溫度影響主要是通過厭氧微生物細胞內某些酶的活性而影響微生物的生長速率和微生物對基質的代謝速率，從而影響厭氧消化的效果和反應器所能承載的有機負荷。

根據對溫度的適應性，產甲烷菌可分為兩類，即中溫產甲烷菌（適應溫度區(qū)為30～38℃）和高溫產甲烷菌（適應溫度區(qū)為50～55℃）。

根據厭氧消化溫度的不同，可把消化過程分為常溫消化（自然消化）、中溫消化（28～38℃）和高溫消化（48～60℃）。

常溫消化也稱自然消化、變溫消化，其主要特點是消化溫度隨著自然氣溫的四季變化而變化，但常溫消化過程的甲烷產量不穩(wěn)定，轉化效率低。一般認為15℃是厭氧消化在實際工程應用中的最低溫度。

在中溫消化條件下，溫度控制恒定在28～38℃，此時甲烷產量穩(wěn)定，轉化效率高。但因中溫消化的溫度與人體溫接近，故對寄生蟲卵及大腸菌的殺滅率較低。
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高溫消化的溫度控制在48～60℃，因而分解速度快，處理時間短，產氣量大，并且能有效殺死寄生蟲卵。高溫對寄生蟲卵的殺滅率可達99%以上，大腸菌指數為10～100，能滿足衛(wèi)生要求（衛(wèi)生要求對蛔蟲卵的殺滅率應達到95%以上，大腸菌指數為10～100）。但高溫消化需加溫和保溫設備，對設備工藝和材料要求高。消化時間指產氣量達到產氣總量的90%時所需時間。中溫消化時間約為20d，高溫消化約為10d。

產甲烷菌對溫度的劇烈變化比較敏感，因此，厭氧消化過程要求溫度相對穩(wěn)定。中溫或高溫厭氧消化允許的溫度變化范圍為±（1.5～2.0）℃。當變化范圍達到±3℃時，就會抑制消化速度；變化范圍達到±5℃時，就會停止產氣，使有機酸大量積累。

消化溫度與消化時間及產氣量之間的關系分別如圖4-12和下表所示。

大多數厭氧消化系統(tǒng)設計在中溫范圍內（35℃左右）操作，但也有少數系統(tǒng)設計在高溫范圍內操作。不過由于高溫操作費用高，且涉及更高的壓力而對設備結構要求高，因此高溫消化應用較少。