厭氧發(fā)酵罐是沼氣工程的核心設(shè)備，主要用來滿足微生物的生活條件，使它們在合適的環(huán)境中生活，以達到發(fā)酵旺盛，產(chǎn)氣量高的目的。微生物的繁殖、有機物的分解轉(zhuǎn)化、沼氣的生成都是在消化器里進行的，因此，消化器的結(jié)構(gòu)和運行情況是一個沼氣工程設(shè)計的重點，要根據(jù)發(fā)酵原料或處理污水的性質(zhì)以及發(fā)酵條件選擇適宜的工藝類型和消化器結(jié)構(gòu)。

    一般來說，廢水中復(fù)雜有機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：

    1.水解階段：高分子有機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內(nèi)進行下一步的分解。

    2.酸化階段：上述的小分子有機物進入到細胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

    3.產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質(zhì)。

    4.產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。這一階段也是整個厭氧過程重要的階段和整個厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

    厭氧發(fā)酵條件：

    溫度：厭氧處理工藝一般分為常溫（10~34℃）、中溫（35~40℃）、高溫（50~55℃）三種。由于中溫菌（特別是產(chǎn)甲烷菌）種類多，易于培養(yǎng)馴化、活性高，且中溫是相對較容易達到的條件，因此厭氧處理常采用中溫消化。