甲烷發酵階段是厭氧消化反應的控制階段，因此厭氧反應的各項影響因素也以對甲烷菌的影響因素為準。
一、溫度因素
厭氧消化中的微生物對溫度的變化非常敏感（日變化小于±2℃），溫度的突然變化，對沼氣產量有明顯影響，溫度突變超過一定范圍時，則會停止產氣。
根據采用消化溫度的高低，可以分為常溫消化（10-30℃ ）、中溫消化（33-35℃左右）和高溫消化（50-55℃左右）。
二、生物固體停留時間（污泥齡）與負荷
三、攪拌和混合
攪拌可使消化物料分布均勻，增加微生物與物料的接觸，并使消化產物及時分離，從而提高消化效率、增加產氣量。同時，對消化池進行攪拌，可使池內溫度均勻，加快消化速度，提高產氣量。
攪拌方法包括氣體攪拌、機械攪拌、泵循環等。氣體攪拌是將消化池產生的沼氣，加壓后從池底部沖入，利用產生的氣流，達到攪拌的目的。機械攪拌適合于小的消化池，液攪拌和氣攪拌適合于大、中型的沼氣工程。
四、營養與C/N比
厭氧消化原料在厭氧消化過程中既是產生沼氣的基質，又是厭氧消化微生物賴以生長、繁殖的營養物質。這些營養物質中重要的是碳素和氨素兩種營養物質，在厭氧菌生命活動過程中需要一定比例的氮素和碳素（COD∶N∶P=200∶5∶1）。
原料C/N比過高，碳素多，氮素養料相對缺乏，細菌和其他微生物的生長繁殖受到限制，有機物的分解速度就慢、發酵過程就長。
若C/N比過低，可供消耗的碳素少，氮素養料相對過剩，則容易造成系統中氨氮濃度過高，出現氨中毒。
五、有毒物質
揮發性脂肪酸（VFA是消化原料酸性消化的產物，同時也是甲烷菌的生長代謝的基質。一定的揮發性脂肪酸濃度是保證系統正常運行的必要條件，但過高的VFA會抑制甲烷菌的生長，從而破壞消化過程。
有許多化學物質能抑制厭氧消化過程中微生物的生命活動，這類物質被稱為抑制劑。
抑制劑的種類也很多，包括部分氣態物質、重金屬離子、酸類、醇類、苯、氰化物及去垢劑等。
六、酸堿度、pH值和消化液的緩沖作用
pH值的變化直接影響著消化過程和消化產物。
1、由于pH的變化引起微生物體表面的電荷變化，
進而影響微生物對營養物的吸收；
2、pH除了對微生物細胞有直接影響外，還可以促使有機化合物的離子化作用，從而對微生物產生
間接影響，因為多數非離子狀態化合物比離子狀態化合物更容易滲入細胞；
3、pH強烈地影響酶的活性，酶只有在適宜的pH值時才能發揮大活性，不適宜的pH值使酶的活
性降低，進而影響微生物細胞內的生物化學過程。
七、氧化還原電位（ORP或Eh）
厭氧環境，主要以體系中的氧化還原電位來反映。高溫厭氧消化系統適宜的氧化還原電位為-500~-600mV；
中溫厭氧消化系統及浮動溫度厭氧消化系統要求的氧化還原電位應低于-300~-380mV。產酸細菌對氧化還原電位的要求不甚嚴格，甚可在+100~-100mV的兼性條件下生長繁殖；甲烷細菌適宜的氧化還原電位為-350mV或更低。
八、氨氮
厭氧消化過程中，氮的平衡是非常重要的因素。消化系統中的由于細胞的增殖很少，故只有很少的氮轉化為細胞，大部分可生物降解的氮都轉化為消化液中的氨氮，因此消化液中氨氮的濃度都高于進料中氨氮的濃度。實驗研究表明，氨氮對厭氧消化過程有較強的毒性或抑制性，氨氮以NH4+及NH3等形式存在于消化液中，NH3對產甲烷菌的活性有比NH4+更強的抑制能力。
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