CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.3. Phƣơng pháp lên men phân hủy yếm khí
1.3.1.3. Giai đoạn sinh khí metan
Các sản phẩm của giai đoạn 2 sẽ đƣợc chuyển hóa thành CH4 và các sản phẩm khác bởi nhóm vi khuẩn metan. Vi khuẩn metan là những vi khuẩn yếm khí bắt buộc có tốc độ sinh trƣởng chậm hơn các vi khuẩn ở giai đoạn 1 và giai đoạn 2. Các vi khuẩn metan sử dụng axít axetic, methanol, CO2 và H2 để sản xuất metan, trong đó axít axetic là ngun liệu chính với 70% metan đƣợc sinh ra từ nó. Phần metan còn lại đƣợc sản xuất từ CO2 và H2, một ít từ axít formic nhƣng phần này khơng quan trọng vì các sản phẩm này chiếm số lƣợng ít trong q trình lên men yếm khí, pH của giai đoạn này lớn hơn 7.
Các vi khuẩn tham gia q trình sinh khí metan gồm những loại chính đƣợc thống kê trong Bảng 1.4.
Bảng 1.4: Vi sinh vật sinh metan
Tên vi khuẩn pH toC Axit bị chuyển hóa
Methanobacterium omelianskii 6.5-8.0 37-40 CO2, H2, ancol I và II
Methanopropionicum axit propionic
Methanoformicum CO2, H2, axit fomic
Methanosochngenii axit axetic
Methanosuboxydans axit butyric,valeric, caprionic
Methanoruminanticum H2, axit fomic
Methanococcus vanirielli 1.4-9.0 H2, axit fomic
Methanococcus mazei 30-37 axit axetic, butyric
Methanosarcina methanica 35-37 axit axetic, butyric
Methanosarcina barkerli 7.0 30 CO2, H2, axit axetic, metanol
- Các phản ứng sinh metan gồm có
CH3COOH → CH4 + CO2 (1)
Phản ứng (1) do cácVSV: Methanosochngenii, Methanococcus mazei, Methanosarcina, methanica, Methanosarcina barkerli thực hiện.
4CH3CH2COOH + 2H2O → 7CH4 + 5CO2 (2)
2CH3(CH2)2COOH + 2H2O → 5CH4 + 3CO2 (3)
Phản ứng (2) và (3) do các VSV: Methanoformicum, Methanococcus mazei, Methanosarcina methanica thực hiện.
2CH3(CH2)2COOH + 2H2O → 2CH4 + 3CH3COOH (4)
Phản ứng (4) do VSV: Methanosuboxydans thực hiện
2CH3CH2OH + CO2 → CH4 + 2CH3COOH (6)
Phản ứng (5) và (6) do VSV: Methanobacterium omelianskii thực hiện CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O (7)
Phản ứng (7) do Methanobacterium omelianskii, Methanococcus vanirielli, Methanoruminanticum, Methanoformicum.