甲烷发酵理论

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• 1、根据厌氧发酵甲烷的微生物学原理，可采取哪些措施提高纤维质物料产甲烷效率
• 2、制备甲烷
• 3、甲烷发酵的介绍

根据厌氧发酵甲烷的微生物学原理，可采取哪些措施提高纤维质物料产甲烷效率

厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程，又称为厌氧消化。

厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生，。液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段只要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2同时利用产酸阶段产生的氢将CO¬2还原成甲烷。

厌氧发酵的影响因素有：(1),原料配比，厌氧发酵的碳氮比以20—30为宜，当碳氮比在35时产期量明显下降；(2),温度在35—40℃为宜；(3),PH值对于甲烷细菌来说，维持弱碱环境是绝对必要的，它的最佳PH范围为6.8—7.5，PH值低，它使CO2大增，大量水溶性有机物和H2S产生，硫化物含量的增加抑制了甲烷菌的生长，可以加石灰调节PH，但是调整PH的最好方法是调整原料的碳氮比，因为底质中用以中和酸的碱度主要是氨氮，底质含氮量越高，碱度越大，当VFA（挥发性脂肪酸）>3000时，反应会停止；(4),严格厌氧的生态环境，（5）充足的发酵原料；（6）持续的搅拌。

制备甲烷

关于制备甲烷如下：

甲烷是用醋酸钠和氢氧化钠氧化钙反应，氧化钙吸水生成甲烷和碳酸CH3COONa+NaOHCaO做催化剂,加热=CH4+Na2CO3原理是在高温下醋酸钠的甲基与羧基之间的键断裂。

氢氧化钠的氢氧键断裂,氢与氧分离,然后甲基与氢结合成甲烷,其余的结合成碳酸钠，该反应要在严格的无水的条件下发生,所以加入生石灰来吸收水蒸气,提供干燥的环境生石灰并非是催化剂。

制备方法：

1、天然气转化：将天然气中的主要成分甲烷在高温、富氧条件下，通过催化剂作用转化成氢气和二氧化碳，再通过水煤气变换反应将氢气和二氧化碳转化成甲烷。

2、生物质发酵：通过生物质发酵过程制取甲烷是一种可持续的能源转化方式。生物质发酵过程是在厌氧条件下，通过微生物的作用将有机物转化为甲烷的过程。

甲烷用途：

1、甲烷是制造多种化学原料的基础：除了作为燃料外，甲烷还是制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

2、甲烷是制造氨和炭黑的基础：氨和炭黑是由甲烷转化而来的，甲烷在高温高压下转化成炭黑，这个转化过程是在工业生产中完成的。

3、甲烷是制造乙炔或转化成氢气的基础：在工业上，甲烷可以用于制造乙炔或转化成氢气，氢气和乙炔都是重要的工业气体。

扩展资料：

甲烷是具有正四面体结构的非极性分子，是最简单的有机物。甲烷作为常规天然气、页岩气、可燃冰等的主要组成成分，是非常重要的碳基资源。它是一种最主要的非CO2温室气体，在大气的平流层，甲烷会被分解为水蒸气（云），从而导致臭氧层被破坏。

在今天的大气中，有大约20%的甲烷来自古代，是在几百万年前就存在于煤层、海底、天然气矿藏和融化了的永久冻土下面而到今天才释放出来的。而近代产生的甲烷，来源主要有牛、泥沼、沥青、稻田、新开垦的土地、腐败的垃圾和白蚁等。

甲烷发酵的介绍

又称沼气发酵.甲烷产生菌在严格厌氧的条件下，利用CO、CO2、乙酸或甲醇等物质产生甲烷的过程·甲烷产生菌主要是一类包括甲烷杆菌属（Methanobacterium），甲烷球菌属（Methanococus）和甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）的细菌·此类微生物都是专性厌氧微生物，它们可以利用氢的厌氧氧化获取能量，以CO2为电子受体，终产物为甲烷和水，一些种类也可由乙酸、甲醇或CO的厌氧代谢产生甲烷·主要存在于无氧淤泥（如池塘、沼泽中）或瘤胃中·甲烷发酵并非甲烷产生菌的单一作用，是和其他微生物一起协同发酵的结果·

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