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近年来，厌氧发酵技术已经成为农业废弃物资源化利用的主要途径。采用厌氧发酵技术处理农作物秸秆，既可以获得生物质能源——沼气，又能将处理后残余的沼液、沼渣作为肥料，进而在解决农作物秸秆污染环境问题的同时又实现秸秆的能源化利用。为提高农作物秸秆厌氧发酵产气效率，本文从单相混合发酵，两相混合发酵和NaOH预处理三个途径做了具体研究。主要结果如下： 1.通过研究混合发酵对单相工艺产气效率的影响，研究玉米秸秆与蔬菜混合发酵对产气效率的影响。结果表明：50天混合发酵单位产气量为423.8-457.5 mL·g-1TS（总固体浓度），甲烷产量在268.4-286.9 mL·g-1TS。蔬菜的添加提高玉米秸秆发酵的产气效率；玉米秸秆与蔬菜混合发酵最佳湿重为1:2.3。相比较单独发酵，混合发酵的技术消化时间从28.3天缩短到23.9天；甲烷产气速率从0.54 L·(L·d)-1提高到0.62 L·(L·d)-1； TS溶解率从85.7％提升到混合发酵的86.0-88.3%。相对单独发酵，混合发酵产气效率提高了8%。 2.通过研究混合发酵对渗滤床单相工艺的稳定性影响。50天发酵厌氧发酵产气量为268.5-291.2 mL·g-1TS，甲烷产量为165.7-176.7 mL·g-1TS。渗滤床混合发酵实验初期出现酸化现象，通过对三组不同配比实验的发酵液指标 pH、挥发酸（VFAs）、溶解性化学需氧量(SCOD)、氨氮(NH4+-N)、游离氨(FA)及总碱度(TA)进行统计分析，结果表明没有显著性差别。这暗示原料配比不是厌氧发酵酸化的主要根源，而干发酵高TS浓度特性是导致酸化的主要原因。 3.通过研究混合发酵对两相工艺的产气效率与稳定性影响。结果表明：45天发酵产甲烷相的平均甲烷含量为68.7%-70.4%，TS溶解率为79.4-85.5%。通过对各反应器的 pH、VFAs、SCOD、NH4+-N、TA变化的分析，表明两相厌氧发酵稳定性高于渗滤床单相混合发酵，且产甲烷相有较强的缓冲能力，产气效率高于渗滤床发酵实验，最高产气效率为61.8%。 4.通过 NaOH预处理实验，研究碱预处理对秸秆产气效率的影响。分析预处理前后玫瑰秸秆的物化性质变化和产气效率变化，最适NaOH预处理浓度为4%；此时甲烷产量为112.7 mL·g-1TS，比不加NaOH提高到114.3%，相对产气效率提高5.3%。预处理后的秸秆再进行厌氧发酵时，初期没有出现酸化现象，表明NaOH预处理能增加系统的缓冲能力，表现出更高稳定性。 5.综合本文对提高农作物秸秆产气效率的研究结果，为高效利用农作物秸秆厌氧发酵，农作物秸秆厌氧发酵工艺流程以及条件为：预先用4%NaOH预处理农作物秸秆3天，然后，与蔬菜按湿重比1:2.3充分混合，最后利用两相工艺进行混合发酵。