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摘要：文章主要是分析了秸秆沼气预处理研究进展，在此基础上讲解了国秸秆预处理应用现状，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：秸秆；沼气；厌氧发酵；预处理
1、前言
我国秸秆资源十分丰富，但由于其的利用率较低，发展秸秆沼气是能够有效提升到我国秸秆利用率的重要途径，也能够在一定程度上推动到我国沼气事业的发展。但由于其自身的性质问题，在发酵过程中存在了许多的问题，为此文章对我国秸秆沼气预处理技术展开了研究和探讨。
2、秸秆沼气预处理研究进展
2.1、物理预处理
机械加工，高压预处理，辐射预处理等物理条件改变生物质吸管的特点，所以建议使用随后的发酵方法作为物理预处理。机械加工方法和蒸汽爆炸方法是机械破碎或磨削，可以降低原料的粒径，增加原料和微生物之间的接触面积，损坏原料的硬细胞壁和晶体管，更容易制造原料通过微生物入侵和分解，蒸汽爆破法是瞬时蒸汽、温度和压力，使纤维材料在没有蒸汽的情况下突然释放，使纤维被隔离、分散、部分剥离，撕裂原材料的裂缝是小纤维，就像悬浮纤维一样爆炸该方法对生物质秸秆的三段含量有很好的影响，张发现，经过厌氧发酵后，压碎秸秆的表观产气率比未经处理的秸秆提高了17%。Clarcs还发现，粉碎后的秸秆可以提高沼气的产量，其产气量比未经粉碎的秸秆增加了近20%，但在实际应用中，粉碎预处理的效果非常有限，因此经常使用其化学制品和生物预处理的用途，作为预处理的化学预处理和生物预处理方法，提高了整体预处理效果，研究发现粉碎的治疗效果优于粉碎，因为粉碎的物料内部结构也受到压力的破坏。张还发现，在其他因素的相同条件下，研磨的预处理效果明显优于研磨。结果表明，磨削的气体生产效果比10mm和25毫米的粒度的碎片磨削为17.5%和12.2%，但磨削的能量消耗远高于研磨，成本高得多也大大增加。蒸汽爆炸预处理的具体操作是将待处理的原料处理到蒸汽发生器中，并在200℃将压力调整为1.5MPa，然后在一段时间后突然踩下压力，使原料的体积迅速扩张，由于压力和体积增加的突然变化，细胞壁和细胞壁和细胞壁的固体结晶结构和木质素由厌氧植物群，宋永民等制成。它更有可能分解蒸汽爆破预处理玉米玉米玉米和固体秸秆沼气发酵。在研究中，发现秸秆通过蒸汽注射预处理，并且在50的高温条件下进行固体厌氧发酵，沼气产量Ts达到138.2ml•g-1。蒸汽爆炸秸秆的沼气产量是2.9倍。杨雪霞探讨了气爆处理对棉秆发酵效率的影响。结果表明，瓦斯爆炸处理组的沼气发酵效率比未发生瓦斯爆炸的试验组提高了25%。可见蒸汽爆破对多种农作物秸秆有很好的预处理效果，处理后原料的厌氧发酵产气量有明显提高，但由于高温高压，相对较高，成本较高，已在实际工程中得到应用，但这种预处理方法在沼气工程中的应用报道较少。
2.2、化学预处理
在沼气的研究和生产中，通常使用酸处理和碱处理。强酸具有强大的腐蚀性和氧化性。浓酸如H2SO4和HCl是良好的酸预处理剂。吴振兴采用锥形剥皮反应器和室内培养法测定挥发性脂肪酸的产量，表明秸秆粉碎后秸秆酸化效率提高，秸秆经10%盐酸处理后，水稻厌氧发酵基质和甲烷含量分别提高25%和67%。然而，酸治疗将导致对环境的二次污染，这不利于环保。碱预处理和酸预处理之间的差异是碱预处理可以通过生化反应直接除去木质素，从而打开木质素的晶体结构。厌氧发酵细菌更容易使用纤维素和半纤维素来产生沼气。碱预处理的原理是由碱提供的碱性羟基离子可以与木质素分子中的化学键反应，最后可以通过皂化反应除去木质素，但对半纤维素和纤维素的损害较少，因此原料的利用率是更高。当前碱预处理技术的发展，高志坚、杨传艳、罗清明也采用NaOH对玉米秸秆进行厌氧发酵前的预处理，结果表明，玉米秸秆的干物质消化率和天然气产量比未处理的玉米秸秆提高了61.4%～114%。
