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產氫產乙酸菌:產氫產乙酸細菌的主要功能是將各種高級脂肪酸和醇類氧化分解為乙酸和H2;為產甲烷細菌提供合適的基質,在厭氧系統中常常與產甲烷細菌處于共生互營關系。
產甲烷菌20世紀60年代Hungate創了嚴格厭氧微生物培養技術之后,對產甲烷細菌的研究才得以廣泛進行;產甲烷細菌的主要功能是將產氫產乙酸菌的產物——乙酸和H2/CO2轉化為CH4和CO2,使厭氧消化過程得以順利進行;主要可分為兩大類:乙酸營養型和H2營養型產甲烷菌,或稱為嗜乙酸產甲烷細菌和嗜氫產甲烷細菌;一般來說,在自然界中乙酸營養型產甲烷菌的種類較少,只有Methanosarcina(產甲烷八疊球菌)和Methanothrix(產甲烷絲狀菌),但這兩種產甲烷細菌在厭氧反應器中居多,特別是后者,因為在厭氧反應器中乙酸是主要的產甲烷基質,一般來說有70%左右的甲烷是來自乙酸的氧化分解;根據產甲烷菌的形態和生理生態特征,可將其分類如下:——新的分類(Bergy’s細菌手冊第九版),共分為:三目、七科、十九屬、65種;產甲烷菌有各種不同的形態,常見的有:
①產甲烷桿菌;
②產甲烷球菌;
③產甲烷八疊球菌;
④產甲烷絲菌;等等。在生物分類學上,產甲烷菌(Methanogens)屬于古細菌(Archaebacteria),大小、外觀上與普通細菌(Eubacteria)相似,但實際上,其細胞成分特殊,特別是細胞壁的結構較特殊;在自然界的分布,一般可以認為是棲息于一些環境中(如地熱泉水、深海火山口、沉積物等),但實際上其分布極為廣泛,如污泥、瘤胃、昆蟲腸道、濕樹木、厭氧反應器等;產甲烷菌都是嚴格厭氧細菌,要求氧化還原電位在-150~-400mv,氧和氧化劑對其有很強的毒害作用;產甲烷菌的增殖速率很慢,繁殖世代時間長,可達4~6天,因此,一般情況下產甲烷反應是厭氧消化的限速步驟。
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