1.2.2 秸稈干法發酵技術研究現狀

為了提高秸稈干法發酵的沼氣產量，必須對原料進行預處理。目前國內外主要從秸稈的預處理、固體濃度、溫度、攪拌、混合發酵幾方面對秸稈發酵進行了研究，取得了一些成果。

原料的預處理是厭氧發酵增加沼氣產量的有效途徑，秸稈的預處理對于發酵的質量和產氣量均具有顯著的影響，是提高沼氣制取水平和質量的重要手段。目前秸稈的預處理主要包括物理法、化學法、生物法等。

（1）物理法

物理預處理法有機械粉碎、高溫分解、微波處理、蒸汽爆破、高能輻射等，其目的是增加厭氧微生物與有機物的接觸面積，或通過破壞細胞壁結構使處理后的秸稈更易于發酵。Zhang等研究發現粉碎的稻草比未經處理的稻草產氣量最多可提高17%，Ballesteros等研究了爆破預處理對產氣量的影響，結果表明：物理預處理有一定效果。

（2）化學法

化學預處理法利用化學制劑作用于秸稈，破壞細胞壁中半纖維素與木質素形成的共價鍵以達到提高秸稈產氣量的目的。化學預處理方法包括堿浸泡預處理、熱處理等。Luo等研究發現玉米秸稈采用8%NaOH溶液處理后，結果提高了纖維素的降解性；馮磊等的研究表明：在NaOH添加量為6%時，負荷率為60g/L的秸稈厭氧消化效果較好；龐云芝等對比研究了未處理、生物預處理和化學預處理后麥秸稈的沼氣發酵產氣效果，發現采用NaOH溶液浸泡預處理可明顯提高沼氣發酵的效率；B.C.Saha等研究了稀酸對發酵的影響，結果表明稀酸對提高發酵產氣量有一定作用；He等研究了添加劑對沼氣產量的影響，結果表明添加劑能促進發酵，使產氣量增加。

（3）生物法

生物預處理法是利用強分解能力的微生物對秸稈進行生物降解，通過微生物產生多種酶，破壞纖維素-木質素-半纖維素之間的連接。袁旭峰等采用高效纖維素分解菌復合系MC1對玉米秸稈預處理，預處理后的秸稈總產氣量和總甲烷量分別提高了33.0%和58.1%；C.J.Wan等研究了微生物預處理油菜秸稈對提高沼氣產量的影響；R.P.Chandra等研究了木質素降解對發酵的影響；Muller等用擔子菌類預處理玉米秸稈后進行厭氧發酵處理，結果發現在所有的菌種中，P.florida能最快地分解木質素；B.Montero等研究了高溫下微生物的演變，生物預處理法對厭氧發酵起到了積極的作用。

固體濃度、溫度、攪拌等是影響農作物秸稈產沼氣的重要因素。接種物的量隨著發酵濃度的增大而增大。接種物有新鮮牛糞、老沼氣池的沼渣、腐敗河泥及城市污水處理廠的發酵污泥等。Z.L.Song等研究了溫度及總固體濃度對糞稈混合發酵產氣特性的影響，發現發酵料液濃度與溫度需要適應。Mashad等研究了溫度波動對產氣量的影響。

最近，秸稈與糞便混合發酵產氣是發酵研究的熱點問題。Liu等研究了不同種類糞便混合發酵的沼氣產量；王曉嬌等研究了牛糞、雞糞和稻稈混合的沼氣發酵特性，得出了合理的配比。