产甲烷细菌与不产甲烷细菌的相互作用

在厌氧条件下，由于缺乏外源电子受体，各种微生物只能以内源电子受体进行有机物的降解。因此，如果一种微生物的发酵产物或脱下的氢，不能被另一种微生物所利用，则其代谢作用无法持续进行。无论在自然界还是在消化器内，产甲烷细菌都是有机物厌氧降解食物链的最后一个成员，其所能利用的基质只有少数几种 C1、 C化合物，所以必须要求不产烷细菌将复杂有机物分解为简单化合物。在厌氧处理系统中，产甲烷细菌与不产甲烷细菌互依赖，互为对方创造良好的环境和条件，构成互生关系;同时，双方又互为制约，在厌生物处理系统中处于平衡状态。

    1. 不产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长和产甲烷所必需的基质

不产甲烷细菌可以通过其生命活动为产甲烷细菌提供合成细胞物质和产甲烷所需的碳育体和电子供体、氢供体和氮源。不产甲烷细菌中的发酵细菌可以把各种复杂的有机物，如分子的碳水化合物、脂肪、蛋白质等进行发酵，生成游离氢、二氧化碳、氨、乙酸、甲酸丙酸、丁酸、甲醇、乙醇等产物。丙酸、丁酸、乙醇等又可被产氢产乙酸细菌转化为氢气。二氧化碳和乙酸。这样，不产甲烷细菌就为甲烷细菌提供了生长繁殖的底物。

    2. 不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造了适宜的氧化还原电位条件

产甲烷细菌是严格的专性厌氧菌，在有氧的情况下，产甲烷细菌就会受到抑制不能生长繁殖。但是在厌氧反应器运转过程中，由于加料过程难免使空气进人装置，有时液体原料里也含有微量溶解氧，这显然对产甲烷细菌是非常不利的。厌氧反应器内的不产甲烷细菌类群中的那些兼性厌氧或兼性好氧微生物的活动，可以将氧消除掉，从而降低反应器中的氧化还原电位。另外，通过厌氧装置中的各种厌氧微生物有序的生长和代谢活动，使消化液的氧化还原电位逐渐下降，最终为产甲烷细菌的生长创造适宜的氧化还原电位条件。

    3.  不产甲烷细菌为产甲烷细菌消除了有毒物质

产甲烷细菌对一些毒性物质特别敏感，尤其是一些工业废水或废弃物中常常含有一些能使产甲烷细菌中毒的物质，如苯酚、氰化物、长链脂肪酸和重金属离子等，但是在厌氧反应器中，不产甲烷细菌有很多种类能够裂解苯环、降解氰化物，这不仅解除了它们对产甲烷细菌的毒害，并且同时给产甲烷细菌提供了底物。此外不产甲烷细菌的代谢产物硫化氢，还可以和一些重金属离子发生作用，生成不溶性的金属硫化物沉淀，从而解除了一些重金属的毒害作用。

    4.  产甲烷细菌为不产甲烷细菌的生化反应解除反馈抑制

不产甲烷细菌的发酵产物，可以抑制其本身的生命活动。例如产酸细菌在产酸过程中产生大量的氢气，氢气的积累必然抑制产氢过程进行。但是在运行正常的消化反应器中，产甲烷细菌能连续利用由不产甲烷细菌产生的氢、乙酸、二氧化碳等生成甲烷，不会由于氢和酸的积累而产生反馈抑制作用，使不产甲烷细菌的代谢能够正常进行。

    5.  产甲烷细菌和不产甲烷细菌共同维持环境中适宜的pH值

厌氧反应器中不产甲烷细菌和产甲烷细菌的连续配合对稳定反应器中的pH值也是非常重要的。在沼气发酵初期，不产甲烷细菌首先降解废水中的有机物质，产生大量的有机酸和碳酸盐，使发酵液中的 pH 值明显下降。同时不产甲烷细菌中的氨化细菌，能迅速分解蛋白质产生氨。氨可以中和部分酸，起到了一定的缓冲作用。另一方面，产甲烷细菌可以利用乙酸、氢和二氧化碳形成甲烷，从而避免了酸的积累，使pH 值稳定在一个适宜的范围，不会使发酵液中 pH 值达到对甲烷过程不利的程度。因此，产甲烷细菌和不产甲烷细菌共同维持了环境中适宜的PH值。