Medan mer komplexa organismer vanligtvis förlitar sig på aerob andning kan vissa mikroorganismer effektivt bryta ner organiskt material helt utan syre. Detta är en stor fördel, eftersom de på så sätt kan producera metan och bryta ner organiskt material i miljöer där syre saknas, till exempel i stillastående vatten.
"Anaerob" syftar på en process som inte involverar syre. När organiskt material bryts ner utan syre sker jäsning. Jäsning är den process där organiskt material bryts ned av levande anaeroba organismer. Anaeroba organismer använder fosfor, kväve och andra näringsämnen för att bilda protoplasma. Till skillnad från aeroba bakterier omvandlar anaeroba bakterier organiskt kväve till syror och ammoniak. De frigör kol i form av metangas, medan en mindre mängd kol sprids som koldioxid.
Träsk innehåller stora mängder metan tack vare anaerob jäsning. När organiskt material bryts ner genom förruttnelse uppstår obehagliga lukter, vilka kommer från svavelväte och svavelhaltiga organiska föreningar såsom merkaptaner. Organiskt material som bryts ner genom anaeroba processer blir så småningom humus.
Humus är ett viktigt material för trädgårdsskötsel och jordbruk. Humusen genomgår en viss oxidation, men detta påverkar inte dess användbarhet som hjälpmedel inom odling negativt. Organiskt material innehåller så mycket energi att anaerob nedbrytning faktiskt kan producera värme under processen. Värmen från den aeroba processen kan ibland bli hög nog att döda patogener, men den anaeroba processen blir sällan tillräckligt varm. Patogener lämnar dock ofta miljön ändå, eftersom den är olämplig för deras tillväxt och innehåller biologiska antagonister.
Anaerob kompostering sker oftast i miljöer med hög fuktighet, eftersom fukten fungerar som ett barriärskikt som hindrar syre från att tränga in. Personer som bedriver anaerob kompostering kan notera obehagliga lukter, men genom att sänka ner materialet i vatten löses gaserna upp och släpps ut i atmosfären långsammare, vilket minskar luktbesvären.
Anaerob rötning går igenom fyra stadier. Det första steget är hydrolys, då organiskt material delas upp i enkla organiska molekyler med hjälp av vatten. Vattnet bryter de kemiska bindningarna. Därefter sker fermentering, eller acidogenes, vilket påskyndar nedbrytningen av kolhydrater genom bakterier, enzymer, mögel och jästsvampar. Sedan omvandlar acetogena bakterier fermenteringsprodukterna till acetat i en process som kallas acetogenes. Samtidigt sker metanogenes, där bakterier bryter ner acetat, väte och koldioxid. Metanogena och acetogena bakterier samarbetar – de metanogena bakterierna håller vätenivån tillräckligt låg för att de acetogena bakterierna ska kunna bryta ner fermenteringsprodukterna.
Anaerob rötning spelar en viktig roll i biologisk avloppsvattenrening samt vid produktion av humus. Rötningsprocessen omvandlar föroreningar i avloppsvatten till koldioxid, metan och små mängder bioslam. Anaerob rötning kan även användas för att framställa metanbränsle. Eftersom vissa bakterier i det nedbrytande materialet producerar syror som sänker pH-värdet behöver de som använder anaerob nedbrytning för metangasproduktion tillsätta natriumbikarbonat för att hålla blandningen basisk.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online