2。2 试验装置与仪器

2。2。1 试验装置

所示的装置是由我校生物质能与酶技术重点实验室自主开发设计的沼气室内发酵试验装置，由温控仪、导水管、导气管、取样口、发酵瓶等构成。各部分间由玻璃管、橡皮塞和乳胶管连接而成，最后再加入凡士林使其密闭。地热线平均分布于水箱的底部，没有交织重叠，地热线间距在1 cm上下，使得水箱内传热平均。采用锥形瓶作为集气瓶，1000 mL 容量。发酵瓶的材质是玻璃材质，容量为2 L。如图所示发酵瓶中布有气体采样口、反应物料液体取样口，控制日期取样以测得物料液体的pH值，分析沼气组成成分。

  厌氧发酵装置组成

2。2。2 测定项目与方法

总固体质量百分数（TS）：烘干法（在真空干燥箱中105℃下烘4～6 h）；

VS 测定：烘干法（在马弗炉中550℃下烘1 h）；

含水率：烘干法（在真空干燥箱中105℃下烘4～6 h）；

pH 值：通过精密pH 计（PHS-3C）测定；

产气量：采取排水集气法测定；

气体成分：采用气体分析仪测定；

灰分测定按 GB/T 2677。3–1993；

酸不溶木素测定按 GB/T 2677。8–1994；

聚戊糖测定按 GB/T 2677。9–1994；

纤维素等含量测定：采用VAN SOEST法测定[15]。

2。3 试验设计

    将本实验的过程分成两个阶段在同一容器内反应，两个阶段分别是预处理阶段和厌氧消化产气阶段。其中，第一阶段（预处理）在厌氧的前提下反应，并需采取措施对玻璃瓶加以密封。厌氧消化阶段采取中温反应法，将反应时的温度调成35℃进行。用于发酵实验的装置置于恒温水箱里，由装置1、2和3保证水箱在恒定温度。

试验设4个不同质量浓度：分别为2%、4%、6%、8%；同时设置一个不加任何试剂的空白对照组。最后将所有样品置入20℃恒温培养箱中培养，待培养7 d以后再装入反应罐中进行发酵反应实验。

2。4 试验方法

2。4。1 预处理

 用蒸馏水将打碎后的小麦秸秆含水率调整到大致30%，依次往盛有60 g秸秆的2 L烧杯里加2%、4%、6%和8%浓度的H2SO4试剂，搅拌匀，置入25℃恒温培养箱内并封存完整，把它放在恒温培养箱中反应7 d以后，取出一部分小麦秸秆放于烘箱烘干至恒重,测得其干物质含量，测出并记录其中纤维素等组分的百分含量，余下的秸秆留作后续发酵产气测试。将沼液、小麦秸秆和鲜牛粪在塑料桶中混合均匀，密封一个月，同时定期搅拌，完成接种物驯化。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

2。4。2 产气潜力测试

加入沼液将小麦秸秆与牛粪混合后的物料定容至2L装入罐中，在中温前提下进行厌氧发酵产沼气试验。把试验划分成两组同时进行：第一组是试验组，第二组是对照组，被H2SO4预处理的小麦秸秆和牛粪一比一配比，加沼液定容至2 L的混合物料被试验组采用，而对照组所采用的小麦秸秆是未经H2SO4预处理的。将发酵瓶密封以控制其厌氧环境，置于恒温水箱中进行发酵，每日记下发酵料液pH值、所产气体各组分含量和日产气量。

3 结果与分析

3。1 硫酸预处理后对小麦秸秆主要成分变化的影响

在进行预处理之前，测得小麦秸秆中纤维素含量最高，为38。3%，半纤维素含量为21。3%，木质素含量最低，仅为12。5%，不同浓度硫酸预处理前后小麦秸秆的纤维素等组分含量改变情况