稻秆预处理优化沼气干发酵：温度、菌剂与粒径影响

"该研究是关于稻秆厌氧干发酵产沼气的组合预处理技术，旨在探索预处理对稻草秸秆干发酵工艺的影响，并优化预处理参数。实验通过正交试验法，调整温度、粒径和白腐菌剂质量分数三个因素，以35℃的中温、30%的接种质量分数、20%的料液质量分数和25:1的碳氮质量比进行厌氧发酵。研究发现，影响产气量的主要因素依次为温度、白腐菌剂和粒径，最佳预处理条件为120℃、0.3%的白腐菌质量分数和1-2mm的粒径，此条件下甲烷含量平均超过55%，且木质素含量较高，约为24.84%。" 本文是自然科学领域的学术论文，发表于2013年3月的《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》第29卷第2期，由李军、杨洪旭和刘强共同撰写。文章主要关注的是稻秆生物质资源的高效利用，特别是通过预处理技术提高其在厌氧干发酵过程中产生沼气的效率。稻秆是一种丰富的可再生资源，但其复杂的结构（如纤维素、半纤维素和木质素）可能影响其在发酵过程中的分解和气体生成。 研究中，作者采用了正交试验设计，通过调整三个关键变量——预处理温度、稻秆粒径和添加的白腐菌剂质量分数，来评估它们对稻秆干发酵产气效果的影响。实验结果显示，这三个因素对产气量的贡献顺序为温度>白腐菌剂>粒径。在最佳预处理条件下（120℃、白腐菌质量分数0.3%、粒径1-2mm），稻秆的产气量达到最大，同时甲烷含量也显著提升，平均超过55%。值得注意的是，这种预处理方法还能够提高木质素的相对含量，达到约24.84%，这表明预处理有助于分解稻秆的复杂结构，释放更多的有机物质供微生物发酵。 结合这些发现，研究者得出结论，热处理、物理切碎以及白腐菌剂的组合预处理方法对于稻秆厌氧干发酵有显著的促进作用。预处理可以改善稻秆的可降解性，提高其有机成分的释放率，从而有效地提高沼气的生成速率和质量。这一研究对于生物质能源开发、农业废弃物资源化以及环境保护具有重要的理论和实践意义。关键词包括稻秆、干发酵、沼气和预处理，表明该研究聚焦于生物质能源领域，特别是稻秆的预处理技术优化。