1.2.2 秸秆干法发酵技术研究现状

为了提高秸秆干法发酵的沼气产量，必须对原料进行预处理。目前国内外主要从秸秆的预处理、固体浓度、温度、搅拌、混合发酵几方面对秸秆发酵进行了研究，取得了一些成果。

原料的预处理是厌氧发酵增加沼气产量的有效途径，秸秆的预处理对于发酵的质量和产气量均具有显著的影响，是提高沼气制取水平和质量的重要手段。目前秸秆的预处理主要包括物理法、化学法、生物法等。

（1）物理法

物理预处理法有机械粉碎、高温分解、微波处理、蒸汽爆破、高能辐射等，其目的是增加厌氧微生物与有机物的接触面积，或通过破坏细胞壁结构使处理后的秸秆更易于发酵。Zhang等研究发现粉碎的稻草比未经处理的稻草产气量最多可提高17%，Ballesteros等研究了爆破预处理对产气量的影响，结果表明：物理预处理有一定效果。

（2）化学法

化学预处理法利用化学制剂作用于秸秆，破坏细胞壁中半纤维素与木质素形成的共价键以达到提高秸秆产气量的目的。化学预处理方法包括碱浸泡预处理、热处理等。Luo等研究发现玉米秸秆采用8%NaOH溶液处理后，结果提高了纤维素的降解性；冯磊等的研究表明：在NaOH添加量为6%时，负荷率为60g/L的秸秆厌氧消化效果较好；庞云芝等对比研究了未处理、生物预处理和化学预处理后麦秸秆的沼气发酵产气效果，发现采用NaOH溶液浸泡预处理可明显提高沼气发酵的效率；B.C.Saha等研究了稀酸对发酵的影响，结果表明稀酸对提高发酵产气量有一定作用；He等研究了添加剂对沼气产量的影响，结果表明添加剂能促进发酵，使产气量增加。

（3）生物法

生物预处理法是利用强分解能力的微生物对秸秆进行生物降解，通过微生物产生多种酶，破坏纤维素-木质素-半纤维素之间的连接。袁旭峰等采用高效纤维素分解菌复合系MC1对玉米秸秆预处理，预处理后的秸秆总产气量和总甲烷量分别提高了33.0%和58.1%；C.J.Wan等研究了微生物预处理油菜秸秆对提高沼气产量的影响；R.P.Chandra等研究了木质素降解对发酵的影响；Muller等用担子菌类预处理玉米秸秆后进行厌氧发酵处理，结果发现在所有的菌种中，P.florida能最快地分解木质素；B.Montero等研究了高温下微生物的演变，生物预处理法对厌氧发酵起到了积极的作用。

固体浓度、温度、搅拌等是影响农作物秸秆产沼气的重要因素。接种物的量随着发酵浓度的增大而增大。接种物有新鲜牛粪、老沼气池的沼渣、腐败河泥及城市污水处理厂的发酵污泥等。Z.L.Song等研究了温度及总固体浓度对粪秆混合发酵产气特性的影响，发现发酵料液浓度与温度需要适应。Mashad等研究了温度波动对产气量的影响。

最近，秸秆与粪便混合发酵产气是发酵研究的热点问题。Liu等研究了不同种类粪便混合发酵的沼气产量；王晓娇等研究了牛粪、鸡粪和稻秆混合的沼气发酵特性，得出了合理的配比。