Биогаз образуется в результате разложения органических соединений животного и растительного происхождения. В составе биогаза основным компонентом является метан, который образуется в результате жизнедеятельности метанобразующих бактерий. Но метаногены не способны самостоятельно превратить органические соединения в метан и углекислый газ, поэтому сначала в процессе участвуют кислотообразующие бактерии.

Эти микроорганизмы способны превращать сложные органические соединения на простые, например, белки расщепляются до пептидов и аминокислот, углеводы становятся простыми сахарами, а жиры превратятся в глицерин и жирные кислоты. После окончания первой фазы брожения образуются масляная, уксусная и пропионовая кислоты, спирты и альдегиды, а также ряд других неорганических соединений, в частности сероводород, водород и аммиак. Только после этого к работе берутся метаногены.

Под действием ферментов и коферментов, производимых метанобразующих бактериями, завершается цикл брожения, в результате чего образуется метан и углекислый газ, входящих в состав биогаза. Метанобразующие бактерии относятся к архебактерий. Они имеют особый аппарат синтеза белка и состав клеточных стенок, что позволяет им получать энергию и усваивать углекислоту. Размножаются метаногены очень медленно и проявляют повышенную чувствительность к изменениям окружающей среды.

Интенсивность газовыделения во многом будет зависеть от условий, созданных для жизнедеятельности метанобразующих бактерий. Низкая кислотность среды подавляет рост метаногенов, тем самым уменьшая полезный выход биогаза. Количество метана, содержащегося в биогазе, зависит от состава органических веществ, перерабатываемых материалов. Если в их составе содержатся жиры и протеины, то в результате получится биогаз с высоким содержанием метана. Но если биомасса состоит из растительных компонентов с большим содержанием углеводов, то содержание метана будет не высоким.

Поскольку они не способны выделять тепло, но существовать могут только в тепле для повышения эффективности их работы нужно подогрева. В зависимости от необходимой для их жизнедеятельности температуры метаногены бывают психрофильные — могут жить при температуре от + 5 ° С до + 20 ° С, мезофильные — живут при температуре от 30 ° С до 42 ° С, и термофильными живущих при температуре от + 54 ° С до 56 ° С. Метаногенная бактерии не выносят резких перепадов температуры.

Кислотообразующие и Метанобразующие бактерии содержатся в растениях, экскрементах животных и в воде. Конечно большое количество этих микроорганизмов можно встретить в болотах, где ощущается нехватка кислорода и имеющиеся различные органические соединения. Они являются неотъемлемой частью анаэробного разложения органических веществ. Для переработки биологической массы в специальных биогазовых установках не нужно специальное засиювання бактерий, поскольку они уже содержатся в нем. Экскременты животных содержат полный комплекс необходимых для их разложения микроорганизмов, поэтому для их переработки требуется лишь создать и поддерживать оптимальные условия для развития процесса брожения.

Формы метаногенов

  • Methanobacterium bryantii
  • Methanobacterium formicum
  • Methanobrevibacter arboriphilicus
  • Methanobrevibacter gottschalkii
  • Methanobrevibacter ruminantium
  • Methanobrevibacter smithii
  • Methanocalculus chunghsingensis
  • Methanococcoides burtonii
  • Methanococcus aeolicus
  • Methanococcus deltae
  • Methanococcus jannaschii
  • Methanococcus maripaludis
  • Methanococcus vannielii
  • Methanocorpusculum labreanum
  • Methanoculleus bourgensis (Methanogenium olentangyi & Methanogenium bourgense)
  • Methanoculleus marisnigri
  • Methanofollis liminatans
  • Methanogenium cariaci
  • Methanogenium frigidum
  • Methanogenium organophilum
  • Methanogenium wolfei
  • Methanomicrobium mobile
  • Methanopyrus kandleri
  • Methanoregula boonei
  • Methanosaeta concilii
  • Methanosaeta thermophila
  • Methanosarcina acetivorans
  • Methanosarcina barkeri
  • Methanosarcina mazei
  • Methanosphaera stadtmanae
  • Methanospirillium hungatei
  • Methanothermobacter defluvii (Methanobacterium defluvii)
  • Methanothermobacter thermautotrophicus (Methanobacterium thermoautotrophicum)
  • Methanothermobacter thermoflexus (Methanobacterium thermoflexum)
  • Methanothermobacter wolfei (Methanobacterium wolfei)
  • Methanothrix sochngenii