2  厌氧发酵概况简述

2.1  沼气厌氧发酵的原理概况

现阶段科学研究中针对厌氧发酵产沼气技术的反应机理已经相当成熟。此过程就是沼气微生物物质和能量代谢转换的过程，依次获得自身生长繁殖所需的能量物质，同时代谢产生CH4和CO2[14]。厌氧发酵的基本过程分为液化、产酸、产甲烷3个阶段。目前比较权威的厌氧发酵理论的分类是把沼气发酵分为2阶段厌氧发酵理论和3阶段厌氧发酵理论[15]。

二阶段理论主要针对一些可溶性的复杂有机物的厌氧发酵，第一阶段是产酸菌将有机物分解成小分子物质如有机酸(如CH3COOH、CH3CH2CH2-COOH等)及H2、CO2等气体。第二阶段是产甲烷菌将第1阶段产生的中间产物继续分解为CH4和CO2。

三阶段理论主要针对不溶性的复杂有机物，在这一阶段，发酵菌将复杂有机物进行水解和发酵；多糖水解为单糖，再通过酵解途径进一步发酵成CH3CH2OH和脂肪酸等；蛋白质则先水解为氨基酸，再经脱氨基作用产生脂肪酸和NH₃；脂类和CH3CH2OH等中间产物转换为CH3COOH和H2、CH4的形成[16]。

2.2  秸秆原料厌氧发酵预处理方法

原料预处理方法主要有物理处理、生物处理、化学处理[17-18]。

    物理处理是通过机械等方式来改变秸秆的外部形态以及内部组织构造，从而增大秸秆的比表面积，增加秸秆与微生物的发酵效率。但考虑到能量的消耗，秸秆如果想粉碎的很细，那么消耗的能量就会很高，因此当沼气发酵的时候，需要考虑到秸秆粉碎颗粒大小适应厌氧发酵的后期需要，又能耗能适中。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

生物处理是利用主要分解木质素而不是纤维素的生物或木质素酶使秸秆中的木质素分解，破坏纤维素—木质素—半纤维素的复合结构，从而达到提高消化率的目的。生物处理方法一般情况下成本较低，但处理周期较长。

化学处理包括碱处理、氨化处理、尿素处理等，主要是破坏秸秆细胞壁中存在的木质素和半纤维素之间连接的酯键，从而增加纤维之间的孔隙度，使秸秆细胞壁变的膨胀，增加了水解性，主要目的是调节碳氮比。其特点是处理时间短，操作简易。