我国每年生产大量的农作物秸秆约7亿吨左右，主要由小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆等组成。传统的秸秆处理方法可以概括为”高消耗，高污染，低输出”，据调查，目前我国秸秆资源利用率约为32%，且大部分未加处理，经过技术处理过的秸秆资源仅占2.4%。除少量的秸秆被作为牲畜饲料、农家肥和农村燃料外，大多数秸秆被堆放或直接燃烧，使生物质资源浪费巨大，造成了严重的污染问题。大量焚烧田间秸秆已经影响了飞机起降、车辆行驶，造成空气质量下降，危害人类健康。有关秸秆的资源化利用已成为大家瞩目关注的问题，已有很多专家提出秸秆还田、秸秆气化等解决方法，但这些解决方法的成本太高推广效果不好。因此，人们对厌氧处理法进行了比较深入的研究。所谓厌氧消化，就是在厌氧环境适宜的温度和营养条件下使厌氧微生物大量繁殖，并利用他们的生命活动将有机废物中的有机物转化为简单有机物（如CH4CO2等）的过程。

1.厌氧发酵系统的基本原理

厌氧发酵系统过程中有机物经过3个阶段最终转化为甲烷的分解过程：第一阶段，不溶性的蛋白质、碳水化合物和脂肪等三类复杂高分子有机化合物通过细菌胞外酶的水解作用形成可溶性的小分子物质单糖类、氨基酸和高级脂肪酸等，即碳水化合物分解成单糖、低级脂肪酸，蛋白质分解成氨基酸，不溶性脂肪分解成脂肪酸或者丙三醇等。

第二阶段，又可以称之为发酵（或酸化）阶段。第一阶段经过水解作用产生的可溶性小分子，在这一阶段可经过发酵细菌（即酸化菌）的酸化作用转化为更为简单的化合物，转化过程也由酸化菌的细胞内转到细胞外。该阶段主要产物是醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化物等。在此阶段，大多数发酵菌是严格的厌氧菌，因此要求此过程的发生是完全封闭的。另外此过程中约有2%的兼性厌氧菌存在，其主要作用是保护产甲烷菌免受氧的抑制，从而保证厌氧发酵顺利进行。

第三阶段，该阶段为产甲烷阶段，在产甲烷菌的作用下，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的物质。其实此过程是由两种生理活性不同的产甲烷菌共同完成，一种是把氢气和二氧化碳转化成甲烷，约占甲烷量的1/3，另一种是从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，约占甲烷量的2/3。

2.影响厌氧发酵的主要因素

2.1 温度

温度是影响微生物生命活动过程中重要因素之一，其主要影响微生物的生化反应速度，因而与有机物的分解速率有关。厌氧处理过程对温度的突变十分敏感，温度突变幅度太大，会导致厌氧发酵系统的停止产气因此要求温度变化小于 2℃。厌氧消化过程根据细菌对温度的适应范围大致可分为三类：低温消化（5~20℃）、中温消化（25~40℃）、高温消化（55~60℃），在应用过程中应根据实际条件对温度范围进行取舍和控制。

2.2 酸碱度