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微生物的溫度適應性由細胞遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的遺傳密碼所確定。據報道，在高溫產甲烷菌中DNA和RNA中含有更多的G-C鍵，G-C鍵的連接是三個氫鍵，而A-T鍵的連接只有兩個氫鍵，前者更能抵抗較高溫度。嗜熱菌中的核糖體也比嗜溫菌更穩定。菌種的生長溫度是菌種本身應有的特性，從生物遺傳原理可以得出一個重要的結論，即中溫菌不能經馴化而在高溫范圍生長。
低溫條件對中溫和高溫產甲烷菌都不利，低溫時，這些微生物不生長也不死亡，代謝極弱，處于休眠狀態，所以一般厭氧菌在4℃冰箱中保存。因為蛋白質合成的啟動受阻，不能合成蛋白質，中溫產甲烷菌在低于10℃的溫度下不生長。處于低溫下的微生物一旦獲得適宜的溫度可恢復活性，以原來的生物速率進行生長。因此在厭氧反應中，如果停止進水，溫度慢慢也會隨之下降。隔段時間再運行起來對厭氧的反應影響不是很大。這在實踐中得到了應用。
不同種群產甲烷菌的生長溫度范圍均有嚴格要求，因此，厭氧生化反應需要保持恒定。不論何種原因導致反應溫度的短期突變，對厭氧發酵過程都有明顯的影響。因此在設計厭氧反應器的時候溫度的控制必須考慮自動控制系統的安裝，確保厭氧厭氧反應溫度的穩定性。
甲烷污泥在低溫下保存，可以保持其甲烷活性。在4℃儲存6個月的時間不影響污泥產甲烷能力。很明顯，這是因為在低溫下產甲烷菌的饑餓速率極低。
微生物甲烷菌的**適宜反應溫度，不一定是厭氧消化工藝的**佳溫度，因為生物生長**適溫度的概念僅僅是從微生物學角度出發的。但在具體的工程中，除了效率和產氣量因素外，還要考慮運轉的經濟性，操作管理的方便程度等更重要的因素。一般在廢水文錦渡較高（50℃以上），如在酒精廢水或有大量廢熱可以利用的條件下，才選用高溫厭氧工藝。一般情況下以采用中溫消化為宜，甚至采用常溫消化。
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