孙晨对秸秆进行6%NaOH预处理，发现低浓度的NaOH也能提高秸秆的厌氧消化效率和天然气产量，张婷婷用NaOH婷婷对红薯秸秆进行预处理，稀释H2SO4、稀HC和产氨沼气，与江江州的研究结果一致：在4种药剂中，木薯秸秆预处理的累计产气量与未处理相比，产气量提高了21.56%，碱预处理不仅提高了厌氧发酵的产量，而且发现NaOH处理对沼气成分中甲烷含量有很大的提高。
2.3、生物法预处理
生物预处理是一种预处理方法，以通过生物降解能力通过有氧微生物植物分解皮草中木质素的预处理方法，这使得秸秆更有利于厌氧发酵菌群的利用和分解。生物预处理具有轻度反应，低能耗，设备简单，无环境污染的优点，近年来已成为研究热点。秸秆堆肥预处理是最识别和广泛使用的生物预处理方法，方文杰利用厌氧消化后的消化液对秸秆进行富集，并对该菌株进行了不同有机容量下的菌种筛选，结果表明，秸秆的总产量提高了3%-49.5%，但传统的堆料预处理周期较长，在一定程度上影响其他操作，如后续使用。国内外研究，添加高效木质素降解菌，并确定其适宜的发酵条件被认为是最有效的方法。目前研究表明，只有少数真菌有分解木素的能力，木素被认为是木质素降解的主要微生物，而最大的木质素降解菌大多是真菌，但许多学者认为纤维素和木质素可以通过细菌分解真菌和真菌生长，扩大了大菌群与其他微生物群落一起生长的其他未探明的纤维素，在环境中，其他菌株容易淘汰单一的有益菌株，避免失败。结果发现许多复合微生物剂对吸管具有良好的预处理作用，这可以显着提高秸秆厌氧发酵的消化率和气体生产率。廖银鸡用复合细菌预处理了多种稻草。结果表明，在自然预处理的早期稻草预处理的稻草厌氧发酵的启动时间比天然预处理的3-5天，气体产量增加了30%以上。
3、我国秸秆预处理应用现状
由于其直接和简单的预处理，机械压碎是秸秆沼气工程中最广泛使用的预处理方法。其中一些单独使用，其中一些用作其他治疗的预处理。粉碎的粒径大大变化，从几厘米到几十厘米，这主要取决于过程选择和财务状况。稀碱预处理具有低耗材，成本低，明显效果的优点，可显着提高吸管的气体生产率，环境压力也少于其他化学预处理方法，因此目前广泛使用。早在2001年，这种治疗方法适用于山东省泰安市稻草厌氧消化沼气供应的示范项目。为可以提高堆肥效率和厌氧发酵气体的生产率，立多采用添加生物制剂的方法，复合生物制剂是我国秸秆生物工程中最常用的纤维素制剂，复合微生物堆肥的预处理已成为家庭秸秆沼气处理的重要环节，立多采用添加生物制剂的方法增加堆肥量高效厌氧发酵产气量和复合微生物制剂是纤维素微生物学家在我国秸秆沼气工程中的广泛应用，复合微生物堆肥预处理已成为家庭秸秆沼气工艺的重要组成部分。
结束语
由上可知，当前我国的秸秆沼气工程中引入了预处理技术，但其的处理效果如何不得而知，当前我国的秸秆沼气预处理技术和工艺设备还存在于社会脱节的情况，为此有关人员应当增强到对其的研究。
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