文 献 综 述

1引言

秸秆是成熟农作物的茎叶部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分^[1]。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。

近年来，随着我国国民经济持续快速发展，我国能源需求量不断扩大。局部地区甚至出现了能源供应紧张的情。因此，加大生物质能的开发利用是有效缓解我国能源供应压力的一个重要途径。

中国作为一个农业大国，农作物播种面积居世界第一，每年均有大量秸秆剩余。然而，秸秆本身综合利用成本高、经济性差、产业化程度低等原因，开始出现地区性、季节性、结构性的秸秆过剩，特别是在粮食主产区和沿海经济发达的部分地区，露天焚烧现象屡禁不止，既浪费资源、污染环境，又威胁交通安全。因此，将秸秆变为高效清洁的可持续能源的意义就尤为重要。

但是，秸秆中含有大量的纤维素、半纤维素、木质素，这是导致秸秆发酵速率低的主要因素。若将秸秆直接入沼气池进行发酵产气慢、产气量少、不经济、无法大面积推广应用^[2]。因此，目前的研究主要集中在秸秆的预处理方面，使秸秆的内部结构发生变化，秸秆变柔软、疏松，以利于厌氧微生物分解利用。

现今，中国的秸秆沼气工程无论采用何种工艺类型，都要经过秸秆原料的预处理、厌氧发酵等环节，以提高秸秆产沼气的生产效率。

2 秸秆预处理

秸秆中富含木质素，半纤维素以及纤维素，这些木质素与半纤维素以”共价键”的形式结合，将纤维素分子包埋在其中，使其形成一种天然屏障^[3]，这导致酶或微生物不易与纤维素分子相接触，难以降解木质纤维。所以需对它进行预处理。

目前主要的预处理方法有化学处理，生物处理和物理处理。物理处理主要是利用机械、热等方法改变纤维结构^[4]。物理处理提高利用率有限，且能耗较大，成本较高。化学预处理使用较为普遍，且处理效率高，操作简便，适用于农村地区。生物处理细菌、真菌等微生物的发酵作用来处理秸秆，其处理周期长，效率低。

如果实验使用的是小型的试验装置，可先将秸秆切至2～3厘米长的短段，然后再进行粉碎预处理。