A biogázképződés mikrobiológiája

A biogázképződést négy fázisra lehet bontani. Ezek a következők:

1. Hidrolízis: a hidrolízis folyamán a szerves anyagokat (fehérjék, zsírok, szénhidrátok) bakteriális enzimekalapegységekre bontják (aminosavakra, zsírsavakra, glükózra).
2. Savképződés: savképződéskor a feloldott anyagok szerves savakká (ecetsavvá, propionsavvá, vajsavvá), kis szénatomszámú alkoholokká, aldehidekké, hidrogénné, szén-dioxiddá és egyéb gázokká (példáulammóniává, kénhidrogénné) alakulnak. Ez a folyamat addig tart, amíg a baktériumok saját lebontó tevékenységeik következtében el nem pusztulnak, fel nem oldódnak (az alacsony pH miatt a baktériumok életkörülményei már nem megfelelőek).
3. Acetogén fázis: ebben a fázisban az acetogén baktériumok az előző fázis anyagait alakítják ecetsavvá.
4. Metánképződés: ebben a fázisban az ecetsavat metanogén baktériumok metánná, szén-dioxiddá és vízzé alakítják. A hidrogén (H₂) és a szén-dioxid (CO₂) metánná és vízzé alakul át: {\displaystyle \mathrm {CO_{2}+4H_{2}\rightarrow CH_{4}+2H_{2}O} }

Összességében elmondható azonban, hogy a mikrobiológiai folyamatokat két fő fázisra bonthatjuk: az egyikben afermentáció történik (első két fázis), a másodikban pedig a metánképződés. A második fázisban ugyanis az acetogén baktériumok csak a metanogén baktériumokkal együtt (szimbiózisban) képesek működni.

Az optimális fermentáció követelménye a megfelelő szén-nitrogén arány (a szén aránya a nitrogénhez viszonyítva) a fermentálandó anyagban. Ideális esetben ez az arány 13:30. A lebontási maradékban található nitrogén vegyületek a növények számára könnyen felvehető formában vannak jelen.