产酸发酵的重要阶段：产酸阶段

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：因为发酵产物是产甲烷细菌的底物，所以，发酵产物的种类和产率对产甲烷过程影响较大。表9-3产酸发酵细菌以葡萄糖为发酵底物的标准吉布斯自由能变化产酸发酵的末端产物组成取决于厌氧生态条件、底物种类和参与的微生物种群。根据研究结果，科昂等提出有机废水产酸发酵存在2种发酵类型：丁酸型发酵和丙酸型发酵。丁酸型发酵的典型末端产物是丁酸、乙酸和H2/CO2，丙酸型发酵的主要末端产物是丙酸、乙酸和CO2，氢气产量很少。

发酵被定义为有机物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程。产酸发酵过程中，产酸发酵细菌将溶解性单体或二聚体有机物转化为以挥发性脂肪酸和醇为主的末端产物，同时产生新的细胞物质。这一过程也称之为酸化。产酸发酵速率较快，末端产物主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸等挥发性脂肪酸，乙醇等醇类，二氧化碳，氢气，以及氨、氮气、硫化氢等，并且均为自发进行（见表9-3）。因为发酵产物是产甲烷细菌的底物，所以，发酵产物的种类和产率对产甲烷过程影响较大。

产酸发酵细菌种类、数量众多，其中重要的类群有梭状芽孢杆菌属和拟杆菌属梭状芽孢杆菌属是厌氧的、产芽孢的细菌，因此他们能在恶劣的环境条件下存活。拟杆菌属大量存在于有机物丰富的地方，他们分解糖、氨基酸和有机酸。上述细菌大多数是严格厌氧的，但随着反应器中缺氧条件的不同，兼性厌氧细菌的数量也随之改变。当厌氧反应器进水中溶有氧气时，这些兼性厌氧细菌能够保护像产甲烷细菌这样的严格厌氧细菌免受氧的损害与抑制。

表9-3　产酸发酵细菌以葡萄糖为发酵底物的标准吉布斯自由能变化(https://www.chuimin.cn)

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产酸发酵的末端产物组成取决于厌氧生态条件、底物种类和参与的微生物种群。例如，如果产酸发酵过程在一个专门的产酸反应器（两相厌氧生物处理的产酸反应器）中进行，则末端产物组成将受几种生态因子（pH，氧化还原电位、有机负荷、水力停留时间和碱度等）影响。根据研究结果，科昂等提出有机废水产酸发酵存在2种发酵类型：丁酸型发酵和丙酸型发酵。丁酸型发酵的典型末端产物是丁酸、乙酸和H2/CO2，丙酸型发酵的主要末端产物是丙酸、乙酸和CO2，氢气产量很少。2025年，笔者等提出了产酸发酵的又一种新类型—乙醇型发酵，其主要末端产物为乙醇、乙酸和H2/CO2，以及少量的丁酸。

产酸发酵的重要阶段：产酸阶段

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