1 前言

   自古以来我国以农业大国著称, 其中约80%的人口生活在农村, 因此存在着为数不少的农业废弃物[1]，有着丰富的农作物秸秆等再生物质，全国主要的农作物秸秆加起来有将近20种[2]，畜禽粪便总资源干物质数量约1。4亿吨，而每年产生的农作物秸秆总量是畜禽粪便的五六倍，这些废物得不到很好地处理，便会影响农村的生态环境[1]。而我国目前沼气生产的主要原料来自畜禽粪便，所以这些废物便得到了应用，随着沼气工程的大规模发展扩大，现有的反应原料渐渐便会出现严重短缺问题，因此需要我们不断地研究开发新的绿色原料[3]。因此，研究农作物秸秆厌氧消化制取沼气技术，既有助于实现农作物秸秆资源化且减少环境污染，又能够促进我国沼气工程的发展[4]。秸秆经厌氧消化技术转化为生物气既能缓解环境污染问题，同时可以获得大量的可再生资源，较好地实现秸秆的资源化和能源化[5-6]。大批国内外学者对小麦秸秆预处理技术开展了深入的研究与探讨[7-8]。研究结果发现[9]，秸秆的碳氮比较高，产气效率较低，通过调节碳氮比，秸秆的产气速率可被有效提高。粪便与秸秆混合发酵一方面能调节秸秆碳氮比，另一方面又能缓解农村沼气池原料短缺的难题。由于秸秆主要由纤维素、半纤维素等高分子物质构成，而这些物质难以降解且相互交联，从而导致厌氧微生物无法有效地对其进行分解。于是我们需要采取一定的预处理措施以提高秸秆的降解效率，当前经常使用的预处理方法有生物法[10]、物理法[11]、化学法[12]和其他方法等[13]，其中又以化学法使用较为普遍，该方法处理效率高，操作简便，适用于农村地区[14]。

本文选用小麦秸秆和牛粪作为厌氧反应的原料，将粪秆按照1:1的比例完成配比，于中温（35 ± 1）℃前提探索了在不同浓度H2SO4预处理的条件下，小麦秸秆主要组成部分的含量转变情况，以及产气潜力测试期厌氧消化产沼气的特征；将不同浓度H2SO4预处理秸秆反应产沼气能力的差异进行了比较，进一步探讨有效提高小麦秸秆产气效果的预处理方法，从而为小麦秸秆厌氧发酵产沼气的技能和设置开发给与有关技术上的参考。

2 材料与方法

2。1 试验材料

本实验选取自然风干的小麦秸秆作为原材料，就近取自我校周边村落，将其用刀切成3 cm左右的小段，并加以粉碎，测得其基本指标。本实验的接种物是由向学校附近某村的家庭产生的沼液中投加粪秆混合物后厌氧反应一定时日后所形成的沼液。本试验选用硫酸作为预处理剂，添加到小麦秸秆中，将小麦秸秆与牛粪一比一进行配比，干物质各取60 g，加沼液定容到2 L再倒入罐内。实验材料的理化性质见表1。文献综述

表1  实验材料的理化性质（%）

TS VS 木质素 半纤维素 纤维素 灰分

小麦秸秆 92。9 81。4 12。5 21。3 38。3 10。1

牛粪 87。4 56。8 - - - -

接种沼液 7。29