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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。
简介
沼气发酵过程好比作战，可分为“三大战役”：第一战役，水解液化，这是发酵的第一阶段。
第二战役，产酸，这是发酵的第二阶段。任务就是使第一战役的“战俘”进一步转化为小分子化合物，同时还要产生二氧化碳和氢气。“生力军”是产氢细菌“兵团”，它们的任务就是使那些不能为产甲烷细菌所利用的中间产物进一步转化为乙酸、氢、二氧化碳等物质，以作为产甲烷菌用以生成甲烷的“军需品”，为产甲烷菌提供原料，准备下一阶段的最后战役。第一战役和第二战役是连续进行的，也统称为“不产甲烷阶段”，实际上这是一个甲烷原料的加工阶段。
第三战役，产甲烷，这是发酵的第三阶段。这一战役的“主力军”就是产甲烷菌“兵团”了。产甲烷菌是一类极其古老而又极其特殊的细菌，它们是沼气发酵过程中微生物食物链中最后一个战斗员，按它们的形态分为球菌、杆菌、八叠球菌和螺旋菌。它们分别把“不产甲烷阶段”的战利品——氢、二氧化碳、乙酸、甲酸盐、乙醇等，都统一生成甲烷和二氧化碳。它们的攻击目标——底物，虽不相同，但最终成果却都能改造成甲烷。整个沼气发酵的“战争”就这样胜利结束了。
评价
在沼气发酵过程中，甲烷的形成是由一群高度专业化的细菌—产甲烷菌引起的。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的终产物，在没有外源受氢体的情况下，把乙酸转化为气体产物甲烷和二氧化碳，使有机物在厌氧条件下的分解作用得以顺利完成。 沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体的过程。沼气发酵系统基于沼气发酵原理，以能源生产为目标，最终实现沼气、沼液、沼渣的综合利用。 [1]
视频
沼气——化腐朽为神奇