年级质量监测英语试题.pdf
- 西北名校教研联盟2025届高三下学期2月联考语文试题(含答案).pdf
- 20250228 DeepSeek企业落地应用讲义精华全版.pptx
- 统编版(2024)七下道德与法治课件 11.3 严于律己.pptx
- 统编版(2024)七下道德与法治课件 2.3 品味美好情感.pptx
文档评论(0)